城市道路交通設(shè)計(jì)思路及技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)研究

李家順 金銳

（1.重慶市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司，重慶 400020；2.重慶城市科技學(xué)院，重慶 402167）

0.引言

市政道路設(shè)計(jì)方案中存在的主要問題包括路網(wǎng)布局不合理、交叉路口設(shè)計(jì)不科學(xué)、道路配套設(shè)施不完善等，這些不良情況的出現(xiàn)導(dǎo)致市政交通體系在實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)較多的問題，城市中頻繁出現(xiàn)的交通擁堵與其具有非常密切的聯(lián)系。研究清楚造成此類問題的原因，并在其基礎(chǔ)上制定出優(yōu)化市政道路設(shè)計(jì)效果的措施和方案，對提高市政道路的設(shè)計(jì)水平、改善城市交通現(xiàn)狀具有非常重要的作用。

1.必要性

近年來，隨著我國對城市道路交通建設(shè)重視程度的不斷提升，我國城市道路交通體系越來越完善，但是從目前城市道路交通發(fā)展現(xiàn)狀來看，仍然存在許多不足的地方，阻礙了我國各地區(qū)的建設(shè)發(fā)展。以此項(xiàng)目為例，朝陽園區(qū)北區(qū)道路重新建設(shè)規(guī)劃之前，道路交通存在以下問題：無按規(guī)劃穿越京包線的道路；在區(qū)域內(nèi)僅有2條現(xiàn)況路且未按規(guī)劃實(shí)施；現(xiàn)狀道路破損嚴(yán)重，交通秩序混亂時(shí)常擁堵，雨季道路積水嚴(yán)重。而造成這些問題的主要原因是在道路交通規(guī)劃規(guī)劃設(shè)計(jì)得不夠科學(xué)、合理，具體主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）城市道路交通設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員對相關(guān)因素考慮得不夠全面，無法協(xié)調(diào)人口、資源以及環(huán)境等方面的關(guān)系，這樣就導(dǎo)致城市交通設(shè)計(jì)無法滿足實(shí)際需求。（2）城市道路交通設(shè)計(jì)許多地方設(shè)計(jì)得不夠科學(xué)、合理，例如道路岔口設(shè)計(jì)不合理、盲目拓寬道路等，造成部分地方存在擁堵，使得城市道路受到嚴(yán)重的破壞。城市道路交通是一個(gè)城市最重要的基礎(chǔ)性設(shè)施建設(shè)，也是保證城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和促進(jìn)人民生產(chǎn)生活的關(guān)鍵性因素。好的道路交通能夠在滿足交通運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)為人們帶來好的觀賞價(jià)值。但是，當(dāng)前我國大多數(shù)城市道路交通設(shè)計(jì)過程中存在著眾多問題，對城市道路結(jié)構(gòu)和未來長遠(yuǎn)發(fā)展產(chǎn)生了極大的阻礙作用。因此，迫切需要改變這些問題來使道路交通設(shè)計(jì)適應(yīng)當(dāng)前城市發(fā)展的需要，提高城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和城市交通道路管理層次[1]。

2.目前城市道路交通設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

（1）道路工程設(shè)計(jì)主要在大中城市實(shí)施，考慮到大中城市人口多、車輛多、城市交通壓力大，忽略了小城市的交通工程設(shè)計(jì)。如果在道路工程設(shè)計(jì)中缺乏全面的思考，就很難從根本上解決交通壓力大的問題。特別是在城市開發(fā)區(qū)和老城區(qū)，當(dāng)?shù)爻鞘性谶M(jìn)行房地產(chǎn)開發(fā)時(shí)，吸引了大量周邊城鄉(xiāng)人口進(jìn)入開發(fā)區(qū)，但開發(fā)區(qū)就業(yè)崗位不多，導(dǎo)致開發(fā)區(qū)內(nèi)的人口前往老城區(qū)尋找就業(yè)機(jī)會(huì)，而大量的人流和車流造成了開發(fā)區(qū)和老城區(qū)的交通壓力。（2）在道路交通安全管理模式方面，仍然是傳統(tǒng)的后處理模式，城市道路交通安全防范措施不到位。雖然目前的城市道路建設(shè)工作已經(jīng)全面展開，但在實(shí)際工程建設(shè)過程中出現(xiàn)問題后，只能通過維修或賠償?shù)姆绞竭M(jìn)行處理，無法從根本上預(yù)防問題的發(fā)生。特別是在一些學(xué)校門口的道路上，沒有設(shè)計(jì)相應(yīng)的減速或防護(hù)工程。當(dāng)上學(xué)或放學(xué)后交通流量較大時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)交通擁堵。當(dāng)光線不足或天氣惡劣時(shí)，容易發(fā)生安全交通事故，學(xué)生的安全得不到保障。（3）交通交叉口信號燈的紅綠燈時(shí)間設(shè)計(jì)不合理，未根據(jù)該區(qū)域的交通規(guī)律合理規(guī)劃紅綠燈時(shí)間。在通勤時(shí)間或放學(xué)后，容易造成該地區(qū)的嚴(yán)重?fù)矶拢瑢υ摰貐^(qū)居民的正常生活和工作有很大影響[2]。

3.城市道路交通組織設(shè)計(jì)的目的

道路交通組織設(shè)計(jì)的主要目的是使車輛在整個(gè)科學(xué)區(qū)的公共交通網(wǎng)絡(luò)上更加安全有序地行駛，從而盡可能減少和節(jié)約道路資源，盡可能縮短車輛的總體行駛時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)研究區(qū)公共交通的良好發(fā)展。理想的交通團(tuán)隊(duì)包括城市規(guī)劃設(shè)計(jì)、道路項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)和交通管理方面的知識。自道路規(guī)劃實(shí)施以來，道路交通項(xiàng)目組織設(shè)計(jì)的研究成果一直貫穿于城市規(guī)劃、道路方案設(shè)計(jì)、初步規(guī)劃、施工圖設(shè)計(jì)、道路交通項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)、道路交通管理等各個(gè)環(huán)節(jié)。它為道路設(shè)計(jì)師提供交叉口的形式、道路進(jìn)出口的布局、單向和雙向交通、交通標(biāo)志的設(shè)置、交通安全管理。根據(jù)道路交通工程組織研究成果的要求，建設(shè)和管理道路，使交通物流更加均衡，合理充分利用道路資源，避免道路資源的消耗和浪費(fèi)，避免道路資源嚴(yán)重短缺和交通擁堵。

4.城市道路交通工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的完善策略

4.1 完善主干道設(shè)計(jì)技術(shù)

主干道是整個(gè)交通大動(dòng)脈的主要組成部分，也是整個(gè)城市的交通壓力。目前，城市道路交通主干道的建設(shè)目標(biāo)是改善車輛的交通服務(wù)，使車輛在交通高峰期能夠順利通行，避免擁堵。改善主要道路的設(shè)計(jì)應(yīng)從多個(gè)角度入手。首先，應(yīng)在道路兩側(cè)進(jìn)行圍欄設(shè)計(jì)。主要目的是保護(hù)。圍欄的設(shè)計(jì)應(yīng)簡單美觀，并考慮到強(qiáng)大的保護(hù)。在主要道路燈的設(shè)計(jì)中，路燈的亮度應(yīng)滿足道路交通的要求，為通過主要道路的車輛和人員提供廣闊的視野，避免交通事故。在設(shè)計(jì)人行天橋時(shí)，設(shè)計(jì)師應(yīng)提前調(diào)查當(dāng)?shù)亟煌顩r，并根據(jù)當(dāng)?shù)厝丝诹髁窟M(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，可以緩解交通壓力，還可以使主干道上的機(jī)動(dòng)車交通順暢，也保證了行人的安全，避免了信號燈的干擾。在主干道上設(shè)計(jì)公交車站或公交專用道時(shí)，應(yīng)做好標(biāo)識，并營造良好的候車環(huán)境，為候車乘客提供短暫休息。

4.2 交叉口渠化設(shè)計(jì)

交叉口渠化是指在同一平面上對各種交通流進(jìn)行物理分離，以使不同速度的交叉口交通流不會(huì)根據(jù)分割的路徑相互干擾。渠化管理是優(yōu)化運(yùn)輸組織和管理的重要方法和手段。渠化的主要目標(biāo)是規(guī)范汽車駕駛，減少與交通的沖突，保護(hù)行人和自行車等慢行車輛。交叉口渠化設(shè)計(jì)的功能是明確不同交通流的時(shí)間和空間，并擁有通行權(quán)。關(guān)鍵是嚴(yán)格控制對應(yīng)沖突點(diǎn)的位置，做到“寸土不值”，盡量減少對應(yīng)沖突點(diǎn)的數(shù)量或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為相互交織的沖突點(diǎn)，提高交叉口的通行能力。常用的渠化方法包括交通島、隔離橋、交通標(biāo)志、地面標(biāo)線、高速公路區(qū)域劃分、交叉口拓寬等。

4.3 加強(qiáng)彎道的設(shè)計(jì)

在市政道路曲線的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)考慮各類車輛轉(zhuǎn)彎半徑的要求。小車體直立、寬度小、轉(zhuǎn)彎半徑要求較低。然而，公共交通車輛和大型長途客車具有長寬大的特點(diǎn)，對其轉(zhuǎn)彎半徑的要求更高。市政道路的設(shè)計(jì)者必須根據(jù)國家規(guī)范的要求控制最小轉(zhuǎn)彎半徑。此外，轉(zhuǎn)彎半徑將受到道路坡度的影響，主干道和次干道之間存在一些差異。此外，雖然部分道路各轉(zhuǎn)彎段的最小安全半徑滿足設(shè)計(jì)要求，但存在連續(xù)轉(zhuǎn)彎，這對行車過程的安全性提出了更高的要求。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)盡可能避免此類設(shè)計(jì)方案。城市地區(qū)也經(jīng)常采用立交橋公共道路的設(shè)計(jì)方案非常復(fù)雜，司機(jī)經(jīng)常在這些路段迷路。該設(shè)計(jì)方案還應(yīng)盡可能降低總體復(fù)雜度，不應(yīng)追求經(jīng)濟(jì)成本節(jié)約，忽視用戶體驗(yàn)。

4.4 在無障礙設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

作為一個(gè)需要關(guān)注和照顧的社會(huì)群體，殘疾人在日常生活和旅行中會(huì)面臨各種各樣的不便。因此，在城市道路設(shè)計(jì)過程中，還需要為這一殘疾人群體修建盲道、路緣匝道、專用公廁等基礎(chǔ)設(shè)施，這也是將人性化理念融入城市道路設(shè)計(jì)的必然選擇。我國作為盲人較多的國家，一直是政府關(guān)注和照顧的社會(huì)群體，盲人出行問題是城市道路設(shè)計(jì)過程中必須高度重視的民生問題。在城市道路建設(shè)過程中，通常需要為殘疾人鋪設(shè)盲道，并使用特殊形狀的盲道磚來改善盲人的腳感，使他們正確識別方向和路徑，從而達(dá)到順利出行的目的，為盲人出行安全提供基本保障。同時(shí)，在城市道路設(shè)計(jì)中鋪設(shè)路緣匝道也具有積極意義。將其放置在人行道或人行橫道兩端，可以有效避免行人路緣對輪椅旅行者造成的不便，并在一定程度上體現(xiàn)了人性化設(shè)計(jì)理念對殘疾人的溫暖與關(guān)懷。在城市道路設(shè)計(jì)過程中，我們不僅需要注重基礎(chǔ)設(shè)施的無障礙設(shè)計(jì)，還需要為殘疾人群體創(chuàng)造一個(gè)無障礙的出行環(huán)境?，F(xiàn)階段，大多數(shù)城市已將無障礙設(shè)計(jì)理念融入道路設(shè)計(jì)，但在實(shí)際施工過程中，仍存在樹木、電源柜和機(jī)動(dòng)車占用盲道的現(xiàn)象，人行橫道和路緣匝道也伴隨著交叉錯(cuò)位的問題，許多盲道磚的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，當(dāng)城市道路設(shè)計(jì)者在城市道路建設(shè)中應(yīng)用人性化的設(shè)計(jì)理念時(shí)，必須面向全體市民，從多個(gè)角度考慮交通出行需求，充分實(shí)施無障礙設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)無障礙設(shè)計(jì)與城市道路設(shè)計(jì)的無縫銜接。

4.5 城市交通信號燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

城市交叉口的通行能力不僅可以影響車輛通過交叉口的速度，減少人們的出行時(shí)間，還可以避免擁堵。為了提高城市交通容量，必須加強(qiáng)對交叉口信號燈的控制。交通信號燈的最優(yōu)控制策略可以縮短車輛通過交叉口的時(shí)間。一個(gè)優(yōu)秀的城市交通信號控制系統(tǒng)可以保證城市交通的良好運(yùn)行，減少安全事故的發(fā)生。在設(shè)計(jì)信號系統(tǒng)時(shí)，交通道路設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮當(dāng)?shù)亟煌顩r，選擇合適的交通信號系統(tǒng)。傳統(tǒng)的定時(shí)控制信號系統(tǒng)所需的設(shè)備相對簡單。由于投資最小，它是一種比較廣泛的信號控制方法。它通常適用于交通狀況正常的地區(qū)。局部交通流和行人流的多周期定時(shí)控制可以改變局部交通狀況。感應(yīng)控制信號系統(tǒng)一般適用于交通流和人流不規(guī)則的區(qū)域，因?yàn)楦袘?yīng)控制系統(tǒng)是從傳統(tǒng)的定時(shí)信號控制系統(tǒng)發(fā)展而來的，大大提高了信號燈的實(shí)時(shí)性。傳感系統(tǒng)可根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際交通情況，調(diào)整相應(yīng)的最大綠燈時(shí)間，以確保車輛能在短時(shí)間內(nèi)通過交叉口，保持整個(gè)城市的交通暢通[3]。

4.6 搭板設(shè)計(jì)與優(yōu)化

路橋連接處搭板是設(shè)計(jì)中消除橋頭跳車問題的有效方法，也可為人們的出行安全提供保障。作為設(shè)計(jì)師，他們不僅要正確使用搭板，還要優(yōu)化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。通過調(diào)整搭板設(shè)計(jì)參數(shù)，優(yōu)化路橋連接設(shè)計(jì)方案，重點(diǎn)加強(qiáng)搭板設(shè)計(jì)的可行性。許多市政工程采用搭板設(shè)計(jì)技術(shù)后，由于實(shí)際施工方法不合理，在組織施工中仍會(huì)出現(xiàn)橋頭跳車問題。此時(shí)，設(shè)計(jì)師將對路橋接縫的坡度進(jìn)行深入分析，并在測量過渡段長度后調(diào)整板的長度。為了優(yōu)化過渡效果，設(shè)計(jì)人員在選擇搭板時(shí)還應(yīng)綜合分析其長度，以避免后續(xù)施工問題。路橋連接施工中的搭板法在行業(yè)中非常常見，具有很高的實(shí)用價(jià)值。如果搭板設(shè)置不合理，將直接導(dǎo)致安全事故。在路橋連接施工中，為了避免搭板設(shè)置帶來的問題，必須結(jié)合實(shí)際，科學(xué)地采用搭板法。環(huán)城北路機(jī)場路工程采用長搭板。若為小橋，搭板長度為5m；如果是大型橋梁，搭板長度應(yīng)控制在9m。在特殊情況下，可延長其長度，以有效降低路堤沉降的發(fā)生率。在設(shè)計(jì)搭板時(shí)，還需要綜合分析應(yīng)力，并據(jù)此計(jì)算搭板的最佳長度。采用簡支梁法增加引道板端部厚度，使連接更加穩(wěn)定，提高路橋連接施工質(zhì)量。

4.7 加強(qiáng)道路設(shè)施的信息化設(shè)計(jì)

信息技術(shù)和人工智能技術(shù)在改善道路交通感知、減少擁堵和交通事故、加強(qiáng)交通事故責(zé)任方面發(fā)揮著非常重要的作用。市政道路的配套設(shè)施還包括各種電子傳感器、攝像頭等設(shè)備，將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)匠鞘薪煌ㄏ到y(tǒng)的管理后臺，為實(shí)施道路信息廣播和擁堵提示提供有效依據(jù)，這些都是智能交通所依賴的設(shè)備。此外，智能城市交通將成為未來的主要發(fā)展方向，這需要城市道路規(guī)劃師和設(shè)計(jì)師提前進(jìn)行布局。在智能交通系統(tǒng)中，大量傳感器部署在道路上，收集各種人流、車流、噪聲水平和交通違規(guī)信息，并利用網(wǎng)絡(luò)通信功能將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)管理后臺。在交通管理部門的后臺系統(tǒng)中，需要設(shè)計(jì)大量配套的軟硬件設(shè)備，通過人工智能算法和大數(shù)據(jù)準(zhǔn)確預(yù)測道路交通狀況，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分流，避免交通擁堵。市政道路的信息化設(shè)計(jì)能力直接決定著這一管理目標(biāo)的實(shí)施效果。目前，國內(nèi)一些城市的一些路段已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高度智能化，使用5G信號覆蓋道路。

4.8 人行道設(shè)計(jì)

在人行道設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用人性化設(shè)計(jì)理念時(shí)，必須充分考慮公眾通過道路的交通時(shí)間與道路寬度之間的關(guān)系。同時(shí)，一些城市也存在一些問題，如人行道施工質(zhì)量差、施工方案設(shè)計(jì)不合理等。在人行道設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)者只注重各種裝飾的美觀，而不充分考慮在人行道上鋪設(shè)磚道的安全性和實(shí)用性。事實(shí)上，公眾在日常出行過程中更注重路面的舒適性。因此，在人行道設(shè)計(jì)過程中，我們可以重點(diǎn)保證路面的平整度。此外，在雨雪天氣惡劣的情況下，我們還需要考慮人行橫道的抗滑性，盡可能地改善人行道的飛濺和結(jié)冰。人行道是道路兩側(cè)供行人通行的道路。要將人性化理念滲透其中，應(yīng)把握以下內(nèi)容：（1）根據(jù)實(shí)際需要計(jì)算確定人行道的平整度和線密度，并盡可能用防滑磚堆砌人行道，以充分發(fā)揮人行道的有效性，操作中也應(yīng)避免使用鮮艷的顏色和圖片，這會(huì)擾亂旅行者的視線。（2）協(xié)調(diào)人行道與道路兩側(cè)車道的坡度關(guān)系，通過人性化設(shè)計(jì)將人行道與出入口車道直接連接，并用不同顏色的路磚加以區(qū)分，為行人和行人提供極大的便利。（3）注重人行道的無障礙設(shè)計(jì)，運(yùn)營中根據(jù)相關(guān)要求科學(xué)設(shè)計(jì)盲道和無障礙坡道，有效滿足人們出行活動(dòng)的各個(gè)方面需求，大幅減少人行道不合理中斷造成的交通安全問題。（4）人行道施工最好使用透水材料。雨水滲入地面可以滋養(yǎng)道路周圍的植被，極大地改善城市交通道路環(huán)境。

5.結(jié)語

城市道路交通工程的設(shè)計(jì)關(guān)乎人們的道路交通安全，同時(shí)也能影響整個(gè)城市的發(fā)展規(guī)劃。在進(jìn)行道路施工之前要做好對道路的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，再保障設(shè)計(jì)的完美落實(shí)，才能將城市交通工程的性能和品質(zhì)做到最好。完善交通工程設(shè)計(jì)能夠減少道路的擁堵，減輕城市的交通壓力，促進(jìn)城市交通和諧發(fā)展，保障居民的人身安全。