基于系統(tǒng)整合的交通精細化規(guī)劃與設計實踐

王 爽,陳偉偉,劉孟龍

（1.華設設計集團股份有限公司,江蘇 南京 210000; 2.中國鐵路上海局集團有限公司南京橋工段,江蘇 南京 210003）

0 引言

改革開放以來，城市人口持續(xù)增加，交通設施建設規(guī)模日益擴大。交通規(guī)劃是城市規(guī)劃中的子系統(tǒng)，應遵循城市的總體發(fā)展戰(zhàn)略，具體流程為城市發(fā)展戰(zhàn)略→用地布局規(guī)劃→路網(wǎng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃→交通設施規(guī)劃。傳統(tǒng)的城市交通規(guī)劃以粗狂式的設計居多，交通管理效率低下，容易造成交通混亂、擁堵等現(xiàn)象，嚴重的可能導致局部路網(wǎng)癱瘓或安全事故。而精細化設計是一種精益求精的設計理念，主要體現(xiàn)在對交通要素設計的細致性上，避免道路方案的表面化和同質(zhì)化[1]。因此，進一步研究城市交通的精細化規(guī)劃和設計具有重要的工程意義。

1 城市交通精細化規(guī)劃設計基本理論

1.1 交通規(guī)劃設計存在的問題

目前，大部分城市的交通規(guī)劃是以“交通指標滿足規(guī)范”的原則為主，是一種被動性的交通規(guī)劃，可能存在兩大問題[2]：一是交通組織考慮不足。交通規(guī)劃設計時重點關(guān)注道路網(wǎng)密度、道路面積率、場站設施用地等指標，對路網(wǎng)交通組織欠缺考慮。城市道路建成后可能出現(xiàn)交叉口交通混款、公共汽車?？空居玫厥芟?、行人過街安全性差等問題；二是控制要素規(guī)劃彈性不足。交通規(guī)劃時過于重視道路功能，對海綿城市需求、非機動交通空間、交叉口設計等關(guān)鍵要素規(guī)劃預留彈性不足，導致后期規(guī)劃與設計方案的協(xié)調(diào)性較差，嚴重的可能出現(xiàn)交通規(guī)劃與設計脫節(jié)的現(xiàn)象。

以圖1所示的某城市小片區(qū)的規(guī)劃路網(wǎng)為例，規(guī)劃是采用高密度的支路網(wǎng)，東西向的主干路橫穿南北向支路，以便于引導區(qū)域內(nèi)的商業(yè)發(fā)展?？紤]到相交叉道路的等級，支路與主干路的交叉口是“右進右出”交通組織，此時縱向支路無法南北連通，無法實現(xiàn)城市南北一體化的發(fā)展意圖。如果在交通規(guī)劃階段將交叉口的南北向支路提升為次干路，則在交叉口可利用信號控制等來實現(xiàn)南北連通。因此，為了實現(xiàn)城市總體發(fā)展意圖，交通規(guī)劃時也要結(jié)合路網(wǎng)設計方案，實現(xiàn)兩者之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

圖1 某城市交通規(guī)劃示意

1.2 整合性交通規(guī)劃設計思路

為了解決上述問題，該文提出了交通系統(tǒng)整合規(guī)劃方法，以便于對交通關(guān)鍵要素進行全面控制，具體規(guī)劃思路闡述如下：

（1）規(guī)劃要素控制。規(guī)劃要素控制要從以下幾個方面著手：第一，多網(wǎng)合一。交通規(guī)劃時要整合道路交通網(wǎng)、軌道交通網(wǎng)、公共汽車網(wǎng)等。第二，道路要素控制。道路路網(wǎng)密度合理且有一定彈性，道路交通組織、道路橫斷面、平面交叉口等要協(xié)調(diào)，從而確保道路的貫通性和交通流的連續(xù)性。第三，軌道交通要素控制。軌道交通的線路走向要和道路功能、城市用地相協(xié)調(diào)。第四，公共交通要素控制。公交路線要與道路路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、道路橫斷面等相協(xié)調(diào)，保證乘客上下車的便利性，減小對沿線交通流的干擾。

（2）設計要素控制。道路設計內(nèi)容包括路段設計和交叉口設計，是前期交通規(guī)劃準確落地的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。同時，設計質(zhì)量直接取決于路網(wǎng)布局、道路紅線、道路橫斷面形式等要素。在路段設計期間，應結(jié)合交通需求提出交通組織方案、設計公共汽車?？空尽⒉贾眯腥诉^街設施等；在交叉口設計時，要校驗各方向交通流的進出通道和轉(zhuǎn)換路徑，合理優(yōu)化平面交叉口的渠化和交通信號控制。

（3）管理要素控制。在設計階段要為交通組織和管理預留一定的彈性空間。在路段管理過程中，要注重路段開口管制方式，綜合考慮路內(nèi)外停車設施及出入口組織等。

2 交通精細化規(guī)劃設計的前期準備工作

2.1 交通調(diào)查

在開展道路精細化設計之前，技術(shù)人員要開展交通調(diào)查，以準確了解道路沿線的實際交通狀況，為具體方案制定提供數(shù)據(jù)支撐。交通調(diào)查內(nèi)容有交通量、車型比例、交通運行特點、交通環(huán)境等，其中交通量包括機動車數(shù)量、非機動車數(shù)量、行人數(shù)量、公交交通量等。對于舊路，要重點關(guān)注交通擁堵路段的調(diào)查數(shù)據(jù)[3]。

2.2 橫斷面調(diào)查

市政道路橫斷面由機動車道、非機動車道、綠化帶、分隔帶等組成。為了保證規(guī)劃道路與周邊的協(xié)調(diào)性，要調(diào)查規(guī)劃區(qū)域內(nèi)道路各組成部分的寬度、車道劃分情況、綠化種植方案、平交口交通引導方案及各種交通設置的布置情況。條件允許時，還可調(diào)查公交車?？奎c類型及其對公交車后方車輛通行的影響，為停靠點形式選擇提供依據(jù)。

2.3 附屬設施調(diào)查

交通規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的附屬設施調(diào)查也是道路精細化設計的關(guān)鍵。附屬設施調(diào)查內(nèi)容包括交通標志標線、人行護欄、路緣石轉(zhuǎn)彎半徑等，道路精細化設計時要將其考慮進設計方案中。

3 交通精細化規(guī)劃設計的技術(shù)要點分析

3.1 交通路網(wǎng)精細化規(guī)劃設計

城市交通路網(wǎng)是將道路交通網(wǎng)、軌道交通網(wǎng)、公共汽車網(wǎng)等整合在一起的系統(tǒng)，合理的路網(wǎng)規(guī)劃方案是提高道路精細化設計質(zhì)量的基礎(chǔ)。從結(jié)構(gòu)上來看，城市交通路網(wǎng)是由若干個點（交叉口）和線（各等級道路、軌道交通線路、公交線路等）。

在交通路網(wǎng)布局時，首先可利用重力模型法來計算每條道路沿線的交通量，見式（1）[4]：

式中，qij——小區(qū)i和小區(qū)j之間的交通量；k、α、β——模型計算參數(shù)；f(Rij)——阻抗系數(shù)；Oi——小區(qū)i的出行產(chǎn)生量；Dj——小區(qū)j的出行產(chǎn)生量。

隨后，要計算各個交通節(jié)點的重要度（取決于人口、工業(yè)產(chǎn)值、社會物資等因素），按重要度從大到小的順序布局交通節(jié)點和相交叉道路。

3.2 道路橫斷面精細化規(guī)劃設計

市政道路橫斷面有單幅路、雙幅路、三幅路、四幅路等，不同形式的道路在精細化設計時都要重視路權(quán)分配、車道寬度取值及綠化帶設計。

（1）合理劃分路權(quán)。機動車、非機動車、行人在各地道路上行駛時，才能保證道路不出現(xiàn)交通擁堵和安全事故。在道路實際運營時，部分行人和司機不遵守交通規(guī)則，產(chǎn)生相互侵占路權(quán)現(xiàn)象，比如非機動車在機動車行駛、行人隨意橫穿機動車道等，都不利于道路通行安全性。道路橫斷面在設計時可優(yōu)化路權(quán)分配，減小或避免機非混合交通流，具體可采用以下措施：設置物理隔離設施將機動車道和非機動車道、人行道隔離開；分時段限制車輛行駛；靈活設計各車道的寬度；完善道路沿線的交通標志標線和附屬設施等。需注意，橫斷面路權(quán)分配時不宜過多地選擇限行、禁行、繞行等方案。

（2）優(yōu)化車道寬度。根據(jù)相關(guān)研究成果，道路橫斷面機動車道寬度取值時要綜合考慮車輛類型、設計速度、高峰小時交通量等，以減小機動車之間的相互沖突。一般情況下，市政道路橫斷面機動車道的最大寬度≤3.75，最小寬度≤3.0 m，具體可參考表1。對于與中央分隔帶相鄰的機動車道，其外側(cè)應設置不小于0.25 m的安全距離[5]。

表1 機動車道寬度取值

3.3 平面交叉口精細化規(guī)劃設計

平面交叉口時規(guī)劃區(qū)域道路交通轉(zhuǎn)換的節(jié)點，不僅要進行渠化設計，還要對進出通道能力和路徑軌跡進行檢驗。

（1）交通島和導流線設計。根據(jù)《城市道路交通設施設計規(guī)范（GB 50688—2011），城市道路不可避免地會布置轉(zhuǎn)角交通島和人行橫道交通島。如果行人過街交通島和轉(zhuǎn)角交通島布設沖突，車輛在轉(zhuǎn)彎時會產(chǎn)生“壓島”現(xiàn)象。比如左轉(zhuǎn)車道寬度不足時，會使左轉(zhuǎn)車輛壓島。因此，平面交叉口交通島精細化設計時既要滿足交通功能，又要避免車輛撞島。大量工程實踐表明，市政道路交通島的關(guān)鍵作用是引導交通，不應過多地考慮美觀因素。在市政道路平面交叉口內(nèi)的機動車輛繪制十字準線或Y形準線也是精細化設計的重要表現(xiàn)，一方面可提高車輛通行的舒適性，另一方面能改善交叉口內(nèi)的安全性。

以圖2所示的某城市道路平面交叉口為例：轉(zhuǎn)角交通島不僅能為右轉(zhuǎn)車輛導向，還能為行人和非機動車提供過街通道。同時，在平交口中間位置設置了導流線，能很好地引導車輛安全、順暢通行。

圖2 平面交叉口交通島設計示意

（2）掉頭車道設計。由于車輛在掉頭時會占用主線機動車道空間，掉頭車道設計不合理會直接影響平面交叉口的通行能力。如果掉頭車道效率低下，多條車輛須排隊掉頭，故在精細化設計時可采用“遠引左轉(zhuǎn)”的方案實現(xiàn)車輛掉頭，以期減少車輛掉頭排隊長度，在一個掉頭信號時段內(nèi)能滿足多輛車的掉頭需求。

（3）通行能力精細化校驗。在平面交叉口內(nèi)，車輛要左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、掉頭等，行人要通過人行橫道，會產(chǎn)生較多的沖突點。沖突點事制約平面交叉口通行能力的關(guān)鍵指標，沖突點過多會導致車輛和行人在平交口內(nèi)部積壓擁堵，甚至出現(xiàn)局部路網(wǎng)交通癱瘓。交通沖突點數(shù)量與相交道路數(shù)量密切相關(guān)，可按式（2）估算：

式中，N——平面交叉口沖突點數(shù)量；n——相交道路數(shù)量。

經(jīng)調(diào)研，平面交叉口的交通沖突主要分布在出口道附近（見圖3（a））和內(nèi)部（見圖3（a））。在精細化設計階段，要檢驗各方向的沖突對平交口通行能力的影響[6]。

圖3 平面交叉口沖突示意

3.4 交通環(huán)境精細化規(guī)劃設計

市政道路在規(guī)劃設計階段較重視平、縱、橫線形設計，往往忽略了沿線交通環(huán)境對行車安全性和舒適度的影響。該文提出了以下幾個措施來改善道路交通環(huán)境；第一，改善路面性能。路面摩擦性、平整性、排水性等都會影響行車安全，路面設計時要盡量選擇性能良好的混合料。第二，改善照明條件。道路沿線的照明條件會影響司乘人員的視距和反應時間。由調(diào)查數(shù)據(jù)可知，照明良好的路段能減小約30%的交通事故。因此，道路沿線照明設施的照度和間距要滿足通行要求，尤其是在平面交叉口路段，要擴大照明范圍，以免出現(xiàn)視覺盲區(qū)。第三，改善綠化。在設計階段，應選擇生命力強、便于打理、能展現(xiàn)當?shù)靥厣幕闹参?，不可使用有毒害、帶刺、落果等的樹種。同時，要充分利用植物層次和季相色彩，實現(xiàn)“綠成帶、色鮮明、景如畫”的效果，提升司機進入交通環(huán)境后的行車舒適性，實現(xiàn)身心放松。

4 結(jié)論

該文研究了城市交通規(guī)劃存在的問題、精細化規(guī)劃設計的準備工作和技術(shù)要點，得到了以下幾個方面的結(jié)論：

（1）傳統(tǒng)的城市交通規(guī)劃屬于被動性的，可能存在交通組織考慮不足、控制要素規(guī)劃彈性不足等問題。

（2）交通系統(tǒng)整合可從規(guī)劃要素控制、設計要素控制、管理要素控制三個方向著手，并做好前期的準備和調(diào)查工作。

（3）交通精細化規(guī)劃和設計首先要合理布置路網(wǎng)和分配路權(quán)，隨后優(yōu)化道路橫斷面各部分車道寬度，優(yōu)化平面交叉口的交通島、導流線、掉頭車道等。

（4）改善交通環(huán)境可有效提升司機駕車的安全性和舒適度，也是交通精細化規(guī)劃設計的重點，應予以重視。