城市交通拥堵的根本原因是道路交通供给与交通需求之间的供求不平衡。道路属性是常发性交通拥堵的重要风险要素。城市道路有等级、长度、横断面组成、线形设计要素、地理走向、交通信号控制等属性。
1.道路属性基本概念
1)道路分级
城市道路是指在城市范围内具有一定技术条件和设施的道路。按照城市道路所承担的城市活动特征,城市道路可分为干线道路、地方道路,以及二者之间联系的集散道路三个大类;城市快速路、主干路、次干路和支路四个种类。其中,干线道路包括城市快速路和主干路,主要承担城市长距离联通性活动;集散道路包括次干路;地方道路包括支路;集散道路和地方道路共同承担城市长距离活动的集散以及地方性中短距离活动的组织。
(1)快速路。快速路在特大城市或大城市中设置,主要联系市区各主要地区、市区和主要的近郊区、卫星城镇、主要对外公路等,负担城市主要客、货运交通,提供交通量大、距离长的快速交通服务。快速路对向车道之间应设中间分车带,其进出口应采用全控制或部分控制。
(2)主干路。主干路是城市道路网的骨架,联系城市的主要工业区、住宅区、港口、机场和车站等货运中心,是承担城市主要交通任务的交通干道。当自行车交通量大时,宜采用机动车与非机动车分隔的形式。主干路沿线两侧不宜修建过多的行人和车辆入口,否则会降低车速。
(3)次干路。次干路为市区内普通的交通干路,配合主干路组成城市干道网,起着联系各部分和集散的作用,也分担主干路的交通负荷。次干路兼有服务功能,允许在其两侧布置能够吸引人流的公共建筑,且应设停车场。
(4)支路。支路是次干路与街坊路的连接线,主要是为了解决局部地区的交通而设置的,以服务功能为主。部分主要支路可设公共交通线路或自行车专用道,支路上不宜通行过境交通,只允许通行为地区服务的交通。
2)道路长度
道路长度指道路本身的长度以及与道路相通的桥梁、隧道的长度,按车行道中心线计算。城市道路由车行道和人行道两部分组成。道路长度是计算道路网密度指标的重要基础,道路长度和路网密度是评价城市道路网是否合理的基本指标,体现了城市道路的发展规模,从本质上反映了道路交通的供给能力。此外,它还对交通控制方式、居民日常生活及运输营运费用产生很大的影响。
3)道路横断面要素
道路横断面是指沿着道路宽度方向,垂直于道路中心线所做的竖向剖面。
(1)城市道路横断面组成
城市道路横断面由行车道、人行道、绿化带以及道路附属设施用地组成。
城市道路的交通性质和组成较为复杂,行人和非机动车较多。城市道路上供各种车辆行驶的部分统称为行车道。在行车道断面上,供汽车、无轨电车、摩托车等行驶的部分称为机动车道;供自行车、三轮车、板车等行驶的部分称为非机动车道。此外,还有供行人步行使用的人行道和分隔各种车道或人行道的分隔带及绿化带。在城市规划设计中,主要考虑设置专用非机动车道道路系统;交通组织和横断面布置应尽可能做到机非分离,非机动车道设计经常采用“宁宽勿窄”的原则,即要适当留有余地。
四条及四条以上车道应设置中间带,中间带可以分割上、下行车流,以防车辆驶入对向车道,减少道路交通干扰,提高通行能力和行车安全;一定宽度的中间带还可达到防止对向灯光引起驾驶人眩晕的目的。为了便于养护作业、临时调整行车方向和某些车辆在必要时掉头,中央分隔带应按一定距离设置开口。开口的设置间距一般为2 km,开口太密会造成交通紊乱。城市道路中间带开口也可根据横向交通(车辆和行人)的需要设置。
(2)城市道路横断面形式
城市道路常见的横断面形式有单幅路、双幅路、三幅路和四幅路。单幅路占地少、投资省,但各种车辆混合行驶,对交通安全不利,仅适用于机动车交通量不大且非机动车较少的次干路、支路以及用地不足和拆迁困难的旧城改建的城市道路。双幅路断面将双向行驶的车辆分开,从而可减少对向行车干扰,提高车速,且分隔带可用于绿化、布置照明和敷设管线,但各种车辆单向混合行驶干扰较大。双幅路主要用于各向至少具有两条机动车道且非机动车较少的道路,另外有平行道路可供非机动车通行的快速路、郊区道路、横向高差大或地形特殊的路段也可采用。三幅路将机动车与非机动车分开,对交通安全有利,且分隔带上可以布置绿化,利于夏天遮阳防晒、布置照明和减少噪声等。在机动车交通量大、非机动车多的城市道路上宜优先采用三幅路,但其占地较多,只有当红线宽度等于或大于40 m 时,才能满足车道布置的要求。四幅路不但将机动车和非机动车分开,还将双向行驶的机动车分开,从安全和车速角度而言,较三幅路更为有利,但其占地更多、造价更高,适用于机动车车速较高、双向两条机动车道以上、非机动车多的快速路与主干路。
一条道路宜采用相同形式的横断面。当道路横断面形式或横断面各组成部分的宽度变化时,应设过渡段。过渡段的起、止点宜选择在交叉口或结构物处。
(3)车道宽度
城市道路横断面的路幅宽度又称道路红线宽度,其宽度主要考虑交通需求和地下、地上管线设施的需要。机动车道宽度根据设计车辆宽度、设计交通量、交通组成和汽车行驶速度来确定。城市道路上行驶的车辆各异,其车道可以调剂使用,故一条车道的平均宽度取3.50 m,当车速大于40 km/h时,可取3.75 m。对于城市道路而言,当车道宽度小于3 m 时,通行能力会受影响。
4)道路线形设计要素
道路线形设计包括平面线形设计、纵断面线形设计及二者的组合设计。道路平面设计要素包括直线、圆曲线及缓和曲线。主要设计指标包括圆曲线半径、缓和曲线长度和直线长度等。道路纵断面设计根据汽车在道路上的行驶特性及其对道路纵坡设计的具体要求,结合地形条件、道路等级等确定纵坡的大小、坡长等要素。二者的组合设计应协调平顺,满足视觉和心理方面的连续性和舒适性。道路线形设计关系到行车运行的平稳与安全。
5)道路地理走向
道路地理走向除受地形、地质、地物等因素限制外,道路定线还要受技术标准、国家政策、社会需求、道路美学、风俗习惯等无形因素的制约。城市道路地理走向直接关系到路网连接度、可达性、非直线系数等路网指标(详见本书第4.1.2节)。
6)交通信号控制(www.daowen.com)
交通信号包括交通信号灯、交通标志、交通标线和交通警察的指挥,其作用是科学分配道路上的车辆和行人的通行权,使之有序地顺利通行。
(1)交通信号灯。交通信号灯(红绿灯)是以一定时间交互更迭的光色讯号,设置于交叉路口或其他特殊地点,用以将道路通行权指定给车辆驾驶人与行人,管制其行止及转向的交通管制设施。以红、黄、绿三色灯号或辅以声音,指示车辆及行人停止、注意或行进。按功用分为机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯(箭头信号灯)、闪光警告信号灯和铁路平交道口信号灯。
(2)交通标志。交通标志是用图案、符号、数字和文字对交通进行导向、限制、警告或指示的交通设施。一般设置在路侧或道路上方,体现了交通安全法规的效力,有利于调节交通流量、疏导交通,提高道路通行能力;预示道路状况,减少交通事故;节省能源,降低公害,美化路容。
道路交通标志分为主标志和辅助标志两大类。主标志又分为警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、旅游区标志和道路施工安全标志六种。辅助标志是在主标志无法完整表达或指示其内容时,为维护行车安全与交通畅通而设置的标志,为白底、黑字、黑边框,形状为长方形,附设在主标志下,起辅助说明作用。
(3)交通标线。交通标线是指在道路路面上用线条、箭头、文字、立面标记、突起路标和轮廓标等向交通参与者传递引导、限制、警告等交通信息的一类标识。其作用是管制和引导交通。按功能分类可分为指示标线、禁止标线、警告标线;按形态分类可分为线条、字符、突起路标、轮廓标。交通标线按标画分类可分为白色虚线、白色实线、黄色虚线、黄色实线、双白虚线、双黄实线、黄色虚实线、双白实线。
(4)交通警察指挥。交通警察指挥手势信号分为8种,分别是:停止、直行、左转弯、左转弯待转、右转弯、变道、减速慢行、示意车辆靠边停车。在有交通警察指挥的情况下,应按照交通警察的手势行车,而不按照其他三种交通信号。
2.我国城市道路属性存在的问题
1)土地使用有限
由于潜在交通量的存在和城市空间的限制,对于土地的需求和供给矛盾难以解决,城市交通对道路空间的需求无法得到满足。
2)城市布局形态影响
纵观城市旧城道路发展历程,尽管随着时代的变迁一些道路被打通或展宽了,但很多城市棋盘式等路网系统骨架并没有改变,基本延续了历史上原有的道路格局。一旦城市经济得到发展,交通量增长,这种路网系统便不能适应新的交通需求[21]。
3)道路分类分级功能不明
城市道路级配欠佳,没有形成高效协调的城市交通系统,如北京等城市的主干路与次干路、支路相比,比例过大,城市交通过于依赖主干路。
4)城市道路车道数量不平衡
同一条道路应采用相同形式的横断面,然而某些城市的道路存在前后车道数量不一致,或交叉口进、出口车道数量不匹配的情况,导致“瓶颈”现象的出现,从而影响道路通行能力。
5)交叉口选位与渠化不合理
(1)交叉口的间距过小会造成车辆频繁的制动,产生多余的停车延误,每个交叉口都会导致车流不断并入,车流紊乱,冲突点、合流点及分流点增加。
(2)交叉口形式不合理。城市规划或地形的限制,会形成不规则的交叉口,如错位交叉口、锐角交叉口、多岔交叉口等。这类交叉口的几何设计考虑不甚合理,导致交通拥挤和车辆运行混乱,从而加大了车辆通行难度。
(3)交叉口所设置的车道数,其通行能力的总和必须大于高峰小时交通量的要求,否则交叉口会产生交通拥挤和阻塞的现象。为了确保交叉口交通的流畅性,需使流出交叉口的车道数适应流入交叉口的车道数。一般情况下,出口道的车道数至少等于进口道的车道数,当相交道路的左转或右转车流量较大时,应相应增加出口道的车道数。
(4)人流冲突。信号灯控制的平交路口,由于路口范围较大,经常会出现行人无法在一个信号周期内一次性过街的情况,致使行人在交叉口中央等待,甚至还会出现行人违章穿越的现象,从而影响车辆通行。当路口没有设置左转专用相位灯,直行绿灯亮时左转机动车会受到行人过街的干扰,不能顺利通过交叉口,进而影响对向直行机动车的通行,造成人车冲突,严重时可能引发交通堵塞或交通事故[22]。
6)非机动车道、人行道宽度过窄或缺失
由于城市道路用地面积受限,城市道路的发展往往会牺牲非机动车道和人行道的宽度,而非机动车道、人行道的宽度过窄或缺失会致使行人、非机动车占用机动车道通行,这不仅影响道路的通行能力,更大大增加机动车通行安全隐患。
7)停车场站设施不足
由于停车问题越发严重,我国大城市的交通拥堵也越发严重[23]。不仅汽车停车位长期严重不足,公交车、摩托车和自行车停车场也较为缺乏。停车问题对交通拥堵造成的影响主要表现在四方面:①泊位供应严重不足;②路边违法停车现象严重;③停车管理混乱;④停车设施落后,设置不规范。
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