任衍方

(天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院，天津 300000)

考慮電動(dòng)自行車(chē)影響的道路設(shè)計(jì)研究

任衍方

(天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院，天津 300000)

本文通過(guò)對(duì)天津市道路上電動(dòng)自行車(chē)的數(shù)量、行駛特性進(jìn)行觀察，總結(jié)電動(dòng)自行車(chē)的行駛特點(diǎn)，分析其爬坡性能，提出了適應(yīng)于城市道路橋梁電動(dòng)自行車(chē)騎行上橋，自行車(chē)推行上橋的縱坡推薦值，并從交叉口交通管制方面，從空間分隔和時(shí)間分隔兩個(gè)方面給出了管理方法，為國(guó)內(nèi)城市道路設(shè)計(jì)提供了一定依據(jù)。

電動(dòng)自行車(chē);縱坡;交叉口;騎行上橋

1.引言

電動(dòng)自行車(chē) (以下簡(jiǎn)稱(chēng)電動(dòng)車(chē))是一種新興的交通工具，它以速度快、方便快捷、污染小、能耗低等優(yōu)點(diǎn)受到出行者的青睞。筆者通過(guò)對(duì)天津市城市道路上運(yùn)行的電動(dòng)車(chē)觀察分析，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)自行車(chē)有行駛狀態(tài)不穩(wěn)定、成群行駛、機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)。鑒于城市道路中“涉非”交通事故頻繁發(fā)生，有必要在考慮電動(dòng)車(chē)的影響下，對(duì)城市道路設(shè)計(jì)的相關(guān)方面進(jìn)行研究。

2.電動(dòng)車(chē)對(duì)城市道路設(shè)計(jì)的影響分析

《電動(dòng)自行車(chē)通用技術(shù)條件》(GB17761－1999)規(guī)定，電動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì)的最高速度為每小時(shí)20公里，整車(chē)重量不超過(guò)40千克;我國(guó)交通法規(guī)要求，電動(dòng)車(chē)應(yīng)在非機(jī)動(dòng)車(chē)道行駛，行駛速度不超過(guò)每小時(shí)15公里。但調(diào)查顯示，市面上電動(dòng)車(chē)普遍標(biāo)注的最高時(shí)速為25公里，有的可達(dá)每小時(shí)40公里甚至50公里，重量普遍超過(guò)了40千克?？紤]到城市道路的特殊性，本文主要從縱斷面和平交口兩個(gè)方面討論電動(dòng)車(chē)對(duì)道路設(shè)計(jì)的影響。

1 )縱斷面設(shè)計(jì)

規(guī)范對(duì)非機(jī)動(dòng)車(chē)進(jìn)行了界定，為自行車(chē)和三輪車(chē)。但是，通過(guò)對(duì)天津市某道路上班高峰進(jìn)行交通調(diào)查，如下表所示。

表1 非機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量表

由上可知，電動(dòng)車(chē)所占比例最大，因而下面以電動(dòng)車(chē)為研究對(duì)象，分析其對(duì)縱斷面設(shè)計(jì)的影響。縱斷面設(shè)計(jì)中，對(duì)非機(jī)動(dòng)車(chē)影響較大的即縱坡坡度和坡長(zhǎng)?！峨妱?dòng)自行車(chē)通用技術(shù)條件》中，對(duì)電動(dòng)車(chē)的爬坡能力并未做出規(guī)定，這是基于電動(dòng)車(chē)“助力”而非“強(qiáng)動(dòng)力”的定位考慮的，但是，消費(fèi)者往往關(guān)注的是電動(dòng)車(chē)的加速、爬坡性能，而廠家也極力宣傳這方面。本文以市面常見(jiàn)的某型號(hào)電動(dòng)車(chē)為例，量化計(jì)算其爬坡能力。

本文取例中，電動(dòng)車(chē)重50kg，駕駛員體重80kg，電機(jī)功率800w，電壓36v，電機(jī)效率80%，輪胎半徑0.228m，忽略輪胎和地面間的滾動(dòng)摩擦力、迎風(fēng)阻力的影響，計(jì)算在不同坡度下所需電機(jī)功率:

表2 爬坡功率計(jì)算

通過(guò)上表可得一般情況下，電機(jī)功率800W的普通電動(dòng)車(chē)在縱坡6%時(shí)，仍然能夠滿足80kg駕駛員的爬坡需求。因而，在確定非機(jī)動(dòng)車(chē)道縱坡時(shí)，如果主要考慮爬坡能力較差的人力自行車(chē)和人力三輪車(chē)，勢(shì)必會(huì)造成浪費(fèi)，尤其是在用地異常緊張的城市道路中。在道路的重要節(jié)點(diǎn)，如跨線橋等處考慮適當(dāng)提高縱坡到4%或4.5%。通過(guò)相應(yīng)交通組織，分離電動(dòng)車(chē)和自行車(chē)，使電動(dòng)車(chē)騎行上橋，自行車(chē)等人力車(chē)推行上橋，能夠解決橋梁周邊的居民的出行要求。

通過(guò)上述思路確定含非機(jī)動(dòng)車(chē)道的橋梁的縱坡，那么在滿足規(guī)范規(guī)定的機(jī)動(dòng)車(chē)道最大縱坡的前提下，可以最大化的減少占地和工程量，減少工程投資。

2 )交叉口設(shè)計(jì)

城市道路中，交叉口的設(shè)計(jì)受紅線控制非常明顯，較難從平縱要素控制方面對(duì)交叉口設(shè)計(jì)進(jìn)行改良，筆者從電動(dòng)車(chē)的通行管理策略方面進(jìn)行總結(jié)探討。交叉口沖突的解決，可以從空間分離和時(shí)間分離兩個(gè)方面進(jìn)行考慮，其措施可選其一，亦可兼而有之。

基于以上情況，從空間分離角度考慮:

①停車(chē)范圍車(chē)道分隔。對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)和非機(jī)動(dòng)車(chē)進(jìn)行實(shí)物分割，例如隔離墩或者鐵柵欄，對(duì)非機(jī)動(dòng)車(chē)道，對(duì)電動(dòng)車(chē)和人力車(chē)進(jìn)行畫(huà)線分割，并標(biāo)明兩者，且電動(dòng)車(chē)道靠近機(jī)動(dòng)車(chē)道一側(cè);

②左轉(zhuǎn)待行區(qū)。在非機(jī)動(dòng)車(chē)進(jìn)口道之前，設(shè)置左轉(zhuǎn)彎非機(jī)動(dòng)車(chē)待行區(qū)，綠燈時(shí)左轉(zhuǎn)彎非機(jī)動(dòng)車(chē)隨直行非機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行至左轉(zhuǎn)候車(chē)區(qū)內(nèi)，待另一方向的綠燈亮?xí)r再前進(jìn)，變左轉(zhuǎn)彎為兩次直行，即二次過(guò)街。這樣消除了左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車(chē)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)的干擾，且減少了左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車(chē)與直行機(jī)動(dòng)車(chē)流的沖突點(diǎn)，有利于交通安全。

從時(shí)間分隔方面考慮:

交叉口時(shí)間分割控制目的是從時(shí)間上分隔機(jī)動(dòng)車(chē)和非機(jī)動(dòng)車(chē)的啟動(dòng)時(shí)間或者整個(gè)運(yùn)行時(shí)間。后者對(duì)交叉口延誤較大下面主要從分割兩者啟動(dòng)時(shí)間方面討論相應(yīng)措施。

①停止線區(qū)別劃分。將非機(jī)動(dòng)車(chē)停止線提前，機(jī)動(dòng)車(chē)停止線置后，綠燈亮起，機(jī)動(dòng)車(chē)位于非機(jī)動(dòng)車(chē)前方啟動(dòng)，可以有效減少電動(dòng)車(chē)等搶行左轉(zhuǎn)或侵入機(jī)動(dòng)車(chē)行駛路線。

②兩次綠燈法。改造信號(hào)燈系統(tǒng)，增加非機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈，機(jī)動(dòng)車(chē)與非機(jī)動(dòng)車(chē)的停車(chē)線仍然在同一位置上，但考慮到非機(jī)動(dòng)車(chē)起動(dòng)快而且總是成群通過(guò)路口的特點(diǎn)，可使機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)的綠燈先亮，讓機(jī)動(dòng)車(chē)群先進(jìn)入交叉口，然后再亮非機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)的綠燈。兩次綠燈的方法能夠緩和交叉口內(nèi)的交通擁擠，但是延長(zhǎng)了交通信號(hào)周期時(shí)間。對(duì)于非機(jī)動(dòng)車(chē)流量特別大而機(jī)動(dòng)車(chē)流量相對(duì)較小的交叉口，配合采用空間分割時(shí)，采用兩次綠燈法的效果是非常明顯的。

3.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)分析電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力性能，提出了城市范圍內(nèi)橋梁適應(yīng)與電動(dòng)車(chē)騎行上橋，人力車(chē)推行上橋的道路縱坡，并在交叉口范圍內(nèi)通過(guò)時(shí)間分隔和空間分隔的方法，有效提高電動(dòng)車(chē)量較大的交叉口的服務(wù)能力。

［1］徐吉謙.交通工程總論［M］.北京:人民交通出版社，2002:106－110.

［2］袁振洲.道路交通管理與控制 ［M］.北京:人民交通出版社，2007:57－93.

［3］馬國(guó)忠.明士軍.吳海濤.電動(dòng)自行車(chē)安全特性分析［J］.中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2006(4):48－53.