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責任編輯/曹晶磊 美術(shù)編輯/王德本

隨著城市規(guī)模的不斷擴大，部分原來處于城市外圍的干線公路逐步被包圍到城市腹地，人口的大量聚集必然會使其屬性轉(zhuǎn)化為城市道路，對其功能也提出了新的要求，因此部分干線公路必須經(jīng)過專業(yè)的快速化改造以適應新角色，改造臨界值往往對工程可行性具有直接影響。

一、城市空間結(jié)構(gòu)發(fā)展階段特征

發(fā)展早期為中小城市、工業(yè)化發(fā)展階段。集中連片發(fā)展，中心只有一個，一般呈現(xiàn)同心圓形態(tài)，交通線路由中心向外放射狀。擴張期為大城市、工業(yè)化成熟發(fā)展階段，城市交通線路向外擴大，人口、產(chǎn)業(yè)和就業(yè)崗位等開始從市區(qū)向郊區(qū)擴散，出現(xiàn)分散組合式或更為集中的發(fā)展模式。

發(fā)展中期為多中心、大都市區(qū)發(fā)展階段。城市由一個中心城、多個核心城區(qū)組成。郊區(qū)人口增加，制造業(yè)、零售業(yè)、服務業(yè)等紛紛出現(xiàn)在郊區(qū)，形成功能較為完備的新都市，但仍依賴于中心城市的信息和服務。

發(fā)展成熟期為多個大都市區(qū)相連接組合成大都市帶的發(fā)展階段。該時期城市邊緣擴散中又有聚集，形成郊區(qū)新興中心，具備了城市典型功能。城市沿交通線繼續(xù)擴展，與周圍城市共同組成城市群或大都市連綿帶聯(lián)合發(fā)展，趨向國際化。

二、城鎮(zhèn)化對干線公路交通影響

車輛種類變化。建設干線公路最初的目的是作為區(qū)域內(nèi)重要的貨運交通，因此通行貨車比例最高，但當干線公路轉(zhuǎn)化為城市街道后，沿線會出現(xiàn)住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)，中小型轎車成為交通主力，道路車況更加復雜。

服務對象增多。干線公路的服務對象基本只考慮機動車，而城市道路的服務對象包括機動車、非機動車、行人，且交通工具多種多樣，路段交織情況復雜，交通事故增多，相比而言通行效率大幅度下降。

服務距離變短且時間效應明顯。干線公路主要服務于中長距離貨物運輸，而城市道路主要是滿足中短距離出行需求，道路分叉增多，并且道路擁堵情況，具有上下班時段明顯的時間效應。

三、干線公路快速化改造臨界值確定分析

（一）交通效率臨界值

考慮城市空間結(jié)構(gòu)與交通效率關(guān)系。以上海外環(huán)線以內(nèi)中心城區(qū)為分析對象，選取外灘、靜安寺、淮海中路等街道和15個分布在各方向的就業(yè)中心為研究樣本。采用統(tǒng)計學和回歸方法分析，以“就業(yè)中心平均通勤時耗”為因變量，自變量包括平均職住距離、通勤方式及比例、就業(yè)密度、通勤者社會屬性（平均收入、學歷程度、男女比例、平均年齡等）等。運用散點圖和Pearson相關(guān)系數(shù)法篩選和分析自變量，得出數(shù)據(jù)，按其相關(guān)性絕對值由大到小分別是：就業(yè)密度（0.896）、非機動化通勤比重（-0.876）、與主中心距離（-0.750）、平均收人水平（0.746）、軌道交通通勤比重（0.637）和平均職住距離（0.589）。

臨界值選取。城市發(fā)展至中期時，逐步形成多中心為特點的大都市區(qū)，基本多開口城市干線道路已無法滿足長距離交通需求，同時主中心出現(xiàn)交通擁堵，當高度相關(guān)指標（通勤效率、與中心距離、就業(yè)密度）達到臨界值時，宜進行干線公路快速化改造，具體指標如表1所示。

表1 城市空間結(jié)構(gòu)相關(guān)臨界指標表（注：以上數(shù)值均參考均值的80%）

表1 城市空間結(jié)構(gòu)相關(guān)臨界指標表（注：以上數(shù)值均參考均值的80%）

（二）公路服務水平分級和臨界值分析

城市道路服務水平評價標準。城市道路服務水平直接決定了通行效率及安全，我國《城市道路設計規(guī)范》（CJJ37-2012）中規(guī)定快速路基本路段服務水平分級，如表2所示（部分）。

臨界值選取。干線公路一般按二級服務水平設計，當干線公路城市化后，車輛運行速度低于設計速度、服務水平相關(guān)指標或超出穩(wěn)定流狀態(tài)時，應實施快速化改造，具體指標如表3所示。當表中相關(guān)指標有一項達到臨界條件時，即建議快速化改造。

表2 快速路基本路段服務水平分級（部分）

表2 快速路基本路段服務水平分級（部分）

表3 服務水平相關(guān)臨界值表

表3 服務水平相關(guān)臨界值表

（三）干線公路交叉口臨界值分析

交叉口角凈距設計。交叉路口是城市公路最容易發(fā)生堵車和交通事故的地點，也是干線公路快速化改造的要點之一。角凈距是指交叉口與無信號控制接入口之間的距離，其實質(zhì)是公路通過性與通達性之間的博弈。角凈距越短，公路臨界區(qū)域的通達性越大，被接入公路的交通安全性和運行效率顯著降低；但角凈距越大，通達性將會降低。

結(jié)合國內(nèi)道路運行情況及相關(guān)研究，本文建立幾種典型仿真環(huán)境條件，依據(jù)“功能等級相差二級以上公路限制相交”原則，采用速度標準差的變化系數(shù)CV值評價路段安全性，如表4所示。仿真結(jié)果如圖1所示（部分），將曲線開始變緩的節(jié)點作為角凈距設置效益最高的點（紅圈標出）。

表4 各公路接入類別典型仿真條件

表4 各公路接入類別典型仿真條件

圖1 各公路接入類型CV值-角凈距曲線（部分）

臨界值選取。綜合分析，當干線公路交叉口間距有一項達到臨界值即建議實施快速化改造，具體參考值如表5所示。

表5 交叉口間距臨界值表

表5 交叉口間距臨界值表