黃丹青

（中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司，天津市 300457）

0 引 言

城市道路規(guī)劃設(shè)計(jì)經(jīng)歷了多個(gè)階段，20世紀(jì)八九十年代，我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量較少，城市道路以滿足自行車等慢行交通為主[1-4]。進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量快速增加，限速60km/h的城區(qū)快速路規(guī)劃提上日程，且城區(qū)道路多以滿足機(jī)動(dòng)車行車為目的，城市道路規(guī)劃設(shè)計(jì)理念以快行交通為導(dǎo)向[5-7]。但是，機(jī)動(dòng)車并不能滿足大部分2km以內(nèi)的城市交通需求，隨著快行交通網(wǎng)絡(luò)在城市道路中的占比越來(lái)越高，停車難、非機(jī)動(dòng)車占道等問(wèn)題開(kāi)始涌現(xiàn)[8-10]，在城市的復(fù)雜功能區(qū)實(shí)現(xiàn)慢行交通規(guī)劃成為亟待解決的問(wèn)題。

該研究以某市某核心商業(yè)區(qū)支線道路為例，比較分析快行規(guī)劃和慢行規(guī)劃的實(shí)際交通能力仿真數(shù)據(jù)，觀察慢行交通理念在城市道路交通規(guī)劃設(shè)計(jì)中的可用性和利弊。

1 個(gè)案道路的問(wèn)題分析

某市某核心商業(yè)區(qū)的直線道路，總寬度26m，初期按照雙向4車道外加非機(jī)動(dòng)車道和人行道方案布置，機(jī)動(dòng)車道寬度3.5m，非機(jī)動(dòng)車道寬度2.0m，人行道寬度4.0m，道路長(zhǎng)度685m。道路連接城市南二環(huán)路與開(kāi)發(fā)區(qū)一路。道路東側(cè)包括1個(gè)CBD商務(wù)區(qū)，1個(gè)機(jī)關(guān)辦事處，提供1個(gè)地下停車場(chǎng)路口和1個(gè)機(jī)關(guān)汽車門禁出口；道路西側(cè)為1個(gè)商貿(mào)物流城，路段內(nèi)該商貿(mào)物流城開(kāi)門3處，均為汽車門禁進(jìn)出口。故該道路在685m長(zhǎng)度內(nèi)共有5個(gè)車輛進(jìn)出口，另包含1處公交站臺(tái)，道路兩側(cè)各布置1處站牌。上述車道布置模式如圖1所示。

圖1 個(gè)案道路車道布局圖（單位：m）

圖1中，全路段限速40km/h，全程限停。但是，在該路段的實(shí)際交通管理過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)了以下3點(diǎn)問(wèn)題。

（1）實(shí)際車速遠(yuǎn)低于限速

該路段管制限速為40km/h，但5個(gè)路口處車輛進(jìn)出實(shí)際車速小于15km/h，且路口最小距離150m，導(dǎo)致外側(cè)車道的車速被進(jìn)出路口車輛限制，平均車速低于15km/h，交通高峰時(shí)段全程車速低于10km/h，堵車現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

（2）道路功能難以得到有效表達(dá)

該道路為南北走向，其東側(cè)平行道路距離為550m，西側(cè)平行道路距離為830m，3條平行道路均按照相同車道規(guī)劃和限速進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以導(dǎo)致該道路被作為南二環(huán)路與開(kāi)發(fā)區(qū)一路的渡線道路使用，而該道路的實(shí)際功能——將道路兩側(cè)CBD地下停車場(chǎng)、機(jī)關(guān)辦事處、商貿(mào)物流城的進(jìn)出車輛接入車流的功能受到限制。該道路兩側(cè)雖無(wú)常住居民，但流動(dòng)人口量（含辦公人員和商貿(mào)物流城工作人員）達(dá)到7萬(wàn)人，道路剛性機(jī)動(dòng)車流量為每天24000車次，高峰時(shí)段集中在8:00—9:30和17:30—19:00，高峰3小時(shí)內(nèi)剛性機(jī)動(dòng)車流量為每小時(shí)4500車次，此時(shí)段交通嚴(yán)重?fù)矶隆?/p>

（3）非機(jī)動(dòng)車事故較多

該區(qū)域CBD內(nèi)辦公人員達(dá)到2.5萬(wàn)人，商貿(mào)物流城工作人員達(dá)到3.0萬(wàn)人。其中：40%采用步行交通，人流量來(lái)源為距離該道路北側(cè)1350m處地鐵站出口和附近公交站點(diǎn)；35%采用非機(jī)動(dòng)車交通，以兩輪電動(dòng)車為主，流量達(dá)到每天3.8萬(wàn)車次。由于非機(jī)動(dòng)車車道寬度僅為2.0m，因此高峰時(shí)段部分兩輪電動(dòng)車難免進(jìn)入人行道行駛，且區(qū)域內(nèi)的外賣快遞配送量較大，也進(jìn)一步增加了午間非機(jī)動(dòng)車流量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該區(qū)域年均機(jī)動(dòng)車交通事故超過(guò)2400起，年均惡性非機(jī)動(dòng)車交通事故26起。非機(jī)動(dòng)車行車安全不容忽視。

2 車流量數(shù)學(xué)模型理論研究

2.1 機(jī)動(dòng)車通過(guò)能力計(jì)算

城市道路的機(jī)動(dòng)車通過(guò)能力可用式（1）計(jì)算：

式中：SC為車輛通過(guò)量，pcu/h；N為道路車道數(shù)；V'為實(shí)際車速，km/h；LC為車距，m。

如果車輛可以按照40km/h的設(shè)計(jì)車速通過(guò)該路段，車距為50m，在雙向4車道條件下，該路段的實(shí)際通過(guò)能力為3200pcu/h。但是，如果車速下降到15km/h，該路段的實(shí)際通過(guò)能力則衰減到1200pcu/h。

V'與SC存在邏輯逆相關(guān)，當(dāng)車輛通過(guò)量SC增大時(shí)，實(shí)際車速V'必然下降，這也是該路段在高峰時(shí)刻易發(fā)生堵車的主要原因。通過(guò)天眼系統(tǒng)的定量觀察，該路段車輛通過(guò)能力與車輛通過(guò)需求之間的關(guān)系如圖2所示。

圖2 車輛通過(guò)能力與車輛通過(guò)需求的統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)系圖

圖2中：40km/h限速條件下，當(dāng)車輛通過(guò)需求達(dá)到2200pcu/h時(shí)，車輛通過(guò)能力小于車輛通過(guò)需求，即出現(xiàn)不可控?fù)矶拢?0km/h限速條件下，當(dāng)車輛通過(guò)需求達(dá)到2850pcu/h時(shí)，車輛通過(guò)能力小于車輛通過(guò)需求。這說(shuō)明，在擁堵易發(fā)路段，適當(dāng)降低限速，可以有效增加車輛通過(guò)能力，且增加車道數(shù)量可增加車輛通過(guò)能力。

2.2 非機(jī)動(dòng)車通過(guò)能力計(jì)算

非機(jī)動(dòng)車通過(guò)能力計(jì)算方式與機(jī)動(dòng)車通過(guò)能力計(jì)算方式相當(dāng)，但非機(jī)動(dòng)車難以明確劃分車道，只能通過(guò)非機(jī)動(dòng)車橫向安全車距進(jìn)行計(jì)算。非機(jī)動(dòng)車通過(guò)能力可用式（2）計(jì)算：

式中：SC為車輛通過(guò)量，pcu/h；V'為實(shí)際車速，km/h；LC為車距，m；B為非機(jī)動(dòng)車車道寬度，m；B0為非機(jī)動(dòng)車橫向安全車距，m。

實(shí)際計(jì)算中，設(shè)非機(jī)動(dòng)車橫向安全車距B0為0.8m，車道寬度B為2.0m，車速為15km/h，車距為5.0m，則該路段單行通過(guò)能力為7500pcu/h，雙向通過(guò)能力為15000pcu/h。當(dāng)非機(jī)動(dòng)車道寬度增加到3.0m時(shí)，該路段雙向通過(guò)能力增加到22500pcu/h。

3 車道設(shè)計(jì)變更方案

根據(jù)以上分析，該車道變更策略為增加機(jī)動(dòng)車車道和加寬非機(jī)動(dòng)車車道，且該變更不能拓寬道路總寬度，亦不能過(guò)度壓縮人行道，且應(yīng)適當(dāng)壓低道路限速。目前該道路的機(jī)動(dòng)車道寬度為3.5m，我國(guó)交通法規(guī)要求城區(qū)機(jī)動(dòng)車道寬度為2.5～3.5m，因此可通過(guò)減少機(jī)動(dòng)車道寬度的方式實(shí)現(xiàn)車道變更。改進(jìn)方案見(jiàn)圖3。

圖3 個(gè)案道路車道布局改進(jìn)方案圖（單位：m）

圖3中，調(diào)整后的道路包含5條機(jī)動(dòng)車道，其中包括雙向4車道的固定車道，1條潮汐車道，車道寬度均為2.5m，非機(jī)動(dòng)車道從2.0m加寬到3.0m，受此影響，人行道寬度從4.0m減少到3.75m。調(diào)整后道路總寬度仍為26m。

結(jié)合前文定性、定量分析，該調(diào)整可為該道路帶來(lái)3點(diǎn)重要變化。

（1）增加的車道和適當(dāng)降低的機(jī)動(dòng)車限速使機(jī)動(dòng)車通過(guò)能力增強(qiáng)。

通過(guò)觀察：該道路的東側(cè)下行線路交通峰值發(fā)生在工作日8:00—9:30和17:30—19:00，非工作日車流量約為工作日的30%～40%，且無(wú)顯著峰值；西側(cè)上行線路交通峰值發(fā)生在工作日10:00—15:00和20:00—21:30，非工作日車流量顯著高于工作日。所以，該道路具備設(shè)置潮汐道路的條件。該道路潮汐道路運(yùn)行辦法見(jiàn)表1。

表1 潮汐道路運(yùn)行管理策略

表1中的策略基本可保障兩側(cè)錯(cuò)時(shí)高峰時(shí)段的車道數(shù)量均在3條以上，且設(shè)定限速均為30km/h，即高峰時(shí)段車輛通過(guò)能力在4275pcu/h以上，對(duì)側(cè)道路車輛通過(guò)能力為2850pcu/h，道路總通過(guò)能力達(dá)到7135pcu/h，較車道變更前4400pcu/h的通過(guò)能力，提升了62.2%。

（2）加寬的非機(jī)動(dòng)車道使非機(jī)動(dòng)車通過(guò)能力增強(qiáng)。

非機(jī)動(dòng)車道寬度從2.0m提升到3.0m，非機(jī)動(dòng)車通過(guò)能力從15000pcu/h提升到22500pcu/h，提升了50.0%。城市道路慢行規(guī)劃的根本出發(fā)點(diǎn)為提升非機(jī)動(dòng)車的通過(guò)能力，以加大道路人流通過(guò)能力。

（3）行人通過(guò)能力的減少幅度在可接受范圍內(nèi)。

上述綜合措施，特別是降低該路段限速的交通管制策略，可以讓大部分在南二環(huán)路與開(kāi)發(fā)區(qū)一路之間的渡線車輛轉(zhuǎn)移到平行道路中，使該交通路段的實(shí)際車流需求大幅度降低。人行道寬度從4.0m壓縮到3.75m，其理論通過(guò)能力下降幅度為6.3%。車道變更前，該道路的行人通過(guò)能力可以滿足要求，行人通過(guò)功能的最大問(wèn)題為非機(jī)動(dòng)車占用人行道，導(dǎo)致非機(jī)動(dòng)車事故頻發(fā)；拓寬非機(jī)動(dòng)車道后，非機(jī)動(dòng)車通過(guò)能力加強(qiáng)，非機(jī)動(dòng)車占用人行道的現(xiàn)象會(huì)被有效遏制，人行道的行人通過(guò)能力反而會(huì)得到提升。

城市道路慢行規(guī)劃核心思路是通過(guò)增加非機(jī)動(dòng)車通過(guò)能力，優(yōu)化城市道路車道布置方案，使城市道路的通過(guò)能力全面提升。從數(shù)學(xué)模型上進(jìn)行分析，該改進(jìn)方案可以有效且同步提升機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人通過(guò)能力，減少非機(jī)動(dòng)車交通事故，可以滿足設(shè)計(jì)需求。

4 改進(jìn)方案的實(shí)際驗(yàn)證及社會(huì)調(diào)研

2020年3月1日，該道路經(jīng)過(guò)道路標(biāo)線的重新劃分及部分道路的改建，實(shí)施上述改進(jìn)方案。使用SPSS24.0對(duì)道路規(guī)劃設(shè)計(jì)改進(jìn)前后的道路通過(guò)能力進(jìn)行觀察對(duì)比分析。對(duì)比數(shù)據(jù)來(lái)自天眼系統(tǒng)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，其中對(duì)比參數(shù)來(lái)自SPSS平臺(tái)下雙變量T校驗(yàn)結(jié)果，讀取其Value值作為T值。當(dāng)T＜10.000時(shí)，認(rèn)為兩組數(shù)據(jù)存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，且T值越小，數(shù)據(jù)差異越大。讀取其log值作為P值：當(dāng)P＜0.05時(shí)，認(rèn)為比較結(jié)果處于置信空間；當(dāng)P＜0.01時(shí)，認(rèn)為比較結(jié)果具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。經(jīng)過(guò)上述比較，得到實(shí)際驗(yàn)證結(jié)果（見(jiàn)表2）。

表2 道路極限通過(guò)能力對(duì)比圖

表2中，機(jī)動(dòng)車通過(guò)能力實(shí)際增加了73.3%，非機(jī)動(dòng)車通過(guò)能力實(shí)際增加了57.9%，行人通過(guò)能力實(shí)際增加了5.0%。所有比較數(shù)據(jù)T＜10.000，P＜0.01，具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。該實(shí)際驗(yàn)證結(jié)果得到兩個(gè)結(jié)論。

（1）實(shí)際驗(yàn)證結(jié)果與數(shù)學(xué)模型假設(shè)基本相符。

數(shù)學(xué)模型得出該規(guī)劃改進(jìn)后：機(jī)動(dòng)車通過(guò)能力為7135pcu/h，實(shí)際驗(yàn)證中機(jī)動(dòng)車極限通過(guò)能力為7195pcu/h，偏差率為0.8%；非機(jī)動(dòng)車通過(guò)能力為22500pcu/h，實(shí)際驗(yàn)證中非機(jī)動(dòng)車極限通過(guò)能力為22674pcu/h，偏差率為0.8%。實(shí)際驗(yàn)證中，行人通過(guò)能力的提升幅度并不高，根本原因?yàn)椋簲?shù)學(xué)模型驗(yàn)證行人通過(guò)能力有下降可能，但受到干擾因素影響，行人通過(guò)能力可能會(huì)提升，但實(shí)際運(yùn)行中，原有道路規(guī)劃可以基本滿足行人通過(guò)需求，改進(jìn)后并無(wú)更多實(shí)際行人通過(guò)量，所以改進(jìn)后行人通過(guò)能力僅提升5.0%。

（2）實(shí)際驗(yàn)證結(jié)果基本滿足該路段剛性通過(guò)需求。

理論分析中，該路段機(jī)動(dòng)車通過(guò)剛性需求為最大4500pcu/h，受到渡線車輛影響，其短時(shí)車流量可能超過(guò)7000pcu/h。規(guī)劃改進(jìn)后，該道路的極限車流通過(guò)能力達(dá)到7195pcu/h，可以滿足該路段的機(jī)動(dòng)車通過(guò)需求。非機(jī)動(dòng)車通過(guò)需求為22000pcu/h，實(shí)測(cè)結(jié)果也滿足該需求。所以，該改進(jìn)方案可以基本滿足當(dāng)前該區(qū)域的通行需求。

為更加切實(shí)地了解該改進(jìn)方案的時(shí)效性和民眾滿意度，從2020年3月1日該道路按照新車道規(guī)劃執(zhí)行交通管理后，至2020年5月1日在沿線發(fā)放問(wèn)卷4500份，覆蓋該地區(qū)人口比例6.4%，回收有效問(wèn)卷3872份，其中機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)?52人，占22.0%，非機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)?394人，占36%，選擇公共交通人群1626人，占42%。該調(diào)查比例接近之前天眼系統(tǒng)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)中25%、35%、40%的人群比例，要求受訪者就城市道路重新規(guī)劃后的交通情況給出評(píng)價(jià)，包括之前狀態(tài)評(píng)價(jià)和之后狀態(tài)評(píng)價(jià)，選項(xiàng)包括完全滿意、基本滿意、不滿意、完全不滿意。其選項(xiàng)分布情況見(jiàn)表3。

表3 社會(huì)調(diào)查結(jié)果表（總調(diào)查數(shù)n=3872）

表3中，民眾對(duì)該道路交通狀態(tài)的滿意率從改進(jìn)前的38.7%提升到改進(jìn)后的84.4%，是改進(jìn)前的2.2倍，且完全滿意人數(shù)所占比例從7.9%提升到32.9%，是改進(jìn)前的4.2倍。這說(shuō)明，該路段按照慢行理念下的城市道路交通規(guī)劃改進(jìn)方案改進(jìn)后，城市居民對(duì)道路通過(guò)能力的滿意率大幅度提升。

5 結(jié) 語(yǔ)

在慢行交通理念下，加寬了個(gè)案道路的非機(jī)動(dòng)車道，增加了1條潮汐機(jī)動(dòng)車道，將道路限速?gòu)?0km/h下調(diào)到30km/h，但將人行道寬度從4.0m壓縮到了3.75m。經(jīng)過(guò)調(diào)整，非機(jī)動(dòng)車、機(jī)動(dòng)車、行人通過(guò)能力均有大幅度提升，該道路再未發(fā)生全路段堵車現(xiàn)象，車輛實(shí)際通過(guò)速度從不足15km/h提升到超過(guò)25km/h。受此結(jié)果影響，民眾對(duì)該路段交通狀況的滿意度從改進(jìn)前的38.7%提升到84.4%。證明慢行交通理念適合城區(qū)非通過(guò)性道路的規(guī)劃設(shè)計(jì)。