張穎寧

（中國市政工程西南設(shè)計研究總院有限公司，四川成都 610213）

0 引言

傳統(tǒng)的城市交通規(guī)劃重點關(guān)注快速路、主干道等快速通行道路的布局及建設(shè)，而往往忽視了慢行交通路網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計。近年來，國家開始重視“綠色交通體系”并頒布了《關(guān)于加強城市步行和自行車交通系統(tǒng)建設(shè)的指導(dǎo)意見》，自此以后，國內(nèi)外研究人員及工程師開始重視以非機動車和步行交通為主導(dǎo)的慢行交通系統(tǒng)，開展了一系列研究，并取得了先進成果。同時，各城市也開始編制慢行交通規(guī)劃指導(dǎo)文件，但是并未對慢行交通設(shè)計形成統(tǒng)一的認知[1]。因此，基于居民需求進一步探討城市道路慢行交通系統(tǒng)的設(shè)計具有十分重要的工程意義。

1 城市道路慢行交通特性及主要影響因素

1.1 城市道路慢行交通特性

城市道路慢行交通是指出行速度不大于15km/h的出行方式，如步行及自行車、三輪車等非機動車交通[2]。為了更好地規(guī)劃設(shè)計城市道路中的慢行交通，需先分析其交通特性。城市道路慢行交通主要特性為：第一，生態(tài)性。與碳排放量高的機動車相比，城市道路慢行交通是一種綠色、節(jié)能、環(huán)保、健康的交通方式，能節(jié)約城市空間。第二，連續(xù)性。慢行交通方式對道路線形指標要求低，出行自主性高，受其他交通方式的干擾小，能保持連續(xù)行駛。同時，慢行交通不等于慢速行駛，對于道路擁堵早晚高峰期，慢行交通出行效率具有明顯的優(yōu)勢。第三，延展性。城市道路慢行交通與居民的生活聯(lián)系更加緊密，還能起到銜接其他交通方式的作用，從而加強不同交通方式之間的相互融合。

1.2 城市道路慢行交通主要影響因素

城市道路慢行交通是一個多層次的復(fù)雜系統(tǒng)，影響因素較多，可劃分為外部因素和內(nèi)部因素兩大類，其中外部因素有環(huán)境、人口、社會經(jīng)濟等，內(nèi)部因素有人行道寬度、土地利用、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)等[3]。

1.2.1 人行道寬度

人行道寬度與城市等級、道路功能、設(shè)計通行能力及人行道上桿柱、綠化帶等附屬設(shè)施密切相關(guān)，以確保行人的安全順暢通過。根據(jù)《城市道路工程設(shè)計規(guī) 范（2016 年 版）》（CJJ 37—2012），人 行 道 寬 度 不 得小于表1 所示數(shù)值。

表1 慢行交通中人行道最小寬度

1.2.2 土地利用

不同的城市臨街設(shè)施，其附近的人流量及交通需求不同，如學(xué)校、醫(yī)院、交通樞紐等地人流量大，對慢行道路的通行能力要求高。此時，為了提高城市土地的利用率，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)不同的臨街設(shè)施分段設(shè)計慢行道路。

1.2.3 平均路徑長度

城市慢行道路并不是孤立存在的，而是與其他道路相互交叉共同組成四通八達的城市交通系統(tǒng)，其中每個交叉口都可視為1 個節(jié)點。城市慢行道路相鄰交叉口之間的距離被稱為平均路徑長度L，可用來評價區(qū)域慢行道路的便捷程度，L越大，表示慢行道路系統(tǒng)越便捷，具體計算公式如下[4]：

式（1）中：N為慢行道路系統(tǒng)節(jié)點數(shù)量；dij為銜接節(jié)點i和節(jié)點j的路徑數(shù)量。

2 城市道路慢行交通需求分析及預(yù)測模型

2.1 慢行交通需求分析

2.1.1 城市場景對慢行交通的需求

城市場景是多元化的，會對該區(qū)域的慢行需求起到?jīng)Q定性作用。如以通勤為主的城市場景會對高效通行、公交地鐵便利接駁等方面要求較高，而早晚高峰時期對城市綠道使用頻率較低。

2.1.2 人群特征對慢行交通的需求

不同人群對慢行交通空間需求和功能需求并不完全相同。對于空間需求，單個行人在慢行道路上所需的空間約60～75cm，而坐輪椅、拄拐杖的老年人或殘疾人需求的寬度更大；對于功能需求，有的人在慢行道路上通勤，有的欣賞沿途風(fēng)景，有的進行健身活動。因此，基于以人為本原則，對不同慢行路段進行差異化、精細化的規(guī)劃設(shè)計，有助于提升慢行交通的設(shè)計水平。

2.1.3 全民共享對慢行交通的需求

相關(guān)研究表明，城市居民的幸福感與心理層面所受到尊重密切相關(guān)。慢行道路交通系統(tǒng)在設(shè)計時應(yīng)開展現(xiàn)場調(diào)研、座談協(xié)商等公共活動,明確居民需求，充分尊重不同個體的感受，平衡好各方利益，才能保證設(shè)計方案的合理性。

2.2 慢行交通需求預(yù)測方法

城市道路慢行交通需求預(yù)測是基于現(xiàn)有的交通數(shù)據(jù)、城市規(guī)劃等資料，通過建立數(shù)學(xué)模型分析未來的交通需求，從而為慢行交通規(guī)劃與決策提供理論需求。慢行交通預(yù)測可采用“四階段法”，主要預(yù)測內(nèi)容包括交通生成預(yù)測、交通分布預(yù)測、交通方式劃分預(yù)測、交通分配預(yù)測。

2.2.1 慢行交通生成預(yù)測

城市慢行交通生成預(yù)測內(nèi)容包括各小區(qū)的出行產(chǎn)生量、出行吸引量預(yù)測，不同計算方法的特點及適用條件總結(jié)如下：

第一，增長率法。該方法計算公式簡單，對數(shù)據(jù)的精確度要求不高，誤差較大，只適用于發(fā)展緩慢的中小城市。第二，多元線性回歸法。該方法充分考慮了不同因素對出行產(chǎn)生量和出行吸引量的影響，精確度較高，但是計算工作量大，可適用于各種中小城市慢行道路。第三，原單位法。該方法是基于詳細的現(xiàn)狀交通數(shù)據(jù)計算，精確度最高，且對出行產(chǎn)生量和出行吸引量的變化做出了解釋，可用于各種城市慢行交通體系。

2.2.2 慢行交通分布預(yù)測

交通分布預(yù)測是城市慢行交通預(yù)測的核心環(huán)節(jié)，通常是采用重力模型法。該方法計算簡單，適用范圍廣，能充分考慮土地利用對城市慢行交通的影響，計算公式如下：

式（2）中：qij為 小 區(qū)i和 小 區(qū)j之 間 的 分 布 交 通 量；k、α、β均為模型參數(shù)，可由OD數(shù)據(jù)標定；f(Rij)為小區(qū)i和小區(qū)j之間的阻抗系數(shù)；Oi、Dj分別為小區(qū)i和小區(qū)j的出行產(chǎn)生量。

2.2.3 慢行交通方式劃分預(yù)測

城市慢行交通方式劃分預(yù)測是預(yù)測未來若干年居民出行選擇步行、自行車、電動車等比例的，它能體現(xiàn)每個出行者對交通方式的選擇行為。對于步行交通，可基于當(dāng)前居民的交通調(diào)查數(shù)據(jù)，利用分擔(dān)率曲線法（轉(zhuǎn)移曲線法）繪制出影響交通方式選擇的因素與其分擔(dān)率間的曲線關(guān)系進行預(yù)測。對于自行車、電動車等非機動車交通，宜利用線性回歸模型預(yù)測，計算公式為：

式（3）中：pijm為從小區(qū)i和小區(qū)j 選擇某一交通方式m的百分比；θ0、θk分別為回歸系數(shù)和偏回歸系數(shù)；Xijk為交通方式m的變量。

2.2.4 慢行交通分配預(yù)測

城市慢行交通分配的目標是將上文求得的OD交通量按照相應(yīng)規(guī)則，分配到交通網(wǎng)絡(luò)中的不同路段。根據(jù)Wardrop 第一原理和第二原理，可將城市慢行交通分配方法劃分為平衡方法和非平衡方法兩大類。

3 基于交通需求的城市道路慢行網(wǎng)絡(luò)、設(shè)施規(guī)劃設(shè)計

城市道路慢行交通網(wǎng)絡(luò)、設(shè)施規(guī)劃設(shè)計應(yīng)遵循“投資最少、效益最高、交通順暢”的基本原則，使居民能在慢行交通體系內(nèi)順利交流活動。

3.1 城市道路慢行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

城市慢行交通路網(wǎng)絡(luò)布局可利用“節(jié)點重要度法”，即先分析區(qū)域內(nèi)的交通需求特性，確定慢行交通節(jié)點和平均路徑長度L，隨后將各個慢行交通節(jié)點相對重要度將其劃分為不同層級，并根據(jù)不同層次的交通節(jié)點特征逐層布置慢行交通路網(wǎng)絡(luò)。節(jié)點重要度法最關(guān)鍵的一步是確定各個交通節(jié)點的相對重要度Zi，可按下式計算：

式（4）中：Zi為第i個節(jié)點重要度；α1、α2、α3為節(jié)點指標權(quán)重；Ri、Ra分別為交通節(jié)點的人口和人口平均值；Gi、Ga分別為交通節(jié)點的工業(yè)產(chǎn)值和工業(yè)產(chǎn)值平均值；Si、Sa分別為交通節(jié)點的社會物資產(chǎn)耗總量和社會物資產(chǎn)耗總量平均值。

3.2 城市道路慢行設(shè)施設(shè)計

3.2.1 人行過街通道，城市慢行交通體系中人行過街通道包括地下步行通道和步行天橋，均可較好地解決人車分流問題。人行過街通道的規(guī)劃設(shè)計應(yīng)綜合考慮城市地下空間的開發(fā)，并注意完善地下步行通道里的方向指引標識、燈光照明系統(tǒng)及步行天橋上的安全防護裝置。

3.2.2 非機動車停放點，城市道路慢行交通中的非機動車停車點根據(jù)功能不同可分為一級停車換乘點和二級停車換乘點，換乘場地（停車棚或停車架）大小根據(jù)慢行區(qū)內(nèi)的換乘客流量計算。一級停車換乘停車棚前應(yīng)設(shè)置公共交通首末站，并派專人管理；二級停車換乘停車架應(yīng)設(shè)置在公共交通沿途?？奎c。

3.2.3 公共自行車系統(tǒng)，城市慢行交通體系中的公共自行車系統(tǒng)通常布設(shè)在交通樞紐、商住區(qū)、旅游景點等人流量較大的地方，建立完善的公共自行車系統(tǒng)有利于優(yōu)化居民出行方式，引導(dǎo)居民交通方式由機動車向綠色交通方式轉(zhuǎn)移，促進節(jié)能減排。北京、上海、深圳等大型城市已經(jīng)建立了公共自行車系統(tǒng)并取得了較大的效益，值得在全國推廣應(yīng)用。公共自行車系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的關(guān)鍵是根據(jù)需求總規(guī)模合理布局公共自行車點位，常用布局方式有兩種：一是規(guī)模等級化，布點密度統(tǒng)一化；二是規(guī)模標準化，布點密度等級化。

4 城市道路慢行交通規(guī)劃設(shè)計實例分析

4.1 依托工程概況

研究區(qū)域為某城市高新區(qū)某區(qū)域，該區(qū)域總面積約12.6km2，常住人口9.8 萬人，城鎮(zhèn)化率為67%，在高新區(qū)的定位為經(jīng)濟、文化、娛樂中心。但該區(qū)域內(nèi)慢行道路交通體系及相關(guān)配套尚不完善，現(xiàn)有的慢行交通設(shè)施難以滿足居民的日常出行。鑒于此，需對區(qū)域內(nèi)居民的交通需求進行預(yù)測，以合理布局慢行交通系統(tǒng)。為了準確預(yù)測交通需求，小區(qū)劃分面積不宜過大或過小，每個小區(qū)宜控制在0.25～1km2，研究區(qū)域共劃分了44 個慢行交通小區(qū)（40 個慢行交通小區(qū)+4 個外圍小區(qū)），見圖1。

圖1 慢行交通小區(qū)劃分

4.2 慢行交通需求量預(yù)測

根據(jù)上文計算模型可知，研究區(qū)域內(nèi)的慢行交通需求量約8.6 萬人次/天，占全部居民出行量的51.5%，隨著人口老齡化的到來及新生兒出生率的下降，慢行出行需求有所降低，但未來慢行仍是區(qū)域內(nèi)居民的重要交通方式。需要注意，編號為3、22、28、32 的小區(qū)慢行需求量較大，可在這些小區(qū)附近對慢行設(shè)施進行加密，以提高居民通行便捷度。

4.3 慢行交通設(shè)施布置

根據(jù)交通需求預(yù)測結(jié)果，將研究區(qū)域內(nèi)的步行路網(wǎng)和非機動車路網(wǎng)均進行分級處理，其等級劃分、功能定位、設(shè)計里程等詳見表2。根據(jù)步行道路和騎行道路的等級、功能、設(shè)計里程設(shè)計結(jié)果，設(shè)置地下步行通道6 處、步行天橋4 處、一級停車換乘點7 個、二級停車換乘點88 個、公共自行車系統(tǒng)6 處。

表2 慢行交通設(shè)施設(shè)計結(jié)果

5 結(jié)論

本文主要研究了城市慢行交通的基本特性、影響因素、需求預(yù)測方法、慢行設(shè)施設(shè)計等，并結(jié)合某城市高新區(qū)開展了案例分析，主要得到以下幾個方面的結(jié)論：第一，城市道路慢行交通是一個多層次復(fù)雜系統(tǒng)，影響因素較多，具有生態(tài)性、連續(xù)性、延展性；第二，城市道路慢行交通需求與城市場景、人群特征、全民共享等因素相關(guān)，可采用“四階段法”對交通生成、交通分布、交通方式劃分、交通分配等進行預(yù)測；第三，城市道路慢行交通體系應(yīng)根據(jù)交通需求，利用節(jié)點重要度法做好網(wǎng)絡(luò)布局、人行過街通道、非機動車停放點、公共自行車系統(tǒng)等設(shè)計。