摘要：隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，城市人均汽車保有量迅速增加，使得城市交通系統(tǒng)面臨較大壓力。城市道路交通工程設(shè)計質(zhì)量直接決定其各項功能是否能夠滿足需要。合理的交通工程設(shè)計不僅能推動城市發(fā)展，還能滿足人們的交通需求。因此，本文全面概述了城市交通工程的功能與設(shè)計框架，同時闡述了城市道路設(shè)計原則以及技術(shù)方法，以期提升城市道路交通工程的科學(xué)性與合理性。

關(guān)鍵詞：交通工程；城市道路；交通規(guī)劃；城市發(fā)展

中圖分類號：U412.1+2""""""""""""""""""""""""""" 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A"""""""""""""""""""""""""""""""""" 文章編號：1673-6478（2023）04-0081-05

Research on Urban Road and Traffic Engineering Design Technology

LIU Changjie

（Linshu County Center， Linyi Highway Development Center， Linyi Shandong 276700， China）

Abstract： With the rapid urbanization process in our country， the total quantity of urban vehicles per capital has increased rapidly， which makes the urban transportation system face the pressure. The design quality of urban road traffic engineering directly determines whether its functions can meet the needs. Reasonable traffic engineering design can not only promote urban development. but also meet people's traffic needs. Therefore， this paper gives a comprehensive overview of the function and design framework of urban traffic engineering， and expounds the principles and technical methods of urban road design， in order to improve the science and rationality of urban road traffic engineering.

Key words： traffic engineering; urban roads; transportation planning; urban development

0 引言

隨著我國城市汽車保有量的增加，城市交通系統(tǒng)面臨較大壓力，如何避免交通擁堵的同時調(diào)動居民綠色出行的積極性是目前城市交通工程設(shè)計的重點(diǎn)。合理的城市道路交通工程設(shè)計不僅能夠便利居民交通出行，也能為城市良好形象添磚加瓦，這也就要求城市道路交通建設(shè)不僅要滿足通行需要，還需向安全及精細(xì)化方向發(fā)展[1]。只有不斷地對道路交通設(shè)計方案進(jìn)行完善才能保證其安全性和便捷性。本文全面概述了城市道路交通工程設(shè)計原則以及相關(guān)技術(shù)方法，在確保完成安全通暢基礎(chǔ)功能的條件下，實(shí)現(xiàn)城市道路交通系統(tǒng)的最優(yōu)化目標(biāo)，為城市道路交通工程的建設(shè)提供參考。

1 城市道路交通工程設(shè)計概述

1.1 城市交通工程的功能

城市交通工程的基本功能是為城市居民和交通參與者提供安全、高效、便捷和可持續(xù)的交通服務(wù)。城市交通工程的主要功能包括：

（１）提高交通效率。城市交通工程的首要功能是提供運(yùn)輸服務(wù)，包括滿足居民和商業(yè)活動的出行需求。合理的交通工程規(guī)劃可以優(yōu)化道路布局、交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，提高道路通行能力和交通流暢度，減少擁堵現(xiàn)象，它包括交通信號控制、道路幾何設(shè)計、交通流量管理、道路容量評估等措施，以確保交通運(yùn)行順暢和高效。

（２）促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。現(xiàn)代城市交通工程注重可持續(xù)性和環(huán)境友好性。城市交通工程規(guī)劃可以鼓勵綠色出行方式，推廣公共交通、步行和騎行，減少單車通行和汽車使用，降低交通對環(huán)境的污染和能源消耗，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。

（３）提升交通安全。交通工程致力于確保道路和交通環(huán)境的安全，通過優(yōu)化道路設(shè)計、設(shè)置交通信號燈和標(biāo)識，改善交通組織和流量管理，降低交通事故風(fēng)險，提升交通安全水平。包括交通規(guī)則和法規(guī)的制定和實(shí)施，道路設(shè)計和交通設(shè)施的安全性，以及交通事故預(yù)防和應(yīng)急管理等措施。

（４）改善居民生活質(zhì)量。有效的交通工程規(guī)劃可以減少交通噪聲和尾氣排放，改善空氣質(zhì)量，提供便利的基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)（如汽車、公共交通、步行和騎行），以便人們可以到達(dá)目的地，提升居民出行舒適度和生活質(zhì)量。

（５）促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。城市交通工程在城市規(guī)劃和發(fā)展中扮演著重要角色。良好的交通工程規(guī)劃可以促進(jìn)物流和商業(yè)活動，提高交通連接性，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提升城市競爭力。

綜上所述，城市交通工程的基本功能是提供運(yùn)輸服務(wù)、保障交通安全、優(yōu)化交通流暢、促進(jìn)可持續(xù)出行，并支持城市的發(fā)展和規(guī)劃。通過科學(xué)地規(guī)劃、設(shè)計和管理，可以建立高效、安全、環(huán)保的城市交通系統(tǒng)，提高居民的出行質(zhì)量和促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展[2]。

1.2 城市道路交通工程設(shè)計流程及原則

1.2.1 城市道路交通工程設(shè)計流程

在制定交通工程項目之前首先應(yīng)該進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與分析，收集和分析相關(guān)的交通數(shù)據(jù)，包括交通流量、出行模式、交通事故數(shù)據(jù)等，了解現(xiàn)狀和問題。其次制定明確的交通規(guī)劃目標(biāo)，如減少擁堵、提高交通安全性、促進(jìn)可持續(xù)出行等，并建立相應(yīng)的指標(biāo)體系來評估進(jìn)展。

然后基于數(shù)據(jù)和城市發(fā)展趨勢，預(yù)測未來的交通需求，包括人口增長、就業(yè)分布、出行模式變化等，為規(guī)劃提供參考。交通工程最重要的便是道路網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，基于交通需求和城市布局，設(shè)計合理的道路網(wǎng)絡(luò)，包括主干道、次干道、支路等，考慮道路寬度、道路布局、轉(zhuǎn)彎半徑等因素，以滿足交通流量需求，并提高通行效率和安全性。公路兩側(cè)的公共交通系統(tǒng)也需要提前規(guī)劃，包括公交線路設(shè)置、站點(diǎn)布局、服務(wù)頻率等，以提供便捷、高效的公共交通服務(wù)，鼓勵居民選擇公共交通出行。采取合理的交通管理措施，如交通信號燈優(yōu)化、交叉口改造、道路限行等，以調(diào)控交通流量，提高道路通行能力，減少交通擁堵[3]。

另外，考慮城市不同區(qū)域的可達(dá)性，包括人口密度、就業(yè)中心、學(xué)校、醫(yī)院等重要目的地的交通連接，通過優(yōu)化交通規(guī)劃，提高居民的可達(dá)性和出行便利性。隨著國家對綠色低碳交通的大力推行，交通設(shè)計中也應(yīng)體現(xiàn)環(huán)境友好的交通模式，鼓勵綠色出行方式，包括步行、騎行、公共交通、電動車輛等，通過合理的交通規(guī)劃，提供便捷的綠色交通選擇，減少汽車使用，降低環(huán)境污染。

1.2.2 城市道路交通工程設(shè)計原則

（１）路段分類原則

根據(jù)道路的功能和交通流量，將道路劃分為不同的路段類別，如主干道、次干道、支路等。不同類別的道路應(yīng)根據(jù)其功能和預(yù)期的交通流量確定相應(yīng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和要求。

（２）道路幾何設(shè)計原則

道路幾何設(shè)計包括橫斷面設(shè)計和縱斷面設(shè)計。橫斷面設(shè)計涉及車道寬度、路肩、分隔帶、人行道等要素的確定；縱斷面設(shè)計涉及道路的縱向坡度、曲線半徑等要素的確定。設(shè)計應(yīng)考慮到交通流量、車輛類型、行人和非機(jī)動車的需求，以保證安全和舒適地通行。

（３）交叉口設(shè)計原則

交叉口是道路交通系統(tǒng)的重要組成部分，設(shè)計應(yīng)根據(jù)交叉口的類型和交通流量確定適當(dāng)?shù)慕徊婵谛问胶涂刂品绞剑缃徊婵谛盘枱?、環(huán)形交叉口、直行彎行分離式交叉口等。設(shè)計應(yīng)考慮交通安全、通行效率和交叉口沖突的最小化。

（４）標(biāo)線和標(biāo)識系統(tǒng)原則

標(biāo)線和標(biāo)識系統(tǒng)是道路上的視覺指導(dǎo)設(shè)施，用于引導(dǎo)駕駛員和提供交通信息。設(shè)計應(yīng)根據(jù)道路的功能和交通需求，合理設(shè)置標(biāo)線和標(biāo)識，包括車道標(biāo)線、交叉口標(biāo)線、停車標(biāo)識、限速標(biāo)識等。標(biāo)線和標(biāo)識應(yīng)具有清晰、易懂和一致的標(biāo)示。

（５）公共交通規(guī)劃與設(shè)計原則

設(shè)計應(yīng)充分考慮公共交通系統(tǒng)的需求和要求，包括公交車道、公交站點(diǎn)的布置和設(shè)計、公交優(yōu)先措施等。優(yōu)化公共交通系統(tǒng)的設(shè)計有助于提高交通效率、減少私家車使用、改善環(huán)境和促進(jìn)可持續(xù)交通[4]。

在制定交通工程具體項目時，需要綜合考慮城市發(fā)展規(guī)劃、土地利用規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多個因素，確保交通規(guī)劃與城市整體發(fā)展目標(biāo)相協(xié)?調(diào)。

2 城市道路設(shè)計原則

道路設(shè)計是指根據(jù)交通需求和安全要求，按照一定的原則和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行道路的規(guī)劃、布局和設(shè)計。以下是一些常見的道路設(shè)計原則。

2.1 安全性原則

確保道路的安全性是首要原則?？紤]交通流量、車輛速度、行人需求等因素，合理設(shè)計道路幾何和交通設(shè)施，減少事故風(fēng)險。第一，道路城市設(shè)計應(yīng)保證駕駛員對道路、交叉口、彎道和障礙物的良好可視性。合理的橫斷面設(shè)計、清晰的標(biāo)線和標(biāo)識、適當(dāng)?shù)恼彰鞯榷加兄谔岣呖梢曅浴５诙?，采取交通流分離。將不同行人和車輛流的交叉點(diǎn)分開，例如設(shè)置人行橫道、非機(jī)動車道和機(jī)動車道，減少交叉沖突和事故風(fēng)險。第三，合理設(shè)置交通信號燈、交叉口標(biāo)志、警示標(biāo)志、路緣石、防護(hù)欄等設(shè)施，提供必要的安全保護(hù)和指示，減少事故發(fā)生的可能性。第四，在需要的地方設(shè)置緩沖區(qū)域，例如中央隔離帶、車道邊緣減速帶等，以減輕事故的沖擊，保護(hù)行人和車輛安全。通過合理的道路幾何設(shè)計、限速標(biāo)志、減速帶等措施，控制車輛速度，減少交通事故的嚴(yán)重程度。第五，提供安全的人行道、自行車道和過街設(shè)施，確保行人和非機(jī)動車的安全通行，促進(jìn)可持續(xù)交通方式的發(fā)展。第六，加強(qiáng)對駕駛員、行人和非機(jī)動車使用者的交通安全教育，提高他們的交通意識和安全意識。最后，在設(shè)計完成后，進(jìn)行道路安全審查和評估，檢查設(shè)計是否符合安全標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，并采取相應(yīng)的改進(jìn)措施[5]。

2.2 通行效率原則

道路設(shè)計應(yīng)優(yōu)化交通流動，提高通行效率，設(shè)計道路要滿足交通需求，通過合理的道路布局、交叉口設(shè)計和車道設(shè)置，確保交通流暢，減少擁堵和延誤。

通行效率是城市交通工程設(shè)計和規(guī)劃中的重要考慮因素之一。通行效率的主要目標(biāo)是優(yōu)化道路和交通系統(tǒng)的設(shè)計，以提供高效、流暢和可靠的交通運(yùn)輸服務(wù)。確保車輛在道路上的順暢流動是通行效率的核心原則。這包括采用合理的道路幾何設(shè)計，例如設(shè)計適當(dāng)?shù)能嚨缹挾?、合理的超車道設(shè)置和交叉口布局，以便車輛能夠平穩(wěn)行駛，減少交通阻塞和擁堵。通過合理的交通信號控制，確保交叉口和道路段之間的信號燈協(xié)調(diào)一致。通過調(diào)整信號配時和相位設(shè)置，使交通流動更加連貫和高效，減少停車等待時間和延誤。為了提高通行效率，城市交通工程應(yīng)努力確保出行時間的可預(yù)測性。這意味著通過合理的信號控制、交通信息發(fā)布和擁堵管理策略，減少突發(fā)事件和擁堵對交通流動的影響，使駕駛員和乘客能夠更好地預(yù)測出行時間。另外，利用先進(jìn)的交通數(shù)據(jù)采集和分析技術(shù)，對交通流量、擁堵狀況和交通需求進(jìn)行全面和準(zhǔn)確的分析。這樣可以幫助決策者了解交通狀況，制定合理的交通規(guī)劃和管理策略，以提高通行效率[6]。

2.3 可持續(xù)性原則

可持續(xù)性是城市交通工程設(shè)計和規(guī)劃中的重要原則之一?？沙掷m(xù)性旨在通過減少環(huán)境影響、提高資源利用效率和促進(jìn)社會公平，實(shí)現(xiàn)社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的長期平衡?？沙掷m(xù)交通工程致力于減少交通對氣候變化的負(fù)面影響。這包括促進(jìn)低碳交通方式的發(fā)展，如公共交通、步行、騎行和電動交通工具，并減少私人汽車的使用。此外，優(yōu)化交通流動、改善交通管理和推廣綠色技術(shù)也是減少碳排放的重要措施?？沙掷m(xù)交通工程旨在提供多樣化的交通選擇，以滿足不同人群的出行需求。除了傳統(tǒng)的交通方式，如汽車和公共交通，還應(yīng)鼓勵步行、騎行、共享出行等可持續(xù)出行模式的發(fā)展，以減少對汽車的依賴和交通擁堵。另外，可持續(xù)交通工程追求資源和能源的高效利用。這包括優(yōu)化交通設(shè)施和車輛的設(shè)計，以減少能源消耗和廢棄物排放。同時，提供可再生能源供電、推廣節(jié)能交通工具和引入新的清潔技術(shù)也是提高能源效率的重要措施[7]。

2.4 靈活性原則

靈活性是城市交通工程設(shè)計和規(guī)劃中的一個重要原則。它強(qiáng)調(diào)在交通系統(tǒng)設(shè)計中考慮未來的變化和需求，并采取措施以適應(yīng)這些變化。靈活性原則要求道路設(shè)計具備多功能性，以適應(yīng)不同的交通需求和交通方式的變化。可以設(shè)計具有適當(dāng)車道寬度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的道路，使其適用于不同類型的車輛和交通流量。此外，合理規(guī)劃道路空間，為步行者、騎行者和公共交通提供足夠的空間也是提高道路靈活性的重要方式。靈活性原則鼓勵采用可調(diào)整的交通信號控制系統(tǒng)。這意味著交通信號燈可以根據(jù)實(shí)時交通流量和需求進(jìn)行調(diào)整，最大限度地提高交通效率和流暢性。靈活性原則要求公共交通系統(tǒng)具備彈性和適應(yīng)性，以應(yīng)對需求的變化和新的交通模式的出現(xiàn)。這包括靈活的路線規(guī)劃、多樣化的車輛類型和調(diào)整公交車發(fā)車頻率等。通過引入新的公共交通模式（如輕軌、電車、共享出行等）和利用信息技術(shù)來提供實(shí)時的公共交通信息，可以增加公共交通系統(tǒng)的靈活性和可用性。靈活性原則與可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)通過可持續(xù)的交通規(guī)劃和設(shè)計來提高城市的適應(yīng)性和靈活性。這包括考慮未來人口增長、城市擴(kuò)展和交通需求的變化，同時注重環(huán)境保護(hù)、資源利用和社會公平?[8]。

2.5 經(jīng)濟(jì)性原則

經(jīng)濟(jì)性是城市交通工程設(shè)計和規(guī)劃中的一個重要原則。它強(qiáng)調(diào)在交通系統(tǒng)設(shè)計和建設(shè)過程中，考慮經(jīng)濟(jì)效益和資源利用效率。經(jīng)濟(jì)性原則要求進(jìn)行成本效益分析，評估交通工程項目的投資回報和效益。這包括比較不同方案或措施的成本與效益，并選擇最具經(jīng)濟(jì)性的方案。

經(jīng)濟(jì)性原則強(qiáng)調(diào)有效利用有限的資源。在道路設(shè)計和交通規(guī)劃中，需要優(yōu)化資源的利用，例如合理規(guī)劃道路布局和減少土地占用，有效利用現(xiàn)有交通設(shè)施和道路網(wǎng)絡(luò)，以及選擇經(jīng)濟(jì)節(jié)能的交通設(shè)備和材料。另外，經(jīng)濟(jì)性原則注重長期的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性。它要求考慮交通工程項目的壽命周期成本，包括建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)和更新的成本。通過選擇具有長期可持續(xù)性的設(shè)計方案和技術(shù)，減少未來的維護(hù)和更新成本，并延長交通設(shè)施的使用壽命。通過遵循經(jīng)濟(jì)性原則，城市交通工程可以最大限度地提高資源利用效率、降低成本、實(shí)現(xiàn)長期的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性，并為城市提供經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會福祉的支持[9]。

3 城市道路設(shè)計技術(shù)及要求

3.1 城市道路設(shè)計技術(shù)

道路設(shè)計涉及一系列方法和技術(shù)，用于規(guī)劃、布局和設(shè)計道路的各個方面。城市道路設(shè)計包括以下技術(shù)。

地理信息系統(tǒng)（GIS）是一種用于收集、管理和分析空間數(shù)據(jù)的技術(shù)。在道路設(shè)計中，GIS可以用于收集和處理地形、土地利用、交通流量等數(shù)據(jù)，幫助進(jìn)行道路規(guī)劃和布局。

通過交通流量調(diào)查，可以了解道路上不同時間段的車輛流量和行車速度。這可以通過使用交通計數(shù)器、車輛探測器和視頻監(jiān)控等設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。交通流量調(diào)查數(shù)據(jù)對道路設(shè)計的交通需求評估和設(shè)計參數(shù)的確定非常重要。

車輛行為模擬是使用計算機(jī)模型來模擬車輛在道路上的行駛和交互行為。這些模型可以預(yù)測交通流量、行車速度、交叉口性能等，并幫助評估不同設(shè)計方案的交通效果。

交通信號優(yōu)化是通過使用交通信號燈來調(diào)整交通流動，減少擁堵和延誤。優(yōu)化方法包括時段調(diào)整、協(xié)調(diào)信號燈、自適應(yīng)信號控制等，以提高交通效率和通行能力。

在道路設(shè)計過程中，進(jìn)行環(huán)境影響評估是必要的。這包括評估道路建設(shè)對周圍環(huán)境的影響，如土地利用、水資源、噪聲、空氣質(zhì)量等，并采取相應(yīng)的措施來減輕負(fù)面影響。另外，在道路設(shè)計中，考慮可持續(xù)交通原則非常重要。這包括鼓勵步行和騎行、提供公共交通設(shè)施、推廣電動車輛等，以減少交通污染物的排放。

在道路設(shè)計中，選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾褪┕ぜ夹g(shù)對道路的質(zhì)量和耐久性至關(guān)重要。根據(jù)道路的類型和交通流量，選擇合適的路面材料、路基材料和排水系統(tǒng)，以確保道路的安全和可靠性。另外，道路設(shè)計也應(yīng)考慮交通安全因素。通過使用安全評估工具和方法，如事故預(yù)測模型、安全審核和評估技術(shù)，可以識別潛在的安全風(fēng)險和改進(jìn)措施，并規(guī)劃安全措施，如交通信號燈、標(biāo)志標(biāo)線、交叉口改善等。

智能交通系統(tǒng)（ITS）技術(shù)在道路設(shè)計中起著越來越重要的作用。使用ITS技術(shù)可以提供交通數(shù)據(jù)收集和處理、交通管理和控制、旅行者信息服務(wù)等功能，以提高道路系統(tǒng)的效率和安全性[10]。

綜合運(yùn)用上述道路設(shè)計方法和技術(shù)，可以制定出滿足交通需求、提供安全和可持續(xù)交通環(huán)境的道路設(shè)計方案。這些方法技術(shù)的選擇和應(yīng)用應(yīng)根據(jù)具體的項目要求、道路類型和當(dāng)?shù)貤l件進(jìn)行綜合考慮。

3.2 不同類型道路的設(shè)計要求

高速公路設(shè)計追求高速暢通、安全高效，需要充分考慮車速、坡度、超車道、出口設(shè)計等，確保高速公路的運(yùn)行安全和交通流暢。城市主干道設(shè)計要考慮城市交通流量、交通擁堵、交叉口數(shù)量等因素，以提供高效、安全的城市交通。

主干道設(shè)計要素包括車道寬度、道路分隔帶、交叉口布局、公交專用道、非機(jī)動車道等，以滿足不同類型車輛的通行需求。

次干道連接主干道和居住區(qū)、商業(yè)區(qū)等，設(shè)計要考慮車速控制、停車需求、步行和騎行環(huán)境等因素。次干道的車道寬度較主干道窄，但仍需保證車輛通行的安全性。

支路主要服務(wù)于居民區(qū)和商業(yè)區(qū)，設(shè)計要考慮交通安全和低車速環(huán)境。支路寬度較小，可能設(shè)有彎道、減速帶、人行橫道等交通設(shè)施。

步行街主要為行人提供便捷和安全的步行環(huán)境。設(shè)計要素包括寬敞的人行道、景觀設(shè)施、休憩區(qū)、步行街入口等，以提供愉悅的步行體驗(yàn)。

自行車道是鼓勵騎行的重要交通設(shè)施。設(shè)計時需考慮自行車道寬度、分隔設(shè)施、連接性、交叉口設(shè)計等，以確保騎行的安全性和便利性。此外，無論是哪種類型的道路設(shè)計，還需要考慮交通安全設(shè)施，如交通標(biāo)志、路燈、路口信號燈、隔離設(shè)施、行人過街設(shè)施等，以提高道路的安全性和可視性。

4 結(jié)論

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)以及城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，城市道路交通工程設(shè)計的合理性和包容性越來越重要。合理的城市道路交通工程設(shè)計能夠很大程度上滿足人們出行安全和便捷需求，從而對整個城市的發(fā)展起到推動作用。在設(shè)計道路交通時注重新科技及技術(shù)的應(yīng)用，切實(shí)提高各種交通資源的使用率，注重綠色高效率出行，充分發(fā)揮道路交通工程的通行功能，增強(qiáng)城市道路的運(yùn)行能力，為城市交通事業(yè)的快速發(fā)展做好保障工作。

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