城市道路支路系统的交通组织.docx

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城市道路支路系统的交通组织

摘要1

Abstract2

城市道路支路系统的交通组织

摘要：

支路正如人体的毛细血管，在城市交通中起着重要作用。

但是目前国内对支路的规划设计一直重视不够。

首先总结了支路发展中存在的功能划分、密度和横断面布置等问题，详细分析了支路功能划分，将支路划分为交通性支路、生活性支路和特殊支路，分析了不同支路承担的具体作用和应范围。

并针对支路网的密度、红线宽度、车道宽度、分隔设置以及路边停车问题进行了深入分析。

为了对城市主干道与多支路T型交叉区域的交通进行合理的组织，减少主干道与支路T型交叉口的交通流冲实，降低主干道车流的延误，通过对该区域的道路结构形态及交通分布特征的调查分析，提出了主干道与支路接驳处渠化设计和主干道信号协调控制相结合的交通组织方式。

关键词：

支路规划、支路设计、支路功能、协调控制

Thetrafficorganizationofthesystemofcityroadbranch

Absract:

Localroadsplayanimportantroleinutbanstreetsystems,justlikecapillariesdoinhumanbodies.However,localroadshavenotgainedsufficientattentionthusfarintheplanninganddesignprocessofurbanstreetsystemsinChina.Thispaperdiscussesissuesonroadfunctionalclassifications,roadnetworkdensity,andcross-sectionaldesigninlocalroaddevelopment,andprovidesadetailedanalysisoflocalroadfunctionalities.Accordingtoroadfunctionalclassificationstypicallyadoptedabroad,thepaperclassifieslocalroadsintothreefunctionalities,namely,through-traffic,neighbor-hood-specific,andspecialuse,andspecifiestheirtypicalfuncionsandapplicationscopes.Finally,thepaperfur-theranalyzeslocalroaddensity,right-of-way,lane-width,separationfacilities,androad-sideparkingissues.

Inordertorationallyorganizethetrafficintheareaofurbanarterialroadintersectedbymulti-inferiorroadsatT-intersection,atrafficorganizationmethodwithchannelizedtrafficdesignandsignalcoordinatedcontrolwaspresented,basedontheinvestigationandanalysisofthecharacteristicsoftheabove.

Keywords:

localroadplanning、localroaddesign、localroadfunctionalities、coordinationcontrol

第一章绪论

1.1城市支路概念

按照《城市道路交通规划设计规范》（GB50220-95）的规定，城市道路分为城市快速路，主干道，次干道和支路四类。

1.1.1支路概念

    居住小区或工业小区外围，是居民日常活动出入交通的通道，其路幅宽度为12-16m，混行车道宽度为6-6.5米。

支路通常为双向两条机动车道，机动车道外侧为非机动车道，机动车道与非机动车道之间无物理分离设施。

有些支路不能明确地规定出机动车道的通行空间，而是实行机动车在道路中间行驶，非机动车在道路两侧行驶的交通管理模式。

因而，支路多为“一块板式”道路，并经常呈现混合交通局面。

1.1.2 大城市路网密度可用图1大致表示，类似于金字塔结构。

1.2支路体系不健全引发的问题

1.2.1城市道路功能恶化

由于城市道路缺少下一个层次的路网系统适于商业活动的土地供给不足，限制主干路商业开发的规定与经济规律背道而驰，城市往往陷入商业活动不可缺少，但无地可寻的被动局面，另一方面，我国大多数居民以自行车为主，自行车、公交、步行、机动车均集中在干路上，行人穿越自行车与机动车的混合导致机动车车速下降，低速行驶又带来更多的空气污染。

再加上缺乏纵深方向的支路体系，商业街只能延主干路以两层皮模式发展，商业街越长越长、商厦越长越高，交通混行与街道功能混合愈演愈烈。

城市的微观用地发展模式不断恶化。

这一点在县级市，地级市等中小城市非常明显。

1.2.2路段通行能力降低

如果城市干路两侧有大量公建（不但包括商业建筑、也包括宾馆、办公楼等），就会存在大量的机动车出入口。

目前的三块板道路两侧有自行车道，当有自行车通过时，机动车不得不以极慢的速度转入，也可能先减速，再等待。

从而发展到导致右侧车道与内侧车道通行能力下降。

支路体系不健全还会导致近距离交通只能由高等级道路完成。

高等级道路承担近距离出行。

而我国城市人口密度大，城市用地混合程度高，近距离出行较多，即使私人交通机动化程度不断提高，居民出行距离的分布规律也不会出现太大的变化，如果支路不能完成自己应承担的任务，其后果可想而知。

1.2.3公交线路设置困难

支路体系不完备还导致公交必须设在主干路上。

而右侧车道是公交靠站必须占用的车道，公交进出站会阻碍后续车辆运行，迫使其他机动车停止或转入内侧车道，会导致右侧车道与内侧车道通行能力降低。

并且公交站点的通行能力有限（一般每分钟只能进出60辆以下），如果线路重复系数大，那么就需要很多公交站点。

导致换乘距离增加和主路右侧车道通行能力大幅底降低。

虽然可以将一条车道规划为公交专用道。

这样有利于提高公交动输效率，但加密公交线网密度所带来的好处（减少乘客步行到站距离）难以发挥出来，比如北京西苑站，有20多路车在此设站，尤其是高峰时刻，各路公交车扎在一起，使整个路段拥堵不堪。

1.2.4交叉口通行能力降低

如果分离设施完善，路段可以完全实现机非分流，但交叉口混行依然不可避免，在两相位信号灯和自行车流量较大的情况下，由于自行车加速快，头5—10秒的绿灯灯时往往被自行车占用，这样就导致机动车的实际绿灯灯时减少。

虽然多相位信号交叉口对此有所改善。

但依然存在机非干扰带来的交通效率下降问题。

陆化普等人对北京与东京的对比调查表明，北京市区交叉口饱和交通量的计算值在每绿灯小时989—1477台之间而东京的交叉口饱和交通量的计算值却在每绿灯小时1163—1899台之间，即东京市区交叉口的饱和交通量是北京的12~13倍，自行车是主要影响因素之一。

北京是我国交通管理比较完善的城市。

其他城市的情况也就可想而知。

1.2.5快速道路的压力过大

主干路速度上不去，将导致快速路车辆的增加和交通压力加大，形成了混行交通导致的交通量上传效应。

其实质就是次干路当作支路用。

主干路当作次干路用，快速路当作支路用。

1.3忽视支路的原因

1.3.1概念误区

目前许多人依然认为支路仅为集散道路。

是主路的旁枝。

这一概念误区导致人们对支路的忽视，使本来应当具有较高密度，较多用地比例，更便捷的支路体系变成了尽端路、断头路、错位路。

强调支路的重要性必须给支路一个更确切的内涵“支路并不是枝路，而是支撑之路”健全的支路体系是道路等级、功能划分的基石。

1.3.2计划经济与规划依据的影响

在计划经济条件下，不存在土地市场、道路与土地是两种完全独立的城市供给。

满足不同的需求目标：

前者唯一的目标就是满足交通需求，后者则服务于土地的使用功能，对于交通需求来说，道路上的阻抗越小，通行能力越大越好，因此道路尽可能宽，交叉口尽可能少，对于土地需求来说，内部选择余地越大，外部干扰越小越好，因此街区要尽可能大。

我国微观道路及用地结构深受苏联规划思想影响，采用大街区，宽马路的做法。

计划经济下的企业办社会模式、政府有限的道路设施投资能力促进了巨型独立王国的成立。

这一模式在最近的城市发展中并未得到根本改善。

工业搬迁，大盘房地产开发与现有居住小区规划模式依然延续大街区发展肌理。

支路建设依然不足。

1.3.3支路规划缺乏理论与技术支撑

我国传统的城市路网规划理论忽视交通管理内容，规划设计人员并不确切知道如何增加支路，四岔路口与丁安路口的冲突点数量对比无疑给人一种增加“枝路”的误导。

虽然规划对支路布置方式提出了建议，但支路与干路的便利联系方法与交通管理手段依然没有明确。

其实绿波交通将车辆组成与路段长度几乎相等的车队不断运行，路段上依然有很多空档可以穿越。

有不少书籍介绍了不规则间距路网的绿波交通组织理论。

这些理论也早就应用于实践。

图2是路段上一次穿越时间空档在相位差为期1/2周期的两个交叉口之间的分布情况。

如果自行车、公交体系在支路系统内运行，简单的垂直交叉根本不会影响干路的速度与通行能力。

但我国的三板道路不存在行人二次过街机会（双向机动车道中间没有安全岛可供行人与自行车等候，更没有红绿灯控制与引导）。

这反映了道路断面设计，交通管理对步行交通需求考虑的不足。

图2

1.3.4路网规划、建设、管理的街拉问题

总体规划是城市交通建设的基本依据，总体规划的路网建设在三块板，宽马路的路网体系基础上，并未做到支路体系规划，支路体系的设计阶段安排也未能明确。

而且路网规划与交通管理，交通建设还存在彼此脱离问题，虽然我国旧城区的传统路网密度较大，但规划过程中并没有合理取舍，“重建不重管”导致新建的道路与原有较密的路网发生冲突，要么取消小路，要么增加分隔护栏。

这是一种以车为本的简单而粗爆处理方法，这种方法并没有将矛盾消除，而是以公交线网密度的不足，线路的过度集中，交叉口的机非混行体现出来。

1.3.5城市建设存在急切近利思想

在社会主义市场经济下，我国城市基础设施投资主要来源于城市土地的出让，虽然基础设施投入有所好转，但依然捉襟见肘，大多数城市是按赫西曼的“压力论”发展城市基础设施，在按照利润原则运行的城市经济中，非营利和低盈利部门供给不足是必然现象，从而导致“人—车—路”矛盾的产生。

主干路交通便利，可达性好，易于出让可以迅速回笼资金，迅速改善城市形象，所以城市干路拓宽的目的不仅在于解决交通问题。

更在于通过两侧的用地开发改善城市形象，获得土地收益，这就造成交通设施的初期投入以满足土地近期开发。

城市近期发展为主要目的，城市干路建设可以一举多得，当然属于重视之列，支路则少人问津。

1.4本文的研究内容

1、支路体系不健全引发的问题；

2、忽视支路的原因；

3、城市道路支路系统的规划设计；

4、干道与多支路T型交叉区域的交通组织方式；

5、应用实例说明支路交通组织设计的重要性。

第二章城市道路支路系统的规划设计

2.1支路发展存在问题分析

在规划与设计中，人们往往把很目光聚集在快速路以及干路上面，对支路考虑相对较少，对支路功能加以分析并以此为导向进行规划与设计就更少，常出现下列问题：

2.1.1功能不明确

支路的功能不明确，往往会造成支路承担的功能本末倒置。

如实例一中横穿居民区内部的华石路，车道过宽，车速过快，于是渐渐就承担了原本应该由主干路承担的通过性交通功能和次干路上的交通散功能，这样就势必会削弱支路应有的功能—方便周边居民的出入性功能，对居民的生活和出行造成不便，所以有必要按功能对支路进行分类，进行区别设计。

2.1.2密度过小

日本，美国，欧洲一些大城市的支路网密度都达到了10km/km2以上，这样既加强了对两侧区域的服务功能，又起到干路网的“满溢”作用，不至于由于干路网节点堵塞而造成局部瘫痪。

例如，北京市规划的二环路以内的中心城区支路网密度只有3.28km/km2远远低于国外的同等城市，支路网的密度过小是造成目前“首堵”的原因之一。

2.1.3横断面布置问题

横断面布置包括动车道、非机动车道、人行道、分隔设施以及各自的宽度设置是否合理。

例如，实例一中华石路上机动车道设为3.75m是不是有必要，人行道与非机动车道用铁栅栏分隔是否方便行人过街，有没有考虑以后公交停靠站的设置等问题。

2.2支路的功能分析

要理清设计的思路，首先从理清支路的功能入手。

在传统印象中，人们对于道路功能的直觉定义似乎就局限于交通功能外，还包括服务功能。

例如，为人们提供更加适宜的生活空间、为服务设施提供摆置的公共空间。

此外，支路也具有都市构造形成的功能。

当然，在一定的场合，其中的某项功能可能成为主要功能，其他种类的功能则变为次要功能。

2.2.1支路功能

2.2.1.1交通功能

交通功能属于道路的基本功能，可定义为“提供车辆与行人通行的空间”，其中通行的空间是指车道与人行道。

交通功能又可分为供普通车辆和普通行通行的一般交通和为特殊车辆和特殊人提供的特殊交通功能。

（1）一般交通功能。

普通车辆包括通常的大小客车、大小货车、自行车。

支路的机动车道形式通常为混合车道，大小车辆混合行驶，甚至机非混合行驶。

其中规模较大的集散道路会有明显的车道布设，分为快慢车道或在型车道、小型车道。

设计车速一般限制在30km/h，仅起“出入交通功能”，不提供快速通过服务。

而人行道则是指行人专属的通行空间。

（2）特殊交通功能。

特殊交通功能考虑的对象是特殊的车辆和特殊的行人。

特殊的车辆包括紧急救援车辆、提供大运量服务的公共汽车，这些车辆，所以一般要进行单独考虑。

特殊的行人一般指身体残疾的特殊人群，有时为方便他们的出行需要单独的设计。

2.2.1.2服务功能

由于城市支路支路系统深入居民区、商业区，道路空间更接近住所，与人们的生活息息相关。

所以道路系统还应该进一步体现对两侧地块上的居民或者顾客的服务功能。

（1）提供车辆的停驻空间。

车辆包括机动车和自行车，在土地资源足够且不影响交通运行的前提下，规划者会划设路边停车格来满足因土地使用秘衍生的停车需求。

（2）提供适宜的生活空间。

在支路上，来往的车辆不像在干路上那样快速地移动，居住于道路周遭的人们，可以用更轻松、自然的态度与道路空间结合，因此道路空间不再局限于车辆的通行，更是都市居民休憩及情感交流的延伸空间。

为了满足这一功能，并更有保护路人的安全，国外产生了“人车共存车道、”“生活化道路（Woonerf）”等设计手法。

（3）提供必须的公共空间。

公共空间功能是指“道路提供各式公共设施摆放与设置的空间”，在国外的相关文献中将一些街道的公共设施称之为街道家俱（StreetFurniture）,如电话亭、邮筒、座椅、绿地等。

除此之外，还有一些公共设施也是必须设置于道路两旁的，如路标、电力与电信设备等。

2.3支路规划设计

2.3.1支路网密度

合理的支路网密度是实现支路服务功能的必条件，同时也是实现支路城市构造功能的前提。

支路网密度与城市道路网总体布局、公交线网密度、居民出行时间各建设成本等众多因素有关。

本文从居民出行时间成本C1和道路建设成本C2出发，分析了基于综合费用C1由居民平均出行次数n、平均步行速度v/（km/h）、居民到支路网的平均距离L/km、居民的平均时间价值Po/（元/h）、区域人口数P/万人和区域总面积S/km2决定，区域人口密度D/（万人/km2）为区域人口数P与区域总面积S的商；C2由支路的平均建造单价P1/（万元/km）以及使用期t/年决定。

假设该区域支路呈方格网状（见图4），设合理的支路网密度为x，则基于总费用最小可经得到：

minC=C1+C2

s.t.C1=L/V·P·P。

·365·n·t

C2=S·P1·Х

图4方格网布局图

根据方格路网的特性：

道路间距2L与路网密度x的乘积为恒定值2，即2L·Х=2。

从而可得到：

C=C1+C2=365·n·t·P·P。

/V·X+S·P1·Х

由函数关系式可知：

当365·n·t·P·P。

/V·X=S·P1·Х时，C取最小值，此时

X0=（365·n·t·P·P。

/V·S·P1）1/2=（365·n·t·D·P。

/V·P1）1/2

上式可用图5表示。

图5基于费用最小的合理支路网密度

假设上海市中心城的人口密度为1.5万人/km2,居民平均时间价值为15元/h；支路的平均建设成本为200万元/km。

使用寿命为8年。

居民每天的平均出行次数为2.4次，平均步行速度为6km/h；可计算出上海市中民城的合理支路网密度为11.5km/km2。

按此算法可能会包含一部分居民区内的道路，所以可以适当折减。

2.3.2红线宽度

一个城市的合理道路网密度可以通过定量计算并参比同类型城市得到，综合考虑国内外的情况，一个合理的道路网功能级配是：

干路与支路的比为3:

7。

中国，支路包括一些大院道路、居民街巷等，它们在整个非干路系统中约占37%（上海市内环以内数据）。

依此类推，我国合理的道路网功能级配是：

干路：

支路：

街巷为3:

4.5:

2.5。

例如，上海市临港新城道路网专业规划提出道路面积率为15%～20%（取平均值9km/km2）,取主干路平均宽度40m，居民街巷的宽度5m,则有：

30%·9·0.04+45%·9·X+25%·9·0.005=18.5%，计算可得支路平均红线宽度X为16.2m，上海市临港新支路规划红线取12～24m。

目前我国很多城市规划的支路红线宽度明显过大，造成支路网密度不足，所以支路的规划高度必须从原先的“宽而稀”的思路中转变过来。

2.3.3车道宽度

我国现行机动车道宽度一般直接采用《城市道路设计规范》（CJJ37-90（以下简称《道路规范》）中对机动车道宽度的有关规定来制定，但是在《道路规范》制定的近20年里，我国的城市交通已经不能适应现今的交通发展。

因此，实际设计时在《道路规范》基础上，确定城市道路车行宽度还应注意以下问题：

（1）视交通流中的主要车型（区分大型车、中型车、小型车）确定整条道路的车道宽度；

（2）区分路段与进口道，按不同流向的实际车种构成情况，分别确定各车道的宽度；

（3）视道路所处的地理位置，确定相应的车道宽度。

一般情况下，位于城市边缘或港口、工厂等处的道路。

一般情况下，位于城市边缘或港口、工厂等处的道路，以分担货运交通为主，设计车型应采用货车，其因车身较宽，车行道相应地也应宽一些；城市中心区和生活区的道路，主要是小汽车和大客车交通，因此，可视车种的时间构成比例及流量/流向的分布情况分别设计不同的车道宽度。

目前很多支路的机动车道都千篇一律地保持着3.75m的路宽，严重浪费道路资源。

美国及西欧一些国家已经用实践证明，3.0m的车道宽就可以满足小汽车的安全通行；在3.5的情况下，由于支路的速度低，可以满足在客车以及公共汽车的通行。

人行道的宽度主要与沿街的用地性质及人群活动待点有关，行人流量较大的支可设计为4～5m宽，最小不低于1.5m。

2.3.4分隔设施

机动车道中间一般不设分隔带，以免分隔带的宽度不够无法设置安全岛，给行人过街造成不便。

机动车与非机动之间多为混行，无发隔设施。

在机动车与非机动车流量都比较大的情况下，可设置2.5m宽的绿化分隔带，每隔一定距离，将绿化带改为港湾式的小汽车停车位，采用平行式的停车方式（一般小汽车宽1.8m），还可以设置港湾式公交车停靠站提供方便。

非机动车与人行通，可用绿化带作线状分隔，宽度受限时可通行道树、休憩坐椅作点分隔。

在自行车流量比较少的情况下，可以令非机动车与行人共板，不设分隔带。

两行人出入量较少时，可以将自行车道设在外侧，当两侧行人出入量大时，可以将自行车道设置在人行道内侧。

最好不要用铁栅栏分隔，这样会给行人过街造成不便。

2.3.5路边停车

提供路边停车（包括机动车和非机动车）的服务功能是与交通能相冲突的，但支路以服务功能主，所以适当的情况下支路上可以考虑路边停车。

（1）机动车路边停车

是否可以设置路边停车不仅受道路宽度的限制，而且还要根据道路服务水平来确定。

当道服务水平满足V/C≤0.5时，允许设置路边停车场，最小道路宽度要求见表3。

表3

（2）非机动车停车

在人行道与非机动车道的分隔带上，当达到一定的宽度（≥1.8m）时，可间隔设置自行车会停车位。

不同等级的道路在交通系统中发挥不同的作用。

支路作为道路系统重要的组成部分，扮演着重要的角色。

本文分析了目前支路规划设计中存在的若干问题，从支路功能出发将支路划分为交通性支路、生活性支路和特殊支路。

在支路规划设计中首先要明确支路的重要作用，并确定支路的具体功能，继而确定支路网的密度、红线宽度、车道宽度、分隔设施以及路边停车等问题。

第三章城市主干道与多支路T型交叉区域的交通组织

3.1主干道与支路接驳处渠化设计

主干道与支路接驳处的结构类似T型交叉口，其交通量特点是主干道直行交通量明显大于支路交通量（支路交通量一般仅占主干道交通量的10%左右），若采用常规T型路口信号配时设计将增大主干道直行交通流的延误时间，且支路交通流量较小，支路交通流的专用相位利用率较低，针对主干道与支路接驳处这种特殊的结构形式，本文采用支路左转车流经候驶区等待后二次左转的方式，以规范通行秩序，改善交通安全状况，同时提高主干道直行交通流的绿信比。

以双向四车道主干道为例（对于主干道为四车道以上结构，渠化设计更为合理），具体设计方式如下。

（1）在主干道右转驶入支路的进口方向设置人行横道。

（2）人行横道进口方向设置左转专用车道。

（3）在主干道两停车线之间正对支路口的适当位置设置支路左转车候驶区域，候驶区域的定位要求既不影响其他转向车流的通行路径，又能给一个信号周期内的左转车流提供足够的等待空间。

（4）支路口实行两相位信号控制：

第1相位为行人过街相位，主干道直行车流禁行，左转车流通行，支路右转车流通行，左转车流驶入左转候驶区等待（图6）；第2相位为主干道直行相位，过街行人以及主干道左转车流禁止通行，其余转向车流皆可通行，其中第1相位候驶区中等待的支路左转车辆可在第2相位启动时汇入主干道直行车流（图7）。

图6第1相位

图7第2相位

3.2主干道信号协调控制

主干道与支路接驳处的渠化设计虽然提高了主干道通行方向的绿信比，然而当主干道上有连续多个大型交叉口以及T型支路口分布时，孤立的单点信号控制之间必然相互关联度差，不利于降低主干道整体直行交通流的延误水平面，因此应对主干道各信号控制点进行信号协调控制。

通常，对于较长的干道信号控制，特别是当有多个交叉口与支路口连续分布时，严格意义上的双向绿波控制是很难实现的，它对各信号控制点之间的间距以及相位设置、信号周期等条件的要求较为苛刻，因此，可采用靠近原则，即支路口人行过街信号以所在路段最邻近的交叉口信号为参考进行协调控制的方法，形成以主要交叉口为中心的分段信号协调控制模式，具体方法如下、

（1）确定主干道平均车辆行驶速度及主要交叉口与各支路口人行横道间的距离。

（2）对主干道上的主要交叉口的信号相位进行排序，使包含本段方向通行的相位在时间上能够衔接，见图3。

A、B相位为主干道自西可能行时间段。

图8相位排序

（3）各支路口的信号灯采用与参考交叉口的信号灯相同的周期。

（4