无干扰城市交通设计.docx

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无干扰城市交通设计

介绍了一种“无干扰城市道路交通设计”。

它是一种没有红绿灯的、全过程无干扰的城市道路交通设计方案或方法，它包括无干扰干道网络设计和无干扰区域网络设计。

该方案通过采用单向通行技术、环形道路设计，创新网格区域车流和干道网车流的无干扰交互模式，规避了各种道路交通干扰因素，实现了道路交通全过程无干扰运行模式，避免了道路交通的梗塞效应，从而大幅提高城市道路交通通行能力，彻底避免目前的高峰时段恶性塞车情况，大幅提升汽车通行速度，减少汽车燃料消耗和尾气排放。

本设计同时提供了两种方案，能够同时满足新城规划和老城改造的需要。

0引言

中国在国家政策的支持下，2009年汽车产销突破1360万辆，一举超越美国成为全球第一大汽车市场。

同时据国家统计局数据显示，截止2009年末，全国民用汽车保有量已达到7619万辆，据估计到2020年将达到2亿辆以上。

但目前城市道路交通已经是不堪重负，堵塞严重，通行效率极其低下，尤其在上下班高峰时期，黑压压的车流就象蚂蚁一样时断时续地爬行在宽阔的大道上，有时一小时也挪动不了两公里。

这种交通状况使得城市变得麻木，使人们变得无奈。

但如果那一天城市道路交通变得畅通无阻，也没有红绿灯，你可以准确计算来回的里程和时间，城市是不是会更显得亲切和有活力呢？

1路越多车越堵的怪圈

城市道路是一个纵横交错的网络结构，而这个网络节点就是交叉路口，如果路越多，则网络越细密，交叉路口就越多，也就意味着交通瓶颈越多，车必定堵得更利害，这就是为什么城市越大，路越多，而车则越慢越堵的根本原因。

就是因为人们未解开这个结，才导致全世界的大城市都堵车。

2交通干道网与区域道路网的交通关系

在道路网络中有主干道和支道，而纵向和横向主干道围成了一个个方形格子，这些格子称为“网格区域”，而支道实际上就是各个网格区域内的区域道路。

一次典型且较长路程的城区汽车旅行过程是从某个网格区域的区域道路出发，然后进入干道行驶，快到目的地时从主干道中出来进入目的地的网格区域，并一直沿区域道路到达目的地。

一次旅行的全过程包括三个部分：

出发地网格区域的交通、干道上的交通、目的地网格区域的交通。

图1中的空白格子就是网格区域。

图1 无干扰交通干道网设计示意图一

网格区域是汽车的出发地也是最终目的地，在这个区域中的道路都是区域道路，相当于人身上的毛细血管，它向干道输入车流，同时也接收干道上输出的车流。

很显然，区域道路是不应该和干道相交叉的，它仅局限于一个网格区域内，通常是一平方公里左右的范围；笔者将一个网格区域的区域道路网简称为区域网。

干道是交通主骨架，是交通的核心主体，城市汽车旅程主要就是在干道上，因此干道交通必须快捷。

理清了交通干道网和区域道路网的关系，事情就变得简单明了：

只要保证干道网和每个区域网都畅通，整个道路网就畅通了。

3无干扰交通干道网设计

3.1无干扰交通干道网设计示意1

图1是笔者设计的无干扰城市交通干道网示意图一，假定一公里左右有一条干道，即网格的长宽各一公里左右。

横向干道直行方向全程贯通，其它干道不得和它平面交叉通行，称为全贯通干道（③），直行车流可以不间断无停留通行。

纵向干道有立交干道（①）和承让干道（②），每三条纵向干道中有一条是立交干道，两条是承让干道。

所谓立交干道就是直行方向和横向干道保持立交，也可以是高架路。

纵向承让干道是指当它和横向干道交叉时，不得直接横穿横向干道，承让干道上的车辆只能驶入横向干道。

在干道上设有若干个车辆掉头区（⑤）和中间隔离设施（④），中间隔离设施可以是绿化带，它的作用一是防止支道车辆横穿干道，同时便于设置车辆掉头区。

干道边上设有车流交换区（⑥），通过车流交换区实现网格区域车流和干道车流的交换。

该干道网络设计有以下几个主要特点：

（1）干道上设有车辆掉头区和中间隔离设施，解决了车辆左拐的需求，避免了左拐造成的平面交叉通行，同时避免了区域道路直接穿越干道的可能。

（2）保证了干道直行的便捷性。

该方案采取横向直通，纵向是两个承让干道间夹一条立交干道，彻底避免了直行方向的交叉通行，保证了干道直行的便捷性。

（3）避免了行人对干道的干扰。

该设计将整个城市的交通道路体系设计为干道网和若干个网格区域道路网，人行道是设计在网格区域内的，行人不得横穿干道，只能以立交的形式通过干道，因此需建足够数量的人行立交或隧道。

3.2无干扰交通干道网设计示意2

图2是笔者设计的单行无干扰交通干道网示意图，将单向行驶技术运用到干道网的设计中,较适用于老城道路改造。

因为横向干道是单行道，同时考虑老城道路较复杂，干次道层次不清晰，因此网格区域假定为长1000米，宽500米。

该干道网设计有如下特点：

（1）横向干道均为单向行驶道路，一条向左行驶的横向单行干道间夹一条向右行驶的横向单行干道；横向单行干道直向行驶全程贯通，其它干道车辆不得和它平面交叉通行，车辆在此道上行驶可左拐或右拐进入纵向干道；横向单行干道车辆如要掉头行驶，则经过承让干道或区域道路驶入邻近的横向单行干道，即完成了调头。

（2）纵向干道有立交干道和承让干道，每三条纵向干道中有一条是立交干道，两条是承让干道。

纵向承让干道部分区段是靠右行驶的双向道路，部分区段是单向行驶的道路。

（3）纵向立交干道和横向单行干道交叉处保持直向行驶方向立交通行，即纵向立交干道车流直向行驶保持全程贯通，不和任何车流平面交叉通行；纵向承让干道与横向干道交叉处设有横向中间隔离带，承让干道上的车辆只能驶入横向干道，但不得穿越横向干道。

图2  无干扰交通干道网设计示意图二

4无干扰网格区域道路网设计

4.1 无干扰网格区域道路网设计示意1

图3是笔者设计的无干扰网格区域道路交通示意图一，该示意图和图1的干道网设计相匹配。

网格区域横纵向均假定为1公里左右（也可以大一些）。

该设计有以下主要特点：

（1）网格区域四周靠近干道处设有单向环形道路，车流方向和旁边干道一致，网格区域内车流和干道车流在车流交换区以同向变道方式实现交换，避免了对干道交通的干扰；

（2）区域内横向道路均是右行双向道路，在该道上行驶车辆可直行到底驶入单向环形区域道路，也可右拐驶进纵向区域道路；

（3）区域内纵向道路均是双向右行承让道路，纵向区域道路与横向区域道路交叉处设置了横向中间隔离设施。

纵向区域道路上的车流可驶入横向道路，但不得穿越横向道路。

（4）区域外侧人行道在单向环形道路内侧边（图中未画出），这种人行道设计避免了行人对干道的干扰。

（5）网格区域内形成了各种环形循环道路轨迹，车辆可以很方便地到达区域内任何地方。

图3  无干扰网格区域交通设计示意图一

4.2 无干扰网格区域交通设计示意2

图4是笔者设计的与图2单行无干扰干道网设计相匹配的网格区域交通设计示意图，本示意图是图2中网格区域1、3的交通示意图，主要适用于老城区道路改造。

该网格区域道路交通设计有以下主要特点：

（1）横向区域道路均是单向行驶道路，能够全程直行，直到驶入车流交换区进入外围干道。

（2）纵向道路有些区段是单向行驶，有些区段是右行双向道路。

纵向区域道路与横向区域道路交叉处设有横向中间隔离设施，以阻止纵向区域道路车辆穿越横向道路。

纵向区域道路行驶的车辆可以驶入横向区域道路或通过车流交换区驶入外围干道，但不得直接穿越横向区域道路。

（3）网格区域外侧四周是外围干道，区域道路通过车流交换区与外围干道交换车流，四周每侧均与干道有交换车流的车流交换区。

干道车流进入区域后可通过环形轨迹到达区域内任何位置，构成了相对独立的区域内车流循环。

图4  无干扰网格区域交通设计示意图二

5总结与讨论

5.1将城市道路交通体系划分成干道网与区域网，并分别设计

通过对交通规律的分析和总结，本文将城市道路交通体系划分成干道网与网格区域道路网，并分别设计。

同时，这一创新给道路设计和城市规划提出了全新的理念。

5.2实现了整个路网的无干扰运行并规避了城市道路交通的梗塞效应

交通梗塞的根源是存在交通瓶颈和交通干扰，其中红绿灯交叉路口是最主要的交通瓶颈也是最主要的干扰源。

交通干扰与车流量是成正比的或正相关，即在同样的道路网上车流量越大，对道路交通造成的干扰越大，这种干扰作用就导致了对道路交通能力的约束。

比如上下班高峰时需要通行的车流量特别大，而这种特别大的车流产生了特别大的干扰作用，再加上红绿灯交叉路口的瓶颈作用，导致堵塞不可避免。

本方案由于规避了各种干扰因素，也没有红绿灯，因此就自然没有梗塞效应，能够发挥出最大的通行能力，不会出现上下班高峰时段的堵塞情况（不包含交通事故造成的堵塞），实现了整个路网的无干扰运行。

5.3同时提供了新建与改造两种方案模型

本文提供了两种方案模型，一种适用于新城规划的理想型模型，一种是适用于老城区改造的模型。

老城道路改造面对的困难重重，但该方案通过引入单向通行技术、环形轨迹设计等无干扰通行技术，降低了老城区道路改造的难度，只需在原有的道路基础上稍加改造就能转换为极其方便的无干扰道路交通，降低了房屋建筑的拆迁要求，大大降低了老城区道路改造成本。

5.4通行能力的可塑性

本文所提到的纵向立交干道与纵向承让干道是可以相互转化的，其数量比例可根据通行量灵活配置，当通行量特别大时可根据情况局部或整体增加纵向立交干道的比例。

由于去除了交叉路口这个最主要的交通瓶颈，打破了路越多车越堵的怪圈，使得城市道路交通通行能力可通过提高道路数量和道路通行效率两种方式得到扩大。

5.5缺点和不足

本方案的道路通行设计较为复杂，打破了以往可以随便横穿公路的规则，每次行驶均需要正确确定好行驶线路，才能方便快捷地到达目的地，否则有可能会限入“迷宫”。

但是由于现代导航技术已经是非常成熟并被广泛应用，只要借助导航仪，就算是“路肓”也能轻松到达目的地。