239-大城市成熟地区的精细化交通改善研究

1 大城市成熟地区的精细化交通改善研究 张军 曹莎 田锋 【摘要】受用地等条件约束，缓解大城市成熟地区的交通拥堵难以再采用粗放式的增加交通 设施供应的方式，而必须通过精细化的交通改善，充分挖掘既有设施潜力，提高交通效率。 本文深入剖析大城市成熟地区交通拥堵原因的基础上， 以合理分配交通资源和地块交通组织 为切入点，从交通设施和交通组织等方面提出大城市成熟地区精细化交通改善的方法与思 路。 【关键词】交通改善；交通设施；交通组织；精细化 0 引言 近年来，随着城市化的持续快速发展和机动化水平的迅速提高，大城市交通形势日益严 峻。大城市中的成熟地区因其交通需求强度高，交通供给的增长受到较大约束而成为交通拥 堵最为集中的地区。受用地、拆迁等因素的限制，缓解大城市成熟地区的交通拥堵，难以再 采用粗放式交通基础设施建设的方式。通过精细化的交通改善，最大限度的挖掘交通设施潜 力成为大城市成熟地区未来发展的必然选择。 1 大城市成熟地区交通拥堵的特点 1.1 需求密集，设施有限，各种交通方式对交通时空资源的争夺激烈 大城市成熟地区城市建设基本完成，人口岗位密集，交通需求强度高，但城市道路资源 相对有限，各种交通方式对交通时空资源的争夺激烈。如社会车辆与公交车辆、动态交通与 静态交通、机动车与慢行交通的竞争等，道路资源的分配是否精细与合理，将直接决定道路 交通效率，并对道路交通拥堵产生直接影响。 1.2 开发成熟，地块众多，沿线各个地块对交通时空资源的争夺激烈 成熟地区沿道路两侧用地已基本建成，地块众多，各个地块都希望拥有最优质、最方便 的交通资源，导致道路沿线出入口设置密集、数量多、间距小，交通合流分流交织冲突严重， 加剧了成熟地区的交通拥堵。 2 成熟地区交通改善思路 针对大城市成熟地区的交通拥堵，将道路资源在各种交通方式中进行精细化分配，对沿 线各地块出入口交通进行精细化组织，最大化提高既有交通设施效能，实现成熟地区交通出 行环境的整体改善。 本文仅从交通设施和交通组织等方面提出 6 项具体的精细化交通改善思 路，可详见图 1。 2 图 1 精细化交通总体框架图 3 交通设施精细化 交通设施精细化主要面向道路资源的精细化分配，主要包括机动车道、公交车道、公交 停靠站以及路内停车等设施宽度的确定。 3.1 机动车道 现行的《城市道路工程设计规范（CJJ37-2012） 》提出的机动车道宽度主要依据波良可 夫模型（式 2） [1] 测算，该模型中机动车车道宽度(式 1)主要取决于车辆运行速度和设计车辆 宽度。 图 2 机动车道宽度组成鄙分示意图 0.5 0.5 0.5 bac da d x    （1） 图中：a—两车轮外缘间距(m) c 一后轮外缘距路缘石宽度(m) x 一对向行驶两车后轮外缘间距(m) d 一同向行驶两车后轮外缘间距(m) b 一一条车道宽度(m) y一后轮外缘距车道边缘距离(m) 3 0.75 12 0.75 0.75 0.7 0.02( ) 0.7 0.02 0.4 0.02 xv v dv cv     （2） 式中：x—对向行车的横向安全距离 d— 同向行车的横向安全距离 c— 车辆与路缘石之间的横向安全距离 V 1 、V 2 -行车速度(km/h)，V 1 为较快车速，V 2 为较慢车速； V一临近路面边缘一侧汽车的车速 《城市道路工程设计规范 （CJJ37-2012） 》 中机动车道宽度是按照车辆运行速度 60km/h， 设计车辆宽度 2.5m（大中型车）的要求确定的。但是通过对北京、上海、深圳等国内大城 市成熟地区的调查，成熟地区路网平均车速基本在 30km/h 以下，城市道路的交通组成基本 为小汽车，因此国家规范中的机动车道宽度是有富余的，对于大城市成熟地区来说，甚至是 浪费的。本次通过采集广州、深圳等大城市成熟地区 50 个路口约 1 万个车速与横向距离数 据，通过模型拟合，对原波良可夫模型进行修正 [2] （式 3） ，结合成熟地区车型和车速特征， 提出成熟地区机动车道推荐的合理宽度（表 1） 。和现行国标相比，机动车道宽度可由 3.25～ 3.5m压缩至 2.5m。 0.5 12 0.5 0.5 0.58 0.059( ) 0.56 0.056 0.30 0.005 xv v dv cv     （3） 式中符号含义与原模型相同 表 1 城市机动车道宽度适用推荐值 外侧车道（m） 中间车道(m) 内侧车道(m) 国家规范要求（60km/h、混行车道） 3.50 3.50 3.50 国家规范要求（60km/h、小客车专用车道）3.25 3.25 3.25 本次推荐值（30km/h） 2.5 2.65 2.75 3.2 公交车道 现行的《公交专用车道设置标准 GA／T850-2009》提出路段上公交车道宽度为 3.25～ 3.75m，交叉口处专用车道宽度应不小于 3m，是基于公交车速为 40km/h，车型为大中型公 交客车（车身宽度 2.5m）的条件提出。目前，我国各大城市多采用“快干支”三层次公交体 系，支线公交分布广，线路多，且车型多以中小型客车（2.2～2.3m）为主。此外成熟地区 的公交车速大多低于路网平均车速，约为 20km/h [3] 。本次对采集广州、深圳等大城市成熟 地区约 5000 个公交车速与横向距离数据，通过模型拟合，对原波良可夫模型进行修正 [2] （式 4） ，提出成熟地区公交专用宽度推荐值，如表 2 所示。 0.5 12 0.5 0.5 0.8 0.06( ) 0.60 0.06 0.30 0.005 xv v dv cv      （4） 4 式中符号含义与原模型相同 表 2 城市公交专用道宽度推荐值 车速 外侧车道 中间车道 内侧车道 交叉口进出车道 进口 出口 大中型车 中小型车 大中型车 中小型车大中型车中小型车大中型车中小型车 大中型车 中小型车 40km/h 3.25 3 3.5 3.25 3.5 3.25 3.25 3 3.25 3 20km/h 3 2.75 3.25 3 3.25 3 3.25 2.75 3.25 3 5km/h 2.75 2.75 3 2.75 3 2.75 3 2.5 3 2.75 3.3 公交停靠站 公交停靠站有 2 种模式， 一种为直线式公交停靠站， 公交停靠对道路交通通行影响较大， 易引发道路拥堵；另一种为港湾式公交站，根据《公交专用车道设置标准 GA／T850-2009》 ， 停靠站车道宽度一般为 3m，成熟地区受道路空间局促的制约，一般难以实施。为了既满足 公交停靠需求，又尽可能降低公交停靠对道路运行的影响，结合成熟地区特定车型和车速， 依据良可夫模型修正（式 4） ，得出停靠站车道宽度对道路通行折减，如表 3 所示。 表 3 停靠站车道宽度对道路通行折减值 公交港湾站深度（m） 单向 2车道通行折减百分比 单向 1车道通行折减百分比 0 15～20% 15～25% 0.5 10～20% 10～25% 1 10～15% 10～20% 1.5 5～15% 5～15% 2 5% 5% 2.5 - - 3 - - 3.4 路内停车 成熟地区停车需求强度高，停车供需矛盾突出，在非高峰期可结合道路运行情况，划 出部分道路资源作为路内停车使用，既能缓解停车供需矛盾，也能保证城市道路交通正常 运行。 1）设置条件 现行《城市道路路内停车泊位设置标准 GA/T 850-2009》提出的设置路内停车泊位的道 路宽度，主要依据波良可夫模型，基于车速为 40km/h，车型为大中型车的条件下得出。本 次依据波良可夫模型修正（式 3） ，结合成熟地区车型（小汽车宽度取 1.9m）和车速特征， 提出设置路内停车泊位道路宽度推荐值，与原规范相比，最小机动车道路面宽度可下调 0.5m，如表 4 所示。 表 4 设置路内停车泊位的道路宽度推荐 通行条件 车行道路路面实际宽度（m） 原规范 本次推荐 泊位设置 机动车双向 通行道路 W ≥12 W ≥11.5 可两侧设置 8≤W＜12 8≤W＜11.5 可单侧设置 W＜8 W＜8 不可设置 机动车单向 通行道路 W ≥9 W ≥8 可两侧设置 6≤W＜9 5.5 ≤W＜8 可单侧设置 W＜6 W＜5.5 不可设置 5 2）设计标准 现有停车相关规范中提出小汽车标准车位尺寸为 2.5m×6.0m，是基于中型车辆（车身宽 度 2.5m） 。根据成熟地区停放车辆基本为小汽车，车身宽度一般小于 1.9m，为减少占用道 路资源，压缩后轮外缘距路缘石宽度，建议路内停车泊位的标准车位尺寸为 2×6m。路内泊 位布置形式建议采用平行式，在交叉口、公交停靠站、消防栓前后和路段人行横道应注意一 定距离退让，连续设置的泊位不得超过每 60m等要求。 4 交通组织精细化 交通组织精细化主要是对沿线各地块出入口交通进行精细化组织， 主要包括出入口间距 和出入口流量控制等方面。 4.1 出入口间距 出入口与交叉口的最小距离由停车视距和上下游排队长度决定。 当出入口设于相邻交叉 口的上游位置，出入口最小间距为上游车辆排队长度和停车视距之和；当出入口设于相邻交 叉口的下游位置，出入口最小间距由与下游交叉口间距决定。大量研究表明，停车视距与车 速成正比，依据成熟地区车速确定出入口与上下游交叉口的间距（表 5） 。上游车辆排队长 度由成熟地区交叉口服务水平确定。 表 5 车速与上下游交叉口距离关系 设计车速(km/h） 与上游交叉口间距（m） 与下游交叉口间距（m） 50 ≥60 60～105 40 40～60 40～85 30 30～40 30～75 20 20～30 20～65 相邻出入口可分为同向出入口和对向出入口，其中同向出入口间距与车辆合流距离有 关，对向出入口间距与冲突点有关，一般可按车速20km/h时，与交叉口最小间距20m控制。 4.2 出入口流量控制 成熟地区各地块出入口交通量大小可依据路口控制方式和主要道路流量大小， 利用可插 间隙理论计算得出。该理论是基于双向车道条件下提出，而成熟地区出入口基本设置在次干 道或支路上，车道数多为双向两车道。经计算得出，不同道路交通量下对出入口流量的控制 要求，可详见表6。 1 e QQ e        非优 （5） 式中：Q非—非优先的出入口上可以通过的交通量 Q优—主要道路优先通行的双向交通量 λ —主要道路车辆到达率 α —可供出入口车辆穿越主要道路车流的临界车头时距 6 β —出入口上车辆间的最小车头时距 表 6 出入口通行能力一览表（pcu/h） 主要道路双向交通量(pcu/h) 出入口双向交通量(pcu/h) 1600 150 1400～1600 200 1200～1400 255 1000～1200 335 800～1000 400 5 结语 大城市成熟地区精细化交通改善实际上是在有限的资源内合理分配各类交通设施， 发挥 各类交通设施最大效能。推进交通设施精细化，无疑是成熟地区交通设施挖潜的必要手段， 对沿线地块出入口交通精细化组织是提高整体路网运行效率的重要抓手。 采用精细化交通改 善手段挖掘既有交通设施的潜力、改善交通环境，是切实可行的，尤其是在尽量少动土木工 程的前提下。本文初步建立起一套工作思路和方法。当然，这些思路和方法仍有待在实践中 检验，还有待开展更多深入的研究，提出更深入具体的方法与建议。 【参考文献】 [1] 李军. 李俭全. 李剑，城市道路车道宽度计算模型的修正研究［J ］. 道路工程：2010， （8） ：7-11. [2] 吕国林， 陆 荣杰. 深圳市绿 色城市规划导则—绿色交通专题 ［R ］. 深圳 ： 深圳市城市交通规划研究中 心，2009. [3] 田锋，曹莎. 深圳华侨城城区交通综合改善规划［R ］. 深圳：深圳市城市交通规划研究中心，2013. 【作者简介】 张军， 男， 学士， 深圳市城市交通规划设计研究中心， 工程师。 电子信箱： zjun@sutpc.com 曹莎， 女， 研究生， 深圳市城市交通规划设计研究中心， 工程师。 电子信箱： csh@sutpc.com 田锋，男，博士，深圳市城市交通规划设计研究中心，规划一所所长，高级工程师。电 子信箱：tf@sutpc.com