黃丹青

（中國市政工程華北設計研究總院有限公司，天津市 300457）

0 引 言

城市道路規(guī)劃設計經(jīng)歷了多個階段，20世紀八九十年代，我國機動車保有量較少，城市道路以滿足自行車等慢行交通為主[1-4]。進入21世紀，我國機動車保有量快速增加，限速60km/h的城區(qū)快速路規(guī)劃提上日程，且城區(qū)道路多以滿足機動車行車為目的，城市道路規(guī)劃設計理念以快行交通為導向[5-7]。但是，機動車并不能滿足大部分2km以內(nèi)的城市交通需求，隨著快行交通網(wǎng)絡在城市道路中的占比越來越高，停車難、非機動車占道等問題開始涌現(xiàn)[8-10]，在城市的復雜功能區(qū)實現(xiàn)慢行交通規(guī)劃成為亟待解決的問題。

該研究以某市某核心商業(yè)區(qū)支線道路為例，比較分析快行規(guī)劃和慢行規(guī)劃的實際交通能力仿真數(shù)據(jù)，觀察慢行交通理念在城市道路交通規(guī)劃設計中的可用性和利弊。

1 個案道路的問題分析

某市某核心商業(yè)區(qū)的直線道路，總寬度26m，初期按照雙向4車道外加非機動車道和人行道方案布置，機動車道寬度3.5m，非機動車道寬度2.0m，人行道寬度4.0m，道路長度685m。道路連接城市南二環(huán)路與開發(fā)區(qū)一路。道路東側(cè)包括1個CBD商務區(qū)，1個機關辦事處，提供1個地下停車場路口和1個機關汽車門禁出口；道路西側(cè)為1個商貿(mào)物流城，路段內(nèi)該商貿(mào)物流城開門3處，均為汽車門禁進出口。故該道路在685m長度內(nèi)共有5個車輛進出口，另包含1處公交站臺，道路兩側(cè)各布置1處站牌。上述車道布置模式如圖1所示。

圖1 個案道路車道布局圖（單位：m）

圖1中，全路段限速40km/h，全程限停。但是，在該路段的實際交通管理過程中，發(fā)現(xiàn)了以下3點問題。

（1）實際車速遠低于限速

該路段管制限速為40km/h，但5個路口處車輛進出實際車速小于15km/h，且路口最小距離150m，導致外側(cè)車道的車速被進出路口車輛限制，平均車速低于15km/h，交通高峰時段全程車速低于10km/h，堵車現(xiàn)象時有發(fā)生。

（2）道路功能難以得到有效表達

該道路為南北走向，其東側(cè)平行道路距離為550m，西側(cè)平行道路距離為830m，3條平行道路均按照相同車道規(guī)劃和限速進行設計，所以導致該道路被作為南二環(huán)路與開發(fā)區(qū)一路的渡線道路使用，而該道路的實際功能——將道路兩側(cè)CBD地下停車場、機關辦事處、商貿(mào)物流城的進出車輛接入車流的功能受到限制。該道路兩側(cè)雖無常住居民，但流動人口量（含辦公人員和商貿(mào)物流城工作人員）達到7萬人，道路剛性機動車流量為每天24000車次，高峰時段集中在8:00—9:30和17:30—19:00，高峰3小時內(nèi)剛性機動車流量為每小時4500車次，此時段交通嚴重擁堵。

（3）非機動車事故較多

該區(qū)域CBD內(nèi)辦公人員達到2.5萬人，商貿(mào)物流城工作人員達到3.0萬人。其中：40%采用步行交通，人流量來源為距離該道路北側(cè)1350m處地鐵站出口和附近公交站點；35%采用非機動車交通，以兩輪電動車為主，流量達到每天3.8萬車次。由于非機動車車道寬度僅為2.0m，因此高峰時段部分兩輪電動車難免進入人行道行駛，且區(qū)域內(nèi)的外賣快遞配送量較大，也進一步增加了午間非機動車流量。據(jù)統(tǒng)計，該區(qū)域年均機動車交通事故超過2400起，年均惡性非機動車交通事故26起。非機動車行車安全不容忽視。

2 車流量數(shù)學模型理論研究

2.1 機動車通過能力計算

城市道路的機動車通過能力可用式（1）計算：

式中：SC為車輛通過量，pcu/h；N為道路車道數(shù)；V'為實際車速，km/h；LC為車距，m。

如果車輛可以按照40km/h的設計車速通過該路段，車距為50m，在雙向4車道條件下，該路段的實際通過能力為3200pcu/h。但是，如果車速下降到15km/h，該路段的實際通過能力則衰減到1200pcu/h。

V'與SC存在邏輯逆相關，當車輛通過量SC增大時，實際車速V'必然下降，這也是該路段在高峰時刻易發(fā)生堵車的主要原因。通過天眼系統(tǒng)的定量觀察，該路段車輛通過能力與車輛通過需求之間的關系如圖2所示。

圖2 車輛通過能力與車輛通過需求的統(tǒng)計學關系圖

圖2中：40km/h限速條件下，當車輛通過需求達到2200pcu/h時，車輛通過能力小于車輛通過需求，即出現(xiàn)不可控擁堵；30km/h限速條件下，當車輛通過需求達到2850pcu/h時，車輛通過能力小于車輛通過需求。這說明，在擁堵易發(fā)路段，適當降低限速，可以有效增加車輛通過能力，且增加車道數(shù)量可增加車輛通過能力。

2.2 非機動車通過能力計算

非機動車通過能力計算方式與機動車通過能力計算方式相當，但非機動車難以明確劃分車道，只能通過非機動車橫向安全車距進行計算。非機動車通過能力可用式（2）計算：

式中：SC為車輛通過量，pcu/h；V'為實際車速，km/h；LC為車距，m；B為非機動車車道寬度，m；B0為非機動車橫向安全車距，m。

實際計算中，設非機動車橫向安全車距B0為0.8m，車道寬度B為2.0m，車速為15km/h，車距為5.0m，則該路段單行通過能力為7500pcu/h，雙向通過能力為15000pcu/h。當非機動車道寬度增加到3.0m時，該路段雙向通過能力增加到22500pcu/h。

3 車道設計變更方案

根據(jù)以上分析，該車道變更策略為增加機動車車道和加寬非機動車車道，且該變更不能拓寬道路總寬度，亦不能過度壓縮人行道，且應適當壓低道路限速。目前該道路的機動車道寬度為3.5m，我國交通法規(guī)要求城區(qū)機動車道寬度為2.5～3.5m，因此可通過減少機動車道寬度的方式實現(xiàn)車道變更。改進方案見圖3。

圖3 個案道路車道布局改進方案圖（單位：m）

圖3中，調(diào)整后的道路包含5條機動車道，其中包括雙向4車道的固定車道，1條潮汐車道，車道寬度均為2.5m，非機動車道從2.0m加寬到3.0m，受此影響，人行道寬度從4.0m減少到3.75m。調(diào)整后道路總寬度仍為26m。

結(jié)合前文定性、定量分析，該調(diào)整可為該道路帶來3點重要變化。

（1）增加的車道和適當降低的機動車限速使機動車通過能力增強。

通過觀察：該道路的東側(cè)下行線路交通峰值發(fā)生在工作日8:00—9:30和17:30—19:00，非工作日車流量約為工作日的30%～40%，且無顯著峰值；西側(cè)上行線路交通峰值發(fā)生在工作日10:00—15:00和20:00—21:30，非工作日車流量顯著高于工作日。所以，該道路具備設置潮汐道路的條件。該道路潮汐道路運行辦法見表1。

表1 潮汐道路運行管理策略

表1中的策略基本可保障兩側(cè)錯時高峰時段的車道數(shù)量均在3條以上，且設定限速均為30km/h，即高峰時段車輛通過能力在4275pcu/h以上，對側(cè)道路車輛通過能力為2850pcu/h，道路總通過能力達到7135pcu/h，較車道變更前4400pcu/h的通過能力，提升了62.2%。

（2）加寬的非機動車道使非機動車通過能力增強。

非機動車道寬度從2.0m提升到3.0m，非機動車通過能力從15000pcu/h提升到22500pcu/h，提升了50.0%。城市道路慢行規(guī)劃的根本出發(fā)點為提升非機動車的通過能力，以加大道路人流通過能力。

（3）行人通過能力的減少幅度在可接受范圍內(nèi)。

上述綜合措施，特別是降低該路段限速的交通管制策略，可以讓大部分在南二環(huán)路與開發(fā)區(qū)一路之間的渡線車輛轉(zhuǎn)移到平行道路中，使該交通路段的實際車流需求大幅度降低。人行道寬度從4.0m壓縮到3.75m，其理論通過能力下降幅度為6.3%。車道變更前，該道路的行人通過能力可以滿足要求，行人通過功能的最大問題為非機動車占用人行道，導致非機動車事故頻發(fā)；拓寬非機動車道后，非機動車通過能力加強，非機動車占用人行道的現(xiàn)象會被有效遏制，人行道的行人通過能力反而會得到提升。

城市道路慢行規(guī)劃核心思路是通過增加非機動車通過能力，優(yōu)化城市道路車道布置方案，使城市道路的通過能力全面提升。從數(shù)學模型上進行分析，該改進方案可以有效且同步提升機動車、非機動車、行人通過能力，減少非機動車交通事故，可以滿足設計需求。

4 改進方案的實際驗證及社會調(diào)研

2020年3月1日，該道路經(jīng)過道路標線的重新劃分及部分道路的改建，實施上述改進方案。使用SPSS24.0對道路規(guī)劃設計改進前后的道路通過能力進行觀察對比分析。對比數(shù)據(jù)來自天眼系統(tǒng)計數(shù)數(shù)據(jù)，其中對比參數(shù)來自SPSS平臺下雙變量T校驗結(jié)果，讀取其Value值作為T值。當T＜10.000時，認為兩組數(shù)據(jù)存在統(tǒng)計學差異，且T值越小，數(shù)據(jù)差異越大。讀取其log值作為P值：當P＜0.05時，認為比較結(jié)果處于置信空間；當P＜0.01時，認為比較結(jié)果具有顯著的統(tǒng)計學意義。經(jīng)過上述比較，得到實際驗證結(jié)果（見表2）。

表2 道路極限通過能力對比圖

表2中，機動車通過能力實際增加了73.3%，非機動車通過能力實際增加了57.9%，行人通過能力實際增加了5.0%。所有比較數(shù)據(jù)T＜10.000，P＜0.01，具有顯著的統(tǒng)計學差異。該實際驗證結(jié)果得到兩個結(jié)論。

（1）實際驗證結(jié)果與數(shù)學模型假設基本相符。

數(shù)學模型得出該規(guī)劃改進后：機動車通過能力為7135pcu/h，實際驗證中機動車極限通過能力為7195pcu/h，偏差率為0.8%；非機動車通過能力為22500pcu/h，實際驗證中非機動車極限通過能力為22674pcu/h，偏差率為0.8%。實際驗證中，行人通過能力的提升幅度并不高，根本原因為：數(shù)學模型驗證行人通過能力有下降可能，但受到干擾因素影響，行人通過能力可能會提升，但實際運行中，原有道路規(guī)劃可以基本滿足行人通過需求，改進后并無更多實際行人通過量，所以改進后行人通過能力僅提升5.0%。

（2）實際驗證結(jié)果基本滿足該路段剛性通過需求。

理論分析中，該路段機動車通過剛性需求為最大4500pcu/h，受到渡線車輛影響，其短時車流量可能超過7000pcu/h。規(guī)劃改進后，該道路的極限車流通過能力達到7195pcu/h，可以滿足該路段的機動車通過需求。非機動車通過需求為22000pcu/h，實測結(jié)果也滿足該需求。所以，該改進方案可以基本滿足當前該區(qū)域的通行需求。

為更加切實地了解該改進方案的時效性和民眾滿意度，從2020年3月1日該道路按照新車道規(guī)劃執(zhí)行交通管理后，至2020年5月1日在沿線發(fā)放問卷4500份，覆蓋該地區(qū)人口比例6.4%，回收有效問卷3872份，其中機動車駕駛?cè)?52人，占22.0%，非機動車駕駛?cè)?394人，占36%，選擇公共交通人群1626人，占42%。該調(diào)查比例接近之前天眼系統(tǒng)計數(shù)數(shù)據(jù)中25%、35%、40%的人群比例，要求受訪者就城市道路重新規(guī)劃后的交通情況給出評價，包括之前狀態(tài)評價和之后狀態(tài)評價，選項包括完全滿意、基本滿意、不滿意、完全不滿意。其選項分布情況見表3。

表3 社會調(diào)查結(jié)果表（總調(diào)查數(shù)n=3872）

表3中，民眾對該道路交通狀態(tài)的滿意率從改進前的38.7%提升到改進后的84.4%，是改進前的2.2倍，且完全滿意人數(shù)所占比例從7.9%提升到32.9%，是改進前的4.2倍。這說明，該路段按照慢行理念下的城市道路交通規(guī)劃改進方案改進后，城市居民對道路通過能力的滿意率大幅度提升。

5 結(jié) 語

在慢行交通理念下，加寬了個案道路的非機動車道，增加了1條潮汐機動車道，將道路限速從40km/h下調(diào)到30km/h，但將人行道寬度從4.0m壓縮到了3.75m。經(jīng)過調(diào)整，非機動車、機動車、行人通過能力均有大幅度提升，該道路再未發(fā)生全路段堵車現(xiàn)象，車輛實際通過速度從不足15km/h提升到超過25km/h。受此結(jié)果影響，民眾對該路段交通狀況的滿意度從改進前的38.7%提升到84.4%。證明慢行交通理念適合城區(qū)非通過性道路的規(guī)劃設計。