王亞莉 張盧喻

1.唐山市規(guī)劃建筑設計研究院重慶分院 重慶 401120；2.重慶市城投路橋管理有限公司 重慶 400000

自2008年金融危機后，世界范圍內的新經濟增長點都放置在智慧城市建設過程中，配合使用功能完善的感知技術、網(wǎng)絡技術、支撐技術，進一步加快城市發(fā)展進程。道路設計是城市基礎建設重要項目之一，通過開展智慧城市建設工作，可以在城市民生、公共安全、基礎服務等領域對道路進行全面規(guī)劃及管理，從根本上保障城市道路設計水平，有序推動生態(tài)文明社會建設進程。

1 智慧城市概念及應用重要意義

1.1 智慧城市概念

關于智慧城市概念，不同行業(yè)、不同企業(yè)均提出了專有論述。從技術角度分析，智慧城市主要就是應用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)等先進技術解決城市管理問題，構建起功能完善的公共管理平臺以及服務應用系統(tǒng)。在智慧城市的建設過程中，城市自身也可借助感知、認識、學習等環(huán)節(jié)不斷發(fā)展，切實提升自身智慧化水平。

同時，智慧城市建設工作也需要圍繞民生、企業(yè)競爭力、城市可持續(xù)發(fā)展等內容，配合使用更為先進的城市運營服務理念，對城市資源建設、環(huán)境建設、基礎設施建設工作進行不斷優(yōu)化，構建起協(xié)同共享的城市信息平臺，以便更好對城市運行及資源供給提供智能響應控制服務。

1.2 智慧城市在城市道路設計創(chuàng)新中的應用重要意義

首先，智慧城市理念能夠為城市道路設計工作提供重要理論支持。城市道路設計與建設工作系統(tǒng)且復雜，全面感知技術又增加了城市道路設計與運營期間的數(shù)據(jù)信息量。在數(shù)字化城市建設以來，城市以及共享數(shù)據(jù)倉庫種類增多，關于城市道路設計環(huán)節(jié)的要求更高[1]。通過將智慧城市理念應用在城市道路設計創(chuàng)新期間，可為城市道路設計創(chuàng)新工作提供更加海量數(shù)據(jù)支撐。如配合使用車聯(lián)網(wǎng)技術，可以及時獲取到城市道路車輛運行信息，結合此些信息構建交通模型，科學編制城市道路交通設計方案；

其次，智慧城市理念將提升城市道路設計創(chuàng)新工作的公共參與積極性。從本質角度分析，智慧城市建設工作主要就是對社會及城市治理進行創(chuàng)新變革。城市道路設計創(chuàng)新工作與公眾生活質量存在密切關聯(lián)。在智慧城市建設過程中，城市道路交通創(chuàng)新設計方案更加體現(xiàn)出了現(xiàn)代科技以人為本原則，重新定義了創(chuàng)新中用戶角色應用價值[2]。借助城市建設過程中的信息交流平臺，也可以收集廣大群眾、利益集團對道路設計創(chuàng)新工作的意見及看法，使公眾能夠借助表決機制獲得規(guī)劃工作決策權。

2 智慧城市背景下城市道路設計要求

現(xiàn)階段城市化發(fā)展進程不斷加快，城市內交通、能源及土地之間的矛盾問題更加突出。由于城市人口數(shù)量急劇增長，實際交通壓力更大，經常會出現(xiàn)道路擁堵問題，對大眾日常出行造成嚴重不利影響。同時，由于機動車數(shù)量快速增長，交通污染現(xiàn)象嚴峻，嚴重威脅到地區(qū)可持續(xù)發(fā)展進程，需要著重關注城市道路設計創(chuàng)新工作。

配合使用智慧城市理念開展城市道路設計創(chuàng)新工作，需確保設計創(chuàng)新環(huán)節(jié)符合以下要求：

遵循城市內部各道路等級及設施性能，做好道路設施運行狀態(tài)的評估工作，收集充足的道路養(yǎng)護數(shù)據(jù)資料；

要求智能道路設計工作需要遵循以人為本原則，為行人及機動車駕駛人員提供專項服務，如城市道路路面實時情況、車輛定位及引導服務等，確保車輛及行人能夠更加安全且高效的到達目的地[3]。通過構建智慧交通運輸系統(tǒng)，增強系統(tǒng)內部定位、預測及預警功能，切實保障車輛行駛期間的安全可靠性。城市道路還可借助智慧化理念進行全面維護，有序完成智慧道路工程建設工作，延長道路工程生命周期。

3 智慧城市背景下城市道路設計原則

3.1 平等性原則

在城市內部交通體系規(guī)劃過程中，各交通體系及規(guī)劃參與工作均應平等，享有對公共交通公平占用的權利，使各類交通方式均能夠發(fā)揮出應有的運行效率。在道路公共資源所占比重較大的情況下，道路設計創(chuàng)新期間的平等性主要體現(xiàn)在各參與者、使用權方面[4]。配合當前道路交通實際要求，對現(xiàn)有結構進行不斷優(yōu)化及完善，合理配置道路交通網(wǎng)絡體系，構建起專項可行的道路交通信息共享平臺。

3.2 人性化原則

智慧城市背景下的城市道路設計創(chuàng)新工作應遵循人性化原則，著重關注弱勢群體的保護工作，各類弱勢群體的交通出行提供便捷服務，使民眾能夠更加積極的參與到城市道路設計創(chuàng)新工作中。

4 智慧城市背景下城市道路設計流程

4.1 城市道路土方量計算優(yōu)化

在城市道路設計優(yōu)化過程中，使用智慧城市理念下的各類先進科學技術，也可以提升土方量設計優(yōu)化環(huán)節(jié)的精準度。具體來說，城市道路設計及建設期間，土方工程占道路工程建設全過程的20%，土方量計算結果可直接影響到工程實際建設水平?，F(xiàn)有土方量計算工作主要包括斷面法、等高線法、網(wǎng)格計算法等，實際計算工作經常會受到人為因素影響而產生偏差，部分地形較為復雜的地區(qū)實際計算量更大，工作內容較為繁瑣。

現(xiàn)階段先進計算機技術被廣泛應用在道路設計創(chuàng)新內，如GIS技術、BIM技術、GPS技術等[5]。因本文篇幅有限，僅以數(shù)字高程模型技術分析智慧城市背景下城市土方量計算優(yōu)化工作。在使用數(shù)字高程模型技術期間，需要利用地面點的平面坐標、高程坐標描述地表三維模型，細致分析到道路工程所在地區(qū)土壤類型、植物種植面積。借助專項設計軟件創(chuàng)建道路橫斷面采樣線，自動定義道路材質，精準且快速的計算出城市道路土方量以及材料用量，為后期城市道路建設及造價管理工作提供重要參考依據(jù)。

4.2 線型設計優(yōu)化

在城市道路線路設計過程中，需要首先進行平面設計優(yōu)化工作，著重分析城市道路內部曲線最小半徑、超高橫坡度、公交站位置及車道寬度等具體情況。要求設計部門應當細致收集城市道路建設與運營期間的各類數(shù)據(jù)，并對此些數(shù)據(jù)進行精準轉換。如使用BIM技術，在最初階段依照設計規(guī)范及信息輸入量開展城市路線規(guī)劃工作。如在設計平臺上部線路中出現(xiàn)黃色標記，則需分析實際設計期間存在的各類問題，并對輸入的數(shù)據(jù)信息進行嚴格檢查，使線型設計工作更加規(guī)范。

在城市道路縱斷面設計過程中，需要生成原地形曲面圖縱斷面，配合分析建設現(xiàn)場地形標高基礎數(shù)值，生成地形曲面縱斷面結構，使實際設計結果更加精準[6]。配合使用縱斷面設計軟件，可以通過縱斷面布局工具欄直觀展現(xiàn)出斷面半徑、坡度及變坡點的高程情況，在保障此些數(shù)據(jù)全面精準的情況下輸出效果圖。

在城市道路橫斷面設計過程中，應當使用專用橫斷面編輯器，對橫斷面各部件進行靈活配置，確保橫斷面設計期間的各類參數(shù)數(shù)值能夠靈活配置，為日后道路模型的構建工作提供充足的數(shù)據(jù)基礎。為充分發(fā)揮出橫斷面編輯軟件應用期間的積極作用，設計工作者還應當加強點、線等代碼管理力度，對行車道曲面結構進行全面施工模擬管控，控制后續(xù)設計及施工變更對設計創(chuàng)新工作造成的不利影響。

在城市道路超高及加寬設計期間，還需要結合專有設計軟件中的道路超高、加寬設計工作、編輯工作，保障工程實際設計效果。舉例而言，在道路工程圓曲線半徑等于或小于250米的情況下，需要做好道路加寬設計工作，加強道路占地管控力度，不斷優(yōu)化車輛公交站點、交叉口減速車道設計功能。

4.3 管線綜合設計優(yōu)化

城市道路設計工作也涉及管線綜合設計優(yōu)化環(huán)節(jié)，需要著重分析現(xiàn)有建筑管線敷設情況。在原有管線綜合設計優(yōu)化過程中，設計工作需要花費大量的人力及物力資源收集各類數(shù)據(jù)信息，避免道路建設與綜合管線發(fā)生碰撞重疊情況，導致工程運行期間的各項利益受損。

配合使用智慧城市理念下先進的設計技術，也可為管線綜合設計優(yōu)化工作奠定堅實技術基礎，對管線現(xiàn)有情況進行全面監(jiān)測，將所得到的碰撞與重疊風險及時反饋給設計部門，確保制定出的城市道路設計優(yōu)化方案能夠控制路面返修及管理成本。

借助GIS計數(shù)中的統(tǒng)計功能、數(shù)據(jù)分析與整理功能，也可以節(jié)省滿足項目綜合設計要求，確保道路設計工作與管線設計工作能夠協(xié)調開展。

4.4 城市道路景觀對接

為確保智慧城市理念下的道路設計工作能夠更好滿足生態(tài)文明社會建設要求，還應該重點關注城市道路景觀設計對接環(huán)節(jié)。在城市道路設計過程中，景觀是柔化道路線路、改善城市生態(tài)環(huán)境的重要基礎，與城市道路設計創(chuàng)新工作存在密切關聯(lián)[7]。在原有城市道路景觀設計過程中，城市景觀設計工作較為獨立，以圖紙或文件等形式呈現(xiàn)，后期修改難度較大。借助先進的BIM設計平臺，道路設計部門與景觀設計部門可以借助構建起的三維模型進行深入溝通，降低后續(xù)施工方案變更問題發(fā)生概率。

利用設計軟件構建景觀三維模型，然后將設計好的道路三維模型導入到3DMax設計軟件中進行渲染處理，組合成完整的城市道路景觀設計，為相關設計人員提供完整的效果圖。

5 智慧城市背景下城市道路設計管控要點

5.1 嚴格遵循公交優(yōu)先原則

在城市道路系統(tǒng)設計期間，為從根本上控制道路擁堵問題，緩解城市道路發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護工作之間的矛盾，需要著重提倡公交出行，在交通壓力過大的情況下限制私家車出行數(shù)量，進一步提升城市內部公交地位，確保城市道路設計創(chuàng)新工作能夠與當前智慧城市建設目標保持一致。

在遵循公共優(yōu)先原則過程中，需要提升公共交通層次性能，滿足不同交通層次等級需求，切實保障公共交通整體服務水平。在現(xiàn)階段城市化進程不斷推進的情況下，城市內部有軌交通也呈現(xiàn)出快速發(fā)展趨勢，應當在城市交通設計創(chuàng)新期間保障城市交通體系的和諧性。

賦予城市公共交通專屬路權，要求在城市公共道路規(guī)劃期間需要設置專用公交車道。經過實際調查研究發(fā)現(xiàn)，如公共交通車道設置在客流量較大區(qū)域，會導致不同程度的交通擁堵，更易引發(fā)交通事故，因此可以從延長公交通過綠色信號燈等方式，使公共車道作用能夠被充分發(fā)揮出來。著重關注乘客換乘時間的便捷度，要求在設計公共交通空間期間還需要保障乘客換乘期間的便捷度以及安全性，合理安排不同車輛在同一時間的經停時間表。

配合使用先進的智慧城市信息共享平臺，為乘客提供線下公共交通線路、平臺設計方案，滿足不同需求群眾設計要求。

5.2 城市道路交通慢行規(guī)則

基于智慧城市理念，著重開展非機動車道的隔離與分流工作，加強機動車與非機動車道的管理水平。對道路中的信號燈位置進行合理安排，使城市道路體系能夠得到優(yōu)化布置。

5.3 城市智慧交通安全規(guī)劃

城市道路智慧交通安全規(guī)劃工作，要求在市區(qū)道路及城市支路交叉口處派對數(shù)量充足的監(jiān)管設備，如視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。加強城市道路通行期間的速度管控力度，在道路合理位置設置減速帶。要求城市中的交叉口及人行橫道拓寬工作需要相互配合，采用科學方式緩解城市交通運輸壓力，保障城市內部交通運行期間的安全性與順暢度。

6 結語

總而言之，現(xiàn)階段智慧城市理念已然成為城市建設重要發(fā)展方向，在眾多新興科學技術的支持下，城市道路規(guī)劃設計工作更加完善，有利于協(xié)調道路建設與其他服務項目建設內容。為切實保障城市道路設計創(chuàng)新水平，使道路建設工作能夠更好滿足日漸提升的大眾生產生活及交通出行要求，還需要引進更為先進的城市道路設計理念，構建起城市道路設計規(guī)劃專用平臺，確保城市道路設計創(chuàng)新工作能夠更好遵循既有城市交通系統(tǒng)規(guī)劃原則，發(fā)揮出道路設計工作的積極作用。