城市道路機(jī)動(dòng)車道寬度取值探討

王德蜜，姜 迪

（天津市市政工程研究院，天津市 300074）

0 引言

近年來(lái)，我國(guó)城市化發(fā)展迅速，城市呈緊湊型布局形態(tài)，建成區(qū)內(nèi)人口高度密集，人均建設(shè)用地指標(biāo)遠(yuǎn)低于西方發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)有水平，大中城市土地資源處于極度短缺狀態(tài)。隨著我國(guó)城市化水平及城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，這種狀況將呈進(jìn)一步加劇趨勢(shì)。在我國(guó)，一方面道路、橋梁建設(shè)資金極其有限；另一方面城市機(jī)動(dòng)車保有量正在迅猛增長(zhǎng)。因此，城市道路、橋梁橫斷面應(yīng)當(dāng)如何科學(xué)合理分配，如何在適應(yīng)交通需求的前提下盡可能提高土地資源利用效率，如何在有限的資金條件下盡可能提高資金利用效率顯得尤為重要。

所謂車道寬度，是指專為縱向排列、安全順適地通行車輛為目的而設(shè)置的公路帶狀部分。為了交通安全和行駛順適，應(yīng)根據(jù)交通組成、車速高低而確定各種車輛以不同速度行駛時(shí)所需的寬度。橫斷面寬度是道路全局性的參數(shù)，直接影響道路的通行能力和土地資源的利用，其中機(jī)動(dòng)車道的車道寬度是橫斷面設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。另外，城市道路的交通組成已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，由過(guò)去大車、客車為主，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕≤嚒⑺杰嚍橹鳌Ｄ壳俺鞘械缆吩O(shè)計(jì)規(guī)范中行車道寬度和轉(zhuǎn)彎半徑等指標(biāo)的數(shù)值都偏大，這對(duì)中心城區(qū)，特別是繁華地段的土地利用很不合理。

在寸土寸金的城市中，由于橫斷面寬度和道路長(zhǎng)度的乘積效應(yīng)，斷面寬度的增減，對(duì)道路總面積的影響可能會(huì)達(dá)到成百上千平方米。因此，選擇合理的機(jī)動(dòng)車車道寬度有非常重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。

1 我國(guó)及其他國(guó)家的車道寬度

世界各國(guó)車道寬度見(jiàn)表1，我國(guó)主要城市道路車道寬度見(jiàn)表2。

表1 世界各國(guó)車道寬度

表2 我國(guó)主要城市道路車道寬度

從表1看出，與世界主要國(guó)家相比，我國(guó)的車道是比較寬，世界大多數(shù)國(guó)家在100 km/h的速度下仍采用3.50 m寬車道，而我國(guó)在60 km/h速度下就即采用3.75 m寬車道。城市道路是交通的直接載體，道路橫斷面的設(shè)計(jì)直接影響道路的通行能力和土地資源的利用，其中車道寬度是橫斷面設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。在寸土寸金的城市內(nèi)部，我國(guó)的很多城市道路由于車道過(guò)寬，導(dǎo)致車輛跨線擠占車道，駕駛員不能嚴(yán)格遵守交通規(guī)則，加劇了交通擁擠，嚴(yán)重影響了交通安全并造成資源的浪費(fèi)，對(duì)非機(jī)動(dòng)車和行人也造成很大的影響。過(guò)寬的車道不僅無(wú)助于通行能力和投資效益比的提高，而且還會(huì)增大道路投資、延長(zhǎng)行人過(guò)街時(shí)間。所以，有必要參考西方國(guó)家成熟的經(jīng)驗(yàn)對(duì)我國(guó)現(xiàn)行車道寬度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行思考。

2 車道寬度的確定

機(jī)動(dòng)車道的寬度包括機(jī)動(dòng)車車身寬度和兩側(cè)橫向安全距離（側(cè)向擺動(dòng)距離）。側(cè)向擺動(dòng)距離取決于車輛在行駛時(shí)擺動(dòng)、偏移的寬度，以及車身與相鄰車道或路側(cè)帶或側(cè)石邊緣必要的安全間隙，他與車速、路面質(zhì)量、駕駛技術(shù)、交通秩序等因素有關(guān)。遵循國(guó)家現(xiàn)行城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范的制定思路，采用波良科夫公式對(duì)這些數(shù)值加以計(jì)算，參考國(guó)外規(guī)范和結(jié)合國(guó)內(nèi)情況進(jìn)行類比分析，有必要重新審視波良科夫公式對(duì)城市道路的適用性。

2.1 波良科夫模型

城市道路機(jī)動(dòng)車道寬度分為車身寬度與橫向安全距離兩大部分，橫向安全距離與行車速度有著必然的聯(lián)系，通常根據(jù)道路橫斷面形式，考慮不同的車道組合確定所需的合理寬度。車輛駕駛方向盤偏離的擺動(dòng)誤差，使車輛行駛路線與車道線之間有一個(gè)偏移誤差角θ。隨著車速的提高，由偏移角所引起的橫向偏移距越大，因此應(yīng)預(yù)留的橫向安全距離就越大，這是波良科夫模型的核心，見(jiàn)圖1。近半個(gè)世紀(jì)汽車科技的進(jìn)步，大大提高了車輛橫向穩(wěn)定的機(jī)械性能，隨之而來(lái)的是偏移角θ的減小和對(duì)橫向安全間距的調(diào)整。

圖1 波良科夫模型計(jì)算圖式

波良科夫模型的計(jì)算公式為：

式中:x為對(duì)向行車的橫向安全距離，m；d為同向行車的橫向安全距離，m；c為車輛與路緣石之間的橫向安全距離，m；v1、v2、v 為車速，km/h。

我國(guó)《交通工程手冊(cè)》中取小型車的車身寬度為2.0m，中大型車的車身寬度為2.5m；取40 km/h為常速目標(biāo)車速，30 km/h為低速目標(biāo)車速，套入計(jì)算公式，可計(jì)算得到各種類型的車道寬度。《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》依據(jù)計(jì)算結(jié)果，對(duì)一般機(jī)動(dòng)車道取較寬值，即至少3.5 m，車速高時(shí)取3.75 m，由此得到各種機(jī)動(dòng)車道寬度的規(guī)定值，見(jiàn)表3。

表3 《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中機(jī)動(dòng)車道寬度

2.2 波良可夫模型適用性分析

近二十年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，汽車各方面的性能發(fā)生了很大的變化。波良可夫模型的使用條件及參數(shù)值的確定依據(jù)也隨之有諸多變化，模型中的0.7或0.4，是當(dāng)汽車行駛速度接近零時(shí)的最小橫向安全距離。據(jù)城建部門資料顯示：當(dāng)車速在40～60 km/h時(shí)，相應(yīng)的橫向安全距離x=1.2～1.4 m；d=1.0～1.4 m；c=0.5～0.8 m。《規(guī)范》中的計(jì)算依據(jù)所采用的汽車性能相對(duì)落后，隨著現(xiàn)代汽車技術(shù)將近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，ABS、EBD等整車穩(wěn)定的先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，車輛行駛的穩(wěn)定性逐漸加強(qiáng)，側(cè)向擺動(dòng)日趨減少。因此模型中確定的橫向安全距離值有進(jìn)一步減小的可能，蔣樂(lè)等采用數(shù)碼攝像方式對(duì)武漢市實(shí)際道路車輛安全距離進(jìn)行研究[5]，提出了修正的波良可夫公式:

式（2）中各符號(hào)意義同式（1）。根據(jù)式（2）計(jì)算的安全距離見(jiàn)表4。由表4可看出，在速度60～100 km/h時(shí)，根據(jù)式(2)計(jì)算的安全距離可比原規(guī)范減小約10 cm。

表4 車輛安全距離

根據(jù)以上模型分析和現(xiàn)行規(guī)范中對(duì)路緣帶寬度的規(guī)定，以下通過(guò)城市道路中經(jīng)常使用的行車速度，計(jì)算汽車在不同速度下所需車道寬度，見(jiàn)表5。

表5 不同速度下所需車道寬度

當(dāng)計(jì)算車速為80 km/h時(shí)，考慮設(shè)置50 cm的路緣帶后，最內(nèi)側(cè)車道、中間車道、外側(cè)車道的寬度皆取3.75 m。當(dāng)計(jì)算車速為50～60 km/h或更低時(shí)，以40 km/h作為常規(guī)目標(biāo)車速，以此保證其通行能力達(dá)到最大。內(nèi)側(cè)車道（一、二車道）一般行駛小型車，考慮路緣帶25 cm的寬度后，取整3 m；三、四車道為大型車（混合車）道或公交專用車道，同樣考慮25 cm的路緣帶，主干路取3.75 m，次干路取3.5 m。

3 m的機(jī)動(dòng)車道寬與現(xiàn)行規(guī)范3.75 m有較大出入，且兩者的差別也很明顯。一是原國(guó)家規(guī)范所確定的車道寬以大型車（載重汽車）為計(jì)算的基本車型，而3 m車道則規(guī)定小型車專用，以通行的小型車寬度為計(jì)算基準(zhǔn)；二是車輛的性能發(fā)生了較大變化，車輛的側(cè)向擺動(dòng)已日趨減小；三是考慮車速與流量及道路服務(wù)水平的關(guān)系，車速高時(shí)，道路流量小，服務(wù)水平高，車輛并行的幾率低，這樣借用相鄰車道保證安全的可能性較高，即使現(xiàn)代城市干道都較為飽和，出現(xiàn)小流量的時(shí)間和機(jī)會(huì)很小，據(jù)廣州市觀測(cè)，一般最高瞬時(shí)車速基本與設(shè)計(jì)車速相近，這樣3 m的車道也可以滿足這種要求；四是根據(jù)國(guó)外如美國(guó)、日本的規(guī)定及使用情況，3 m車道一樣比較普及（小型車專用），國(guó)內(nèi)某些城市如青島、南京和廣州部分路段的試驗(yàn)證明，3 m和2.5 m的車道一樣可以保證行車安全，而且還可以在規(guī)范交通行為的前提下，對(duì)交通秩序有更大的促進(jìn)作用。

通過(guò)以上分析，對(duì)比現(xiàn)行城市道路行車道，建議一般城市道路公交專用道寬度宜為3.5 m，大車道寬度宜為3.75 m，小汽車道宜為3.25 m，路緣帶寬度可縮小至0.25 m；對(duì)于可能出現(xiàn)并排行駛公交車的雙向四車道干路，機(jī)動(dòng)車車道平均寬度宜為3.5m，雙向六或八車道干路的機(jī)動(dòng)車車道平均寬度宜為3.25m，支路一般強(qiáng)調(diào)可達(dá)性，對(duì)行駛速度要求不高，機(jī)動(dòng)車車道寬度宜為3.25m；對(duì)于交叉口機(jī)動(dòng)車進(jìn)口車道寬度宜為3.0m，最小可減至2.75m。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）盡管《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)機(jī)動(dòng)車道寬度進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，但與世界主要國(guó)家相比，我國(guó)車道設(shè)置仍顯過(guò)寬，浪費(fèi)了土地和資源。

（2）行車道過(guò)寬，會(huì)引起車輛擁堵時(shí)隨意行車，如2條3.75 m的機(jī)動(dòng)車道，可滿足3輛小汽車在3條寬2.5 m的車道并行。車道過(guò)寬無(wú)益于車速的提高，且不利于車輛的安全行使。

（3）目前，國(guó)內(nèi)外許多城市如北京、上海、天津、青島、武漢、長(zhǎng)春等已經(jīng)開(kāi)始著手減小車道寬度，節(jié)約了土地資源，減少了交通混亂，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

城市道路機(jī)動(dòng)車道寬度的大小直接決定道路寬度，關(guān)系城市建設(shè)發(fā)展。在有條件有資金的基礎(chǔ)建設(shè)中，可以選擇較大的行車道寬度。但是城市建設(shè)中，各種情況相互制約，一些項(xiàng)目從城市整體規(guī)劃到建設(shè)資金都有一定的局限性，對(duì)于這樣的工程，應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，在滿足車輛行駛的前提下，可以靈活選擇行車道寬度。靈活運(yùn)用城市道路規(guī)范，更加靈活、切合實(shí)際地指導(dǎo)機(jī)動(dòng)車道寬度的選擇，以促使經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)需求的雙贏。