美國道路瘦身發展綜述

楊帆航，李瑞敏編譯

(清華大學交通研究所，北京100084)

美國道路瘦身發展綜述

楊帆航，李瑞敏編譯

(清華大學交通研究所，北京100084)

隨著完整街道概念的提出，道路瘦身策略在美國的道路規劃設計中廣泛使用，意在通過減少原有的機動車道空間滿足非機動車、行人等出行需求和安全要求。基于美國《道路瘦身信息指南》，整理解析道路瘦身的原則和方法。首先，介紹道路瘦身的概念、發展歷程及三種基本形式。從幾何要素設計、幾何參數設計、橫斷面設計、交叉口設計幾個層面介紹道路瘦身的設計方法。同時探討橫斷面空間分配、行人過街、信號控制、標志標線等運行要素的設計。解析影響道路瘦身實施的幾項因素并進行效果分析。最后，從提高道路安全性和協調現行標準兩方面討論道路瘦身在中國的應用價值。

交通規劃；道路瘦身；交通安全；美國

0 引言

快速機動化進程導致道路交通擁堵，使得道路規劃、設計、管理部門自然而然地將更多的道路資源用于為機動車服務，最終導致非機動車及行人的通行空間不斷減少乃至消失。在發達國家和地區的城市中，相當一部分道路缺乏獨立的非機動車通行空間。而中國由于自行車保有量較大，多數城市歷來較為注重非機動車道的設計和使用。然而，近年亦出現壓縮非機動車與步行空間的趨勢，將更多的道路資源服務于機動車。例如，在道路紅線寬度不變的情況下，非機動車道及人行道越來越窄，而機動車道越來越多。

從短期來看，增加機動車道數量或可有效緩解道路交通擁堵。然而，對于平面的城市道路而言(暫不考慮快速路)，通行能力的瓶頸往往在道路交叉口，因此，若僅僅增加路段上的車道數量而無法相應提高交叉口的通行能力，則道路交通擁堵現象依然無法消除。同時，在路段上為增加機動車道數量而壓縮非機動車及行人的通行空間會造成越來越多的出行者轉向機動車出行，進一步導致機動化出行比例提高。另一方面，在考慮道路資源為機動車、非機動車和行人共同享用的前提下，將更多的道路資源用于機動車還會增加其與行人、非機動車碰撞的機會(例如因為缺乏足夠的非機動車道，部分非機動車被迫進入機動車道行駛)，從而對交通安全帶來較大影響。

對于上述情況，機動化程度較高的國家和城市開始重新思考部分道路的設計。例如，美國提出完整街道(complete street)的概念[1]，意在保障街道上所有交通方式及所有出行者的通行權，滿足出行需求和安全要求。隨著完整街道理念的推行，道路瘦身(road diet)策略也在某些類型的道路上得到應用[2]并取得良好效果。

本文基于美國聯邦公路管理局(Federal Highway Administration,FHWA)發布的《道路瘦身信息指南》(Road Diet Information Guide)[2](以下簡稱《指南》)進行整理。《指南》旨在為道路瘦身改造工程設計、評價提供原則和方法。主要內容有：道路瘦身提升交通系統安全性及維持交通系統正常運行的原理、道路瘦身的影響因素及適用性分析、設計方法以及效果評價。第一章介紹研究對象的研究背景，即概念、歷程和形式，第二章介紹設計方法，第三章介紹影響因素和評價辦法。最后，結合中國實際情況探討該理念的應用價值。

圖1 雙向4車道改造為3車道Fig.1 Improvement from four-lane street to three-lane street

圖2 雙向3車道改造為2車道Fig.2 Improvement from four-lane street to two-lane street

圖3 隔離式非機動車道Fig.3 Isolated exclusive non-motorized lane

1 研究背景

1.1 概念

道路瘦身是道路規劃設計的一種策略，通過減少道路橫斷面中機動車道所占空間(例如減少機動車道數量或縮小機動車道寬度)，將更多空間用于其他用途或者作為其他交通方式通行空間，從而獲得交通系統整體性能的提升[3]。道路瘦身后多余的空間可用于：增設或拓寬人行道；增設或拓寬綠化帶；增設單側或雙側非機動車道；拓寬剩余車道；增設一條中央左轉專用車道；增設一條中央右轉車道；增設一條可逆的中央車道；將最外側車道轉為應急車道。

1.2 發展歷程

20世紀五六十年代，美國道路工程的主要目標是擴張交通系統能力，以致出現很多能力過剩的雙向4車道道路，道路瘦身改造項目應運而生。目前有記錄的最早的道路瘦身改造工程是1979年在美國蒙大拿州比林斯市十七西街的雙向4車道改3車道工程。被改造道路寬12.2 m，日均交通量為1萬pcu·d-1。研究表明，在道路瘦身改造后，沖突事故數量減少且未造成明顯的交通延誤[4]。

20世紀90年代，隨著愛荷華州、明尼蘇達州、蒙大拿州等地的實行，道路瘦身逐漸開始在美國各州流行起來[5]。在西雅圖、華盛頓、波特蘭、俄勒岡州等地，道路瘦身最先在市區實行。近期，美國聯邦公路管理局將道路瘦身及其他道路布局結構改造方式納為安全的對策，并將道路瘦身作為一個以安全為重點的雙向4車道橫斷面改造方式。

1.3 主要形式

1）4車道改造為3車道。

最典型也是應用最廣泛的道路瘦身形式是將原有的雙向4車道改造為帶有中央左轉專用車道的3車道(簡稱“四改三”)(見圖1)。改造后的3車道兩旁畫斜線部分可用于增設非機動車道、人行道、路內停車空間等，而在中央左轉專用車道中也可以設置行人過街安全島，具體設置內容依據道路實際情況而定。

2）3車道改造為2車道。

改造前是雙向3條機動車道，兩側為兩條路內停車車道。大部分城市會采用這一道路空間布局模式，其改造主要是通過移除一條機動車道，同時縮窄一條停車車道，這樣可以提供一個受保護的雙向非機動車道(見圖2)。

3）非機動車道增設物理隔離。

非機動車道通常在街道兩側劃線隔離，與機動車道相鄰，存在潛在的交通沖突。若在道路一側設置雙向非機動車道，將一個路內停車車道移至非機動車道與機動車道之間，相當于將停車車道作為一個緩沖隔離帶，保護非機動車避免與機動車交通流產生沖突(見圖3)。需要注意的是，由于中國自行車(包括電動自行車)交通量較大，單側設置雙向自行車道雖有嘗試，但能否廣泛應用仍值得商榷。

2 設計要素與方法

2.1 幾何要素設計

幾何要素設計主要為確定項目細節、改造工程的輪廓及改造工程的橫斷面[7]。

2.1.1 設計控制因素

設計中的控制因素主要包括車輛、環境、交通流(非機動車和機動車)等影響因素。例如，在進行掉頭半徑和交叉口轉彎半徑設計時，應該考慮對該設施使用頻率較高車輛的類型與最大設計尺寸[8]。同理，行人、非機動車設施的設計則受行人交通量與出行特征、非機動車尺寸與行駛特征的影響[9]。同時，道路瘦身設計還應兼顧機動車駕駛人的能力和局限性，力求實現速度上的協調[10]，此外還需考慮對所有道路參與者的引導，通過標線、信號等使路徑更為清晰[11-12]。表1為考慮設計控制因素時，不同區域道路的設計控制范圍。

表1 不同區域道路的設計控制范圍Tab.1 Street design control scopes by areas

2.1.2 幾何參數設計

幾何參數設計的主要元素包括視距、縱坡、平曲線半徑和超高等。

由于道路橫斷面的變化而引起的車輛位置變化可能會對視距有一些影響。視距分析的關鍵之處包括交叉口人行橫道、公共汽車站以及路內停放的可能成為視線障礙物的車輛。

設計縱坡時，需要選擇一定的坡度使道路運行速度接近其設計速度。對于不同功能、地形和設計速度的道路，其最大縱坡一般為5%～12%(與中國有差異)。此外要考慮所服務車輛的性能，使道路縱坡與設計車輛相適應。

道路瘦身工程一般不會使平曲線半徑和超高有明顯變化。基本的設計速度、側摩阻力和超高關系均適用。

2.1.3 橫斷面設計

道路瘦身工程中橫斷面設計的整體原則與傳統道路橫斷面設計相近，例如橫向坡度、排水系統、人行道寬度等要素基本不變，按照傳統準則設計即可。表2主要說明一些發生變化的橫斷面要素設計標準或原則。

2.1.4 交叉口設計

傳統交叉口設計的基本原則適用于道路瘦身工程內及鄰近的交叉口。道路瘦身工程中與交叉口相關的設計原則包括：

1）需要保證進行道路瘦身改造的道路內及附近的交叉口視距充足；

2）通過分析評估右轉車輛的延誤情況來決定是否需要右轉車道，并依據右轉車輛類型設計右轉車道轉彎半徑；

3）單車道環形交叉口(見圖4)，能通過消除沖突類型及降低交叉口運行速度來提升安全性，但在道路瘦身改造工程中設置環形交叉口時，需要考慮公眾反應和接受程度；

4）如果道路瘦身改造工程包含非機動車道，那么交叉口設計也應該進行相應修改。

2.2 運行要素

道路瘦身改造是否成功還應考慮是否能維持道路系統正常運行及提升所有道路參與者的安全性。因此在設計過程中，需要考慮如道路空間分配、行人過街、信號控制、標志標線等運行要素的設計。

2.2.1 道路橫斷面空間分配設計

道路瘦身改造對現有道路空間再分配時，需要考慮道路瘦身改造工程的目標及其服務用戶的需求，以此決定每一條車道的類型和寬度。雙向3車道道路的車道類型包含但不限于直行機動車道、中央左轉專用車道、非機動車道、公交專用車道以及停車車道。每一類改造的車道均應單獨評估和設計。

2.2.2 行人過街設計

為提升行人過街的安全性，可采取行人安全島與燈泡形轉角(Bulb-outs corner)兩種措施。利用中間隔離帶設置的行人安全島(見圖5)可以降低行人與機動車的沖突，同時將行人過街分為兩部分，使行人每次過街時只需要關注一個方向的機動車。燈泡形轉角(見圖6)能減少行人過街距離、減少行人過街信號燈時間、開闊行人視野。設計燈泡形轉角時不應該延伸至非機動車道，最好能與街道停車區域連接，同時還需要考慮減小轉彎半徑。

2.2.3 信號控制設計

主要道路車道數量的減少需要額外的綠燈時間(尤其在高峰時段)保持服務水平，但會增加次要道路的交通延誤，需在設計時協調權衡。實行道路瘦身改造后，還需要使信號朝向與現有的車道結構相適應，且每條車道至少需要一個信號燈組，以保證其運行水平。另外，可以考慮采用環形交叉口，通過減少排隊，提供更順暢的交通流，以改進運行水平。

2.2.4 標志標線設計

道路瘦身的標志標線應按照《交通控制設施手冊》(Manual of Unified Traffic Control Devices,MUTCD)的要求和建議設置施劃。如需重新施劃車道標線，則應將舊線清除干凈。

表2 道路瘦身橫斷面要素設計標準Tab.2 Standard of cross section elements design

3 影響因素及效果分析

3.1 影響因素

雖然道路瘦身能提升系統安全性且為行人與非機動車提供出行條件，但并不是所有道路都適合道路瘦身改造工程，以下因素會影響實施道路瘦身的可行性。

3.1.1 安全因素

道路瘦身的初始目的是緩解交通沖突、提升交通系統安全性。未改造的雙向4車道道路因為左轉與直行交通共用一條車道，容易導致追尾沖突、左轉沖突及速度差異等問題。當以提升安全性作為改造目的時，設計人員必須判斷現有的沖突是否可通過實施道路瘦身得到解決。

3.1.2 交通系統運行因素

對于能否實行道路瘦身，需要考慮道路交通系統的運行特征，主要包括：

圖4 環形交叉口Fig.4 Roundabout

1）現狀道路使用情況，因為道路瘦身的目標是滿足道路使用者對道路的實際功能需求。

2）速度，分析是否需要降低交通流速度及車輛間速度差異。

3）服務水平，需要考慮排隊和延誤情況。

4）服務質量[16]，需要分析道路瘦身對行人、非機動車及機動車用戶體驗的影響，并對某些方面服務質量的下降提出相應的緩解措施。

5）日均交通量，為是否能夠實施道路瘦身提供初步評估標準，美國聯邦公路管理局以日均交通量2萬pcu·d-1以下為判定道路瘦身可行性的臨界標準。

6）高峰小時單向交通量，是決定道路瘦身可行性的一個定量指標。愛荷華州道路瘦身導則指出，當高峰時段單向交通量在875 pcu·h-1以上時可行性較小且高峰時段主干路服務水平會降低[2]。

7）轉向交通量與模式，如果將道路瘦身確定為一個可行的選擇，需要更詳盡地分析現有及期望的直行和轉向交通量。

8）特殊車輛，實施道路瘦身時，需要考慮頻繁停車或行駛較緩慢的特殊車輛，如公共汽車、貨車等。實施者應該分析道路車輛停靠的數量及持續時間，并考慮采取緩解非法超車行為的措施(例如設置專用停靠區域)。

3.1.3 非機動車、行人、公共交通及貨運因素

從行人與非機動車角度考慮道路瘦身的可行性時，需要考慮道路上是否有行人與非機動車設施、行人與非機動車的出行程度、道路瘦身實施后對其需求滿足程度以及實施后對行人與非機動車出行的誘增量。

此外，還需要考慮公共交通的運行對其他交通參與者的影響。改造后公共交通車輛在唯一的直行車道停車，可能會引起正常交通流延誤或非法超車。在研究道路瘦身可行性時，需要分析并提出上述問題的緩解手段。

在有貨運交通的道路上，需要判斷道路瘦身是否滿足當地貨運種類與運量的需求及其對貨車尺寸的適用性，同時，還需要考慮道路瘦身能否提供適當的貨車停車區域。

3.1.4 其他影響因素

除上述因素外，可用路權和費用、平行道路、路內停車、道路與鐵路平面交叉口、公眾宣傳與教育等影響因素也會產生影響。例如，道路瘦身可能會引起交通流轉移至平行道路中。需要研究此現象對駕駛人及周邊居民的影響。

3.2 效果分析

3.2.1 安全性提升與運行優化

首先，道路瘦身通過改善道路布局結構來提升交通安全性。道路瘦身中的“四改三”不僅將交叉口直行沖突點由8個減至4個，還消除了路段中的追尾、側碰、視距不足等問題。研究表明，在實施道路瘦身后，整體的碰撞事故率能下降19%～47%[17]，同時35歲以下及65歲以上的機動車駕駛人的沖突事故率也會降低[18]。

圖5 行人過街安全島Fig.5 Pedestrian refuge island

圖6 燈泡形轉角Fig.6 Blub-outs corner

此外，道路瘦身還通過減少速度差異來提高交通安全性并優化系統運行。在一個未改造的雙向4車道道路上，行車道間車輛速度有較大差異，機動車駕駛人也會因為前方停止的車輛(如左轉車輛停止待轉)而減速或變道，形成停車—啟動斷續交通流或使駕駛人在高速交通流中穿行。相應的，道路瘦身通過分離直行車道與左轉車道，減少車輛的速度差異和車輛間的相互影響，提供一個更為流暢持續的交通流，同時減少交通沖突事故的數量及降低事故嚴重性。

最后，道路瘦身改造工程還通過左轉專用車道減少信號控制交叉口的延誤，也通過減少穿行車道數，使次要道路交通流更易進入主路，減少次要道路交通穿行延誤，優化交通系統運行。道路瘦身對交通安全性及交通系統運行的效果可以體現在美國紐約市布魯克林第四大道的改造工程上。在第四大道進行道路瘦身改造是因為其機動車超速率較高、中間分隔帶較窄等問題。由圖7可以看出，改造后，每個方向減少一條機動車道，從而減少沖突點和沖突類型并減小機動車之間的速度差異；路內停車區域加寬；中間分隔帶兩側增設緩沖空間，提高過街行人安全性。改造前后街道實際情況如圖8所示。

圖7 第四大道改造前后道路橫斷面Fig.7 Cross section of the 4th avenue before and after road diet

圖8 第四大道—第十二街交叉口改造前后對比Fig.8 The 12nd street-4th avenue intersection before and after road diet資料來源：文獻[19]。

據紐約交通運輸部(New York City Department of Transportation)數據[19]，比較道路瘦身實施一年后與實施前三年事故數據平均值，得出如下結論：

1）改造后第四大道—第十五街交叉口的行人受傷數據降低61%，總碰撞事故降低20%，產生人身傷害的碰撞降低16%。第三街及第九街的交叉口事故改善情況尤其明顯，事故率分別降低41%和59%。

2）第四大道雙向行駛方向的機動車超速率(速度大于35英里·h-1)均下降約75%，其中，向南行駛的駕駛人速度高于35英里·h-1的比例由29%降至7%。

3）小汽車交通量水平和行程時間大體保持穩定，向南的晚高峰車流略有減少。行人交通量也同樣保持穩定。

3.2.2 行人、非機動車出行優化

即使是最簡單的道路瘦身工程，對行人和非機動車的出行環境都有一定程度的改善。通過道路瘦身改造工程增設的非機動車道或人行道彌補了現有路網的不足，對非機動車或行人出行的可行性和安全性有積極影響(見圖9)。需要注意的是，由于國內外非機動車交通量的差異，圖中的非機動車道設置形式難以滿足中國較大非機動車交通量的需求。

3.2.3 協同增效效應

通過對改造后道路的調查發現，道路瘦身有很多協同增效效應，很多時候某一方面的提升會對另一方面產生積極影響。例如，非機動車道不僅為非機動車提供出行方便，還增加了行人與機動車的緩沖隔離(見圖10)。

4 應用價值

從道路瘦身的特性來看，道路瘦身實際上是一種綜合優化已有道路空間使用的策略，即在不明顯降低通行能力的情況下，通過車道優化提高道路安全性并為各種方式的出行者提供良好的通行空間。道路瘦身策略的應用同時具有較強的局限性。例如，“四改三”交通組織方式未必適合中國城市道路的具體情況；其對所節省空間的利用也與美國道路上自行車交通量較小、種類單一有一定關系，未必適合中國非機動車交通量大的特點。

然而，其提高交通安全性、平衡不同交通方式的理念仍然值得中國城市借鑒。

1）提升道路安全性。

安全、暢通是道路設計和使用最為關注的方面，而二者的協調往往需要不斷的權衡和優化。進行道路設計時，通過合理評估道路交通量需求，合理協調路段及交叉口通行能力的匹配，從而合理設定路段、交叉口范圍內的機動車道數量與寬度；為行人與非機動車設置相應的服務設施，例如人行道、非機動車道、行人安全島、非機動車與機動車之間的緩沖空間等。力求在不明顯降低機動車通行能力的前提下，通過降低機動車超速率、減少機動車間速度差異、減少機非沖突點、增加為交通弱勢群體提供的安全設施等，使道路交通系統的安全性得以提升。

圖9 隔離式非機動車道Fig.9 Exclusive non-motorized lane

圖10 改造前后人行道與機動車道位置關系Fig.10 Relationship between sidewalks and motor lanes before and after road diet

2）完善道路功能、推進綠色道路。

中國多數城市處于出行方式快速轉型過程中，曾占城市居民出行絕對主導地位的非機動車與步行開始逐漸讓位于機動車出行。在此情況下，如何通過道路功能的合理劃分改變機動車交通在道路系統中的主導地位，是中國城市道路交通系統必須面對和回答的問題。道路瘦身實際上降低了道路資源中服務于機動車的比例，通過對某些道路實施道路瘦身，將道路空間不僅僅局限于為機動車出行服務，還考慮到步行、非機動車與公共交通的通行空間，使道路功能更加完善。對于中國城市道路而言，在過于強調為機動車服務的背景下，利用道路瘦身重新劃分道路通行權空間，通過利用機動車節省出的空間來進行街道綠化，通過提升步行、非機動車、公共交通出行的便利性吸引更多步行與非機動車出行，提升道路活力。同時也可結合公交優先戰略，通過壓縮機動車寬度或減少機動車道條數增設公交專用車道，以提高公共交通的吸引力，調整居民出行結構，完善道路服務功能。

3）與中國現行標準相協調。

前文所述數據主要針對美國道路情況，中國對于城市道路亦有自己的設計要求和標準，在實施中應有選擇地參考和借鑒。中國城市道路交通設施設計規范規定的機動車道寬度標準(3.0～3.5 m)[21]高于許多國家。近年來，中國許多城市已針對縮窄車道寬度問題做過試點，部分地區將車道寬度縮至2.7～2.8 m以增加車道數量，取得良好效果。因此，機動車道寬度標準可以酌情降低下限。在非機動車道寬度方面，美國在道路瘦身后設置的非機動車道往往約1.5 m，但中國非機動車交通量較大，指標應有所提高。

5 結語

城市道路中機動車道數量應與道路交通需求相符，才能充分發揮道路功能并節約道路資源。在機動化程度不斷提高且道路資源有限的情況下，如何通過優化道路設計來滿足綜合交通系統的發展是眾多城市必須面對和解決的問題。道路瘦身作為適用于一部分道路類型的規劃設計策略，為道路優化利用提供了思路，促使道路設計人員、管理人員更好地考慮道路安全，機動車、行人以及非機動車等交通設施的綜合優化，以實現城市交通系統的可持續發展。

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[21]GB 50688—2011城市道路交通設施設計規范[S].

A Review of Road Diet Development in the U.S.

Translated and Compiled by Yang Fanhang,Li Ruimin
(Institute of Transportation Engineering,Tsinghua University,Beijing 100084,China)

With the development of complete street,a new strategy,namely road diet,has been widely implemented in domain of street design in the U.S.It aims to provide more spaces for pedestrians and bicyclists as well as reducing the width of the motor lanes.This paper summarizes the principles and methodologies of road diet program based onRoad Diet Information Guide.First,the concepts,history and three basic forms of road diet are introduced.The road diet design techniques are presented in several aspects:the geometric element design,spatial measurements design,cross section design,and intersection design.This paper discusses the design of spaces allocation,pedestrian crossings,signal optimization,and markings design.The paper explores a number of factors impacting the implementation of road diet and evaluates the corresponding effects.Finally,the paper discusses the potential applications of road diet program in China from the aspects of improving road traffic safety and adjusting existing regulations.

transportation planning;road diet;traffic safety;the U.S.

2016-03-05

國家科技支撐計劃“公交主導型城市交通智能聯網聯控關鍵技術與示范”(2014BAG03B03)

楊帆航(1992—)，女，四川成都人，在讀碩士研究生，主要研究方向：交通運輸規劃與管理、智能交通系統。E-mail:604612083@qq.com