人行過街設施的創新設計探討

王元春+呂廷天+林銳欣

摘要：針對當前城市步行交通中，平面過街設施由于人車通道重疊而導致行人安全性受到威脅、容易造成交通擁堵，立體過街設施增加了行人過街負擔而遭到部分行人的棄用等問題，本文提出了基于U形軌道的過街電梯的設計，實現行人快捷、安全過街解決方案，以期一定程度上緩解城市主干道交通擁堵問題，建立方便快捷的行人過街體系。

Abstract： In order to solve the problem of pedestrian safety threat and the road traffic congestion in the pedestrian ground-crossing， and increasing the burden of pedestrian in the pedestrian overcrossing and underpass， a pedestrian elevator of U track is put forward to promote the realization of pedestrians fast， safe crossing the street in this paper. It can alleviate the problem of traffic congestion in the city main road， and help to establish a convenient pedestrian crossing system.

關鍵詞：過街設施；U形軌道；道路擁堵

Key words： crossing facilities；U-shaped rail；traffic congestion

中圖分類號：U491.5+9 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）04-0111-02

0 引言

在城市交通里，過街步行雖然相對范圍小、距離短，但由于其路線剛好與機動車交通流線交叉重疊，極易造成交通事故，據統計橫穿行車道時造成的行人死亡事故占行人死亡事故的90%以上。在平面過街設施中，由于行人與機動車間的沖突，導致通行能力下降、交通擁堵增加等問題。因此在一些城市的主干道或快速路上，通過建造人行天橋、過街地下通道等立體過街設施，實現人車分離，從而保護行人過街安全與提高機動車通行速度。但人行天橋、過街地下通道等立體過街設施卻增加了行人過街的距離和時間，降低了行人過街的舒適性，導致部分行人棄這些設施而不用，采用翻越護欄橫穿馬路等強制過街的方式，帶來更大的危險性，另外這些設施對一些體弱、行動不便等特殊人群或攜帶有大件行李的行人等帶來極大的過街負擔。

1 城市過街設施研究現狀

隨著城市機動化程度不斷增加，行人過街設施在城市交通中的重要性愈加凸顯，行人過街設施已受到相關專家學者廣泛而深入的研究。早在1936年，國外就對平面過街設施的行人過街延誤問題進行了系列研究。而對行人在心理上對繞行距離的接受程度的研究，開創了行人流理論的先河。2004年，Campbell BJ等認為行走距離特別是便利程度將影響人們是否選擇人行天橋，當利用人行天橋過街的時間比平面過街時間增加一半時間時，幾乎無人選擇人行天橋[1]。2005年，Shamsul Hoque對人行地道的利用率展開研究，發現道路旁設置有完整護欄將機動車與非機動車完全隔離時人行地道的利用率才會高[2]。

在國內，段里仁教授自二十世紀八十年代開始率先開展行人過街設施的研究[3]，從而帶動我國在行人過街設施相關的理論與技術應用等方面的研究。在信號燈設置方法及優化方面，肖梅[4]等根據我國的城市交通特點，通過設計路段感應式行人過街信號控制系統以及信號聯動控制等方法以提高行人過街安全與效率。在行人過街設施的安全性方面，陳博[5]等認為通過增加人行道路緣展寬、行人安全島、凸起斑馬線、行人過街信號燈等附屬設施提高行人過街的安全性。在過街設施選擇偏好方面，熊文[6]等針對上海市民的調查后認為過街設施的人性化設計，例如增加自動扶梯等，是影響行人偏好的根本因素而非設施形式本身。在過街設施的設置與選型方面，胡瑩[7]等通過建立了機動車道和各種過街設施通行能力的計算方法及其評價指標，給出了設置過街設施的判定條件；曹曉奎[8]等通過建立過街設施對行人和車輛延誤時間的計算模型，得出過街設施的合理間隔，熊文[9]等則通過調查得出不同年齡人群過街的繞行距離閾值和等候時間閾值，并以此閾值作為城市干路設置過街設施間距與信號控制時間的依據。楊燕[10]等在行人過街行為與心理方面展開研究，通過對行人違章過街行為心理成因進行分析，建立行人過街行為的認知、決策、期望等理論模型，通過模型分析幫助存在潛在安全問題的交叉口有針對性地改進行人交通設施。

2 城市過街設施創新設計

2.1 以人為本的設計概念

長期以來，城市交通以保證機動車的通行能力為主，而將行人的步行過街交通置于次要地位。雖然有許多專家學者對現有過街設施提出了許多改進與優化的方法，但現實中由于行人過街而造成的交通問題卻屢屢發生。針對行人違章過街問題，人們往往將責任簡單歸咎于行人的素質不高，認為主要通過宣傳、教育、懲罰等手段即可解決，而忽視了該現象背后深層次原因，即人作為過街的主體，在步行過街過程中由于等紅燈而造成的時間延誤、通過過街地道或天橋而帶來體力的額外消耗等心理不適問題，更沒有采取切實有效的方法來解決這些問題。隨著城市現代化步伐的加快，“以人為本”的城市建設理念和目標也越來越受到更多人的認同和城市建設者們的追求，這也是工業文明發展的必然產物。而城市過街設施“以人為本”的設計理念更加貼近行人的內心需求，真正體現對城市步行出行人群的尊重和關心，同時也是最前沿的潮流與趨勢。滿足過街行為安全性與便捷性二者兼得的設施更能吸引行人自覺乘用，從而進一步帶來城市道路交通的連鎖反應以改善城市擁堵狀況。endprint

2.2 基于U形軌道的過街設施創新設計

如圖1所示為該過街電梯的結構示意圖，U形軌道1從馬路一側在地面以下到達另一側，各軌道的形狀一致，在垂直方向上兩軌道間的距離處處相等，保證廂體2運動過程中底部一直保持水平。廂體2通過滾輪能夠沿著U形軌道1運動，可順利從馬路一側快速到達另一側。廂體2由電機通過牽引帶驅動，通過電機正反轉實現在馬路兩側間的往復運動。自動門3和4分別用于行人的出進，通過將出、進口分離，提高行人進出箱體的速度。由于廂體的起點和終點在同一平面上，進一步采用節能的設計，例如下降行程利用廂體和行人自重驅動，利用下降行程末端的動能繼續完成水平段，甚至上升段的部分行程等，可進一步節省能量的消耗。該過街電梯實現人車分離，使行人無需轉折、無需繞行，方便快捷地一次過街，行人在密閉廂體內沿軌道平緩運行，無垂直下落過程，安全舒適。

3 結論

行人過街體系是城市步行系統的重要組成部分，對整個城市的交通狀況有舉足輕重的影響。本文提出的基于U形軌道的過街電梯的設計方案，為人們步行出行，特別是為老人、兒童、體弱者等行動不便、安全意識較差的群體提供一種便捷、安全、舒適的人車分離過街設施，從而促進“以人為本”過街方案的實現，適當緩解城市交通擁堵問題，為城市過街設施創新設計提供參考與借鑒。

參考文獻：

[1]Campbell B J， Charles V Zegeer， Herman H Huang，Michael J Cynecki. A Review of Pedestrian Safety Research in the United States and Abroad [R]. FHWA-RD-03-042， Washington DC： FHWA， 2004.

[2]Shamsul Hoque， Tanweer Hasan M， Abdul Waresh. Effects of Pedestrian Underpasses on Traffic FlowCharacteristics[C/CD] // Transportation ResearchBoard. TRB 84th Annual Meeting Compendium ofPapers DVD. Washington DC： TRB， 2005.

[3]段里仁.城市交通概論交通工程學原理與應用[M].北京：北京出版社，1984：352-366.

[4]肖梅，劉鍇，張雷，等.基于過街行人檢測的路口自適應交通信號控制[J].重慶交通大學學報，2015，35（5）：120-125.

[5]陳博.路段行人過街設施安全性分析[J].城市交通，2013，11（4）：52-57.

[6]熊文，陳小鴻，胡顯標，等.城市干路行人過街設施選型研究[J].城市交通，2013，11（1）：49-59.

[7]胡瑩，邵春福，岳昊.城市快速路行人過街設施設置條件分析方法研究[J].交通運輸系統工程與信息，2012，12（6）：198-205.

[8]曹曉奎，杜仁兵，裴玉龍.路段行人過街設施的合理間隔[J]. 交通信息與安全，2010，28（2）：24-27.

[9]熊文，陳小鴻，胡顯標.城市干路行人過街設施時空閾值研究[J].城市交通，2009，7（2）：60-67.

[10]楊燕，孫劍，李克平.行人違章過街行為心理成因分析及預測[J].中國安全科學學報，2011，21（4）：20-24.endprint