城市人行道和自行車(chē)道寬度及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)研究

宮曉剛，劉春榮

（1.青島市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，山東 青島 266000；2.青島市市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，山東 青島 266000）

0 引言

近年來(lái)，我國(guó)對(duì)步行和自行車(chē)交通重視程度逐漸提高，特別是共享單車(chē)的出現(xiàn)，使步行和自行車(chē)交通再次成為人們出行的重要交通方式。由于受機(jī)動(dòng)化交通快速發(fā)展的影響，我國(guó)許多城市在一定時(shí)期內(nèi)通過(guò)壓縮自行車(chē)道或人行道空間來(lái)滿(mǎn)足機(jī)動(dòng)車(chē)出行需求，從而導(dǎo)致步行和自行車(chē)交通出行環(huán)境惡化。為解決這一問(wèn)題，對(duì)行人和自行車(chē)通行所需最小空間進(jìn)行研究，提出人行道和自行車(chē)道寬度控制要求，從而保障步行和自行車(chē)交通通行的基本路權(quán)。

目前，關(guān)于人行道寬度的研究相對(duì)較少。Kim等[1]給出了不同服務(wù)水平和集群規(guī)模條件下的人行道寬度取值。馮樹(shù)民等[2]通過(guò)對(duì)行人行走特征進(jìn)行觀察和分析，研究了行人通過(guò)凈寬的需求。劉培華等[3]提出逆向修正系數(shù)，對(duì)人行道寬度算法模型進(jìn)行了修正。對(duì)于自行車(chē)道，大部分研究著重關(guān)注通行能力和服務(wù)水平，并提出自行車(chē)道的最小寬度值。美國(guó)國(guó)家高速公路和交通運(yùn)輸協(xié)會(huì)發(fā)布的《自行車(chē)設(shè)施發(fā)展指南》（Guide for the Development of Bicycle Facilities）[4]中要求，沒(méi)有路緣石和截水溝的道路最小自行車(chē)道寬度為1.2m，有路緣石或截水溝的道路最小自行車(chē)道寬度為1.5m。Duthie等[5]通過(guò)對(duì)人們的騎行行為進(jìn)行研究，提出了自行車(chē)道設(shè)計(jì)要求。Providelo等[6]指出寬度是影響自行車(chē)道設(shè)計(jì)的重要影響因素之一。Chungwon等[7]采用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全球定位系統(tǒng)（Real?time Kinematic Global Posi?tioning System，簡(jiǎn)稱(chēng)RTK GPS）研究自行車(chē)道寬度。葉茂等[8]給出不同級(jí)別自行車(chē)道寬度推薦值，提出一條自行車(chē)道寬度應(yīng)取1.5m。梁肖等[9]對(duì)雙向自行車(chē)道設(shè)置條件進(jìn)行了研究，提出不同設(shè)計(jì)速度下的雙向自行車(chē)道寬度值。

我國(guó)《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50220—95）[10]中要求人行道最小寬度不應(yīng)小于1.5m，自行車(chē)道最小寬度宜為3.5m。《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ 37—2012）[11]中規(guī)定人行道最小寬度為2.0m，與機(jī)動(dòng)車(chē)道合并設(shè)置的自行車(chē)道不宜小于2.5m，自行車(chē)專(zhuān)用道不宜小于3.5m。北京市《城市道路空間規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》（DB 11/1116—2014）[12]要求人行道寬度不得小于2.0m，自行車(chē)道寬度不得小于2.5m。《城市步行和自行車(chē)交通系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“導(dǎo)則”）[13]中將人行道和自行車(chē)道劃分為3個(gè)級(jí)別，并提出了對(duì)不同級(jí)別人行道和自行車(chē)道寬度的要求，其中人行道推薦寬度為2～7m，自行車(chē)道推薦寬度為2.5～6m，但由于人行道和自行車(chē)道分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)并未定量化，且寬度閾值跨度較大，在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的混亂。許多城市在規(guī)劃階段并未按照規(guī)范要求對(duì)人行道和自行車(chē)道寬度進(jìn)行控制[14?16]，特別是自行車(chē)道，在寬度控制上與國(guó)家規(guī)范和導(dǎo)則要求有較大出入，見(jiàn)表1。為此，本文將通過(guò)對(duì)人行道和自行車(chē)道基本通行寬度及通行能力研究，提出定量化的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和寬度要求，以期指導(dǎo)人行道和自行車(chē)道的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。

表1 人行道和自行車(chē)道最小寬度對(duì)比表

1 通行能力分析

1.1 人行道通行能力

人行道通行能力是指在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一人行道斷面（或空間）的最大人流量，主要與空間面積、步行速度和人均占用面積有關(guān)，單位通常為人/h。人在行走過(guò)程中，為了避免與其他行人產(chǎn)生干擾，前后左右都需要一定的空間，因此會(huì)與前面的行人保持一定間距，這類(lèi)似于車(chē)輛行駛時(shí)要與前車(chē)保持安全間距。為此，可借鑒機(jī)動(dòng)車(chē)道通行能力計(jì)算方法，采用飽和車(chē)頭時(shí)距法來(lái)計(jì)算人行道通行能力：

式（1）中：Nw0為1條人行帶通行能力（人/h）；hi為行人之間的平均時(shí)距（s）；L為行人之間的平均間距（m）；V為行人行走速度（m/s）；Dwp為1條人行帶寬度（m）；ρ為人均占用面積（m2/人）。

從式（1）可以看出，影響人行道通行能力的因素主要有行走速度、人行帶寬度和人均占用面積。

文獻(xiàn)[17]、[18]對(duì)非擁擠狀態(tài)下的行人步行速度進(jìn)行觀測(cè)，得到我國(guó)行人平均步速為1.22～1.24m/s。當(dāng)前行人交通規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐中，大都采用單一的步行速度標(biāo)準(zhǔn)，通常水平人行道上取值為1.2m/s。

人行帶寬度是指行人行走時(shí)所需的最小橫向?qū)挾龋饕Q于人體最大體寬和行走時(shí)橫向擺動(dòng)距離。文獻(xiàn)[19]對(duì)55名志愿者進(jìn)行人體尺寸測(cè)量，在95%置信區(qū)間下，人體最大體寬取49.4cm。由于行走時(shí)隨著身體重心在兩腳間的轉(zhuǎn)換，人體出行橫向擺動(dòng)，觀測(cè)表明單側(cè)人體擺幅約為10～14cm，因此行走時(shí)橫向擺動(dòng)距離為20～28cm，故一條人行帶寬度應(yīng)為69.4～77.4cm，該結(jié)果與我國(guó)《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》（DB 11/1116—2014）中規(guī)定的一條人行帶寬度為0.75m基本吻合。

人均占用面積是指行人在行走時(shí)所需的運(yùn)動(dòng)空間，主要由橫向空間和縱向空間組成（見(jiàn)圖1），與行走步幅、放置區(qū)域和行人視覺(jué)區(qū)域等因素有關(guān)。根據(jù)《交通工程手冊(cè)》[20]，當(dāng)行人空間占用面積為3m2/人時(shí)，有足夠的空間可供行人自由選擇速度及超越他人，亦可橫向穿越與選擇行走路線，處于完全自由行走狀態(tài)。

圖1 行人橫向空間及縱向空間劃分示意圖

綜上推薦，行走速度、人行帶寬度和人均占用面積參數(shù)取值分別為1.2m/s,0.75m和3m2/人，代入式（1）可得一條人行帶通行能力為1 080人/h，為給未來(lái)行人空間留有發(fā)展余地，建議一條人行帶通行能力取1 000人/h。

1.2 自行車(chē)道通行能力

自行車(chē)道的通行能力可采用最小安全間距法進(jìn)行計(jì)算[21?23]。自行車(chē)的最小安全間距是指能使前后兩輛自行車(chē)安全、同向行駛在同一車(chē)道上時(shí)前車(chē)車(chē)頭與后車(chē)車(chē)頭所保持的最小空間距離，包含自行車(chē)制動(dòng)時(shí)在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的行駛距離、制動(dòng)距離、前后車(chē)輛安全距離和自行車(chē)車(chē)身長(zhǎng)度，具體算式可參考文獻(xiàn)[22]。由該方法計(jì)算得一條連續(xù)的自行車(chē)道理論通行能力為2 000輛/h左右。

由于受交叉口間隔、行人過(guò)街及信號(hào)周期影響，路口的通行能力往往制約了路段的通行能力，自行車(chē)道實(shí)際通行能力較理論通行能力有所折減。《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50220—95）[10]中規(guī)定，受平面交叉口影響的一條自行車(chē)道路段設(shè)計(jì)通行能力，當(dāng)有機(jī)非分隔時(shí)，應(yīng)取1000～1200輛/h；當(dāng)無(wú)分隔時(shí)，應(yīng)取800～1000輛/h。由于自行車(chē)行駛軌跡是蛇形，左右擺動(dòng)各0.2m，自行車(chē)車(chē)身寬0.6m，故每條自行車(chē)道寬取1m。綜上，推薦一條1m寬自行車(chē)道通行能力取1 000輛/h。

2 寬度及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2.1 人行道寬度及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

由于人行道上行人一般為雙向行走，為保障行走順暢，應(yīng)分別計(jì)算每個(gè)方向所需的人行道寬度，同時(shí)還應(yīng)考慮盲道等無(wú)障礙設(shè)施寬度。因此人行道寬度計(jì)算公式如下：式（2）中：Wp為人行道寬度（m）；Nw1為高峰小時(shí)內(nèi)上行方向行人數(shù)量（人次/h）；Nw2為高峰小時(shí)內(nèi)下行方向行人數(shù)量（人次/h）；Wbf為無(wú)障礙設(shè)施修正寬度（m），推薦取值為0.5m；Roundup為向上取整函數(shù)；Nw0與Dwp意義同前。

根據(jù)式（2），可得不同人流量下的人行道寬度值：當(dāng)人流量≤1000人/h時(shí)，所需人行道寬度最小，為2.0m；當(dāng)人流量在（1000,2000］區(qū)間時(shí)，人行道最小寬度應(yīng)為2.75m；當(dāng)人流量在（2000,4000］區(qū)間時(shí)，人行道最小寬度應(yīng)為3.5m。依次類(lèi)推，人流量每增加一個(gè)級(jí)別，人行道寬度增加0.75m。不同人流量下道路單側(cè)人行道最小寬度要求如表2所示。

表2 不同人流量道路單側(cè)人行道最小寬度

為增加規(guī)劃指導(dǎo)性，應(yīng)建立人流量與人行道級(jí)別之間的關(guān)系。根據(jù)人行道的通行能力與寬度間的關(guān)系，可將人行道分為三級(jí)，并建議：三級(jí)人行道流量在2 000人/h以下，寬度宜取2.75m；二級(jí)人行道流量為2000～4000人/h，寬度宜取3.5m；一級(jí)人行道流量在4 000人/h以上，寬度不低于4.25m。

2.2 自行車(chē)道寬度及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50220—95）[10]規(guī)定，自行車(chē)道寬度宜為1m，考慮其受道路側(cè)石、護(hù)欄、側(cè)墻、雨水進(jìn)水口、路面平整度和綠化植物的影響，自行車(chē)道兩側(cè)應(yīng)各增加0.25m的安全距離。由此可知，在不考慮其他非機(jī)動(dòng)車(chē)輛的情況下，自行車(chē)道最小寬度可取1.5m，宜以1m為單位增加。值得注意的是，當(dāng)自行車(chē)道寬度為1.5m時(shí)，跨越行駛時(shí)需要借助機(jī)動(dòng)車(chē)道，所以機(jī)非混行或劃線隔離形式的自行車(chē)道最小寬度可取1.5m；物理隔離式自行車(chē)道宜設(shè)超車(chē)道，最小寬度推薦取值2.5m。

通常情況下，自行車(chē)道多位于道路兩側(cè)，為單向行駛。自行車(chē)道路面寬度應(yīng)按車(chē)道數(shù)的倍數(shù)計(jì)算，而車(chē)道數(shù)應(yīng)按自行車(chē)高峰小時(shí)交通量確定。自行車(chē)道寬度計(jì)算公式如下：式（3）中：Wb為自行車(chē)道寬度（m）；C為高峰小時(shí)自行車(chē)流量（輛/h）；C0為一條自行車(chē)帶通行能力（輛/h）；λ為自行車(chē)道隔離形式修正系數(shù)，物理隔離時(shí)取1，否則取0；β為流量修正系數(shù)，當(dāng)C為1 000的整數(shù)倍時(shí)取1，否則取0；Dwb為一條自行車(chē)帶寬度，推薦取值為1m；Wbs為自行車(chē)道兩側(cè)安全距離（m），推薦取值為0.5m；Mod為取余數(shù)函數(shù)；Round為四舍五入函數(shù)。

隔離形式對(duì)自行車(chē)道寬度取值有較大影響。對(duì)于物理隔離式自行車(chē)道，當(dāng)時(shí)，應(yīng)設(shè)置超車(chē)道。原則上推薦采用隔離式自行車(chē)道，當(dāng)改擴(kuò)建道路條件受限且自行車(chē)流量低于1 000輛/h時(shí)，可考慮采用非隔離式自行車(chē)道。不同隔離形式和流量下的自行車(chē)道寬度要求如表3所示。

表3 不同類(lèi)型自行車(chē)道流量與寬度關(guān)系表

據(jù)北京市近10年交通調(diào)查顯示，對(duì)于高峰小時(shí)單向自行車(chē)交通量，主干路、次干路主要集中在2 000輛以?xún)?nèi)，支路主要集中在1 000輛以?xún)?nèi)[12]。因此，一般情況下，2車(chē)道的自行車(chē)道即可滿(mǎn)足大部分自行車(chē)通行需求。綜合考慮自行車(chē)道的隔離形式和通行能力，自行車(chē)道分級(jí)及寬度要求如表4所示。

表4 不同級(jí)別自行車(chē)道流量及寬度推薦表

3 應(yīng)用實(shí)例

本文以青島市城陽(yáng)區(qū)境內(nèi)正陽(yáng)中路（長(zhǎng)城路—春城路段）為例，對(duì)以上結(jié)果的合理性與適用性加以驗(yàn)證。通過(guò)對(duì)現(xiàn)狀人流量和自行車(chē)流量調(diào)查，分析現(xiàn)狀設(shè)施能否滿(mǎn)足出行需求，進(jìn)而提出優(yōu)化措施。

3.1 道路基本情況

正陽(yáng)中路為城市主干路，長(zhǎng)城路—春城路段長(zhǎng)約500m，雙向6車(chē)道，現(xiàn)狀道路紅線寬50m。自行車(chē)道為綠化隔離式，寬為5.5m；步行道寬為5m，其中人行道寬為3.5m，行道樹(shù)樹(shù)穴寬約1.5m。現(xiàn)狀道路斷面如圖2所示。該路段處于城陽(yáng)區(qū)核心區(qū)域，道路北側(cè)為水悅城商務(wù)區(qū)，總建筑面積約17.3萬(wàn)m2，以商業(yè)、辦公建筑為主；道路南側(cè)為魯邦風(fēng)情街和小北曲居住區(qū)，總建筑面積約30萬(wàn)m2。道路兩側(cè)各有公交站點(diǎn)兩處，途經(jīng)公交線路6條。

圖2 現(xiàn)狀道路斷面示意圖（單位：m）

3.2 流量調(diào)查及分析

在工作日早高峰（7:30—8:30）對(duì)正陽(yáng)中路人流量和自行車(chē)流量進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合地塊出入口、公交停靠站位置共選取4個(gè)調(diào)查點(diǎn)，調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表5、表6。

表5 人流量調(diào)查結(jié)果一覽表

由表5可知，該路段上行方向最大人流量可達(dá)到4 332人/h，平均為4 104人/h；下行方向最大人流量為2 967人/h，平均為2 884人/h。由此可知，該路段上行方向?qū)儆谝患?jí)人行道，下行方向?qū)儆诙?jí)人行道，則上行方向人行道寬度應(yīng)不小于4.25m，下行方向人行道寬度不小于3.5m。目前該路段兩側(cè)人行道寬度均為3.5m，上行方向存在通行能力不足的問(wèn)題，需增加1條人行帶寬度。

表6 自行車(chē)量調(diào)查結(jié)果一覽表

由表6可知，該路段上行方向最大自行車(chē)流量為1 620輛/h，平均為1 529輛/h；下行方向最大自行車(chē)流量為1 223輛/h，平均為1 104輛/h。根據(jù)自行車(chē)流量與等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系可知，該路段上行方向自行車(chē)道屬于一級(jí)自行車(chē)道，寬度不宜低于3.5m，下行方向自行車(chē)道屬于二級(jí)自行車(chē)道，寬度不宜小于2.5m。目前該路段自行車(chē)道寬度為5.5m，雖滿(mǎn)足自行車(chē)道寬度要求，但存在資源浪費(fèi)的問(wèn)題，且由于自行車(chē)道過(guò)寬，利用自行車(chē)道占路停車(chē)現(xiàn)象比較嚴(yán)重。建議充分利用道路資源，適當(dāng)縮減自行車(chē)道寬度，減少占路停車(chē)對(duì)自行車(chē)通行空間的侵占。

3.3 優(yōu)化措施及效果評(píng)價(jià)

3.3.1 優(yōu)化措施

通過(guò)分析可知，該路段存在人行道空間不足，而自行車(chē)道過(guò)寬的問(wèn)題。建議統(tǒng)籌利用道路紅線內(nèi)空間，優(yōu)化車(chē)行道、自行車(chē)道、人行道、臨時(shí)停車(chē)帶及綠化帶寬度，實(shí)現(xiàn)道路資源的高效利用。為便于管理，道路橫斷面通常采用對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)，人行道和自行車(chē)道寬度按上下行方向中的高等級(jí)取值。車(chē)行道保持現(xiàn)狀，為雙向6車(chē)道，兩側(cè)各增加2.5m寬停車(chē)帶；自行車(chē)道寬度由現(xiàn)狀5.5m縮減至3.5m；人行道寬度由現(xiàn)狀3.5m拓寬至4.5m，側(cè)分帶及行道樹(shù)寬度保持不變。優(yōu)化后道路橫斷面如圖3所示。3.3.2 優(yōu)化效果評(píng)價(jià)

通過(guò)對(duì)優(yōu)化前后人行道和自行車(chē)道的服務(wù)水平對(duì)比來(lái)評(píng)估優(yōu)化效果。由于人行道和自行車(chē)道服務(wù)水平影響因素不同，因此采用不同的服務(wù)水平計(jì)算方法。其中人行道服務(wù)水平主要與機(jī)非分隔帶寬度、自行車(chē)道寬度、行道樹(shù)寬度、人行道寬度、相鄰機(jī)動(dòng)車(chē)道流率、相鄰非機(jī)動(dòng)車(chē)道流率、人行道行人流率和人行道障礙物數(shù)量有關(guān)，主要采用文獻(xiàn)[24]的方法計(jì)算。自行車(chē)道服務(wù)水平主要與自行車(chē)道寬度及形式、外側(cè)機(jī)動(dòng)車(chē)道寬度、機(jī)動(dòng)車(chē)速度及流量、是否有路邊停車(chē)等因素有關(guān)，采用文獻(xiàn)[25]的方法計(jì)算。對(duì)道路斷面優(yōu)化后，人行道寬度、自行車(chē)道寬度、行人流率、自行車(chē)流率、機(jī)動(dòng)車(chē)道寬度、路邊停車(chē)帶位置等影響因素發(fā)生了改變，具體見(jiàn)表7。

圖3 優(yōu)化后道路斷面示意圖（單位：m）

表7 優(yōu)化前后人行道及自行車(chē)道服務(wù)水平影響因素變化情況表

由于將路側(cè)停車(chē)帶由自行車(chē)道外側(cè)移至機(jī)動(dòng)車(chē)道外側(cè)，實(shí)現(xiàn)了不同交通方式之間在空間上的分離，自行車(chē)與路內(nèi)停車(chē)之間干擾大幅降低，且人行道和自行車(chē)道有效寬度增加，行人流率和自行車(chē)流率較之前有所下降，因此服務(wù)水平將會(huì)有所提升。將各影響因素代入文獻(xiàn)[24]、[25]對(duì)應(yīng)方法后發(fā)現(xiàn)，人行道服務(wù)水平取值由3.58降至1.93，對(duì)應(yīng)的服務(wù)水平由D級(jí)升至B級(jí)；自行車(chē)道服務(wù)水平取值由4.29降至1.82，對(duì)應(yīng)的服務(wù)水平由D級(jí)升至B級(jí)。可以看出，優(yōu)化后人行道和自行車(chē)道的服務(wù)水平較之前均有大幅提升，具體如表8所示。

表8 優(yōu)化前后人行道及自行車(chē)道服務(wù)水平變化情況表

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)行人和騎行者出行特征的分析，提出了人行道和自行車(chē)道寬度計(jì)算公式，指出人行道最小寬度不應(yīng)低于2.0m，宜以0.75m為單位增減；非隔離式自行車(chē)道最小寬度不應(yīng)低于1.5m，隔離式自行車(chē)道最小寬度宜為2.5m，自行車(chē)道寬度宜以1m為單位增減。同時(shí)，建立了流量分別與人行道和自行車(chē)道的分級(jí)關(guān)系，給出了不同級(jí)別人行道和自行車(chē)道的流量要求和對(duì)應(yīng)寬度，可指導(dǎo)人行道和自行車(chē)道的規(guī)劃設(shè)計(jì)。不過(guò)，本文對(duì)人行道和自行車(chē)道寬度研究主要考慮了行人和自行車(chē)的通過(guò)性和安全性，并未考慮環(huán)境、綠化等因素的影響，在具體應(yīng)用時(shí)，不同城市可根據(jù)實(shí)地情況對(duì)參數(shù)進(jìn)行修正，提出符合城市自身需求的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。