基于可持續理念的城市道路設計方法研究

王力

（蘭州市城市建設設計院，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

我國近年來城市化發展非常迅速，各種資源在城市得到了高度集中，人口密集度也在增加，這使得城市的建設理念也需要不斷改進和提高，特別是城市道路的設計。城市道路承載著人口的流動和資源的運輸分配，因此其設計質量也非常重要。傳統的城市道路設計都是滿足基本的交通運輸需求，符合道路及交通的規范標準，但這些是最低的設計訴求，不能滿足整個城市體系的重塑，無法滿足城市現代化設計思想。

可持續理念是近年來在廣泛推進的設計理念，可持續要求設計過程中不僅僅要滿足基本的功能需求和安全需求，還應該根據所處的環境從全壽命角度考慮其運營使用性能。以道路可持續設計為例，不僅要求道路設計能夠滿足交通運輸的要求、行車安全要求、通行效率要求，還應該與周邊環境形成良好的呼應，以利于道路使用效率為目的，促進道路與周邊各種基礎設施形成良性生態鏈。在人們對城市建設需求越來越高的態勢下，需要采用可持續的里面進行城市道路的設計，提高道路與周邊城市環境的呼應與連接，形成現代化城市環境[1,2]。

本文首先分析城市道路設計的可持續理念，不僅要滿足交通通行功能、行車安全功能、道路使用壽命，還需要以人為本，提高城市道路設計生態性，加強其與道路周邊城市環境的聯系與溝通。其次分別對道路的線形、橫斷面和交叉口等方面開展可持續設計進行深入分析，建立方法體系和要點。最后，探討道路可持續設計中與周邊基礎設施的聯系和連接，形成城市道路生態系統閉環鏈。

1 城市道路可持續設計理念基本內容

可持續設計包含有持續發展、持續利用和持續性等理念思想。持續發展就是在不破壞現有的自然環境下，能夠有效地利用資源進行道路設計和修建，需要節約應有的資源以盡可能保持原有的環境狀態，或者改造成友好的環境。持續利用是指在道路設計與建造中，利用可再生或可循環的資源或者技術，降低資源的消耗以及對環境的污染。持續性則是需要確保修建完成的道路系統，在運營使用過程中保持良好的狀態，使得道路結構的全壽命周期內具有很好的可持續性。可持續性設計理念需要涵蓋現有的設計理念，同時將以人為本、生態性和全壽命等理念融合進入到道路的設計中[3]。

1.1 交通通行功能

城市道路是提供城市人員和資源流通的基本運輸平臺，這些對于城市生活和生產都是非常重要的，因此道路設計的基本要求就是需要滿足交通的通行功能。需要考慮到城市的發展需求，考慮區域經濟發展和社會溝通等要素，預測未來很長一段時間內的交通運輸需求，從而建立滿足交通功能需求的道路結構。需要注意的是，由于城市地價很高，不可能根據交通預測需求直接確定道路的建設，而是需要綜合考慮道路建設和周邊基礎設施的建設。

1.2 體現道路景觀性

在可持續發展的理念下，城市的整體規劃和設計都需要滿足景觀性能。城市道路是城市最為主要的市政設施，特別是在夜晚環境下城市道路是整體城市景觀的反應，在城市道路設計中需要承載整體城市的風貌和景觀，因此需要充分考慮人們的審美需求，將城市道路與周邊的建筑、關鍵城市構造等連接起來，將自然與人文景觀進行充分的融合，建立和諧的城市道路系統。

1.3 反映以人為本思想

道路的設計就是提供人使用的，無論是道路的線形設計、混合交通、交叉口設計，都與人的安全息息相關，在這些設計中需要將傳統的“以車為本”的思想轉化為“以人為本”的思想，提高“人”在設計中的地位，將這些設計因素均提高“人”所占據的比重。

1.4 與市政設施的融合

傳統的城市道路設計并沒有將給排水、燃氣電氣等市政公共設施完全配套建立，使得各項市政實施如果出現運營問題需要進行耗費較大的人力、財力和物力進行維修，這種維修本身就是不友好的，從全壽命成本上而言是資源的極大浪費。在可持續性道路設計理念下，需要將城市道路與各類市政設施融合起來，形成整體以便于維修和管養，例如現在廣泛發展的城市綜合管廊系統，就是可持續性城市道路體系的體現。

2 可持續道路設計方法與要點

道路線形、橫斷面和交叉口都是城市道路設計的關鍵內容，在設計中需要綜合考慮其可持續性及以人為本特質，體現設計的可持續性與友好性，使得道路設計滿足城市發展要求。

2.1 道路線形設計

道路線形對于交通安全具有重要影響，因此也是可持續性道路設計的關鍵內容。城市道路設計往往采用平曲線、豎曲線和直線組合型式。平曲線設計中，車輛行駛于平曲線上受到離心力作用而駕駛不穩定，如果曲線半徑過小且車輪摩擦不足于提供橫向離心力會導致嚴重的側滑和傾覆，影響行車安全，要求道路的平曲線半徑滿足駕駛安全，同時能夠提高車輛通行的效率和速度。豎曲線則影響行車的視野，同時豎曲線半徑過小會導致跳車現象，引發行車安全問題，因此也需要基于設計行車速度確定最小的豎曲線半徑。城市道路的坡度也要進行限制，設計需要根據車輛的爬坡能力確定適宜的坡度和坡長，一般在設計時速20 km/h范圍坡度不宜大于8%。此外，需要將平曲線、豎曲線和直線進行有效組合，充分考慮可能的駕駛疲勞問題，改善道路路線降低因駕駛疲勞引發的交通事故。

2.2 橫斷面設計

道路的橫斷面主要體現在車道數量、車道寬度、混合交通分配等層面。車道數量是由交通流量決定的，對于不同的道路類型其交通流量是不一樣的，對應的車道數量也不同。例如，對于城市快速路和主干路，一般都是雙向交通，往往至少采用雙向四車道以上，以滿足交通運輸需求，提高交通通行效率和行車安全，滿足可持續性交通功能設計；對于城市次干路或者支路，往往設計為單向交通或者雙向交通，此時混合流現象非常顯著，這就要求道路的車道數量滿足通行的基本功能，同時能夠與周邊的環境形成協調。表1給出了不同城市道路等級下的設計最大交通流量及相關指標。

表1 城市不同的等級道路的交通流量

車道的寬度主要在3.2~4.0 m之間，具體的寬度與道路服務等級及車速相關，車道寬度大的情況下行車速度可以提高，駕駛員不會擔心因為橫向距離不足而產生的心理壓力，因此可以高速行車；然而如果道路寬度很小，對應的行車速度就不能很高，因為很容易發生橫向撞車問題。混合流是道路斷面設計的另外重要因素，存在混合流的情況下需要設計非機動車與機動車及行人的分離，避免混合交通帶來對主干車流的影響，降低其行車速度同時增加交通安全風險。

2.3 交叉口設計

城市道路網絡存在諸多的交叉問題，交叉口的設計則對于道路的交通及可持續性具有重要影響，交叉口設計不佳將成為整個線路的交通擁堵點，不利于路線的利用和通行質量。城市交叉路口因為交通信號和混合交通的干擾，使得交叉口內的車輛行駛速度低、車況復雜、交通事故發生概率大，形成道路的瓶頸。

顯然，道路上的交叉口越多，出現交通事故的概率越大，對應的交通通行能力也就越差，因此在盡可能的情況下需要降低交叉口的設計，但同時又要保證左右兩側的行人和非機動車能夠適時交叉。對于混合交通流，應該明確該道路與其他道路的連接交叉方式，交通等級高服務要求高的需要采用立體交叉的交通設計方法，同時機動車與非機動車完全分離；如果交通等級稍高，可以采用紅綠燈控制交叉口，但是非機動車與機動車道實現分離；如果交通等級一般，則需要通過紅綠燈、人行道等控制混合交通的行走方式。

3 道路與周邊環境可持續性設計

道路與城市周邊環境的可持續性設計，不僅需要使得道路景觀與城市景觀特點融合，還需要將周邊的市政設施與道路系統連接起來，形成生態閉環系統。

3.1 與城市景觀協調設計

城市道路設計應該與整體城市景觀完好協調，這就要求充分利用城市道路的剩余空間開展綠化環保設計。綠色植被是城市道路景觀設計的重要體現，可以充分利用分離帶和人行道進行道路的綠化設計。道路的生態綠化景觀設計可以從以下幾方面實施：（1）設置中央綠化帶，通過道路中央分隔帶設置綠化帶，也可以在機動車道與非機動車道分離位置設置綠化帶。（2）行車道綠化，行車道可以充分利用行人行走空間，配合一定樹木的綠化，不僅提供行人庇蔭遮雨的地方，還具有生態環保功能。（3）實現道路與城市周邊建筑的協調統一，增設道路綠化建筑、改善路面鋪砌材料，將道路景觀與建筑景觀協調統一。

3.2 與市政設施的融合

城市道路應該與其他市政設施融合形成一起，這樣可以提高全壽命可持續性，例如城市綜合管廊，就將道路系統、給排水系統、電氣燃氣系統等綜合建設一體，將市政實施集成建設，使之能夠更好地服務城市周邊環境。此外，在運營過程中這些公共市政實施能夠集中管理，方便了運營維護，也使得運營維護不對城市造成附加影響。在城市綜合管廊系統中，各種管線的運營可檢修性強，進一步提高了對城市綜合基礎設施的管理能力。

4 結語

道路是城市基礎設施網絡的重要組成成分，隨著城市化進程的快速發展，改進城市道路的設計理念非常迫切。本文探討了基于可持續理念的城市道路設計方法，分析了可持續理念與傳統道路設計理念的結合，并闡述了在可持續性設計理念下道路線形、橫斷面、交叉口等設計要點，最后分析了道路與周邊環境設計的協調性問題。促進可持續理念的應用。