公路市政化改造的關鍵節點交通規劃設計方法

張 華，楊 芬

（湖北省城建設計院股份有限公司，湖北 武漢 430051）

0 引言

隨著我國大力推進和發展城市化，各類資源在城市得到了高度集中，人口資源、物質環境、社會狀況、經濟水平等都達到了空前的狀態。為了更好地服務市民，為市民的生活和工作提供出行保障，需要建立道路交通網絡，同時也可以更高效地進行物資運輸和調配，因此加強城市道路工程建設非常關鍵。

在城市化改造過程中，原來城市周邊的公路工程需要納入城市道路系統中，然而由于城市道路與公路的設計存在顯著差別，例如在交通功能上，城市道路需要提供機動車、非機動車和行人的通行，而公路以提供機動車長距離運輸為主要目標；此外還存在設計荷載等級、道路指標、斷面構造等方面的差異，這使得公路與城市道路之間的銜接設計非常關鍵，這些改造內容需要在設計階段加以詳細考慮，以提高公路改城市道路的設計質量[1]。

本文詳細歸納了公路市政化改造的主要難題。首先剖析公路與城市道路在設計與運營上的區別；其次歸納公路改城市道路的主要內容，指出銜接區域的節點交通規劃是影響設計質量與行車安全的關鍵所在；最后詳細探討了公路市政化關鍵節點的交通規劃和組織方法，確保交通設計的安全性。

1 公路與城市道路的區別分析

公路與城市道路的本質都是道路工程結構，雖然兩者設計的內容和原理基本相同，但是由于其運營環境和服務對象不同，因此公路與城市道路設計具有下列幾種差異性[2-3]：

（1）道路使用功能的差別。公路以長距離運輸為主體，因此往往僅設計機動車道，除部分低等級道路外，通常不考慮非機動車和行人對道路的使用需求。城市道路的設計是為市民的生產和生活服務的，除了主要設計機動車道之外還需要在道路兩側考慮非機動車和行人對道路的使用需求，方便道路交通與周邊城市設施進行溝通，另外還需要考慮作為城市市政設施，應該為各類地上、地下管線等提供通道，因此城市道路往往具有多重使用功能。

（2）道路設計標準的差異。首先，城市道路和公路的道路類別不一樣，公路的道路類別包含了高速、一級、二級、三級、四級公路，城市道路則涵蓋了快速路、主干路、次干路、支路、步行街等類別，相互之間道路的功能和使用需求是不相同的。其次，城市道路和公路的設計與運營速度不同，公路的交通流較為單一，受到的干擾程度較小，往往行車速度較高，城市道路則包含混合交通流，行車速度受到干擾大而往往集散效率偏低。

（3）道路構造特點的差別。公路構造設計中主要考慮機動車道，根據交通運輸需求設計為單向或者雙向道路。城市道路不僅僅有機動車輛，還有非機動車輛和行人，因此設計構造存在差別，需要設置非機動車道和人行道。城市由于用地緊張，環境保護要求高，因此對于道路的排水問題需要詳細考慮，應該進行系統排水并與城市的排水系統、水電系統和暖通系統等合并，形成統一構造與道路結構并行設計，為城市運營和使用提供支持。

2 公路市政化的關鍵節點設計

根據公路與城市道路設計的區別性，將公路進行市政化改造的過程中，就需要確保兩者過渡銜接的合理性和順暢性，這主要體現在連接區域(稱為關鍵節點)的設計改造。對節點區域的設計改造，首先需要掌握節點的區位特點，其次需要明白節點范圍的交通特點和組織情況，最后根據上述特點進行節點設計改造，滿足改造銜接需求。

2.1 節點的區位分析

公路市政化使得公路往城市道路改建設計，城市的經濟發展情況決定了城市擴展范圍及節點區位特點，需要對公路轉城市道路設計區域內的各種環境進行詳細調研。

首先，明確節點區域內的經濟發展狀況，經濟發展狀況決定了改造區域內的道路服務功能。經濟條件一般的情況下道路往往僅作為交通運輸的平臺，這與常規的公路并無顯著區別，僅僅需要考慮市政化改造之后對人行道和非機動車道的增加。經濟條件較好的情況下道路除了應具備交通基本運輸功能，還有城市景觀要求、市政公用設施要求等，相應的設計要求和復雜性也會增高。

其次，明確節點區域內的公路技術標準與城市道路標準的差異。根據節點區域所在城市區域特點，原來的公路技術標準往往不能滿足該節點范圍內城市道路的要求，因此需要對原有的技術等級、建設標準等進行調整以滿足城市道路的標準要求，保證連接的平順性。

2.2 節點的交通分析

決定公路市政化節點區域內的道路設計關鍵是交通特點，因此需要對交通現狀進行調研分析。一般而言，干線公路被城市道路合并后節點區域內的交通量會快速增大，并伴隨大量的非機動車輛和行人，這些區域內的交通流走向和組成特點是進行改造設計的關鍵環節。因此，首先需要確定交通流向特點，這決定了路線分支和交叉特點；其次需要明確交通組成特點，這決定了道路的設計寬度和所需要的機動車道、非機動車道和人行道的數量。

2.3 節點的交通組織規劃

根據節點區位分析和交通狀況分析，可以確定節點的設計改造方式，使得公路與城市道路之間的轉換銜接完好。節點改造的目的是要滿足基本的道路交通安全性，同時對涉及到的節點交叉口進行設計主旨確定，確保交通通行的效率，同時保障行車安全性。

具體的節點改造方法和交通組織規劃有兩種：對于交通通行量不大的情況，進行包括平面交叉口構建和設計；對于交通量很大的情況，需要設置立體交叉口。無論采用何種交通組織規劃方法，都需要盡量建設交通沖突點，并使得主線交通流的通行效率能夠基本得到保障。

3 關鍵節點的交通組織規劃

根據前述分析，對于公路市政化的關鍵節點區域，可以根據交通通行量大小來確定采用平面交叉方法或者立體交叉方法進行節點區域內的交通組織規劃[4]。

3.1 平面交叉組織規劃

平面交叉就是將公路與城市道路進行主線連接，同方向的機動車和行人可以在道路兩側增設對應的道路，而其他方向的交通流或者主線岔流可以通過平面渠化的方式，設置路口和人行橫道線、交通信號燈等，進行交通的控制設計。平面交叉的特點是設計比較簡單，增加的道路工程量不大，但是會對主線交通存在一定的干擾，同時會增加較多的交通沖突點，這就需要控制好信號燈和交叉區域內的路線設計。

平面交叉口車流的交通行為，會產生交叉沖突點、分流沖突點和合流沖突點，而每個沖突點都是交通安全的潛在威脅點，因為沖突點附近的車輛具有多種交通選擇，如果沒有有序的指導就很容易發生撞車和追尾。沖突點的數量隨著交叉路線數量增加而顯著增加，交通事故發生率也增高。

為了降低平面交叉口的交通安全事故，需要進行很好的道路布局和設計。首先，交叉區域內道路設計指標應滿足規范要求。平面交叉口范圍內道路的坡度、視距、行車速度等都應該按照城市道路的技術標準設計。其次，合理選擇路線交叉型式，根據改造節點區域內的路網功能、地形條件、交通流量、用地條件等參量，可以采用如圖1所示的幾種平面交叉型號。最后，通過設計手段減少交叉口沖突,劃分好交通行駛區域，通過設置交通警示牌等交通安全措施，并設置攝像機，控制好交叉口的車輛交通行為，避免車輛突然停車、轉換方向、改變速度等，提高通行穩定性。

圖1 平面路線交叉的主要型式

3.2 立體交叉組織規劃

節點設計區域內如果交通量較大，且存在不同行駛方向的車流匯入和分出，需要采用立體交叉的方式來降低非機動車和行人對機動車流的影響，與此同時可減小不同行駛方向機動車流的相互之間影響。

立體交叉型式的不同對于交通安全的影響也不同。如果交叉型式選擇不合理將出現顯著的安全隱患，例如菱形立體交叉在匝道連接處存在平面交叉問題而對行車安全不利；立交間距也會影響行車安全，立交間距大的事故發生率會小，間距過密則不僅僅降低主線的通行能力和行車速度，還會導致運行困難；匝道曲線半徑也影響行車，因為曲線半徑太小易使車輛在高速行駛下撞到兩側路障，反過來降低了行車安全；坡度和坡長也是導致交通事故的重要因素。

立體交叉設計包含了總體規劃、交通流量預測、道路路線標準設計、立體交叉型式選擇等。總體規劃需根據立體交叉在綜合交通規劃中的重要性和交通運輸流量統一進行布局規劃，包括線路布置、平面線形、縱面線形、交叉口型式等要素。交通流量是立體交叉設計中需要確定的型式和規模的重要依據，交通流量的確定應該根據特定地點的交通運輸現狀，以及周邊經濟環境的發展特點，結合政府對該區域的政策等系列因素，綜合考慮確定其未來交通的發展狀況。立體交叉路線設計包含了平面線形、縱向線形和線形組合三大要素，涵蓋圓曲線、緩和曲線和直線等組成。路線立體交叉的豎曲線一般需要根據立體交通空間進行設計，根據相交道路的高程特點進行選擇，并確定適宜的豎曲線半徑。

4 結語

隨著城市化快速發展，原來城市周邊的公路工程需要改建并入城市道路網絡，而公路市政化的關鍵是連接區域內的節點交通組織，這需要對區域節點的社會環境、經濟狀況、交通特點等進行詳細分析，從而確定平面渠化或立體交叉的交通組織設計方案，在確保交通通行效率的同時保障行車安全，使得公路與城市道路能夠完好銜接。