主干路路段平面過街設置方法研究

張勝凱 賈曉歡 王 越 段宇浩

(1.石家莊市城鄉規劃設計院,河北 石家莊 050011； 2.石家莊市城市綜合交通規劃研究所，河北 石家莊 050011)

由于城市主干路路段過長，交叉口間距過大，主干路過街困難的報道屢見不鮮，尤其在未設置信號控制的路段上。但是很多主干路兩側分布著商業、居住等性質的用地，行人及非機動車有強烈的過街需求。因此，研究主干路路段行人及非機動車混行狀態的平面過街有其必要性。

1 現狀問題分析

過街問題是城市主干路路段上突出問題，其產生原因概括為以下4個方面。

1.1 缺乏過街安全島

《城市道路交通規劃設計規范》中指出，大城市主干路機動車道應為4條～8條，車道寬度40 m～55 m;當道路寬度超過4條機動車道時，人行橫道上應設置安全島[1]。然而我國干路行人過街缺乏路中安全島[2]。

1.2 安全島設計不合理、與交通控制方案不匹配

安全島高程及防護設施的設計，需要考慮非機動車適用者數量。安全島設計與交通控制方式密切相關，但是由于安全島設計方與信號管理方的脫節，造成1+1<2的情況并不少見。

1.3 過街控制方式不適合

部分過街處控制方式未按照規范設置，缺乏人行橫道信號燈或信號配時不合理。不區分行人與非機動車的粗放管理，使得非機動車不遵守交通規則成為城市交通管理的新痛點。

1.4 城市用地緊張，暫時不具備建設立體過街條件

過街需求旺盛處通常均為建成區域內，城市用地緊張、且存在未預留過街設施用地，暫時不具備建設立體過街條件。為提高過街安全性及機動車通行效率，通常采用設置人行橫道信號燈的方式，緩解過街問題。

由于以上原因造成過街安全性差、違法多、機動車延誤大的情況屢見不鮮。“違章過街是一個普遍發生、長期存在的問題，這一客觀事實亟需得到交通管理者和交通工程師的充分重視”[2]。在此類交通問題治理中，對不具備建設立體過街設施的主干路路段，既要滿足行人及非機動車過街安全，又要減少機動車延誤，成為城市交通治理的難點。

2 路段過街設置形式及控制形式概述

2.1 人行橫道樣式

人行橫道按照過街的流線可以劃分為直通式和錯位式。直通式人行橫道,即行人及非機動車前進路線為直線，不在安全島上迂回。錯位式過街又可以稱為“Z”型過街，行人及非機動車在安全島上需要繞行一段距離，前進路線呈“Z”型(見圖1，圖2)。

2.2 安全島分類

結合以上兩種人行橫道對安全島的要求，按照安全島形式、功能分別進行分類。

2.2.1按照安全島形式分類

我國常用安全島形式主要有四種[3]，如圖3所示。

直開式為最常見的安全島形式，具有二次過街及滯留功能，適用于直通式人行橫道。微突直開式與直開式功能及適用類似，但是會對非機動車通行感受及速度產生影響。誘導式及斜開式多用于二次過街功能，適用于錯位式人行橫道。

2.2.2按照安全島功能分類

按照安全島功能可以分為兩類：一類是二次過街島，其功能是給行人提供二次過街的安全駐足區；另一類是滯留島，其功能是給綠閃期間過街或者違章過街而受機動車干擾不能完成過街的行人提供安全等待的區域[4]。兩種均可設置為直通式或錯位式，其選擇需要結合用地、信號控制及過街需求等綜合考慮。通常二次過街島面積大于滯留島。

傳統的水利工程分水模式難以維持。以往，政府滿足水資源需求的主要方式是修建水利工程來滿足不斷增長的水需求，但是當下這種模式逐漸式微。因為，一方面水資源越來越緊缺，水資源供給總量出現不足，水利工程無力解決這一問題；另一方面，水利工程對環境造成很大的破壞，水利工程的必要性備受質疑。在這一背景下，各國政府逐漸縮減水利工程開支，在政治上它的重要性逐漸降低。

2.3 過街控制形式

一般分為機動車讓行控制和信號控制。在路段機動車和行人流量較小時，適合采用機動車讓行控制方式；相反，當路段機動車和行人流量較大時，應采用信號控制，設置人行橫道信號燈[5]。

3 基于交通控制的平面過街設計方法

3.1 各類人行橫道樣式適用條件

直通式人行橫道具有過街距離短、非機動車過街不需要拐彎等特點，適用于縮短過街距離處及非機動車交通量大的情況。

錯位式人行橫道適用于道路中央的幾何條件不理想，對安全島的寬度有限制，當過街交通量較大時，為了保證安全島的面積，需要增大安全島的長度，造成行人及非機動車在安全島上橫向位移。另外，在過街中心安全島處，“Z”樣式過街需要行人迎著機動車來車方向行走一段距離、能看清楚機動車來車，對過街安全有利，適用于地形條件較差、對過街安全要求高處。

3.2 各類安全島適用條件

路面直開式安全島、路面微凸直開式安全島應與直通式人行橫道配合使用，誘導式安全島、斜開式安全島與錯位式人行橫道配合使用，均可以為二次過街或滯留島。誘導式與路面直開微凸式對非機動車過街速度和舒適度較差，路面直開式與斜開式相對較好。

3.3 行人及非機動車分別信控形式

已有研究表明,在設置行人過街安全島的同時設置過街信號燈，過街安全性會有所提高[5]。平面行人過街的推薦設計速度分布在0.83 m/s～1.30 m/s之間[6]，對于精度要求低的情況下，可取1.00 m/s作為通用的行人過街設計速度；自行車二次過街平均速度1.51 m/s[7]，電動自行車二次過街平均速度2.08 m/s[8]。由于自行車與電動自行車速度差異小，過街時可以作為一類考慮，統稱為非機動車。行人速度與非機動車存在明顯差異，因此考慮將行人與非機動車過街分別考慮。尤其在非機動車交通量大時，對過街安全島面積影響顯著。為提高行人及非機動車過街安全、降低機動車延誤，一方面通過兩組過街信號的綠燈協調、保留非機動車一次過街的可能；另一方面，非機動車靠右通行且與行人分開，保證非機動車快速過街，減少非機動車滯留安全島的概率。對于設置綠波帶、兩側用地空間局促且宜設安全島的主干路路段，將行人與非機動車分別進行信號控制的形式具有一定適用性。

3.4 基于交通控制的過街設計方法

首先，根據過街交通量及用地情況確定過街控制方式。

其次，確定人行橫道樣式和安全島功能、尺寸及配套設施；在機動車讓行控制的城市主干路，需要重視過街安全，建議設置錯位式人行橫道及誘導式安全島，實現二次過街功能；在信號控制處，根據行人及非機動車組成，選擇安全島及人行橫道，實現二次過街或滯留等功能。

最后，通過上下游信號交叉口信號配時校核是否會導致上下游交叉口溢出；在綠波控制道路，根據綠波控制參數、優化協調過街信號控制參數。

4 案例分析

劍橋春雨—方北小區人行橫道位于石家莊市東西向主干路裕華路上，為反“Z”錯位式人行橫道，兩側用地局促；距離西側道路體育大街過街約300 m，距離東側過街地道約340 m；高峰交通量約1 092人次/h、平峰約585人次/h，非機動車過街比例高達65%。裕華路在此段機動車高峰交通量約3 845 pcu/h、平峰約739 pcu/h，為雙向八車道，見圖4。由于此處近期無建設立體過街計劃，故采用平面過街方式解決現狀問題。原過街控制方式為機動車讓行，道路此段為綠波帶信號控制，原因為行人過街對上下游交叉口綠波效果影響較大。

根據調查數據及道路情況，擬采用信號燈配合安全島為基礎方案，以提高過街安全、最大可能減少主干路機動車延誤為目的進行方案設計。

4.1 確定過街控制方式

根據調查數據可知，此處滿足設置信號控制條件，應采用信號控制方式。

4.2 確定人行橫道樣式

對錯位式和直通式人行橫道進行比較，優缺點見表1。

表1 錯位式VS直通式人行橫道

由于現狀為反“Z”錯位式人行橫道，根據現狀道路尺寸及過街交通量等約束，結合信控的方式，采用直通式人行橫道。

4.3 確定安全島功能、尺寸及配套設施

采用路面直開式平面式二次過街安全島，便于非機動車快速通過，在人行區域可以設置高臺或者斜坡，在安全島兩端設置交通彈性柱及其他安全措施。安全島尺寸及面積根據過街交通量和所選服務水平等級、主路機動車交通量和所選服務等級水平確定。

非機動車通行區域施畫右側通行標線，引導其快速過街，減少對向沖突，提高非機動車過街速度。人行位置施畫斑馬線，非機動車通行區域彩色瀝青路面，提高過街通道的辨識度、提升安全性，改造后如圖5所示。

4.4 確定機動車、行人及非機動車配時方案

根據機動車、行人、非機動車交通量及時段變化，確定基礎過街信號配時方案和時段劃分。

4.5 信控參數校核及優化

根據上下游交叉口信號配時時段劃分及具體方案，校核上下游交叉口是否會產生溢出后，發現不會產生溢出。調整基礎過街信號配時方案，以適應綠波協調要求。

5 結語

對主干路路段平面過街的現狀進行分析，指出研究的必要性。歸納了主干路路段平面過街分類，提出行人及非機動車分別信控過街形式適用條件。在以上研究的基礎上，用劍橋春雨—方北小區人行橫道改造實例，對信號控制和安全島為基礎方案的人行橫道設計提出設計和設置建議。