日夜飛馳——聊聊城市馬路

豌豆皮

咱們的博物館盜竊案進入了關鍵環節——飛車捉賊！其實不止這次的盜竊案了，所有的警匪片中都有許多在城市中的追逐戲，這種情況在真實生活中也能見到。警察與小偷之間的這場追逐戰是否精彩，與這個城市的道路尺度和布局很有關系。

城市道路的布局

“道路”這個概念，在《中華人民共和國道路交通安全法》里是這么規定的：“指公路、城市道路和雖然在單位管轄范圍內但允許社會機動車通行的地方，包括廣場、公共停車場等用于公眾通行的場所。”城市內部的道路是“城市道路”，城市外的道路才叫“公路”。雖然道路的“本職功能”是解決交通問題，但它顯然還有分割土地的作用，把城市劃分成一個個大大小小的街區。所以，道路的尺度和布局，在很大程度上，與這個城市的生活方式互相影響。

城市道路的布局方式主要分兩類：

第一類棋盤式

形式 好像棋盤一樣縱橫交錯的，把城市劃分成許多個方格子。

我國許多古代城市都采用這種道路布局，用街道把城市劃分成一個個坊，“街坊”這個詞就是由此而來。這種棋盤式布局，最有名的例子是長安，在《長安十二時辰》這部劇里有很充分的展現。

優點 這種布局勝在靈活，兩點之間有無數種可能的抵達方式，在任何一個交叉口都能靈機一動改變路線，非常適合上演警匪追逐戰。

缺點 承載的交通量比較小，眾多的交叉口雖然靈活，然而交通流的交叉就會降低車速，增加延誤和擁堵的可能。而且這種布局比較依賴地形，地形起伏比較大的地區并不適用。

古代長安城的布局

第二類環形加放射線式

形式 圍繞中心的環形加放射線的布局把城市劃分成中心和外圍兩部分。

優點 適合大城市。

缺點 路線選擇不如棋盤式靈活，環形線路和放射狀線路交叉的路口，常常不是直角相交的，形狀不規則。另外，這種布局方式也受到一定的地形限制，比如地形狹長的城市就不能采用這種方式。

綜合的城市結構

現代的大城市，一般采用在環形框架內填充棋盤的混合式道路布局，比如我們知道北京的道路以“橫平豎直”著稱，以致當地人特別習慣用東南西北指路，讓不習慣辨認方向的游客一頭霧水。但它又有從二環一直到傳說中的七環的六道環路，還產生了“五環之歌”這種段子，這就是環路式+棋盤式混合布局的典型例子。

另外，有些地形地貌過于特殊的城市，比如山城重慶，就只能采取依地形而規劃的自由式布局了。

北京市的主要交通布局

道路的分類

道路的核心功能是交通，交通的需求分兩類，一類是“通”，一類是“達”。我們形容一個地方交通方便，說這里“四通八達”，但是通和達其實有著一定的內在矛盾。通的要求是迅速，需要快速通過;達的要求是方便，要在目的地靠邊，還要減速停車。那么一部分車流要快速直線通過，另一部分車流要變向靠邊，減速停車，這就產生了矛盾，因為方向和速度上的交會都會增加事故的風險。

最安全的行車狀況是什么樣的呢？所有車輛以同樣的速度朝同一的方向行駛，這樣才能把行車風險降到最低。車速越是參差不齊，發生事故的可能性就越大。處理這個矛盾，就要盡量把通和達的車流區分開來。道路與道路之間分出級別差別，劃分車道，還有其他許多交通安全設施和管理設施，都是出于這個目的。

我國的城市道路，主要分為快速干道、主干道、次干道和支路，這也是城市道路規劃的針對范圍，在此之外，還有一些生活性的街坊小路，不在城市規劃的范圍中。

不同分類的體量

主動脈：快速千道和主干道

快速干道和主干道是城市中的主要交通走廊，它們的主要任務是“通”，快速干道限制非機動車進入，主干道要把機動車和非機動車分流，這都是為了保證車流速度盡量均衡穩定。這兩類道路的兩側，都不會直接設置大型公共場所的出入口，比如大商場、大型博物館，因為車輛在快速干道和主干道上是快速通過的，不能靠邊停下來。在快速干道和主干道上接近目的地之后，一定是通過附近的出口，來到次干道和支路上，然后才能抵達目的地。這樣的出口相距不會太遠，太遠會造成過多的繞路，但也不會太近，太近會造成過于頻繁的變向和減速，降低行車效率。城市里快速干道的出入口，一般相距在1.5千米以上。

小動脈：次千道

次干道是介于城市主干道和支路之間的道路，也是車流、人流的主要交通集散道路，公交線路主要就分布在這一級道路上。

毛細血管：支路

如果說干道是城市的動脈，那支路就是城市的毛細血管。人們日常生活所需的各種便利設施，往往也是在支路街道的外立面上。一個城市是否宜居，可以從支路的路網密度看出端倪，交通的便利程度影響著人們的出行選擇，從而影響生活方式。

次干道和支路是對城市交通走廊的擴展和補充，共同承擔“達”的任務。大家可以在自己的城市觀察一下，公共建筑、停車場、公交車站和出租車服務站等等設施，都分布在什么樣的道路兩側，那就是城市的次干道。

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我國在《中共中央國務院關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》中提出，到2020年，城市路網密度要達到8千米/平方千米的水平，但直到2018年底，全國主要城市中還只有深圳、廈門和成都達到了這一標準，其他城市尚未達標。

如何來規劃城市道路

快速干道、主干道、次干道和支路的建設標準不同，承擔的任務也不一樣，它們各自應當在道路網絡中占據多大的比例，需要根據每個城市各自的城市形態、地理條件、交通流的方向和交通量的大小來決定。

第一步：調查

對道路網的規劃，首先從交通量的調查開始。規劃員把這叫作O-D調查，O是起點（Origin），D是目的地（Destination），調查城市里居民、貨物和機動車的出行情況。隨后，在O-D調查的數據基礎上把城市劃分成許多個“交通小區”，通過計算各個小區之間的交通需求，來預測整個城市每天會有多少交通需求，發生多少交通量，這些交通量在空間上和時間上又是怎么分布的。這是一個數學建模和求解的過程，得到的結果是對整體情況的預測，并不是對實際情況的統計。因為道路的規劃需要考慮的是未來將會發生的交通量，在道路建設完成后能夠滿足當時的情況，而不是用未來的道路來滿足現在的需求。

第二步：分配

在出行調查和出行預測得到結果，知道了未來將會發生的交通量之后，需要再把預測的交通量“分配”到道路網絡的具體路線上，看看現有道路的每條路線、每個交叉點上，在高峰時段會產生多少交通量，交通質量如何。這個“分配”的過程也涉及復雜的數學過程，因為既要考慮到路段、交叉口的通行能力限制，也要考慮到，人們的出行選擇雖然總是傾向于用時或花費最少的路徑，但也有隨機的其他因素，而且他人的出行選擇會影響到路段的交通情況，從而影響到自己的出行選擇。眾多的約束條件讓建模求解變成了一個高維數學問題，在計算機的計算能力還不夠發達的時候，這類問題的求解非常困難，要么需要很多近似的假設和簡化，要么就采用模擬的辦法。不過類似的計算，我們現在在生活中已經比較熟悉了：只要輸入起點和終點，大多數的地圖APP都能基于實時的路況，為你規劃出從距離、用時，甚至紅綠燈數量等方面綜合考量后來說最優的路線。

不斷優化的過程

城市道路規劃的一個特點是，通常只能在現有的道路網絡上進行調整，很少有機會規劃一個全新的城市。所以，預測交通量的分配，首先是分配到現有的道路網絡上，評估每一個路段、交叉口的通行質量，在此基礎上做出修改。由于道路只能修建在道路用地上，道路規劃的方案還必須結合未來城市用地的規劃來進行。大致的原則是讓快速干道和主干道連接城市的各個主要功能區，如果有大量穿過市中心的流量，則安排環形的快速干道或主干道;在城市的出入口，快速干道與高速公路應該方便地連接，每個方向要有至少兩條出入口道路，地震風險高的城市需要更多;在快速干道和主干道的框架基礎上填充次干道和支路，保證每一級的路網密度。做出規劃方案后，往往還需要再次把預測的O-D量分配到規劃的道路網絡上，繼續評估通行質量，重新修改。這個過程可能要反復多次，直到規劃方案中的每一個路段、每一個交叉口都滿足設計指標，才能作為一個可行方案。

限速60千米/小時的彎道

理論的構想與現實的交通

道路規劃是一個只存在理論最優解，但實際上總是受到種種現實條件限制的過程。目前，我國的大部分城市還處在高速基建階段，主要精力放在干道一級的建設上，普遍比較忽略支路的建設，而且在道路建設規范上主要以小汽車的通行為目標。這種道路分布客觀上鼓勵了開車出行，增大了交通量，雖然道路越修越寬，但車也越來越多，并不能從根本上解決擁堵問題。許多城市有鑒于此，大力提倡綠色出行，但道路網的分布如果讓綠色出行顯得很不方便的話，少量的經濟鼓勵其實并不能壓過開車出行的便利，綠色出行的提倡因此也有可能變成一句空話。城市的交通體系和生活方式相互影響，在進行道路規劃時，調整各級道路的密度比例和連通程度，也會對人們的生活方式起到引導的作用。

道路與車速

道路的網絡是一個靜態的體系，要加上在道路上行駛的車流，才構成交通體系。大部分的道路區分機動車道與非機動車道，機動車道又劃分出多個車道。車道的寬度一般是3.5米，這樣的寬度讓車輛有一定的自由度，行駛起來比較順暢。車道越窄，車流行駛的速度就會越慢，所以寬度原則上是宜寬不宜窄。不過如果車道的寬度富余太多，比如超過4.5米，就會有太多人試圖從前車的間隙中超車，反而容易造成擁堵。

不同等級的道路、不同的車道都有各自不同的速度要求。對車速的要求是基于安全的考慮。一方面，需要車流盡可能保持一個均衡、穩定的速度，降低故障風險，所以不但有最高限速，有的快速干道和高速公路上還會有最低限速;另一方面，在拐彎的時候，車輛其實是沿著弧線行駛，需要足夠的向心力，否則就會出現打滑失控甚至傾覆。行駛速度越快，拐彎越急，需要的向心力就越大。這個向心力是怎么來的呢？一部分是輪胎與地面的摩擦力，一部分是路面稍微傾斜的支撐力，兩者都是有限的。所以，彎道的限速與道路曲線的半徑有關。很多時候，由于地形或永久建筑物的限制，道路設計上不一定能有足夠充裕的空間，隨著道路曲線最小半徑的減小，限速也會進一步降低。

所以呀，當咱們的偵探和警察在城市道路上追逐的時候，要看看路況、擁堵和限速，不一定能開出電影里那樣火爆的效果。