基于慢行交通理念的城市道路交通規劃設計

黃丹青

（中國市政工程華北設計研究總院有限公司，天津市 300457）

0 引 言

城市道路規劃設計經歷了多個階段，20世紀八九十年代，我國機動車保有量較少，城市道路以滿足自行車等慢行交通為主[1-4]。進入21世紀，我國機動車保有量快速增加，限速60km/h的城區快速路規劃提上日程，且城區道路多以滿足機動車行車為目的，城市道路規劃設計理念以快行交通為導向[5-7]。但是，機動車并不能滿足大部分2km以內的城市交通需求，隨著快行交通網絡在城市道路中的占比越來越高，停車難、非機動車占道等問題開始涌現[8-10]，在城市的復雜功能區實現慢行交通規劃成為亟待解決的問題。

該研究以某市某核心商業區支線道路為例，比較分析快行規劃和慢行規劃的實際交通能力仿真數據，觀察慢行交通理念在城市道路交通規劃設計中的可用性和利弊。

1 個案道路的問題分析

某市某核心商業區的直線道路，總寬度26m，初期按照雙向4車道外加非機動車道和人行道方案布置，機動車道寬度3.5m，非機動車道寬度2.0m，人行道寬度4.0m，道路長度685m。道路連接城市南二環路與開發區一路。道路東側包括1個CBD商務區，1個機關辦事處，提供1個地下停車場路口和1個機關汽車門禁出口；道路西側為1個商貿物流城，路段內該商貿物流城開門3處，均為汽車門禁進出口。故該道路在685m長度內共有5個車輛進出口，另包含1處公交站臺，道路兩側各布置1處站牌。上述車道布置模式如圖1所示。

圖1 個案道路車道布局圖（單位：m）

圖1中，全路段限速40km/h，全程限停。但是，在該路段的實際交通管理過程中，發現了以下3點問題。

（1）實際車速遠低于限速

該路段管制限速為40km/h，但5個路口處車輛進出實際車速小于15km/h，且路口最小距離150m，導致外側車道的車速被進出路口車輛限制，平均車速低于15km/h，交通高峰時段全程車速低于10km/h，堵車現象時有發生。

（2）道路功能難以得到有效表達

該道路為南北走向，其東側平行道路距離為550m，西側平行道路距離為830m，3條平行道路均按照相同車道規劃和限速進行設計，所以導致該道路被作為南二環路與開發區一路的渡線道路使用，而該道路的實際功能——將道路兩側CBD地下停車場、機關辦事處、商貿物流城的進出車輛接入車流的功能受到限制。該道路兩側雖無常住居民，但流動人口量（含辦公人員和商貿物流城工作人員）達到7萬人，道路剛性機動車流量為每天24000車次，高峰時段集中在8:00—9:30和17:30—19:00，高峰3小時內剛性機動車流量為每小時4500車次，此時段交通嚴重擁堵。

（3）非機動車事故較多

該區域CBD內辦公人員達到2.5萬人，商貿物流城工作人員達到3.0萬人。其中：40%采用步行交通，人流量來源為距離該道路北側1350m處地鐵站出口和附近公交站點；35%采用非機動車交通，以兩輪電動車為主，流量達到每天3.8萬車次。由于非機動車車道寬度僅為2.0m，因此高峰時段部分兩輪電動車難免進入人行道行駛，且區域內的外賣快遞配送量較大，也進一步增加了午間非機動車流量。據統計，該區域年均機動車交通事故超過2400起，年均惡性非機動車交通事故26起。非機動車行車安全不容忽視。

2 車流量數學模型理論研究

2.1 機動車通過能力計算

城市道路的機動車通過能力可用式（1）計算：

式中：SC為車輛通過量，pcu/h；N為道路車道數；V'為實際車速，km/h；LC為車距，m。

如果車輛可以按照40km/h的設計車速通過該路段，車距為50m，在雙向4車道條件下，該路段的實際通過能力為3200pcu/h。但是，如果車速下降到15km/h，該路段的實際通過能力則衰減到1200pcu/h。

V'與SC存在邏輯逆相關，當車輛通過量SC增大時，實際車速V'必然下降，這也是該路段在高峰時刻易發生堵車的主要原因。通過天眼系統的定量觀察，該路段車輛通過能力與車輛通過需求之間的關系如圖2所示。

圖2 車輛通過能力與車輛通過需求的統計學關系圖

圖2中：40km/h限速條件下，當車輛通過需求達到2200pcu/h時，車輛通過能力小于車輛通過需求，即出現不可控擁堵；30km/h限速條件下，當車輛通過需求達到2850pcu/h時，車輛通過能力小于車輛通過需求。這說明，在擁堵易發路段，適當降低限速，可以有效增加車輛通過能力，且增加車道數量可增加車輛通過能力。

2.2 非機動車通過能力計算

非機動車通過能力計算方式與機動車通過能力計算方式相當，但非機動車難以明確劃分車道，只能通過非機動車橫向安全車距進行計算。非機動車通過能力可用式（2）計算：

式中：SC為車輛通過量，pcu/h；V'為實際車速，km/h；LC為車距，m；B為非機動車車道寬度，m；B0為非機動車橫向安全車距，m。

實際計算中，設非機動車橫向安全車距B0為0.8m，車道寬度B為2.0m，車速為15km/h，車距為5.0m，則該路段單行通過能力為7500pcu/h，雙向通過能力為15000pcu/h。當非機動車道寬度增加到3.0m時，該路段雙向通過能力增加到22500pcu/h。

3 車道設計變更方案

根據以上分析，該車道變更策略為增加機動車車道和加寬非機動車車道，且該變更不能拓寬道路總寬度，亦不能過度壓縮人行道，且應適當壓低道路限速。目前該道路的機動車道寬度為3.5m，我國交通法規要求城區機動車道寬度為2.5～3.5m，因此可通過減少機動車道寬度的方式實現車道變更。改進方案見圖3。

圖3 個案道路車道布局改進方案圖（單位：m）

圖3中，調整后的道路包含5條機動車道，其中包括雙向4車道的固定車道，1條潮汐車道，車道寬度均為2.5m，非機動車道從2.0m加寬到3.0m，受此影響，人行道寬度從4.0m減少到3.75m。調整后道路總寬度仍為26m。

結合前文定性、定量分析，該調整可為該道路帶來3點重要變化。

（1）增加的車道和適當降低的機動車限速使機動車通過能力增強。

通過觀察：該道路的東側下行線路交通峰值發生在工作日8:00—9:30和17:30—19:00，非工作日車流量約為工作日的30%～40%，且無顯著峰值；西側上行線路交通峰值發生在工作日10:00—15:00和20:00—21:30，非工作日車流量顯著高于工作日。所以，該道路具備設置潮汐道路的條件。該道路潮汐道路運行辦法見表1。

表1 潮汐道路運行管理策略

表1中的策略基本可保障兩側錯時高峰時段的車道數量均在3條以上，且設定限速均為30km/h，即高峰時段車輛通過能力在4275pcu/h以上，對側道路車輛通過能力為2850pcu/h，道路總通過能力達到7135pcu/h，較車道變更前4400pcu/h的通過能力，提升了62.2%。

（2）加寬的非機動車道使非機動車通過能力增強。

非機動車道寬度從2.0m提升到3.0m，非機動車通過能力從15000pcu/h提升到22500pcu/h，提升了50.0%。城市道路慢行規劃的根本出發點為提升非機動車的通過能力，以加大道路人流通過能力。

（3）行人通過能力的減少幅度在可接受范圍內。

上述綜合措施，特別是降低該路段限速的交通管制策略，可以讓大部分在南二環路與開發區一路之間的渡線車輛轉移到平行道路中，使該交通路段的實際車流需求大幅度降低。人行道寬度從4.0m壓縮到3.75m，其理論通過能力下降幅度為6.3%。車道變更前，該道路的行人通過能力可以滿足要求，行人通過功能的最大問題為非機動車占用人行道，導致非機動車事故頻發；拓寬非機動車道后，非機動車通過能力加強，非機動車占用人行道的現象會被有效遏制，人行道的行人通過能力反而會得到提升。

城市道路慢行規劃核心思路是通過增加非機動車通過能力，優化城市道路車道布置方案，使城市道路的通過能力全面提升。從數學模型上進行分析，該改進方案可以有效且同步提升機動車、非機動車、行人通過能力，減少非機動車交通事故，可以滿足設計需求。

4 改進方案的實際驗證及社會調研

2020年3月1日，該道路經過道路標線的重新劃分及部分道路的改建，實施上述改進方案。使用SPSS24.0對道路規劃設計改進前后的道路通過能力進行觀察對比分析。對比數據來自天眼系統計數數據，其中對比參數來自SPSS平臺下雙變量T校驗結果，讀取其Value值作為T值。當T＜10.000時，認為兩組數據存在統計學差異，且T值越小，數據差異越大。讀取其log值作為P值：當P＜0.05時，認為比較結果處于置信空間；當P＜0.01時，認為比較結果具有顯著的統計學意義。經過上述比較，得到實際驗證結果（見表2）。

表2 道路極限通過能力對比圖

表2中，機動車通過能力實際增加了73.3%，非機動車通過能力實際增加了57.9%，行人通過能力實際增加了5.0%。所有比較數據T＜10.000，P＜0.01，具有顯著的統計學差異。該實際驗證結果得到兩個結論。

（1）實際驗證結果與數學模型假設基本相符。

數學模型得出該規劃改進后：機動車通過能力為7135pcu/h，實際驗證中機動車極限通過能力為7195pcu/h，偏差率為0.8%；非機動車通過能力為22500pcu/h，實際驗證中非機動車極限通過能力為22674pcu/h，偏差率為0.8%。實際驗證中，行人通過能力的提升幅度并不高，根本原因為：數學模型驗證行人通過能力有下降可能，但受到干擾因素影響，行人通過能力可能會提升，但實際運行中，原有道路規劃可以基本滿足行人通過需求，改進后并無更多實際行人通過量，所以改進后行人通過能力僅提升5.0%。

（2）實際驗證結果基本滿足該路段剛性通過需求。

理論分析中，該路段機動車通過剛性需求為最大4500pcu/h，受到渡線車輛影響，其短時車流量可能超過7000pcu/h。規劃改進后，該道路的極限車流通過能力達到7195pcu/h，可以滿足該路段的機動車通過需求。非機動車通過需求為22000pcu/h，實測結果也滿足該需求。所以，該改進方案可以基本滿足當前該區域的通行需求。

為更加切實地了解該改進方案的時效性和民眾滿意度，從2020年3月1日該道路按照新車道規劃執行交通管理后，至2020年5月1日在沿線發放問卷4500份，覆蓋該地區人口比例6.4%，回收有效問卷3872份，其中機動車駕駛人852人，占22.0%，非機動車駕駛人1394人，占36%，選擇公共交通人群1626人，占42%。該調查比例接近之前天眼系統計數數據中25%、35%、40%的人群比例，要求受訪者就城市道路重新規劃后的交通情況給出評價，包括之前狀態評價和之后狀態評價，選項包括完全滿意、基本滿意、不滿意、完全不滿意。其選項分布情況見表3。

表3 社會調查結果表（總調查數n=3872）

表3中，民眾對該道路交通狀態的滿意率從改進前的38.7%提升到改進后的84.4%，是改進前的2.2倍，且完全滿意人數所占比例從7.9%提升到32.9%，是改進前的4.2倍。這說明，該路段按照慢行理念下的城市道路交通規劃改進方案改進后，城市居民對道路通過能力的滿意率大幅度提升。

5 結 語

在慢行交通理念下，加寬了個案道路的非機動車道，增加了1條潮汐機動車道，將道路限速從40km/h下調到30km/h，但將人行道寬度從4.0m壓縮到了3.75m。經過調整，非機動車、機動車、行人通過能力均有大幅度提升，該道路再未發生全路段堵車現象，車輛實際通過速度從不足15km/h提升到超過25km/h。受此結果影響，民眾對該路段交通狀況的滿意度從改進前的38.7%提升到84.4%。證明慢行交通理念適合城區非通過性道路的規劃設計。