劉興龍
(蘭州路友公路勘察設計有限公司,甘肅 蘭州 730000)
市政道路設計方案中存在的主要問題包括路網布局不合理、交叉路口設計不科學、道路配套設施不完善等,這些不良情況的出現導致市政交通體系在實際運行過程中出現較多的問題,城市中頻繁出現的交通擁堵與其具有非常密切的聯系。研究清楚造成此類問題的原因,并在其基礎上制定出優化市政道路設計效果的措施和方案,這對提高市政道路的設計水平、改善城市交通現狀具有非常重要的作用。
市政道路一般采用網格狀的布置方式將城市中的各個區域有效地貫通和連接起來,而影響網格布局的因素也非常多,不同區域的人流量、建筑物的密度、城市功能區劃分、建造成本、投資回報率這些問題等都是重要的考量因素。并且城市的發展經歷了漫長的過程,幾十年前規劃的老舊街區往往不能適應現代化城市道路建設的需求,并且市政道路在設計階段的設想進入到實際應用層面也總是暴露出一些問題,不能完全實現設計目標。這些綜合因素的作用最終會導致市政道路的整體布局在局部區域呈現出不合理的情況。有些市政道路在建造完成之后并沒有有效地分流城市主干道的交通壓力,大量的車流依然擁堵在主干道上,這就說明這些支路系統的布局存在一定的問題。市政道路交通系統的設計必須考慮到城市發展的各個方面,做到系統性的思考,否則就會出現因局部路段設計不合理而影響整體通行效率的情況。[1]
城市的交叉路口是人流、車流匯集的地方,交叉路口在設計的過程中要重點考慮到人流量、車流量、通行規則、人車分流一系列問題。城市中的道路交通擁堵問題也經常和交叉路口上不同方向車流之間的沖突具有密切的聯系。理論上來講在車流量較大的交叉路口應該適當增加車道數量,或者設置多個分散車流的路口,避免車輛的集中通過。但是在實際操作環節卻常常因為道路環境本身的限制或者規劃不合理而出現交叉路口擁堵的問題,這種問題在汽車保有量高的城市顯得尤其突出。[2]
市政道路建設完成之后還要根據實際需要在適當的位置設置紅綠燈、護欄以及交通指示牌等配套設施。但是有些道路在配套設施方面設置不周全。例如,有些位置雖然沒有設置專門的交通指示燈,但是市民卻不得不從部分位置通過。有些位置原本要設置護欄,防止行人隨意穿越,但是實際情況是沒有設置護欄或者護欄并未起到阻止隨意穿行的效果。另外,有些道路雖然在適當的位置設置了護欄,但是沒有留出專門的行走通道,這就對人民群眾通過馬路造成了一定的干擾。在某些十字路口還存在護欄規劃凌亂、方向指示不明的問題。交通指示牌向駕駛人員說明方向、速度、距離等重要的交通信息,但是有些指示牌不僅不能說明真實的交通信息,還可能對駕駛人員產生一定的誤導,雖然這種情況發生的概率比較低,但是在實際情況下的確出現過,因而也要引起重視。[3]
市政道路的設計不僅要考慮到交通出行方面的需求,道路本身也是城市面貌的重要體現。道路規劃不合理會影響到城市地區的生態環境、破壞城市文化面貌和景觀面貌。城市建設要做到建筑物、道路、景觀綠化、自然生態等各方面的和諧統一,這也是現代化城市建設的要求。[4]然而有些市政道路在設計和建造的過程中并沒有充分考慮環境方面的因素。例如,有些城市中遺留著大量的古代建筑物,那么在規劃主干道的過程中應該與之保持一定的距離,防止大負荷的交通人流對其產生一定程度的干擾甚至破壞。
城市道路的規劃實際上應該與城市中各種建設用地的規劃統籌起來,只有這樣才能在日后的擴建和改建中預留足夠的空間。現階段我們經常會發現某些道路兩側建造了大量的商業建筑、居民高層建筑,由此帶來的問題是相關區域的人流量大幅度攀升,但是過去規劃的道路等級卻不能有效匹配周邊人群的使用需求,主要表現在道路的寬度比較小,兩側建筑物過于靠近道路,擴充的空間不足。這一問題的出現表明早期的規劃方案中并沒有做好后期擴建的準備,因而也沒有預留相應的空間,同時也說明道路設計與周邊地塊的開發利用沒有形成統籌安排的思想。
市政道路在水平方向和垂直方向上的彎度設計對車輛通行的舒適性以及交通安全風險的控制都具有非常重要的作用,有些市政道路在設計過程中沒有合理設計彎度,進而導致車輛在通過相關路段時頻繁出現交通事故。通常情況下如果部分彎曲路段的事故發生率明顯地高于其他路段時,則要考慮是否存在彎曲度設計不合理的情況。立面上的上坡路段、下坡路段以及盤旋上升的路段都是設計的難點,轉彎半徑過小會增加通行的難度,并且過急的彎道在一定程度上也會增加駕駛人員的視覺疲勞感,導致產生眩暈。
市政道路的本質作用始終是完成不同區域、不同地塊、不同人群的出行需求,在規劃和設計市政道路時還要根據實際的使用需求控制建造成本、控制道路的等級和寬度等指標,并非一味的追求寬敞。因此,市政道路的規劃必須和城市中不同區域的發展目標、人口數量等形成良好的匹配。例如,城市中有些區域是工業聚集區,主要是各種企業用戶,這類建設用地周邊的交通壓力一般都比較小,不易形成擁堵,在道路的整體寬度上可按照國家規范選用適宜的寬度,如主干道要求控制在30m~40m之間,在條件允許的情況下可采用靠近下限的寬度指標。而城市中的商業區和居民區人流量和車流量非常大,也是產生交通擁堵的主要區域,在這些位置可按照最高標準來設計各型道路的寬度。另外,市政道路的規劃和設計人員還應該具有一定的前瞻性,根據城市未來的規劃發展方向預留道路擴充和改建的空間。
我國的汽車生產量和銷售量在近年來始終保持在世界前列,國內經濟的快速發展極大地激發了人民群眾購買汽車產品的熱情,并且國內的汽車市場還具有很大的空間。由此帶來的問題是各大城市基本上都出現了比較嚴重的交通擁堵問題,車輛在路上等待的時間被大幅延長。城市中的各種交叉路口往往成為交通擁堵的主要節點。各個方向的車輛匯集在交叉路口,如果道路本身的寬度還比較窄,那就很容易造成交通癱瘓。顯然,對于此類情況,主要有兩種解決思路,其一,擴大交叉路口的空間,為車輛通行提供更加便利的條件;其二,增加分流的位置,避免過多的車輛集中于同一個位置。從這一點來看,市政道路的規劃和設計人員必須在前期調研過程中充分預估每一個交叉口的最大通行量,掌握周邊建設用地的未來使用情況,然后在這一基礎上合理設置交叉路口的位置,考慮好實際情況下的交通分流需求。
市政道路的彎道在設計過程中要考慮到各型車輛的轉彎半徑需求,小型轎車車體端正寬度小,對轉彎半徑的要求也相對較低,而公交車輛、大型的長途客運汽車等則表現出長度大、寬度大的特點,此類車輛對轉彎半徑的要求也要高得多。市政道路的設計人員必須根據國家規范要求控制好最小轉彎半徑。并且轉彎半徑還會受到道路等級的影響,主干道和次干道存在一定的差異。另外,雖然有些道路的各個轉彎路段的最小安全半徑都符合設計要求,但是出現了連續轉彎的情況,對駕駛過程的安全性提出了較高的要求。在設計過程中還要盡可能避免此類設計方案。城市地區還經常會采用立交橋的公共道路設計方案,其整體的復雜度非常高,駕駛人員經常會在這些路段中迷路。筆者認為這種設計方案也應該盡可能降低整體的復雜度,不能過于追求經濟成本節約而忽視了使用者的體驗。
市政道路在設計過程中一般不會忽視十字路口等主要交通節點的紅綠燈、護欄以及交通指示牌,但是在一些通行量較小的支路上就容易出現配套設施不完善的問題。現在城市中的道路大部分都是按照人行道、非機動車道、機動車道的模式來進行設計和建造,這樣做能起到人車分流的作用。在實際施工過程中經常會出現主干的機動車道已經完成建設,而配套的人行道、電纜井、排水設施等卻還處在施工階段的情況,這就導致配套設施與主體工程之間的不同步,嚴重時還會影響到市民的安全。支路、輔路上也會出現交通指示燈缺失、安全護欄缺失之類的問題。在設計市政道路的過程中也要將各種類型的配套設施一并規劃到位。
大量的市政道路在使用過程中因為種種因素而出現開裂、凹陷或者表層破損的情況,車輛從這些路段通行時會出現非常明顯的顛簸和振動,這種路況對公共交通車輛的乘坐人員具有更大的影響。市政道路在設計和建造的過程中要做好道路等級和道路質量方面的控制。尤其在路基和路面施工方案的設計中做好評估。提升市政道路的設計和施工標準可有效地減少道路破損的概率、延長道路的使用壽命以及提高車輛通行過程中的安全性。在具體的設計工作中要綜合考慮當地的地質環境特點、降雨量、氣溫等因素,例如,南方地區雨季較長,降雨量大,對市政道路的防水性能和排水性能提出了很高的要求,正常的設計思路是增強排水設計,借助良好的排水能力減少降雨對道路的滲透作用,在防水性能設計中要綜合考慮各種防水材料的具體性能。
城市道路的設計和規劃不能對周邊的河流、林地、動植物棲息地以及文物古跡等產生過大的干擾和危害,不能以犧牲環境來換取道路。并且市政道路的設計和規劃還要與城市的自然景觀、文化背景等融于一體,使道路與周邊的環境之間形成和諧的效果。國內的城市在過去的發展中過于追求速度和經濟效益,對生態環境方面的因素考慮較少,在當前的背景下則要加強這方面的規劃,使城市獲得可持續發展的空間。例如,城市地區越來越重視對水資源的循環利用,市政道路設計中要考慮到雨水收集方面的問題。當前有一種非常有效的設計思路是將市政道路和“海綿城市”的理念結合在一起,典型的設計方法是路面采用透水水泥混凝土或者透水瀝青混凝土,這種設計方案的優點是借助快速的下滲系統消除路面上的積水,同時借助與路面相配套的雨水收集系統實現雨水的回收利用。另一種思路是提高路面的排水和防水效果,同時加強路面兩側排水溝、泄洪溝的雨水吸附能力,使其形成海綿效應。
信息技術和人工智能技術等對提高道路交通的感知能力、減少擁堵和交通事故、加強交通肇事的追責等具有非常顯著的作用,市政道路的配套設施中還包括各種電子傳感器、攝像頭等設備,這些裝置將采集到的數據傳遞給城市交通系統的管理后臺,進而為道路信息的實施播報、擁堵提示等提供了有效的依據,這些都是智慧交通所依仗的設備。并且智慧化的市政交通在未來將成為主要的發展方向,這就要求市政道路的規劃和設計人員提前做好布局。在智慧交通系統中,道路上部署了大量的傳感器,對人流量、車流量、噪聲水平和交通違章信息等進行大范圍的采集,同時利用網絡通信功能將這些數據傳輸到系統管理后臺。在交通管理部門的后臺系統中還要設計大量與之配套的軟硬件設備,通過人工智能算法、大數據等對道路交通情況進行較為準確的預測,然后在其基礎上實現自動分流,避免交通擁堵。市政道路的信息化設計能力直接決定了這一管理目標的實施效果。目前國內部分城市的部分路段已經實現了較高程度的智能化,利用5G信號覆蓋路面。
市政道路設計中潛在的問題是路網整體規劃的合理性不足、交通配套設施不完善、環境因素考慮不周、彎道設計不合理等。這些不良情況的出現是造成城市地區交通事故頻發和道路擁擠的主要因素。市政道路設計部門應該提升整體布局的科學性、把握主干節點、提高道路設計的質量標準、綜合考慮環境因素,并且將市政道路未來發展和改造的空間也預留出來。