城市道路交通工程設(shè)計技術(shù)方法研究

文／王月明 滕州市中輝建設(shè)工程有限公司 山東滕州 277599

引言：

隨著我國城市機(jī)動車保有量的不斷增加，城市交通面臨著嚴(yán)峻的考驗。如何既能有效地解決城市交通擁堵問題，又能有效地促進(jìn)城市居民的綠色出行，是目前城市交通工程設(shè)計中的一個重要問題。在現(xiàn)階段，加強(qiáng)公路建設(shè)就顯得尤為重要。這對城市道路交通建設(shè)提出了更高的要求，城市道路既要滿足交通需求，又要向安全、精細(xì)化方向發(fā)展。在設(shè)計時，設(shè)計人員要根據(jù)不同區(qū)域的特點，結(jié)合地形地貌等因素，制定相應(yīng)的道路規(guī)劃方案，保證各方面的要求都能得到很好的滿足。

1.城市交通工程的功能

為城市居民及交通參與者提供安全、高效、便捷的出行方式是城市交通設(shè)計和建造的重要內(nèi)容。城市道路交通系統(tǒng)包括諸多內(nèi)容，具體來講其核心功能包括以下幾個方面：

（1）提高交通效率。在城市交通工程設(shè)計過程中，設(shè)計師要充分考慮各種資源對交通供應(yīng)的影響及其沖突，并據(jù)此制定出科學(xué)合理的交通工程規(guī)劃方案，確保交通的暢通，為社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)I造良好的環(huán)境。城市交通工程主要承擔(dān)著為居民和企業(yè)提供多種交通服務(wù)的任務(wù)，對城市道路進(jìn)行合理規(guī)劃，優(yōu)化路網(wǎng)布局，有助于提高道路通行能力，緩解交通擁堵[1]。

（2）促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程。城市道路交通工程規(guī)劃設(shè)計中要注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，使之成為人與自然和諧共處的模式，結(jié)合城市交通規(guī)劃，對居民的出行方式進(jìn)行引導(dǎo)，將使用自行車、小汽車的概率降低，將機(jī)動車引發(fā)的能源消耗和環(huán)境污染問題降低，為社會可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

（3）提升交通安全。在進(jìn)行道路交通設(shè)計時，設(shè)計師應(yīng)從人-車-路-環(huán)四個方面綜合考慮，采取必要的安全措施。在規(guī)劃設(shè)計中，設(shè)計師要注意做好交通信號燈、標(biāo)志等安全設(shè)施的設(shè)置，在改善交通組織的同時將交通事故的風(fēng)險降低。此外，設(shè)計人員還要對交通法規(guī)、安全設(shè)施、事故應(yīng)急等多方面進(jìn)行考慮分析。

（4）改善居民生活質(zhì)量。科學(xué)合理的交通設(shè)計不但可以提高交通通行效率，還能夠?qū)⒔煌ㄔ肼?、尾氣排放等問題有效降低，實現(xiàn)基礎(chǔ)服務(wù)水平和生態(tài)環(huán)境的改善，比如發(fā)揮汽車、公交、騎行等價值，保障居民出行方便。

（5）促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。隨著社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人們對交通需求也越來越高。在城市規(guī)劃發(fā)展中，交通系統(tǒng)發(fā)揮著不可取代的作用，科學(xué)的交通規(guī)劃有助于城市物流、商貿(mào)等活動的高效開展，有助于交通連通性的提升，進(jìn)而實現(xiàn)城市經(jīng)濟(jì)水平和競爭力的提升。

2.城市道路交通工程設(shè)計原則

2.1 路段分類原則

設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)綜合考慮道路功能及交通流量，將其分為主干路、次干道、支路等多種類型。在道路設(shè)計時，設(shè)計師應(yīng)根據(jù)交通需求，將不同類型的路段劃分為不同的類型，綜合考慮不同的影響因素，使不同類型的路段發(fā)揮其應(yīng)有的功能。設(shè)計師應(yīng)當(dāng)結(jié)合道路類型和實際需求做好優(yōu)化設(shè)計，確保充分發(fā)揮出其功能。

2.2 道路幾何設(shè)計原則

道路集合設(shè)計包括橫斷面、縱斷面等設(shè)計內(nèi)容，其中，橫斷面設(shè)計是道路工程設(shè)計中最為關(guān)鍵和最為復(fù)雜的一環(huán)，設(shè)計師既要考慮路面材料的選擇，又要考慮結(jié)構(gòu)型式等因素對行車安全的影響。道路斷面設(shè)計包括確定關(guān)鍵要素，如車道寬度、路肩、分隔帶、人行道。在進(jìn)行縱斷面設(shè)計時，設(shè)計師需確定縱斷面的縱坡度和曲線半徑等關(guān)鍵參數(shù)。在道路設(shè)計中，設(shè)計師應(yīng)根據(jù)道路的實際情況和行車特點，合理地選擇道路設(shè)計方案，充分考慮車流、車輛種類及行人、非機(jī)動車的實際需要，以保證行人安全舒適的出行[2]。

2.3 交叉口設(shè)計原則

城市各個道路通常連通在一起，最終形成四通八達(dá)的交通網(wǎng)絡(luò)，其交叉口是交通體系中的關(guān)鍵節(jié)點，設(shè)計師在進(jìn)行交叉口設(shè)計中需要對交通流情況、信號燈、環(huán)形交叉口、直-彎分流交叉口等進(jìn)行科學(xué)地設(shè)計，在保證行車安全的同時將通車效率提高，將交叉口產(chǎn)生的沖突盡可能地降低。

2.4 標(biāo)線和標(biāo)識系統(tǒng)原則

道路標(biāo)志系統(tǒng)作為一種視覺導(dǎo)航設(shè)施在道路交通中發(fā)揮著引導(dǎo)的作用，可以保證駕駛員清晰地知道如何駕駛。設(shè)計人員在開展道路表現(xiàn)和標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計中需要合理布設(shè)各種標(biāo)線和標(biāo)志，確保交叉口標(biāo)線、停車標(biāo)志、限速標(biāo)志等都能夠讓駕駛員清晰地觀察到。

2.5 滿足公共交通需求原則

公交系統(tǒng)是城市交通系統(tǒng)中必不可少的內(nèi)容，其承擔(dān)了大量的交通運輸，可以將私家車使用次數(shù)減少，可以實現(xiàn)交通通行效率的提升，有助于改善城市交通環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，有助于城市的發(fā)展。設(shè)計師在具體進(jìn)行城市道路交通規(guī)劃設(shè)計中需要遵從城市未來發(fā)展趨勢，考慮土地利用、環(huán)境保護(hù)、社會發(fā)展等各種要素，確保城市公共交通體系能夠符合城市整體發(fā)展趨勢。

3.城市道路交通分析

3.1 城市道路交通需求

在城市道路交通需求分析中，設(shè)計師應(yīng)充分考慮車流量的變化，尤其是對機(jī)動車的需求量，要求的通道數(shù)等于每小時最大交通量除以通道最大容許交通量，具體計算方法如公式（1）和（2）所示。

在城市道路交通系統(tǒng)中，公交專用車道主要被用來優(yōu)化公共汽車的運行性能。相對于常規(guī)車道，公交專用車道一般只針對某一特定路段，而不能覆蓋整條線路。設(shè)計師要考慮其它設(shè)施，如車站等。此外，貨車車道也是城市道路交通規(guī)劃中需要考慮的問題，設(shè)計師可以按照下式計算貨運公路上車道數(shù)量。

式中：

B——貨運道路車道數(shù)量；

LX——貨運車輛在道路中的間距所需長度，m；

Lg——城市貨運車道長度，m；

C——貨運車數(shù)量，輛；

L1——車頭間隔長度，m；

K——城市交通利用系數(shù)，m3·d；

N——貨運飽和度，pcu/h。

3.2 城市道路交通安全

在城市道路交通安全問題上，設(shè)計師應(yīng)從多方面考慮，可考慮增設(shè)分車道，以適應(yīng)不同類型、不同車速的車輛需求。一般情況下，可選用隔離帶、混凝土或隔離墩等材料，并預(yù)留適當(dāng)?shù)目臻g以保證車輛的安全行駛。同時，可在交叉路口適當(dāng)增設(shè)行人、非機(jī)動車過街橋等設(shè)施，以防止因人行橫道造成的交通事故發(fā)生[3]。為減少交通事故的發(fā)生，在路面鋪裝時應(yīng)適當(dāng)增加防滑層的厚度。在道路設(shè)計時，除了要考慮駕駛?cè)说囊曈X距離、人行道布局等因素外，還要保證駕駛員具有較大的視野范圍，對可能出現(xiàn)的超車、錯車等情況進(jìn)行預(yù)判，以滿足行車安全需求。

3.3 城市道路交通環(huán)境

城市道路交通不僅反映了城市的環(huán)境，而且交通活動產(chǎn)生的污染、噪聲、振動等因素還會影響城市環(huán)境，汽車尾氣等污染物也是影響城市環(huán)境的一個重要因素。為解決這些問題可考慮沿路設(shè)置隔聲墻或植樹以降低噪音，還應(yīng)考慮城市景觀和道路的融合。城市道路環(huán)境可根據(jù)城市景觀規(guī)劃與歷史文化保護(hù)需要而適度營造，比如將城市主干道與具有城市文化特征的景觀結(jié)合起來，將道路觀賞性、藝術(shù)性提高，改善城市環(huán)境，提高乘客駕車舒適度[4]。

4.城市道路交通工程設(shè)計策略

某城市客運要道路段長度為10.7km，其中包括交叉口15 個，部分路段還存在軌道交通系統(tǒng)。為了提高該路段的交通運輸能力，對該路段進(jìn)行如下優(yōu)化設(shè)計。

4.1 城市道路交通設(shè)計技術(shù)內(nèi)容

（1）設(shè)計人員應(yīng)在考慮服務(wù)對象、沿線環(huán)境等因素的基礎(chǔ)上合理地分析并科學(xué)地選擇城市道路類型，比如為了適應(yīng)不同的交通組織方式，可以將一條道路組織成兩個方向，也可以是單向的。一般情況下，城市道路兩側(cè)應(yīng)設(shè)置一定長度的步行道。在設(shè)計商業(yè)街區(qū)附近交通時，設(shè)計人員必須考慮適當(dāng)?shù)膶挾龋驗檫@關(guān)系到對人流的管理與控制，太寬會影響人流，太窄會限制人流。在城市道路中應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的綠化隔離帶，以減少機(jī)動車和行人的相互干擾，并對街道進(jìn)行美化。在確定人行道寬度時，不能只考慮交通流量，還要考慮交通安全及施工費用。

（2）主要干道作為城市交通系統(tǒng)的中心位置，在城市道路規(guī)劃設(shè)計中起著至關(guān)重要的作用。在主要道路交通設(shè)計中，通行效率是最能體現(xiàn)其價值的指標(biāo)，設(shè)計人員應(yīng)以此為中心，做好隔離設(shè)施、照明系統(tǒng)、公交車站等位置的合理安排。在公交站臺等輔助設(shè)施設(shè)計中，設(shè)計師應(yīng)堅持簡潔高效的原則，避免其干擾到城市的主干道。

（3）安全是道路規(guī)劃設(shè)計的第一要則，設(shè)計人員需要做好交通安全設(shè)施的合理設(shè)置，將道路行車安全水平提高，比如設(shè)計師可以做好車輛進(jìn)出通道位置和警示標(biāo)志的合理設(shè)置，采取有效的安全防護(hù)措施，將交通事故發(fā)生概率盡可能地降低。

4.2 設(shè)計技術(shù)要點分析

在深入分析城市道路交通工程設(shè)計技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)我國多數(shù)城市目前的應(yīng)用現(xiàn)狀，設(shè)計人員在進(jìn)行城市道路工程設(shè)計中應(yīng)關(guān)注的問題可以歸納為三大類，具體見表1。

表1 城市道路交通工程設(shè)計技術(shù)要點

（1）城市交通樞紐設(shè)計

交通樞紐在城市交通系統(tǒng)中處于中心位置，承擔(dān)著大量人流、車流通行的重任，在站前廣場交通組織設(shè)計中，要突出公共交通優(yōu)先地位，形成各種交通工具順暢銜接的交通運輸網(wǎng)絡(luò)，保證交通樞紐地區(qū)交通順暢有序[5]。交通樞紐在城市道路交通系統(tǒng)設(shè)計中的作用是不可忽視的，而站前廣場交通組織設(shè)計就是其中的一個方面。所謂站前廣場，就是靠近火車站或城市主要交通干道，有一定規(guī)模的建筑物。廣場可以以車站為中心向四周輻射，確保公交、出租等車輛能夠有足夠的位置通行和臨時停車。設(shè)計人員在進(jìn)行廣場設(shè)計中需要做好空間分隔，尤其重點關(guān)注進(jìn)出口的流線，通過科學(xué)布局將廣場交通緊密聯(lián)系道路交通，將周圍行車通行效率提高。

（2）道路交通工程設(shè)計技術(shù)

不同類型的道路有著不同的功能，當(dāng)前我國很多城市都采用的是機(jī)動車和非機(jī)動車交叉通行的方式，這對道路交通安全性會產(chǎn)生一定的不良影響，如果客觀條件允許，設(shè)計人員應(yīng)盡量分開車流和人流，通過隔離將行人對車輛的擾動以及車輛對行人的威脅降低，通過人車分流的方式提高道路交通的安全性。非機(jī)動車道的設(shè)計要綜合考慮機(jī)動車、非機(jī)動車的運行特點以及交通法規(guī)等因素，對非機(jī)動車道進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。行人過街設(shè)施的選擇應(yīng)根據(jù)客流方向及最佳路徑進(jìn)行，合理規(guī)劃交叉口間距、過街裝置布置及信號設(shè)置，可有效提升道路通行效率。交叉口的管理應(yīng)遵循交通標(biāo)志、禁止鳴號等方法。在進(jìn)行人行道設(shè)計時，應(yīng)充分考慮人流規(guī)模、設(shè)施分區(qū)等因素，綜合確定最適宜的人行道寬度。行人通道應(yīng)與其它交通標(biāo)志、交叉口的安全要求相協(xié)調(diào)。在人行道設(shè)計中，設(shè)計師要堅持流暢性和平整性原則，避免道路中間出現(xiàn)中斷，加強(qiáng)對殘障人士的關(guān)注，貫徹落實人性化設(shè)計理念，合理設(shè)置無障礙通道。

（3）道路景觀設(shè)計

優(yōu)美的道路景觀不但能夠改善駕駛員的情緒，還能提高城市形象、改善城市生態(tài)環(huán)境。目前，我國多數(shù)城市均對城市綠地系統(tǒng)進(jìn)行了規(guī)劃與設(shè)計，而城市道路則是其中的一項重要內(nèi)容。在公路建設(shè)中增設(shè)綠化隔離帶，既能增加道路綠化面積，又能降低噪音、凈化空氣，改善公路周邊生態(tài)環(huán)境。同時，隔離設(shè)施的合理設(shè)計還可以起到保護(hù)生物多樣性、美化景觀、防止土壤侵蝕的作用，對城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步都有積極的意義。

4.3 交叉口設(shè)計

設(shè)計人員在進(jìn)行道路交叉口設(shè)計時應(yīng)當(dāng)對交通流特性進(jìn)行充分考慮，合理配置道路空間，將道路對周圍居民、環(huán)境產(chǎn)生的影響盡可能地降低，提高道路通行通暢性的同時將其安全性和環(huán)保性提高。設(shè)計師在交叉口設(shè)計中需要明確交叉口位置的交通流量情況，合理設(shè)置出入口，為保證車輛進(jìn)出時不產(chǎn)生滯塞或阻塞可適當(dāng)增加停站間距，以提高行車安全。在設(shè)計轉(zhuǎn)彎及轉(zhuǎn)向車道時，首先應(yīng)保證道路暢通，可以增加4 米以上的隔離帶，保證轉(zhuǎn)彎過程中不會影響到其他車輛和行人，同時設(shè)計師還應(yīng)該考慮設(shè)置專用停車泊位或者考慮增加轉(zhuǎn)彎等候區(qū)。其次，設(shè)計師要注意設(shè)置安全護(hù)欄，以確保駕駛員能保持安全距離。在進(jìn)行人行道設(shè)計時要結(jié)合紅綠燈、斑馬線等工具，為行人提供明確的方向，以降低安全隱患。最后，為保證駕駛?cè)嗽谲嚵鲄R集時能有清晰的視野，城市道路可以采用高架道路，拓寬交叉口機(jī)動車道，延長道路過渡段，增加行車準(zhǔn)備時間[6]。

4.4 路段交通設(shè)計

在城市道路交通規(guī)劃中，設(shè)計師應(yīng)充分考慮城市停車問題。我國人口眾多，機(jī)動車保有量巨大，城市道路交通擁堵現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，已成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人民生活質(zhì)量提高的重要因素。目前，很多城市都采用路側(cè)停車的方式來解決城市停車難的問題，但是這樣會占用大量的交通資源，造成交通擁堵、交通事故，同時路邊停車也會對周邊建筑造成一定的干擾，給周圍的環(huán)境、交通安全造成很大的危害[7]。為解決這一問題，設(shè)計人員可以在不影響交通的前提下做好專用停車位的設(shè)置，確保設(shè)計效果能夠達(dá)到交通管制措施的要求，比如在主干道上嚴(yán)禁停車，在商業(yè)區(qū)、辦公區(qū)設(shè)置一定數(shù)量的停車位，在橋下設(shè)置停車區(qū)域，設(shè)置多層停車場將交通擁擠、停車難的問題及時解決。

公共加油站也是城市道路交通設(shè)計中需要考慮的一方面，其設(shè)置是否合理和市民通行、加油效率等方面都有著一定的關(guān)系。設(shè)計師可以選擇在交通便利的位置設(shè)置加油站，并且為提高城市安全性，還可以做好港灣式加油站的設(shè)置。在設(shè)計加油站時，出入口應(yīng)當(dāng)分開設(shè)置，出入口的單車道應(yīng)控制在3.5m 以內(nèi)，雙車道應(yīng)當(dāng)在6m 以內(nèi)。加油站內(nèi)轉(zhuǎn)彎半徑和坡度分別控制在9m 和6%以上，確保滿足各種車型加油需求。設(shè)計師還要優(yōu)化道路和加油站的間距設(shè)計，避免距離果斷影響駕駛員視線，要給司機(jī)留下足夠的換道空間，提高城市道路規(guī)劃的科學(xué)性。

結(jié)語：

總之，合理規(guī)劃設(shè)計城市道路交通有助于提高城市交通運行效率，有助于提高市民生活體驗，相關(guān)工作人員應(yīng)高度重視道路交通的規(guī)劃設(shè)計，全方位地優(yōu)化城市交通體系。在進(jìn)行道路交通規(guī)劃時，設(shè)計師要注重新技術(shù)、新技術(shù)的應(yīng)用，提高城市道路的運行效率。