基于交通安全的城市道路橫斷面規(guī)劃設(shè)計(jì)方法研究

摘要 為有效提升道路橫斷面的交通承載力，保證道路交通安全，文章充分分析并考慮城市道路橫斷面規(guī)劃的設(shè)計(jì)原則和要素，結(jié)合實(shí)際工程進(jìn)行橫斷面規(guī)劃設(shè)計(jì)，依據(jù)該道路的通行能力計(jì)算結(jié)果確定規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì)，以保證道路橫斷面的通行效率。測(cè)試分析表明，該道路橫斷面規(guī)劃后，在早高峰和晚高峰時(shí)，道路的交通量明顯增加，并且服務(wù)水平等級(jí)均在2級(jí)以上，能夠基本滿足該道路的出行服務(wù)需求。

關(guān)鍵詞 交通安全；城市道路；橫斷面規(guī)劃

中圖分類號(hào) U418 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2025）02-0047-03

0 引言

城市道路橫斷面的構(gòu)成多元化，涵蓋機(jī)動(dòng)車道、非機(jī)動(dòng)車道、人行道、分車帶、設(shè)施帶及綠化帶等多個(gè)部分；在特定情況下，其設(shè)計(jì)還可能融入應(yīng)急車道、路肩和排水溝等特殊元素[1]。城市道路橫斷面的規(guī)劃設(shè)計(jì)是一個(gè)涉及交通工程、道路工程、市政工程和景觀綠化設(shè)計(jì)的綜合體，而非簡(jiǎn)單的道路幾何設(shè)計(jì)。它關(guān)乎城市交通的流暢與安全，對(duì)于城市發(fā)展和居民生活質(zhì)量具有重要影響[2]。隨著交通流量的不斷增加，城市道路橫斷面的規(guī)劃設(shè)計(jì)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，如何在有限的道路空間內(nèi)，合理規(guī)劃車行道、人行道、分隔帶、綠化帶等組成部分，以確保交通安全、提高通行效率，并兼顧城市的可持續(xù)發(fā)展[3]，成為當(dāng)前城市道路橫斷面規(guī)劃設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題。交通安全是城市道路橫斷面規(guī)劃設(shè)計(jì)的首要考慮因素。道路橫斷面的設(shè)計(jì)不僅影響交通流的運(yùn)行效率，更直接關(guān)系行人和駕駛員的生命安全。因此，在規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須充分考慮交通流量的變化和交通安全，以制定出科學(xué)合理的橫斷面設(shè)計(jì)方案[4]。

該文旨在探討基于交通安全的城市道路橫斷面規(guī)劃設(shè)計(jì)方法，通過(guò)對(duì)城市道路橫斷面的基本布置形式、設(shè)計(jì)原則、影響因素及具體設(shè)計(jì)要點(diǎn)的分析，提出一套符合城市道路橫斷面的規(guī)劃設(shè)計(jì)方法。科學(xué)合理地進(jìn)行城市道路橫斷面規(guī)劃設(shè)計(jì)，提高城市道路的交通安全性和通行效率，為城市的可持續(xù)發(fā)展和居民的生活質(zhì)量提供有力保障。

1 城市道路橫斷面規(guī)劃設(shè)計(jì)

1.1 橫斷面規(guī)劃設(shè)計(jì)理念

1.1.1 設(shè)計(jì)原則

城市道路橫斷面規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮多種因素及環(huán)境情況，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需遵守相關(guān)的設(shè)計(jì)原則：

（1）景觀要素合理性原則

景觀設(shè)計(jì)是城市道路橫斷面設(shè)計(jì)中的重要部分，但是在進(jìn)行景觀融合型道路橫斷面的設(shè)計(jì)時(shí)，道路綠化同樣是塑造視覺(jué)環(huán)境不可或缺的一環(huán)。若僅僅為了綠化目的而盲目植樹(shù)，可能會(huì)阻礙行人的視線，影響他們對(duì)兩側(cè)街景的欣賞，同時(shí)會(huì)影響交通安全。因此，在設(shè)計(jì)橫斷面時(shí)，需綜合考慮道路景觀元素與車輛行駛特性，旨在營(yíng)造既成片又連貫的綠化景致，又能確保交通安全。

（2）功能優(yōu)先原則

在道路的規(guī)劃與設(shè)計(jì)流程中，道路的功能性始終占據(jù)首要考量位置。對(duì)于道路橫斷面的設(shè)計(jì)而言，要求設(shè)計(jì)方案能夠全面兼顧當(dāng)前狀況與未來(lái)規(guī)劃，深入剖析現(xiàn)有公路功能與市政化改造后所需功能之間的差異；在確保現(xiàn)有公路的基本功能不受影響的前提下，進(jìn)一步拓展并融入市政功能，以滿足更廣泛的需求。

（3）交通安全原則

將交通安全置于首位，確保行人與車輛的安全通行，并在此基礎(chǔ)上綜合考量路網(wǎng)的整體規(guī)劃、運(yùn)行效率、服務(wù)便捷性、項(xiàng)目用地的有效利用及投資成本。根據(jù)具體情況，科學(xué)選擇適宜的橫斷面構(gòu)成元素與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以制定出既合理又高效的市政化改造策略。

（4）協(xié)調(diào)性原則

公路在進(jìn)行市政化改造的過(guò)程中，其路段會(huì)面臨多種限制因素。在進(jìn)行橫斷面設(shè)計(jì)時(shí)，需確保斷面布局與道路功能的和諧一致，并妥善處理與既有公路及市政道路的順暢過(guò)渡與銜接[5]。因此，需在路幅內(nèi)部進(jìn)行合理高效的資源分配，同時(shí)注重節(jié)約土地資源，提升橫斷面的整體使用效率。道路橫斷面設(shè)計(jì)不僅要滿足當(dāng)前建設(shè)需求與未來(lái)規(guī)劃在靜態(tài)空間上的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，還需在時(shí)間維度上結(jié)合近期與遠(yuǎn)期目標(biāo)，便于分期實(shí)施。此外，設(shè)計(jì)還需兼顧綠化景觀與構(gòu)造物的美學(xué)價(jià)值，同時(shí)要將道路融入周邊城市景觀與人文環(huán)境中，以實(shí)現(xiàn)更好的融合與和諧[6]。

1.1.2 設(shè)計(jì)要素

雖然城市道路的功能、等級(jí)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等存在一定的差異，但在規(guī)劃設(shè)計(jì)中仍需滿足標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要素。以《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，城市道路相關(guān)設(shè)計(jì)要素的詳細(xì)情況如下所述：

（1）換道次數(shù)

車道變換作為駕駛過(guò)程中的一項(xiàng)基本動(dòng)作，對(duì)交通安全具有重要影響。車道變換的頻率是衡量交通流安全性的一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)，車輛的換道行為與交通沖突之間具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，它反映了潛在的交通事故數(shù)量，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需充分考慮該要素[7]。

（2）路幅

若快速路兩側(cè)配備有輔助道路，推薦采用四幅路的布局；若未設(shè)置輔助道路，則選擇兩幅路更為適宜。對(duì)于主干路，四幅路或三幅路是較佳選擇；次干路則更適合采用單幅路或兩幅路；而對(duì)于支路而言，單幅路是較為理想的選擇。

（3）車行道

機(jī)動(dòng)車道路面的整體寬度規(guī)劃需全面包含車行道自身的寬度，并額外納入其兩側(cè)的路緣帶寬度。在單幅路或三幅路的布局設(shè)計(jì)中，若運(yùn)用中央分隔設(shè)施（例如隔離欄）或雙黃線作為區(qū)分相反方向行駛車輛的界限，那么在計(jì)算機(jī)動(dòng)車道的整體寬度時(shí)，必須將這些分隔設(shè)施或標(biāo)線的所占寬度納入考量范圍。單條機(jī)動(dòng)車道的最小寬度標(biāo)準(zhǔn)如表1所示：

（4）分車帶

分車帶可分為中間分車帶和兩側(cè)分車帶兩種，它們均由分隔帶及其兩側(cè)的路緣帶構(gòu)成。分車帶的最小寬度需符合表2中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

（5）非機(jī)動(dòng)車道

單條自行車道的最小寬度不能小于1.0 m，而單條三輪車道的最小寬度不能小于2.0 m。如果采用非機(jī)動(dòng)車道與機(jī)動(dòng)車道合并的設(shè)計(jì)方式，則需保證單向車道的數(shù)量在2條以上，且總寬度需超過(guò)2.5 m。在非機(jī)動(dòng)車專用道設(shè)計(jì)時(shí)，其路面寬度需包含車道寬度及其兩側(cè)的路緣帶寬度，其中單向車道寬度不能小于3.5 m，而雙向車道的寬度則需保證在4.5 m以上。

1.2 工程應(yīng)用

1.2.1 工程概況

該文以某城市的主干路改造工程為例，進(jìn)行該工程道路橫斷面的規(guī)劃設(shè)計(jì)。該工程路面類型為瀝青混凝土路面，改造全段工程長(zhǎng)度為2.32 km，設(shè)計(jì)速度為

50 km/h，原有的橫斷面為雙向四車道，一塊板斷面，沒(méi)有分隔帶劃分車行道。

該主干路是連接該城市多條關(guān)鍵道路的中轉(zhuǎn)線路，并且連接其他行政區(qū)域，道路兩側(cè)用地類型的復(fù)雜程度較高，存在多個(gè)居民小區(qū)、中高等學(xué)院及電力供應(yīng)站等，共計(jì)存在9處交叉路口，道路通行能力較差，安全風(fēng)險(xiǎn)較高，事故較多，并且無(wú)法滿足高峰期交通需求。因此，需重新進(jìn)行道路橫斷面的規(guī)劃設(shè)計(jì)，提升其交通服務(wù)能力，滿足高峰期交通需求，并確保交通安全。

1.2.2 通行能力計(jì)算

城市道路橫斷面是承載城市交通流的主要載體，其在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在保證交通安全的基礎(chǔ)上滿足機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車及行人的交通需求。因此，該文為更好地進(jìn)行該道路橫斷面的規(guī)劃設(shè)計(jì)，對(duì)其通行能力進(jìn)行計(jì)算。如果通行能力用Qe表示，則其計(jì)算公式如下：

式中，Q0——道路基準(zhǔn)通行能力；ψ——自行車道影響修正系數(shù)；ξ——車道寬度影響修正系數(shù)；η——車道數(shù)量影響修正系數(shù)；χ——交叉路口間距影響修正系數(shù)。

相關(guān)參數(shù)取值按照《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)取值，以確定該道路的通行能力。

1.2.3 橫斷面整體規(guī)劃設(shè)計(jì)方案

綜合1.2.1小節(jié)中的設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)要素及通行能力的計(jì)算結(jié)果，該文在研究道路的橫斷面規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)以確保交通安全為前提，提升道路的交通服務(wù)能力，其橫斷面整體規(guī)劃設(shè)計(jì)示意圖如圖1所示：

該規(guī)劃將中央分隔帶的寬度擴(kuò)展至3～10 m之間。當(dāng)中央分隔帶設(shè)定為3 m寬時(shí)，道路紅線寬度為41 m；若中央分隔帶拓寬至10 m，則紅線寬度相應(yīng)增至48 m。在路口交匯處，設(shè)計(jì)兩個(gè)從3～10 m逐漸變化的中央分隔帶，以優(yōu)化人行橫道設(shè)置。道路連接處設(shè)置一個(gè)漸變的中央分隔帶，盡量減少行人在交叉路口穿越道路的距離，保證行人交通安全。

1.2.4 精細(xì)化設(shè)計(jì)

在上述橫斷面規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步提升道路的交通安全，設(shè)計(jì)道路橫斷面的植草溝。該設(shè)計(jì)旨在通過(guò)綠化和生態(tài)化的手段，提升道路橫斷面的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，為城市提供綠色、生態(tài)的交通空間，減緩雨水徑流速度，降低道路積水風(fēng)險(xiǎn)，從而增強(qiáng)道路的安全性；同時(shí)，植草溝還能提供一定的視覺(jué)緩沖和美化效果，有助于提升駕駛員的注意力和警覺(jué)性。

道路橫斷面植草溝在設(shè)計(jì)時(shí)需進(jìn)行水力計(jì)算，以確定植草溝的斷面形狀、斷面尺寸、坡度及粗糙度。該文為保證水力計(jì)算結(jié)果的可靠性，采用曼寧公式計(jì)算其長(zhǎng)度、水流深度和流量，計(jì)算公式如下：

式中，G——植草溝計(jì)算徑流量（m3/s）；n——曼寧系數(shù)，由場(chǎng)地的匯水面積和設(shè)計(jì)降雨量確定；V——徑流在植草溝斷面的平均流速（m/s）；A——橫斷面面積（m2）；R——斷面的水力半徑（m）；——植草溝縱向坡度（m/m）；Z——濕周。

基于上述公式和設(shè)計(jì)安全需求，植草溝的設(shè)計(jì)詳情如表3所示：

2 交通量和服務(wù)水平分析

通過(guò)上述內(nèi)容完成研究城市道路橫斷面的規(guī)劃設(shè)計(jì)后，為分析該規(guī)劃的設(shè)計(jì)效果，對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)前、后的在不同時(shí)段下的交通量和服務(wù)水平（通過(guò)服務(wù)等級(jí)進(jìn)行描述，分為1～4級(jí)，1級(jí)的服務(wù)水平最佳，4級(jí)最差）進(jìn)行分析，結(jié)果如表4所示：

由表4可知，通過(guò)文中方法完成道路橫斷面的規(guī)劃設(shè)計(jì)后，該道路在早高峰和晚高峰的交通量明顯增加，且服務(wù)水平等級(jí)顯著上升，均在2級(jí)以上，能夠基本滿足該道路的出行服務(wù)需求。

3 結(jié)論

該文研究基于交通安全的城市道路橫斷面規(guī)劃設(shè)計(jì)方法，以交通安全為核心的前提，充分考慮設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)要素，進(jìn)行道路橫斷面的規(guī)劃設(shè)計(jì)。在實(shí)際工程背景下，通過(guò)設(shè)置人行道、非機(jī)動(dòng)車道和隔離帶等設(shè)施，減少機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車、行人之間的沖突和干擾，提升了道路的服務(wù)水平。

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