城主干路輔道優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

1、城市主干路輔道優(yōu)化設(shè)計(jì)方法李志強(qiáng)徐揮邵維【摘要】為了緩解城市道路存在的常發(fā)性交通擁堵、出入口設(shè)計(jì)不合理等一些亟待解決的交通問題，提高道路的通行效率，應(yīng)對(duì)輔路進(jìn)行合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先概括了城市輔路的定義和功能，對(duì)非機(jī)動(dòng)車道作為多功能車道的作用進(jìn)行了描述；然后先從輔路設(shè)置公交停靠站、輔路單位進(jìn)出口及信號(hào)交叉口進(jìn)口道設(shè)置輔道角度對(duì)各種設(shè)計(jì)模式與交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究，再對(duì)路段輔路機(jī)動(dòng)韋與掉頭開口的協(xié)調(diào)優(yōu)化設(shè)計(jì)、公交?？空九c沿線開口的一體化設(shè)計(jì)模式進(jìn)行綜合考慮，并給出適用條件；最后用實(shí)例對(duì)設(shè)計(jì)方法通過建立仿真平臺(tái)進(jìn)行適應(yīng)性分析。結(jié)果表明，對(duì)輔路優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠減輕城市干道交通壓力，提高通行效率?！娟P(guān)

2、鍵詞】交通工程交通設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)模式多功能車道接入管理仿真1 .引言主干路在交通負(fù)荷高峰時(shí)段，交通擁堵問題日趨嚴(yán)重，導(dǎo)致整個(gè)路網(wǎng)在高峰時(shí)段運(yùn)行效率低下。突出表現(xiàn)為主干路在交通功能上大都未能達(dá)到預(yù)期的功能，更多地承擔(dān)了次干路和支路應(yīng)承擔(dān)的“通達(dá)”功能，而基本“通行”功能卻受到嚴(yán)重影響。主干路功能保障是強(qiáng)調(diào)在交通負(fù)荷高峰時(shí)段，主干路的“通行”功能仍能得以保證。對(duì)于已建成的主干路，討論采取交通控制與管理手段、還是采取工程措施保障交通功能更加有效，將成為城市交通改善和路網(wǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)整、功能完善的重大突破。美國(guó)上世紀(jì)80年代對(duì)道路的接入管理進(jìn)行了研究，第一次完整明確提出了“AccessManagement&quo

3、t;的概念1并詳細(xì)對(duì)接入管理技術(shù)作介紹2;接入管理技術(shù)能夠基本保證道路主線交通流安全、速度和效率3,同時(shí)為周邊單位及支路出入口提供通道技術(shù)哂。對(duì)接入管理現(xiàn)狀研究中，主要集中在對(duì)主干道進(jìn)出支路及與地塊之間接入的一些管理技術(shù)，沒有對(duì)擁擠的城市主干道輔路設(shè)置公交?？空?、出入口設(shè)計(jì)模式及在交叉口處輔道的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行描述。本文是基于城市主干道機(jī)非有分隔帶的情況，將非機(jī)動(dòng)車道作為輔道來進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，考慮了路段輔路機(jī)動(dòng)車與掉頭開口的協(xié)調(diào)優(yōu)化設(shè)計(jì)、信號(hào)交叉口公交?？空九c進(jìn)口道車道功能等一體化設(shè)計(jì)模式，充分利用輔路的車道，確保主干路的“通行”與“通達(dá)”雙重功能。2 .主干路輔道定義及功能2.1 輔道的定義國(guó)

4、外對(duì)輔道的定義為部分行車道連接的附加車道，如轉(zhuǎn)向車道、交織段、立交匝道間附加車道及其它聯(lián)運(yùn)目的的輔助車道6,國(guó)內(nèi)的一般定義為設(shè)在道路的一側(cè)或兩側(cè)，供不允許駛?cè)牖驕?zhǔn)備由出入口駛?cè)朐摰缆返能囕v或拖拉機(jī)等行駛的道路。本文提出了一種新的符合我國(guó)城市主干路輔道的定義，就是將非機(jī)動(dòng)車道作為多功能車道來使用，在沿線非機(jī)動(dòng)車道上設(shè)置公交停靠站、合理布設(shè)進(jìn)出口以及停車泊位等交通設(shè)施，并且在交叉口進(jìn)口道將非機(jī)動(dòng)車道作為機(jī)非混行車道，沿線非機(jī)動(dòng)車仍在非機(jī)動(dòng)車道上通行。輔道設(shè)計(jì)示意圖如圖1所示。圖1城市主干道輔路示意圖2.2 輔道的功能輔道作為多功能車道決定了其功能的多樣性，具體功能如下：(1)作為車輛出入主干道的載

5、體。輔道機(jī)動(dòng)車流量來源主要是主干道進(jìn)出輔道車輛及單位進(jìn)出口進(jìn)出輔道車輛，這些車輛需要一個(gè)中間過度環(huán)節(jié)，則輔道就成為車輛迸出主路的載體。(2)作為沿線公交車輛?？枯d體許多城市主干道通過核心區(qū)，道路交通飽和度高，公交在停靠站處的頻繁進(jìn)出勢(shì)必影響主干道后續(xù)車流；將公交停靠站設(shè)置于輔道，這樣對(duì)主線車流不造成影響，提高主干道車流速度及通行能力，如圖1所示。(3)作為在交叉口進(jìn)口道機(jī)非混行的載體圖2輔路右轉(zhuǎn)車道3 .輔道優(yōu)化設(shè)計(jì)方法輔道的優(yōu)化設(shè)計(jì)模式及方法主要研究輔道公交?？空镜膬?yōu)化設(shè)計(jì)、結(jié)合輔路停車進(jìn)出口優(yōu)化設(shè)計(jì)、信號(hào)交叉口進(jìn)口道優(yōu)化設(shè)計(jì)以及多種方式組合模式下的一體化設(shè)計(jì)。3.1 輔道公交?？空緝?yōu)化設(shè)計(jì)

6、由于公交?？空驹O(shè)置于輔道上，須考慮對(duì)輔道非機(jī)動(dòng)車的影響以及主路進(jìn)出輔道、單位開口進(jìn)出輔路的影響。設(shè)置方法主要是將公交停靠站站臺(tái)設(shè)置于人行橫道上，非機(jī)動(dòng)車在公交站臺(tái)處通過無障礙進(jìn)入人行橫道，在人行橫道上開辟短距離非機(jī)動(dòng)車道，根據(jù)主干道的設(shè)計(jì)車速，公交車在?？空厩胺?0米左右處進(jìn)入輔道，給輔道上其它通行的機(jī)動(dòng)車足夠交織段，公交車出站到進(jìn)入主路同樣需要一段交織距離，具體設(shè)計(jì)模式如圖3所示。該設(shè)計(jì)模式主要適用于主干道車流量大，公交需求量高，地下管線遷改困難，且輔道非機(jī)動(dòng)車較少，其寬度能夠同時(shí)容納一輛公交車與非機(jī)動(dòng)車。3.2 輔道進(jìn)出口優(yōu)化設(shè)計(jì)輔道進(jìn)出口設(shè)計(jì)包括主路車輛以及單位、小區(qū)車輛進(jìn)出輔路的開口。

7、主路與輔道之間綠化帶開口需考慮輔道周邊地塊是否有單位、小區(qū)開口或者是否需要停車；同時(shí)還需要考慮輔路公交?？空镜挠绊?。首先考慮主路進(jìn)出口輔道開口設(shè)計(jì)方法，對(duì)于城市主干道，輔道的寬度一般不小于5米假定機(jī)非分割帶為3米，則開口具體設(shè)計(jì)尺寸如圖4所示，開口垂直寬度不能太大，一般不大于8米，通行寬度4米左右，如果寬度過大則有的車輛不遵守交通規(guī)則，造成輔道車輛逆行駛?cè)胫髀?。然后?duì)開口位置設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，輔道的進(jìn)口和出口分開設(shè)置，且單位進(jìn)出口與輔道開口錯(cuò)開，在不影響單位進(jìn)出、主路迸出輔路，可以在公交?？康膮^(qū)段外設(shè)置咪表停車位，滿足停車需求。一般輔路有公交?？空緯r(shí)需要在其前后20米處給予開口，并且輔道上有單位或

8、者小區(qū)開口，并且相隔較近時(shí)需要協(xié)調(diào)考慮開口的位置及停車位的設(shè)置，具體設(shè)計(jì)模式如圖5所示。L0圖4開口尺寸圖5輔路進(jìn)口道優(yōu)化設(shè)計(jì)該設(shè)計(jì)模式主要適用于輔路非機(jī)動(dòng)車流量較高，且沿線單位或小區(qū)迸出交通需求及停車需求較高的情況。3.3 信號(hào)交叉口輔路進(jìn)口道優(yōu)化設(shè)計(jì)由于城市主干道車流量大，信號(hào)路口車輛延誤高等原因，有必要在信號(hào)交叉口進(jìn)口道處對(duì)輔路功能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提出了輔路進(jìn)口道車道功能置換方法。輔路交叉口進(jìn)口道第一種設(shè)置方法如圖2所示，主要考慮進(jìn)口道排隊(duì)較長(zhǎng)，將交叉口右轉(zhuǎn)車提前進(jìn)入輔道來實(shí)現(xiàn)右轉(zhuǎn)，減少路口車輛的延誤，并且提前設(shè)置右轉(zhuǎn)車進(jìn)入輔道的交通標(biāo)志。第二種設(shè)置方法如圖6所示，圖中為T型路口，小區(qū)開口

9、距離交叉口較近，交織段過短，所以需要靈活設(shè)計(jì)輔路車道功能，小區(qū)出來的左轉(zhuǎn)車直接進(jìn)入輔道，在交叉口進(jìn)口道通過信號(hào)優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)，同時(shí)在小區(qū)出口處設(shè)置交通語言：輔道上將非機(jī)動(dòng)車與左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車護(hù)欄分隔，確保非機(jī)動(dòng)車輛安全，防止左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車隨意停車影響非機(jī)動(dòng)車通行。該設(shè)計(jì)模式主要適用于T型路口；以及小區(qū)或者支路開口離交叉口較近，且出口車輛在交叉口大部分為左轉(zhuǎn)車的情況。圖6輔路交叉口進(jìn)口道車道功能置換圖7輔道機(jī)動(dòng)車與掉頭車道協(xié)調(diào)優(yōu)化設(shè)計(jì)3.4 組合優(yōu)化設(shè)計(jì)3.4.1 路段輔道機(jī)動(dòng)車與掉頭開口協(xié)調(diào)優(yōu)化設(shè)計(jì)城市道路中，某些交叉口間距較大，不能滿足路段上單位或小區(qū)機(jī)動(dòng)車輛掉頭需求，且主干道上存在某些車輛需要通過掉

10、頭進(jìn)入輔道，所以有必要對(duì)路段掉頭車道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。輔道開口設(shè)計(jì)與停車泊位設(shè)計(jì)方法在前文己描述，這里主要研究開口與掉頭車道之間的設(shè)計(jì)方法，路段設(shè)置專用掉頭車道，輔道出口與掉頭車道停車線要有一定的距離，滿足車流交織的長(zhǎng)度，掉頭車道的設(shè)計(jì)還需考慮進(jìn)入輔道的車輛，信號(hào)控制行人過街與輔路機(jī)動(dòng)車掉頭，如圖7所示。該組合設(shè)計(jì)模式適用于交叉口間距較大，沿線輔道車輛掉頭及掉頭進(jìn)入輔道的車輛需求較大的情況；路段有足夠的行人過街需求等情況。3.4.2 公交?？空九c沿線開口一體化設(shè)計(jì)在輔道沿線中，常有單位進(jìn)出口比較密集，而且輔道上設(shè)置公交停靠站，與某些單位進(jìn)出口的問距也會(huì)比較近。常用的設(shè)計(jì)方法是將某些單位開口封閉，另

11、辟進(jìn)出口通道，減少對(duì)輔路車輛的影響，特別是在交叉口范圍內(nèi)。當(dāng)公交?？空九c單位進(jìn)出口間距過近時(shí)，在輔道上可采取兩種公交?？空驹O(shè)計(jì)方法與單位進(jìn)出口進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)。如圖8所示為路邊式公交?？空荆僭O(shè)單位進(jìn)出口在公交?？空旧嫌?，則采取公交車輛與單位車輛共用進(jìn)出口道，公交車提前從主干道進(jìn)入輔路；而輔道機(jī)動(dòng)車（包括從單位出來的車輛）則與公交車一同前駛離輔道，減少了輔路公交與輔道車輛的交織，輔路非機(jī)動(dòng)車則在公交?？空旧嫌瓮ㄟ^無障礙設(shè)計(jì)進(jìn)入人行橫道，在?？空鞠掠卧龠M(jìn)入輔路，減輕對(duì)下游公交?？康母蓴_，提高輔道交通安全；對(duì)于有條件設(shè)置港灣式公交停靠站的輔道，如圖9所示，主干道車輛進(jìn)入輔道與單位迸出口車輛駛離輔路的

12、方法與路邊式的相同，輔路非機(jī)動(dòng)車則繼續(xù)在輔路上行駛，對(duì)公交?？空镜挠绊懸草^小。該組合設(shè)計(jì)模式適用于單位、小區(qū)開口或公交停靠站間相距較近；輔路非機(jī)動(dòng)車不多，主干道飽和度較高等情況。4 .案例分析4.1 現(xiàn)狀條件各種優(yōu)化設(shè)計(jì)模式及組合擺式通過選取長(zhǎng)沙市芙蓉路（城南路-人民路區(qū)段主干道為實(shí)例進(jìn)行了適應(yīng)性分析。選擇的區(qū)間段為芙蓉路重要瓶頸，輔道主要問題為芙蓉路沿線路段存在大量單位進(jìn)出口、路邊停車需求，單位進(jìn)出車輛直接進(jìn)出中央機(jī)動(dòng)車道，對(duì)機(jī)動(dòng)車流擾動(dòng)嚴(yán)重。4.2 改善方案通過將芙蓉路現(xiàn)狀寬度為6米的非機(jī)動(dòng)車道改為多功能服務(wù)性質(zhì)的輔道，作為沿線進(jìn)出交通和停車的通道，同時(shí)提供非機(jī)動(dòng)車通行。在兩個(gè)信號(hào)控制交叉

13、口之間系統(tǒng)布設(shè)輔道進(jìn)出口，保障沿線各個(gè)單位進(jìn)出口的車輛都能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)出。輔道的進(jìn)口和出口分開設(shè)置，且單位進(jìn)出口與輔道開口錯(cuò)開，公交?？空疚恢弥匦聝?yōu)化，得到詳細(xì)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案如圖10所示。圖10優(yōu)化設(shè)計(jì)模式應(yīng)用4.3 仿真分析及評(píng)價(jià)借助微觀交通流仿真軟件系統(tǒng)Vissim對(duì)改善方案進(jìn)行仿真分析，仿真路網(wǎng)如圖11所示。圖11Vissim仿真分析路網(wǎng)通過對(duì)此區(qū)間段及整條主干道的仿真可得出以上各優(yōu)化設(shè)計(jì)模式適應(yīng)性很高，能夠充分緩解主干道交通壓力，特別是城市核心區(qū)比較擁堵的主干道，提高道路通行能力，大大降低車輛延誤，道路安全性得到很大的提升。5 .結(jié)語通過對(duì)主干道輔路的公交停靠站優(yōu)化設(shè)計(jì)、沿線進(jìn)出口優(yōu)化設(shè)計(jì)、

14、交叉口進(jìn)口道輔路右轉(zhuǎn)車道優(yōu)化設(shè)計(jì)及各種組合模式優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠緩解城市主干道、特別是途徑核心區(qū)區(qū)段的交通壓力，提高道路通行能力及交通安全，給公交乘客上下客提供便利；對(duì)主干道輔路優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅保證了主干道的“通行”功能，也真正意義上滿足了主干道的“通達(dá)”功能。這些優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)在國(guó)外主要體現(xiàn)在道路的接入管理，并逐漸趨于成熟，但沒有對(duì)城市主干路非機(jī)動(dòng)車道作為輔道問題進(jìn)行研究，希望本文能夠?qū)Τ鞘兄鞲傻赖慕煌ǜ纳破鸬椒e極的意義。【參考文獻(xiàn)】lCenterforTransportationResearchandEducationlowaStateUniversity.AccessManagementHandbookR.AccessManagementTaskForce,lowa,October20002CommitteeonAccessManagement.AccessManagementManualR.Washington,D.C.:TransportationResearchBoard,20033吳嬌蓉，陳小?楊東援.主干路功能保障的交通改善方法研究J.城市交通，2006,(1):68-734張寧，陳皚，黃衛(wèi)公路出入口