声明:本书为奇书网(QiSuWang.cc)的用户上传至本站的存储空间,本站只提供TXT全集电子书存储服务以及免费下载服务,以下作品内容之版权与本站无任何关系。 ---------------------------用户上传之内容开始-------------------------------- ------------ 正文 ------------ 内容简介 本书共分10章,主要内容包括绪论、城市交通设计的基础、城市交通资源配置与网络结构设计、城市道路交通空间设计、城市公共交通设计、城市交通枢纽交通设计、城市停车交通设计与管理、交通语言设计、城市道路立体交叉交通设计、城市交通设计方案评价。 本书是 “十二五”国家重点出版物出版规划项目 “城市交通系列教材”之一,既可作为交通工程专业本科生教材,也可供相关专业技术人员参考。 ------------ 前言 城市交通系统是含有道路、轨道交通、水上和航空节点的立体交通系统,又是由行人、非机动车、公共交通、私家汽车和各种营运客货车组成的综合交通系统。在城市交通系统中,交通出行者或车辆首先通过道路实现各自的位移,在交通节点(交通枢纽和站点)实现交通方式的换乘和货物的运转,最终到达目的地。广义地讲,城市交通系统的目标一是支撑城市经济社会的高效发展,二是引导或拉动经济社会发展。狭义地讲,城市交通系统运行的目标是安全、高效(顺畅)、节能和低碳、人性化及环境友好,城市交通设计是实现交通系统运行目标的手段之一,这就要求设计者对各种交通方式和交通节点进行优化设计。安全的交通设计应考虑的是交通基础设施的交通功能、交通出行者和交通工具运行特性及它们之间的相互关系与对城市环境的影响;高效的交通设计应利用系统的思想,考虑交通方式的分离与衔接及交通出行特性与交通工具特性的良好匹配;节能和低碳的交通设计则应该考虑公共交通优先和提高机动车的运行速度;人性化的交通设计应考虑交通出行者的行为心理和生理等特征,便于人们使用;环境友好的交通设计应该美观,并与当地文化相吻合。 然而,由于交通设计在我国起步较晚,又没有得到应有的重视,致使目前城市交通系统运行不安全、效率低下、耗能高、排放污染严重,更缺乏人性化和美观,亟须人们从教材、人才培养和工程实际等方面加以足够的重视,以便不利状况尽早得到改观。 在交通设计相关书籍方面,同济大学杨晓光教授的团队做了先驱性的工作,主持编写了《城市道路交通设计指南》和《交通设计》教材,并完成了一批道路交通设计应用设计的成功案例,是本书的重要参考资料。但是,交通设计在我国尚处于起步阶段,需要得到交通领域全体人员的认识、推动和实践,以达到蓬勃发展,共同提高我国的交通设计水平。 本书作为城市交通系列教材之一,从城市综合交通系统的宏观和微观视角、理论及技术层面讲述交通系统设计内容。宏观视角讲述城市交通体系设计、城市交通资源配置设计、城市交通网络设计和交通系统衔接设计等;微观视角讲述交通方式、线路、断面、节点和交通语言设计等。理论层面讲述城市交通设计的基础理论,主要有系统工程学、工业设计与美学、人机工程学、交通工程学、交通资源与环境学、景观和地区文化等;技术层面主要讲述交通方式、线路、节点、断面、交通语言、衔接设计及评价等技术。 本书由北京交通大学邵春福教授和英籍华人张旭先生(北京交通大学国家外国专家局引进海外高层次人才专家,河南工业大学特聘教授)等人共同编著。邵春福教授编写第1、2章并统稿,乔文鑫副教授编写第3、10章,张旭先生编写第4章,陈旭梅教授编写第5章,岳昊副教授编写第6章,熊志华讲师(博士)编写第7章,赵熠讲师(博士)编写第8章,王颖讲师负责编写第9章。 在本书各章内容研究过程中,长安大学马壮林副教授、美国田纳西大学董春娇助理教授、北京理工大学余碧莹副教授等均有不同程度的参与。 最后,北京交通大学出版社孙秀翠常务副社长兼副总编对本书的出版付出了辛苦劳动,本书还受国家自然科学基金委重点项目“城市交通供需结构演化机理与调控方法”(批准号:51338008)和国家自然科学基金面上项目“多方式诱导下组合出行模式及出行链重构演化机理”(批准号:51178032)的资助,在此一并表示衷心感谢。 由于编者能力和水平所限,内容难免存在不足或错误,恳请读者批评指正。 编者 2015年10月 完稿于红果园 ------------ 第1章 绪论 ------------ 1.1 概述 “安全、通畅、低碳、便捷、高效、舒适和人性化”的城市交通设施是人们对其设计和运营管理的基本要求。 然而,由于既往的城市交通基础设施在规划和设计阶段缺少对交通基本功能、从使用者视角及系统性等方面的考虑,往往带来建设运营后不好用、不安全、不和谐,甚至不能用等问题,既影响了其基本功能的发挥,又产生了一些不应有的后果。 因此,交通基础设施的规划和设计引入交通设计并贯穿于各个细节,是城市发展、居民生活和物流活动质量的必需,是决定新型城市化的成败因素之一。 ------------ 1.2 城市交通设计的目标 城市交通可以定义为在城市范围内从事客货运输交通系统的总称。因此,城市交通系统就基础设施而言是含有道路、城市轨道交通、水上交通和枢纽站点的立体交通系统;就运输对象而言是含有客运和货运的交通系统;就载运工具而言,是含有城市公共交通、汽车交通、非机动车交通和行人的综合交通系统。 城市交通设计的目标,无非是完成城市交通系统时空资源的综合配置和不同交通方式的衔接,以达到利用者的安全、便捷、舒适,物流的顺畅,系统整体的高效、低碳和美观。 为了实现这一目标,对客流的零距离换乘设计和货流的无缝衔接设计是其基本的理念和原则。 ------------ 1.3 城市交通设计的内容 基于上述对城市交通的定义,可知交通设计是基于城市客货流的需求,对城市交通基础设施网络线路、节点和管理设施等从功能上进行设计和合理配置,以优化组织交通流,是一种综合交通设计。本书将城市交通设计的内容归纳为以下几点。 (1)城市交通设计的理论基础。作为城市交通时空资源的配置、衔接和交通流的优化组织,交通工程学、系统工程、工业设计、城市设计、环境工程学、计算科学和人文历史等将成为设计的理论基础。 (2)城市交通网络设计。城市交通网络构成城市的骨架,是支撑和引导城市发展的重要因素。因此,城市交通网络设计是对城市综合交通系统的体系结构和布局形式,以及对其中单一交通网络的功能层次及其衔接关系进行合理设计。 (3)城市交通节点交通设计。城市交通节点交通设计含交通枢纽、车站、停车场和停车泊位及道路交叉口的交通设计。交通枢纽又分为综合交通枢纽和单方式交通枢纽;车站分为轨道交通车站、公交车站和出租车停靠站等;停车场分为社会停车场和公建停车场;停车泊位主要为路侧停车泊位;道路交叉含环岛式平面交叉、普通平面交叉和立体交叉。需要说明的是,道路交叉的时间资源优化,即信号配时是本套系列教材中《城市交通管理与控制》分册的主要内容之一,因此本册教材的平面道路交叉部分仅讲述其空间资源进行优化设计。 (4)城市道路断面交通设计。城市道路按照其功能分为城市快速路、主干路、次干路和支路等。城市道路断面交通设计是对这些道路的横断面和纵断面进行的交通设计。 (5)城市交通导向(语言)系统的设计。城市道路导向系统分为交通标志和标线等导向装置。 (6)城市交通设计方案评价。城市交通设计是对上述(1)~(5)项内容的综合设计,其方案设计的效果通过一系列指标体现,如安全、效率、便捷、舒适、低碳等。交通设计方案评价即通过一定的理论方法对其效果进行综合评价。 ------------ 1.4 城市交通设计的发展历史 交通设计起源于20世纪50年代,并在美国、欧洲和日本等地兴起。起初人们关注的是交通基础设施的无障碍设计(ba ie f ee desig ),以为身体残障者的出行去除各种障碍,并由美国黑人民权运动家马丁·路德·金提倡。 1961年,美国颁布了《方便残障者接近和使用的建筑物标准(A117.1)》,该标准主要约束设计者在进行产品设计时,应满足残障者生理层面的要求。 有些障碍设计作为交通设计的内容之一,也随着机动车的不断增加得到应用,例如,在社区道路上普遍使用的减速挡、交通宁静化( o ca zo e)设计及宁静社区(commu ity zo e)等,均是人为设计某种障碍强制降低车速或限制机动车的通行以达到安全、宁静、舒适的目的。 20世纪70年代,在满足了残障、老弱、疾患等人群生理层面的无障碍需求后,人们在设计中更进一步考虑满足心理层面的要求,于是交通设计发展到泛设计(accessible desig )阶段,正像美国建筑设计师麦克·贝纳(Michael Bed a )提倡的那样:撤除了环境中的障碍后,每个人的官能都可以获得提升。 20世纪80年代末期,交通设计进一步发展到通用设计(u ive sal desig )阶段。1987年,美国设计师朗·麦斯(Ro Mace)开始使用“通用设计”一词,并定义为:创造不需要特殊调整,与年龄、体格、残疾程度无关,任何人都可以利用的产品和环境,并且充满物美价廉、智慧和创意。可见,通用设计是注重人、产品和环境之间高度协调的一种设计。 通用设计的核心思想是把所有人都看成程度不同的能力障碍者,即人的能力是有限的——在不同年龄阶段,人们具有的能力不同——在不同环境中具有的能力也不同。 到20世纪90年代中期,Ro Mace为通用设计制定了7项原则,具体如下。 (1)公平:对任何使用者都不会造成伤害或使其受窘。设计者应对所有使用者提供相同的使用手段,不将使用者划分“另类”,如“残疾人专用”等。 (2)弹性:涵盖了广泛的个人嗜好和能力,提供多元化的使用选择。 (3)简易及直观:不论使用者的经验、知识、语言能力或集中力如何,都很容易理解和掌握。 (4)明显的信息:不论周围状况或使用者感官能力如何,都有效针对使用者传达必要的信息。 (5)容错:将危险或不经意的动作所导致的不利后果降至最低。 (6)省力:可以有效、舒适及不费力气地使用。 (7)适当的尺寸及空间:不论使用者体形、姿势或移动性如何,设计都提供适当的大小及空间供操作与使用。 同时,还给出了3项附则:①可长久使用,具经济性;②品质优良且美观;③对人体及环境无害。 1990年,美国颁布了世界上第一部《美国残疾人法案》(Ame ica s with Disabilities Act)。 我国于1990年12月28日颁布实施了《中华人民共和国残疾人保障法》,其中第七章对无障碍环境进行了规定。在此之前的1989年4月,我国建设部、民政部和中国残疾人联合会联合颁布了《方便残疾人使用的城市道路和建筑物设计规范》(JGJ 5088)。 我国对交通基础设施交通设计,尤其是道路交通设计的研究起步于20世纪90年代后期,同济大学杨晓光教授对此进行了开创性的研究,并取得了丰硕的研究成果和交通设计作品。然而,我国交通设计,尤其是城市交通设计的水平还停留在土木工程设计的阶段,协调和衔接及“交通”的思想还难以融入,更难以满足安全、便捷、舒适等人性化要求。本书试图在前人研究成果的基础上对交通设计进行进一步探索。 ------------ 复习思考题 ------------ 第2章 城市交通设计的基础 ------------ 2.1 概述 城市作为人类制造的最复杂的人造体,是由基础设施、产业、人和公共服务等组成的复杂巨系统,每个城市都有自己的生命体特征,即城市个性。 城市交通设计的任务就是将交通基础设施、交通出行和公共服务从功能上有机地结合起来,凸显城市个性,满足城市经济社会发展的需要,创造安全舒适的生活环境。 城市交通设计充分考虑交通需求,既最大限度地满足这种需求,又不过度满足从而造成浪费,这必须通过交通调查分析、科学的预测、系统的规划、安全评估和经济测算来把握,因此需要交通工程学理论和系统工程的思想。 城市交通设计在城市范围内进行,也是城市设计的一部分,必须考虑城市空间、功能、形态、景观、历史和文化等要素,做到和谐、美观、时尚和艺术,与城市历史文化统一。 城市交通设计产生产品,又属于工业设计的范畴,对设计要素的把握和流程应符合工业设计的要求。 城市交通设计还必须赋予其产品时代感。节能减排、低碳和人性化交通出行是世界交通领域的发展方向,在我国城市空气污染和道路交通拥堵严重、交通安全形势严峻、人口高度密集的现状条件下,追求城市交通设计的节能减排、低碳和人性化就尤为重要。 城市交通设计产品应具有较长的生命周期,其建设和维护成本多为政府投资,一旦建成就不可以、也不允许短时间内拆毁重建,因此,利用系统工程的思想,统筹全局,既可以避免“挂一漏万”,又不至于做“亡羊补牢”的憾事。 ------------ 2.2 城市交通设计的理论基础 如第1章所述,城市交通设计依托于交通工程学、系统工程、工业设计、城市设计、计算科学、交通环境工程和地区历史文化等理论,并针对具体交通设计问题进行“量身定制”。 1.交通工程学 城市交通设计属于交通工程学的范畴。交通工程学是研究交通运输系统中人、车、路和环境之间的相互关系,揭示人的出行、车辆和货物移动及与环境之间协调的规律并通过对交通运输系统的分析、规划、设计及运营组织和管理等,达到系统的安全、高效、便捷、舒适和低碳,能为各种交通设施使用者提供服务,以支撑引导经济社会的发展和人类的进步的一门学问。交通工程学的研究始于20世纪30年代,发展于50年代,成熟于20世纪末21世纪初。交通工程学的理论是城市交通设计的核心理论基础。 2.系统工程 系统工程是从系统总体出发,综合运用有关学科的理论与方法,求得最优的解决方案,是一项组织管理技术,并强调系统的总体统筹和协调。我国战国时期修建的都江堰水利工程,至今依旧在灌溉田畴,是造福人民的伟大水利系统工程,是世界系统工程应用的鼻祖和典范。这项工程主要由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分和百丈堤、人字堤等附属工程构成,科学地解决了江水自动分流(鱼嘴分水堤四六分水)、自动排沙(鱼嘴分水堤二八分沙)、控制进水流量(宝瓶口与飞沙堰)等问题,消除了水患,灌溉区域已达40余个县。在现代,系统工程的先行者华罗庚教授在20世纪60年代初期就对“统筹方法”进行了系统的研究,并在大庆油田、太原铁路局、太钢,以及农业生产中推广应用,取得了良好效果。我国的“两弹一星”元勋钱学森教授将系统工程思想应用于***、氢弹和人造地球卫星系统的研制及航天事业,为我国的军事科学创造了辉煌。城市交通设计也同样需要系统工程的思想,从系统的整体统筹考虑问题,避免陷入微观狭域。例如,城市交通体系设计应该统筹城市内部的各种交通方式,而不应该仅着眼于道路;道路交叉口或线路的交通拥堵应该着眼于上游和周边替代线路等。 3.工业设计 工业设计被定义为就批量生产的工业产品而言,凭借训练、技术知识、经验及视觉感受赋予材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工和装饰以新的产品和规格。其设计原理是为了达到某一特定目的,利用现代化手段,从构思到实施方案,进行生产和服务的设计过程,特别注重“产品”的功能、用户需求和行为,以及创造与科技的结合。 设计师F a ch在1985年给出的典型工业设计程序是:①需求;②分析;③问题陈述;④概念设计;⑤定位;⑥具体设计;⑦详细设计;⑧设计图纸。 4.城市设计 1973年《雅典宪章》确定了城市的四大功能,即居住、休闲、工作和交通,其中的交通就是人们俗称的“行”。 城市设计的对象包括空间形态、局部地段、街道、广场、小区、交通系统、建筑物、公共设施、生活小品等。 城市设计的主要内容包括空间形态要素、景观要素、文化要素的构成设计。 可见,城市交通设计是城市设计的内容之一,包括上述对象和内容。 5.计算科学 尽管城市交通设计是城市设计的内容之一,也与工业设计相关联,但是城市交通基础设施特性与城市建筑物和工业产品又有不同。不同的城市交通基础设施具有不同的功能,性格、习惯各异的交通参与者的使用,以及运动特性不同的载运工具的移动,形成带有智能体和复杂的流(需求),这些流分布于复杂而庞大的交通基础设施网络和节点内,适应流的设计需要进行科学的计算。因此,数学计算和计算机仿真等计算科学是城市交通设计的必需,以做到“量体裁衣”的效果。 6.交通环境工程 在环境问题日趋严重的今天,低碳和可持续发展成为当今和今后一段时间中的主旋律。因此,节能减排的城市交通设计也成为一个非常重要的要求。环境工程作为城市交通设计的基础之一,主要在节能和减排。在城市交通设计中,两者主要体现在城市交通体系设计方面,即节能减排型交通体系设计。公交优先、TOD模式(以公共交通为导向的开发)、城市轨道交通主导、慢行交通系统等是典型的节能减排模式。在减排方面,优化交通组织和优化信号配时系统等,均能减少停车,提高机动车的平均行驶车速,从而减少尾气排放。 7.历史文化 城市都有其历史文化背景,尤其是我国的历史文化名城的建设规模大多依据《周礼考工记》设计和建设,新城也具有其历史文化特点。因此,城市交通设计应该充分尊重和体现对应城市的历史文化元素,以凸显地区历史文化,使得设计具有显著的地方色彩。此外,城市的色彩也是历史文化的沉积,例如,春秋战国时期,秦国咸阳的黑色、楚国郢城的黄色、齐国临淄的红色、燕国蓟城的蓝色、韩国郑城的绿色、赵国邯郸的白色、魏国大梁的褐色,以及近代北京的琉璃瓦色、上海的蓝色、广州的红色和西安的紫色等。 此外,我国古代的城市和交通网络是按照阴阳五行的思想设计的,即朱雀(南)、玄武(北)、青龙(东)、白虎(西),天子居中向南,南北中轴大道为朱雀路,城墙北门为玄武门、南门为朱雀门等。 ------------ 第2章 城市交通设计的基础 2.3 城市交通设计的层级结构与设计步骤 ------------ 2.3.1 城市交通设计的层级结构 1.城市交通系统总体设计 城市交通系统具有对城市经济社会发展的支撑和引导作用,因此其总体设计至关重要。可以说,我国城市目前出现的交通、空气环境和交通安全等问题均归咎于城市交通系统总体设计的缺失。要根据城市的经济发展、空间发展、用地发展等来设计城市交通系统的总体发展战略,并根据城市交通系统总体发展战略,设计城市交通系统的总体规模、总体骨架和主导交通方式等。例如,对当前被公认为世界性的4座城市(纽约、伦敦、巴黎和东京)而言,其道路交通系统的平均密度约为18km/km2 ,建成区城市轨道交通平均密度约为0.83km/km2 ,通勤用市郊铁路平均密度约为0.08km/km2 。这样可以为总体设计提供有益的参考,例如,如果按照该平均值设计计算,北京建成区的城市道路总规模应约为25000km(2013年年底6295km)、建成区的城市轨道交通规模应约为1100km(2013年年底465km)、通勤用市郊铁路总规模应约为1300km(2013年年底65km)。 城市交通系统的总体骨架也是城市交通系统设计的重要内容之一。道路系统主要指城市快速路和主干路骨架,城市轨道交通系统主要是快速轨道系统骨架。环形放射状是其典型的骨架形式。 主导交通方式,主要指城市客运主导交通方式,它是城市交通出行方式的骨干。轨道交通方式应该是大城市及其以上等级城市的交通出行主导交通方式,道路交通是中小城市的主导交通方式。 2.交通体系结构 在交通系统总量确定后,交通体系结构设计也是一个非常重要的问题。交通体系结构,即城市交通系统中,各种交通方式通车(运营)里程在总量中所占的百分比,以及某种交通方式内部等级里程的比例。以超特大城市交通系统为例,其轨道交通的营运里程与道路的通车里程所占的比例结构大体上都接近2:8。而道路系统中,城市快速路、主干路、次干路和支路的比例应按照金字塔形设计。 3.交通网络设计 交通网络设计是指网络中不同等级网络的合理衔接设计。例如,在设计道路交通系统时,应避免等级道路的跨越衔接,即支路不应与主干路及其以上等级的道路直接连接,次干路不能与城市快速路进行直接衔接设计。 4.导向系统设计 在复杂的城市交通系统中出行,交通导向系统可以给出交通出行者通往下一位置的信息,以避免无用的交通和过度消耗体力。 5.线路、节点和单体标识设计 城市交通线路的交通设计分为横纵断面、平面曲线和过街等;在节点(平面交叉口、立体交叉口、交通枢纽、车站、停车场等)内部,分为渠化、换乘引导和标志牌信息标识设计及设置;单体标识是指标志牌的形状、形式和内容设计等。 ------------ 2.3.2 城市交通设计的步骤 ------------ 2.4 城市交通设计的依据 城市交通设计必须满足相应的法律、规范和标准,主要包括交通和城市相关法律、城乡规划和交通规划类规范、交通设计类规范、道路设计类规范、城市公共交通类和交通信号控制类规范等。 1.交通和城市相关法律 符合我国的法律是城市交通设计的基本要求。目前,我国城市交通设计类相关法律有城乡规划法、公路法、铁路法、民用航空法、港口法、管道法、道路交通安全法、环境保护法、环境噪声污染防治法、大气污染防治法,以及城市道路管理条例和道路运输管理条例等。我国目前尚没有制定城市停车类法律,以至于城市停车无序,甚至混乱。 2.城乡规划和交通规划类规范 城市交通设计将从城乡规划和交通规划类规范中获取城市道路网络布局规划、城市公共交通规划、城市交通枢纽及停车场规划等的基本要求,包括其功能、规模、规划指标等信息。常用的城市规划标准是《城市用地分类与规划建设用地标准》(GB 50137-2011),已在《城市总体规划》分册中进行了详细的阐述,《城市交通规划》分册中也有所涉及。但是,目前我国城市交通规划类法律和标准尚未确立,只是住建部于2010年颁发了《城市综合交通体系规划编制办法》和《城市综合交通体系规划编制导则》。 3.城市交通设计类规范 城市交通设计类规范是在上述相关法律及城市规划类、交通规划类规范和标准的约束下,主要规定城市道路、轨道交通、城市公共汽车、电车、交通枢纽、停车场站等交通设施的功能设计方法及具体设计要求等。在城乡接合部,还有与公路、铁路、航空和水运等交通基础设施及其运营管理设施的衔接问题,因此相关设计规范标准较多,主要有以下几类。 1)综合类 《无障碍设计规范》(GB 50763-2012),涉及所有的城市交通基础设施和建筑物。我国目前尚没有制定综合交通枢纽类设计规范或标准。 2)城市道路类 ●《城市道路交通规划设计规范》(GB 50220-1995); ●《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012); ●《城市道路绿化规划与设计规范》(CJJ 75-1997); ●《城市人行天桥与人行地道技术规范》(CJJ 69-1995); ●《城市道路照明设计标准》(CJJ 45-2006)。 3)轨道交通类 城市地铁标准有《地铁设计标准》(GB 50157-2013),但对于地铁以外的城市轨道交通,如轻轨和市郊铁路等规范或标准尚有待制订。北京作为地方标准颁布了《城市轨道交通工程设计规范》(DB11/995-2013)。 4)公共汽车、电车类 ●《城市公共交通客运设施城市公共汽、电车候车亭》(CJ/T 107-1999); ●《城市公共交通站、场、厂设计规范》(CJJ 15-1987); ●《城市公共交通济技术指标计算方法+公共汽车、电车》(CJ39.1-1991); ●《城市公共交通经济技术指标计算方法+出租汽车》(CJT 6-1999); ●《城市公共交通经济技术指标计算方法+地铁》(CJ 39.4-1991); ●《城市公共交通经济技术指标计算方法+客渡》(CJT 7-1999); ●《城市公共交通客运服务——城市出租汽车》(CJT 3024.3-1998); ●《道路交通信息服务长途客运线路信息》(GB/T 29104-2012); ●《道路交通信息服务公共汽电车线路信息基础数据元》(GB/T 29110-2012)。 5)停车类 ●《汽车库建筑设计规范》(JGJ 100-1998); ●《停车场规划设计规则》(公安部、建设部,1989)。 6)城乡接合部交通设施类 ●《铁路旅客车站建筑设计规范》(GB 50226-2007); ●《港口客运站建筑设计规范》(JGJ 86-1992); ●《民用机场服务质量标准》(MH/T 5104-2006); ●《公路工程技术标准》(J** B01-2014); ●《公路路线设计规范》(J** D20-2006); ●《公路交通安全设施设计规范》(J** D81-2006); ●《公路交通安全设施设计细则》(J**/T D81-2006); ●《公路交通标志板》(JT/T 279-2004)。 4.城市交通管理设施设计类 城市交通管理设施设计类标准是保障城市交通基础设施安全、有序、顺畅使用的依据,主要有以下几种。 ●《道路交通标志和标线》(GB 5768-2009); ●《道路交通信息服务数据服务质量规范》(GB/T 29101-2012); ●《道路交通信息服务通过调频数据广播发布的道路交通信息》(GB/T 29102-2012); ●《道路交通信息服务通过可变情报板发布的交通信息》(GB/T 29103-2012); ●《道路交通信息服务浮动车数据编码》(GB/T 29105-2012); ●《道路交通信息服务交通状况描述》(GB/T 29107-2012); ●《道路交通信息服务术语》(GB/T 29108-2012); ●《道路交通信息服务通过无线电台发布的交通信息》(GB/T 29109-2012); ●《道路交通信息服务通过蜂窝网络发布的交通信息》(GB/T 29111-2012)。 一些地方城市还根据其具体情况制订了地方规范或标准,例如,交通管理设施设计类规范,如上海市标准《道路交通管理设施设置技术规程》(DBJ 08-39-1994)、上海市工程建设规范《城市居住区交通组织规划与设计规程》、北京《城市轨道交通运营管理规范》(DB11/T 649-2009)等。 5.交通控制设施设计类 交通控制类设施是维护交通秩序、保障交通安全的重要部分,是进行时间资源配置设计的重要内容,需要由相应标准和规范保证。交通控制设施设计类标准规范需要明确规定交通控制的实施条件、控制方法和相关控制参数、设备及其布设的要求等。目前我国此类标准规范或规程主要有以下几项。 ●《城市道路交通信号控制方式适用规范》(GA/T 527-2005); ●《道路交通信号灯》(GB 14887-2003); ●《道路交通信号控制机》(GA 47-2002); ●《道路交通信号灯设置与安装规范》(GB 14886-2006); ●《道路交通信号灯安装规范》(GB 14886-1994); ●《城市道路交通信号控制方式适用规范》(GA/T 527-2005)。 ------------ 复习思考题 ------------ 第3章 城市交通资源配置与网络结构设计 ------------ 3.1 概述 ------------ 3.2 城市交通设计体系 交通设计承接城市设计和城市交通规划,对交通管理和交通基础设施(道路、枢纽、管理设施)的结构设计与建设提供指导。 其主要作用是通过掌握城市设计和城市交通规划等相关基础和约束条件,对交通系统及其设施进行优化设计,实现城市交通系统资源的优化配置。 交通设计的基本流程可以描述为以下步骤:首先,从城市现有人口密度、就业密度、交通网络分布、可达性等方面,掌握城市现有的交通资源配置和交通基础设施供应状况,从而分析城市交通设计需求,判断其属于城市新建设施交通设计还是改建、治理型交通设计;其次,收集和整理相关基础资料,包括用地、交通产生源分布等宏观信息,以及道路沿线出入口分布、公交停靠站、行人过街、路内停车场分布等详细信息,并掌握城市交通规划、专项交通规划、分区交通规划、城市详细规划及交通专项调查研究等研究成果;再次,根据实际需求,在明确交通设计指标的基础上,给出交通设施交通设计方案,包括城市交通网络设计、城市道路交通设计、城市公共汽车交通设计、城市交通枢纽交通设计、城市停车场(库)交通设计、城市交通语言系统设计及城市道路立体交叉设计等;最后,结合实际问题确定评价指标,从定性和定量两个方面对交通设计方案进行评价和比选。 城市交通设计的基本体系如图3-1所示。图3-1城市交通设计的基本体系 ------------ 第3章 城市交通资源配置与网络结构设计 3.3 城市交通资源配置设计 ------------ 3.3.1 交通资源的定义 ------------ 3.3.2 交通资源配置设计 我国著名经济学家厉以宁在《市场经济学大辞典》中将资源配置解释为:“经济中的各种资源,包括人力、物力、财力在各种不同的使用方向之间的分配。”城市交通资源配置是指在最大限度满足人们交通出行需要的基础上,对城市交通资源进行合理分配。 而城市交通资源配置设计即以发挥所有交通资源的最大效益为目标,对交通资源配置方案进行设计,使其在最大限度上满足城市居民的交通需求。 城市交通资源配置设计的主要目标是实现城市交通资源的优化配置。城市交通资源配置设计与交通资源、交通供需之间的关系如图3-2所示。 图3-2城市交通资源配置设计与交通资源、交通供需之间的关系交通资源配置设计主要有两个内涵:一是指为了最大限度地满足人们的生活、生产和发展需要,城市交通系统怎样从整个社会中获取所需的人力、物力和财力。 二是指为了发挥所有交通资源最大的效益,如何分配投入到城市交通系统的人力、物力和财力。 第二层含义是本章所重点考虑的范畴。资源配置设计的基本思路是将投入的所有资源当作一个有机联系的系统,该系统的各个部分通过合理重组,相互影响,重新协作,构造出更合理的结构,更大限度地发挥整体的功效,来实现最大利益。 其特点是对现有资源的重新排列组合。在此内涵下,交通资源配置设计的目标首先就是要促进资源最大限度地发展和增长;其次是充分利用现有的资源,最大限度地发挥其功能,最合理地实现资源的分配和使用问题。 ------------ 3.3.3 交通资源配置设计的原则 ------------ 3.3.4 交通资源配置设计的主要内容 城市交通资源配置设计的主要内容包括土地资源配置设计、交通方式资源配置设计、网络资源配置设计、交通组织资源配置设计及支撑资源配置设计5个方面。 1.土地资源配置设计 土地资源是承载交通运输活动的基础性资源,其配置是交通资源配置的核心,在交通资源配置中起着决定性的作用。交通用地配置是指城市交通设施用地在不同用途和地区的分配,以有效地满足经济社会发展所产生的交通运输需求。交通运输系统与土地利用之间有着复杂的相互促进、相互制约的关系,因此必须制订合理的交通用地配置方案才能实现资源利用的最大化和交通运输系统的高效化,从而正确引导土地利用格局的发展。进行城市土地资源配置设计应依据我国《城市用地分类与规划建设用地标准》(GB 50137-2011)。该标准对城市用地进行了分类,并对不同规模城市中的各种用地的比例进行了规定,并要求城市交通设施用地的比例在10%~30%。在进行具体配置时,中小城市应取下限,大城市和特大城市应取上限。目前,我国城市交通设施用地的实际配置比例还很低,多数城市尚未达到标准要求的比例,而国外的城市交通设施用地比例一般都较高,例如,纽约约为34%、巴黎约为26%、伦敦约为25%、东京约为24%。因此,对我国城市而言,如何更新城市规划理念,合理配置城市用地,配置更多的交通设施用地,也配置更多的交通设施,提高交通供给,可以从源头上解决城市交通问题,是进行城市交通系统设计的关键。 2.交通方式资源配置设计 在城市交通系统中,每种交通方式都有各自不同的技术经济特征,它们适用于不同的交通出行活动,不同的交通方式有各自发展的优势领域(适应出行距离、运距和运输能力)和发展规律,具有互补性。而与此同时,各种交通方式的服务功能具有交集,有着一定的可替代性,具有竞争性。因此,在进行交通方式资源配置设计时,充分发挥它们的互补性,避免恶性竞争,从而使得整个交通系统协调发展是设计的根本。 地铁具有占用土地资源少、运输能力大、运营速度高、安全、准时和低排放,以及适合的出行距离长等优势,但建设成本高,应设置于城市人口密度高的建成区。 市郊铁路具有运输能力大、运营速度高、安全、准时和低排放,以及适合于较长距离的交通出行等优势,但占地相对较多、建设成本较高,应设置于中心城与卫星城之间,并采用大间距设站的方式保证城市土地利用规划的落实。 轻轨具有运输能力中等、运营速度相对较高、安全、准时和低排放,以及适合于中短距离的交通出行和占地相对较少等优势,其建设成本居中,应设置于建成区内或中心城与卫星城之间。 快速公交BRT(bus apid t a sit)具有运输能力中等、运营速度相对较快、相对准时和安全、建设成本相对较低,以及适合于中短距离的交通出行等优势,应设置于城市主干路。 城市公共汽、电车与轨道交通相比具有运输能力相对较小、运营速度相对较慢、与道路上社会车辆混行造成准时和安全性相对较差等特点,但建设成本低、运输组织灵活,以及适合的出行距离长等优势,可以按照需求设置于城市的不同区域。 非机动车和行人道是供慢速、舒适和安全出行的交通设施,应与机动车交通进行分离式配置设计,并且在行人道上配置盲道。 3.网络资源配置设计 随着城市规模的不断扩大,交通需求不再通过单一的交通方式来完成,出行效率成为居民出行时需主要关注的方向。交通需求和交通方式间不存在严格的对应关系,不同交通方式间的交叉应用,不仅可以发挥各自的优势,还能够取长补短。目前,多方式间的城市交通体系已经成为世界城市交通的发展方向。 多方式的共同合作可以最大限度地发挥城市交通功效,大大提高居民出行的效率。因此,把各交通方式顺畅衔接、有效合作,形成城市多方式交通网络,可以使城市交通资源充分发挥作用,达到城市交通体系功能和效果的最大化。 ( 重要提示:如果书友们打不开q i s u w a n g . c o m 老域名,可以通过访问q i s u w a n g . c c 备用域名访问本站。 ) 在进行城市交通网络资源配置时,特大城市和大城市交通方式资源配置设计的原则是,以城市轨道交通(地铁、市郊铁路和轻轨)为骨干交通方式,以公共汽、电车为基本交通方式,同时辅以系统、连续的非机动车和行人道系统。中等城市交通方式资源配置设计的原则是,以公共汽、电车为主要交通方式,以轻轨和BRT等为辅助交通方式,辅以系统、连续的非机动车和行人道系统。小城市交通方式资源配置设计的原则是,以公共汽、电车为主要交通方式,以系统、连续的非机动车和行人道为基本的交通方式。 以日本东京都市圈为例,其交通网络资源配置是典型的以城市轨道交通为骨干交通方式,以公共汽、电车为基本交通方式,同时辅以系统、连续的非机动车和行人道系统。东京都市圈具有参与城市交通出行的日本国家铁路JR、地铁、市郊铁路和轻轨等城市轨道交通系统,总里程达2500余千米,承担了近80%的交通出行运输比例,同时还有约12000km的城市道路、1200km的公共汽、电车运营里程。 4.交通组织资源配置设计 在多方式城市交通系统中,交通组织资源配置设计是灵活、有效利用内部交通资源的有效方法。主要有公交专用道、HOV车道(大容量车辆车道)、潮汐车道、单向交通组织,以及衔接设计等。 公交专用道是为了避免公共汽、电车与社会车辆混合行驶带来的干扰和延误而为公交车设置的专用车道,应设置在社会车辆对公交车运行影响大的道路上,有时为了交通参与者利用公交的方便,也结合单向交通组织在等级较低的道路上设置公交专用道。 HOV(high occupa cy vehicle)车道,即高乘坐率车道,是方便乘坐率高的车辆快速通行而设置的专用道路,以鼓励共享车辆运行,减少私家车的使用和缓解道路交通拥堵,应设置具有潮汐性方向交通的主干路上。 潮汐车道用于承担不同时段的非对称交通流,例如,早高峰时段的进城方向多于出城方向,晚高峰则相反,设置1条车道早高峰时段用于进城方向,在晚高峰时段再调整为出城方向,应设置于主干路并辅以交通标志和标线。 单向交通组织是在道路上只允许某一方向的社会车辆通行,另一方向供公交专用道和非机动车交通使用,可以设置在各种等级的道路上。日本大阪的城市快速路环线通过组织单向通行,既合理利用了交通资源,又有效组织了快速路环线与放射线的交通衔接。巴黎的城市支路通过组织单向通行,将公交专用道和非机动车专用道设置在支路上。日本的城市支路通过设计单向交通组织,设置了行人和非机动车交通安全、舒适的空间。我国多数城市已开始重视单向交通组织的利用。 5.支撑资源配置设计 城市交通系统的发展不但需要大量基础交通设施的建设,还需要信息、技术、人力、政策等软因素的支撑。科技的先进水平是城市交通资源配置的首要支撑条件,科技水平不仅决定了各交通方式的发展水平,还决定了交通系统的安全性、快捷性;现代社会是信息高度发达的社会,信息作为交通系统支撑资源,对城市交通资源配置起着重要的作用,各种交通信息诱导系统、监控系统等都为资源配置提出了新的更高的要求;城市交通系统的发展归根结底是人在起作用,所以加强人力资源配置,提高城市交通行业人员的综合素质,实现人尽其才,是实现城市交通资源优化配置的最有效途径之一。 以上海城市轨道交通网络票务系统为例:通过研究和制定国内首套自动售检票系统技术标准,上海轨道交通结合信息采集和网络集成等技术,设计并构建了新型轨道交通网络化自动售检票系统架构,建立完整的系统安全体系,以实现在线合理清分及票款划拨,实现网络资源高效、合理的配置和使用,实现非接触IC票卡的多系统兼容应用。该系统具备每天1600万人次的数据处理容量,能够实现5分钟内在线客流监督统计功能,具备网络24小时内票款的清算到账能力,并能适应多票种、多方案票价体系。该票务系统的使用有效地节省了人力资源,显著提高了上海市轨道交通的运营效率。 ------------ 第3章 城市交通资源配置与网络结构设计 3.4 城市交通网络结构设计 ------------ 3.4.1 城市交通网络布局类型 1.城市道路网络类型 如本系列教材的《城市道路工程》中所述,在我国市域范围内,将道路分为城市道路和公路,其中城市道路又被划分为快速路、主干路、次干路和支路,公路分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。本系列教材的《城市交通规划》对城市道路交通网络结构类型进行详细叙述,主要有6种类型,即方格网式(或棋盘式)、带状式、环形放射式、自由式、混合式和其他类型。 (1)方格网式:每隔一定距离设置纵向的和横向的接**行的道路(见图3-3),但由于地形和历史等原因,方格网一般不一定是严格垂直和平行的。这种布局的优点是:①布局整齐,有利于建筑布置和方向识别;②由于多为四路垂直交叉口,简化了交通组织和控制。缺点是:道路非直线系数比较大。方格网适用于地势平坦的中小城市及大城市的局部地区的干路网。 (2)带状式:由一条或几条主要交通线路沿带状轴向延伸,并与一些相垂直的次级交通线路组成类似方格状的交通网(见图3-4)。可使城市的土地利用布局沿着交通轴线方向延伸并接近自然,对地形、水系等条件适应性较好。 图3-3方格网式交通网络布局示意图 图3-4带状式交通网络布局示意图 (3)环形放射式:环形放射式的道路网由若干条环线(不一定成圆形)和起自城市中心或环线上的某一点的射线组成(见图3-5)。这种布局的优点是:①有利于市中心与各分区、郊区的交通联系;②非直线系数较小。缺点是:因街道形状不够规则,交通组织比较复杂。环形放射式道路网一般适用于大城市和特大城市的主干路路网。 日本东京的道路网被设计成“三环九放射”,是典型的环形放射状。我国北京的骨干路路网被设计成“六环+一放射”,也属于这种形式。 (4)自由式:受历史原因、山地、河流的影响,道路的线路走行无一定规则,形成自由式(见图3-6)。此种布局的优点是:①能充分结合自然地形;②节约道路工程费用。缺点是:道路线不规则,造成建筑用地分散和交通组织困难。自由式适用于山区城市和河流较多的城市。我国相当多的城市历史悠久,历史形成的道路和街巷在城市道路建设中应充分尊重并尽可能加以保护,不可为刻意构建网格、放射状等形式而随意改变。尊重历史,迎难而上才能创造出具有特点的城市。 图3-5环形放射式交通网络布局示意图 图3-6自由式交通网络布局示意图 我国上海、天津、大连和青岛等沿海港口城市的道路交通网络即为该形式。 (5)混合式:因地制宜,将上述两种或三种道路网形式混合在一起。混合式使用得当可以尽得各式样的优点并扬长避短。我国大多数城市采用方格式与环形放射式的混合式。 (6)其他:在交通网络基本布局形式的基础上,各城市为适应各自城市的发展特点,逐步形成了新型交通网络布局形式。其中最具代表性的是手指状交通网络布局。丹麦哥本哈根借鉴英国城镇规划原则,为保证区域内相当比例的就业人口能够使用轨道公共交通上下班,通过沿已确定走廊的线状发展,逐步形成了手指状交通网络布局(见图3-7)。手指状路网可以实现有效的、放射状的向心通勤,同时也有助于维持一个合适规模的中心城区。该网络布局所产生的住宅区模式同样有利于保持原有的居住习惯并有效控制基础设施的发展成本,“手指”间保留的绿化用地也实现了城市与自然的和谐共存。 图3-7手指状交通网络布局示意图 城市交通网络设计是基于城市已有的网络布局,从全局观点出发,从系统工程的角度考虑,在挖掘现有设施的潜力,通过严格的组织管理,提高现有道路系统通行能力的同时,对已不适应现代化交通需求的道路交通设施应及时更新、完善城市道路网络,增强其通行能力。 2.城市轨道交通网络形态 与城市道路不同,城市轨道交通尽管有市郊铁路、地铁、轻轨等,但从其技术方面分级不如道路分级细,本书将其分为干线和普通线路两种。基于此,可以将城市轨道交通网络形态分为两种,即换乘型和直达型。 (1)换乘型:该型式由几条放射形干线与环形干线相接,通过设置在环形干线上的枢纽站相互换乘衔接,或与其他普通线路相互换乘衔接的方式。该种方式可以快速疏散具有明显潮汐型的进出城交通出行,适用于中心城与卫星城之间的连接,又通过干线环线将放射形干线连接起来,提供相互之间的换乘,可以降低交叉层数,但对于过境交通出行则换乘次数多。日本东京和大阪的城市轨道交通系统结合其都市圈的具体情况采用了该种类型,由JR环线连接JR放射线和几条市郊铁路,如图3-8所示。以东京为例,中心环线(JR山手线,高架)在东京站、品川站、涩谷站、新宿站和池袋站枢纽站,与来自千叶、横滨、山梨(吉祥寺)和琦玉(大宫)方向的市郊铁路衔接,同时在这些枢纽站也与地铁衔接。 (2)直达型:该型式不设城市轨道交通干线环线,市郊铁路穿城直通设计或交汇于一个中心站。该种形式不需要在干线上设置换乘枢纽站,适用于换乘较少、过境交通出行明显的情况。伦敦、纽约和巴黎等大城市的城市轨道交通采用这种形式。 需要说明的是,一个城市的轨道交通网络形态应适应该城市的交通出行需求,不能因刻意追求某种形态而忽略交通设计的目标。 图3-8日本东京(a)和大阪(b)的城市干线轨道交通网络 ------------ 3.4.2 考虑道路等级的网络结构设计 ------------ 3.4.3 城市交通微循环网络设计 1.城市交通微循环 随着社会经济的快速增长,我国的城市交通需求增长速度远高于道路建设速度,使得交通拥堵问题日益突出。现阶段支路网不能提供良好的交通环境,使得绝大多数机动车交通汇集于主、次干路,故而干路发生交通拥堵。因此,在“堵点”附近设计“交通微循环”,利用改、扩建等手段,充分挖掘堵点附近未被充分利用的支路网络的通行能力,使其发挥承担干路短距离交通和集散功能,缓解城市骨干干路路网的交通拥堵。 城市交通微循环网络引用了血液系统的微循环来描述城市道路的小区域网络。微循环是医学名词,指微动脉与微静脉之间的血液循环。血液从动脉血管流入微循环系统,再从微循环系统流入静脉血管。类似的,城市中的交通流则从城市干路流入微循环道路系统,再从微循环道路系统流入其他干路(见图3-11)。 城市交通微循环网络通常是由干路网络以外的支路及部分次干路组成的区域道路网络,强调发挥城市支路网络在整个城市交通系统的毛细血管作用,利用支路网分担和集散主要道路的交通流,形成合理的城市交通网络结构,提高整个路网的交通承载能力,从而达到缓解交通拥堵的目的。 图3-11城市交通微循环网络示意图 2.交通微循环的分类 目前,根据不同的功能和性质,交通微循环可以按照以下方法进行分类。 (1)从控制范围上可分为城市整体交通微循环、区域交通微循环和小范围交通微循环。 (2)从时空连续性上可分为临时交通微循环和长期交通微循环。 (3)从交通载体上可分为机动车交通微循环、自行车交通微循环和步行交通微循环;从运载工具的服务对象上可分为货运交通微循环和客运交通微循环,其中客运交通微循环可分为私人交通微循环和公共交通微循环。 (4)从交通走向上可分为单向、双向和可变向交通微循环。 3.交通微循环设计优化目标及评价 交通微循环设计的目标应包括以下几个方面。 (1)由于交通微循环主要作用是缓解主干路交通压力,所以第一个目标就是主干路饱和度小于某种水平。 (2)交通效率最高目标就是在规划交通微循环网络之后,使所有车辆总的通过时间最少。 (3)环境影响最小目标。由于交通微循环是利用区域支、次干路来组织交通,因此势必会对区域内人们的生活、工作带来影响。其中最显著的影响就是汽车尾气对环境的影响。 (4)改造成本尽可能小。改造成本与改造的线段长度、改造程度有关。此外,还应考虑交通微循环用地最小化以减少微循环交通对区域的干扰。 交通微循环设计效果可以通过以下指标进行评价。 (1)支路利用率。支路利用率是指目标区域内支路中能够通过汽车的道路长度占所有支路长度的比值。 (2)路网负荷均匀度。路网负荷均匀度是指目标区域内各等级路网交通负荷的均匀程度。 (3)非直线系数。非直线系数是指目标区域内A、B两点的道路长度与空间直线距离的比值。非直线系数越大,反映A、B两点的实际绕行距离越大,车辆越不易疏导。然而,对于机动车交通而言,如果能保交通畅通,可以组织适度的绕行,但是对于非机动车和行人交通而言,应尽量减少绕行。 ------------ 3.4.4 单向交通组织设计 1.单向交通组织设计概念 道路单向交通(o e-way t affic),或称单向通行、单行线、单行道、单向路(街),是指只允许车辆按某一方向行驶的道路交通。城市中,多条单向交通道路相互衔接、相互配合的组织形式,称作单向交通系统。单向交通组织是交通组织管理的一个部分。它是以提高交通流的畅通性和道路通行能力为目的,对交通流在道路网络上进行优化组织,以充分利用道路网络的资源,实现交通流运行的安全、通畅而采取的一种交通管理措施。 单向交通组织方式对道路交通流进行时空同步分离,大大降低交叉口复杂程度,以相对简单、迅速的方式减少车辆行驶延误及交通堵塞,确保交通安全,提高道路交通运行效益,优化道路资源配置。因此成为在城市中心区域缓解道路拥堵现象的一种有效手段,并已被国内外越来越多的城市所接受。据统计,几乎世界上所有的大城市和特大城市均在城市支路设置了单向交通。单向交通组织设计的基础是城市道路交通网络密度高,原则是适合单向交通组织的道路相邻成对、相向设计。 2.单向交通组织分类 由于城市道路和交通条件不同,单向交通的组织形式是多种多样的。大体可以分为以下几种形式。 (1)固定式单向交通:根据单向交通的特点,选择两条相邻道路,组成固定的、方向相反的单行道路。这种单行道路的所有车道上,在全部时间内,各种机动车辆只允许按照规定方向行驶,禁止逆行。 (2)定时式单向交通:对道路上的车辆在部分时间内实行单向交通,而其余时间仍然维持双向交通。 (3)定车种式单向交通:规定某种车辆(如公交车辆)可以双向行驶,其他车辆只允许单方向行驶,或者规定只允许某种车辆单方向行驶。 此外,单向交通的道路根据机非混行程度分为以下三级。Ⅰ级:专用道路,行驶的车辆全部为机动车,路旁不允许设置停车位;Ⅱ级:准专用道路,行驶的车辆全部为机动车,路旁一侧可设置单向停车泊位;Ⅲ级:混行道路,机动车辆与非机动车辆混合行驶,路旁一侧可设置单向停车泊位或机动车与非机动车分离行驶或采用可逆向车道,机动车与非机动车分离行驶等。 3.单向交通的设计条件 (1)道路网条件:根据路网形态的不同,单向交通可以采用不同的组织模式。棋盘形和带状形道路系统是较适合组织单向交通的城市道路网络。而对于不规则的路网,可以根据实际情况,灵活地协调主次干路及支路网络的功能,适当地在主干路实施单向交通,亦能够较好地提升路网通行效率,缓解区域交通拥堵。此外,在路网中设计单向交通组织时,应遵循单行互补理论,即为保证车辆能够较为便利地返回原地,需在单行道周边设计一条相反的单行道,两条道路应尽可能相似,尽可能平行,尽可能距离接近。 (2)道路路段条件:在特殊情况下,当两条平行道路不是同一等级时,可考虑将低等级的道路设为单向交通,另一条道路仍为双向交通。路网密度很大而道路宽度不足的旧城区道路,在满足下列条件时可布置为单向通行的行车路线: ①道路宽度小于10m而流向比大于1.2时; ②道路宽度小于12m而流向比大于2且有平行道路可以配对时; ③道路宽度不足以同时设置人行道、车行道时; ④对于只能布置奇数车道的道路,在采用双向通行不利于发挥其道路资源作用时; ⑤平行于大流量主干路的一组支路、次干路; ⑥宽度狭窄不适合固定交通工具如有轨道车双向通行的道路。 (3)交叉口条件:5条或5条以上的道路相交时,交叉口难于处理,宜将部分或全部相交道路设置为单向交通。 (4)交通流条件:潮汐交通可设置为定时式单向交通;交通组成非常复杂时,可设置为定车种式单向交通。 (5)环境条件:城市某一区域无法解决车辆停放时,可将一些次干路或支路设置为单向交通,道路一侧或两侧设置为临时停车。需要注意的是,单行道上的车辆车速一般较高,在人流较多的区域采用单向交通组织需要充分考量行人和非机动车出行,并方便过街,确保交通安全。 4.单向交通组织的设计程序 应按照以下流程进行设计单向交通组织。 (1)交通状况调查及分析:确定拟制定单向交通的路网范围,影响范围一般为拟制定单向交通道路的所有交叉口及与其相邻的两个路口区域内;对区域进行交通调查,主要包括社会经济及土地利用调查、道路条件调查、交通条件调查等;根据路网内交叉口的饱和度和道路服务水平等指标,评价现有道路的交通状况。 (2)制订单向交通方案:按需要和可能,拟订多个单向交通网络组织方案,通过交通仿真,模拟交通的实际状况。 (3)交通管理设施设置:按各方案设计交通管理设施包括交通标志、标线、信号灯、监控及过街设施,并编制工程预算。 (4)效果评价:“事前评价”,按单行实施前调查数据进行现状模拟仿真,确定效果,对比基础数据。按交通延误少、绕行距离短、路网负荷均衡三方面对单向方案对比优选。“事后评价”,单向交通方案实施一个月后,按“事前调查”内容进行对比调查,确定方案效果及时进行调整。 5.国外大城市单向交通组织 国外大城市单向交通的组织模式大致可分为3种,分别为曼哈顿模式、伦敦模式及新加坡模式。 1)曼哈顿模式 曼哈顿是纽约中心区,是世界上就业密度最高的地区,路网密度在20km/km2 左右,地块被道路分隔为若干个长方形的小街区,其道路大都组织单向交通,且组织单向交通的道路功能等级各不相同。相邻两条道路单向交通的通行方向相反,组成单向交通微循环系统,隔上几组配对单向交通道路,又会有双向通行的城市干路,这一方面弥补了单向交通通达性的不足,另一方面可以为驾驶人提供多种选择,使其可以根据路况选择不同的路线,不至于因为部分路段的拥堵而导致区域交通的瘫痪。如图3-12所示。 图3-12曼哈顿模式 曼哈顿模式属于大范围、长距离的区域性单向交通组织模式,该模式要求道路网络是规整的方格网,且路网密度较高,利用高密度的方格路网组织长距离、大范围的单向交通不仅有利于减少绕行,而且易于识别。此外,密集的单向交通网络有利于分流主干路的交通压力,疏解区域交通拥堵。 2)伦敦模式 伦敦是最早实施单向交通的城市,与曼哈顿的单向交通模式不同,伦敦是以地块内部支路为主组织单向交通的模式。该模式往往是因为路网不规整,多为自由形态的布局,地块被干路划分为多个较大的街区,街区内部支路系统发达且连通性较好,因此其单向交通以内部支路为主,主要是解决内部微循环交通组织,改善交通秩序、提高效率,并能为路边停车创造条件。如图3-13所示。 图3-13伦敦模式 3)新加坡模式 新加坡的单向交通采用的是干路与支路单行相结合的方式,该模式的路网布局介于曼哈顿模式与伦敦模式之间,干路系统较为发达,路网布局也相对规整,同样也具有高密度的支路系统,因而可以根据用地与交通流特点,利用部分干路和支路组织系统的单向交通。如新加坡中心区路网密度达到15km/km2 ,干路系统较发达且间距较小,存在大量平行支路与干路进行配对构成的单向交通微循环系统。如图3-14所示。 图3-14新加坡模式 日本也是在城市道路网中普遍采用单向交通组织的国家,可以说是将单向交通组织利用到了极致,甚至在城市快速路上都组织了单向交通,如大阪市的城市快速路环线。日本单向交通组织的特点是配以精细化的交通设计,如图3-15所示。 图3-15日本京都的单向交通组织和设计 ------------ 第3章 城市交通资源配置与网络结构设计 3.5 城市交通节点衔接设计 ------------ 3.5.1 城市道路节点 ------------ 3.5.2 城市道路节点设计原则 ------------ 3.5.3 城市道路节点设计方法 城市快速路与其他道路之间主要是通过出入口匝道进行连接。当匝道衔接的交叉口出口匝道车道数或通行能力不足,导致交叉**通堵塞;而当设置出口匝道的交叉口入口道过渡段及车道数不足,导致交叉**通阻塞及出口匝道超长排队至主线。因此对出入口匝道进行优化设计将有助于改善由于高速道路与普通道路之间的交通流转换困难导致的交通瓶颈,提高城市道路网的运行效率。 1.改、扩建型快速路出入口匝道 1)建立道路交通诱导与信息服务系统 对出入口匝道的交通需求进行合理的疏导,及时发布快速路及其衔接道路的交通运行状况信息,引导驾驶人合理地选择行驶路径。 2)选取合理的交通组织和信号控制方案 与出入口匝道衔接的道路交叉口汇集了大量的交通,其运行情况复杂,应进行有效的交通组织与交通信号控制。 3)完善交通标志、标线 (1)交通组织标志:包括分流标志、禁行标志、禁止左转、禁止右转标志等。该类标志除了在禁止地点提前设置外,还需要在更上游交叉口出口道设置。 (2)指示标志:对应于禁止的流向,采取分流措施所设置的掉头标志和指路标志等。 (3)车道功能标志与标识:为提前分流或对应一些非常规的车道功能划分而设置的标志与标识。 (4)地面渠化标线:为改善出入交叉口内车流运行的复杂性而设导流线、渠化岛等地面标线,以明确交叉口内的通行权。 2.新建快速路出入口匝道 新建快速道路进出匝道及其衔接交叉口的交通设计,应尽可能考虑其设施功能的合理化与最佳化,即合理地进行匝道的纵向与横向布置设计、衔接交叉**通优化设计,以避免无谓的交织,综合提高系统效率。 1)出入口匝道形式的选取 匝道的基本形式有平行式(直接式)匝道和定向式(相交式)匝道。前者是匝道与快速路纵向平行连接;后者是匝道与相交道路衔接,连接道可为弯道或坡道。 平行式匝道一般适用于有辅路系统的快速路,但是对与其相连的道路交叉口冲击较大;定向式匝道常用于高架快速路特定方向分流的情况,对辅路交叉口影响较小。新建快速路匝道应根据交通需求量预测分析结果、实际的道路与交通条件合理地选择匝道形式。 2)出入口匝道在衔接位置的确定 (1)确定匝道横向位置。匝道横向位置的确定首先应考虑城市快速路及其衔接道路的几何条件。城市快速道路的匝道设置为平行式时,受高架路限高、连接路段长度等的限制,其横向位置以外侧式及中间式为宜;定向式匝道,因不受高架道路净空条件的限制,其位置的选择条件有一定的弹性,一般将衔接点设在快速路辅路相交的横向道路上。 ①出口匝道横向位置及其适应性:为了减少交织、降低交通流紊乱程度、提高通行能力,出口匝道的纵横向位置应综合考虑交通的流向与流量特征、衔接的普通道路到达流量组成特征确定。 ②入口匝道横向位置及其适用性:当进口匝道横向位置采用内侧式布置时,衔接道路不上匝道的交通流与相交道路右转上匝道车流之间存在冲突;若采用外侧式,又将存在相交普通道路右转不上匝道的车流与上匝道的各转向交通流的冲突。因此,应视其交通流特征选取匝道的适当位置,也可通过对相交道路右转车流实施有效的信号控制,较好地解决以上的冲突问题。中间式匝道横向布置可较好地避免此类冲突问题的发生。 (2)匝道纵向位置。匝道与衔接道路的纵向连接点离开停车线的距离,应大于匝道流出交通与衔接道路交通的交织段长度和停车排队长度之和。交织长度应以满足新建快速路及其辅路系统的服务水平为目标,根据匝道及其衔接道路预测流量和交织比来确定。因匝道纵向位置的确定还受到城市道路网密度的限制,所以应视实际情况采取封禁部分支路的转向车流或在衔接路段采取无交织设计措施加以改善。 3)出口匝道交通组织形式适用性分析 为了保证出口匝道衔接段的通畅,交通管理者应根据道路交通的实际情况选取衔接路段交通组织方式。合理的交通组织形式也是实施有效的交通控制方案的前提。 4)其他组织方式和控制方法的选用 在上述交通组织形式不能满足的前提下,可以考虑禁行或实施交通控制方案;禁行左转车的出口匝道,可以考虑让其在前方(下游)路段掉头行驶,或者在下游交叉口实施左转。相当多的出口匝道衔接路段采取了禁左或禁右的交通组织方式,有利于简化交叉**通流的混杂,提高其通行能力和服务水平。但这种交通组织方式将影响某一方向车流的通行权,将矛盾分散转移至周边的道路。此外,对于过饱和交叉口,应对其上游(出口匝道或衔接的普通道路)实施流入控制,或交通诱导。 3.入口匝道与道路衔接段交通组织方法 与出口匝道衔接路段的多种交通组织方式相比,入口匝道衔接路段的交通组织方式较为简单。主要原因是入口匝道车流的运行主要受到匝道自身流入状况和条件限制,仅与关联交叉口的信号控制相关。一般情况下,交通管理者为了提高交叉口和出口道运行的有序性,会对同一交叉口其他进口道的车流进行必要的调整或引导,以避免汇入进口匝道的车流与继续行驶于衔接道路车流间的冲突。 城市快速路的主要功能是通行,为城市长距离交通服务,因此成为快速路上的节点设计应尽可能少,以避免吸引短距离交通,防止交通堵塞。 ------------ 3.5.4 城市交通枢纽 城市交通枢纽是交通网络的重要节点,是网络客流和车流的重要集散地和换乘地,它不仅是交通运输组织及生产基地,也是保证路网畅通的中心点。 1.枢纽内换乘方式设计的原则 交通枢纽设计的核心是各种交通方式或线路的布局及换乘设计,其换乘方式应根据各城市交通枢纽的具体情况,在预测远期换乘客流流量、流向的基础上确定。按照“以人为本”的原则,因地制宜地选择能充分满足换乘需求而又经济合理的方式。换乘设施、换乘距离、换乘时间是评价换乘方式的3个要素。在实际工作中,确定换乘形式应遵循以下原则。 (1)满足换乘客流量的需要。 (2)调整相交线路方向,创造良好的换乘条件。 (3)尽量缩短乘客的换乘步行距离,节省换乘时间。 (4)提供多种换乘设施(楼梯、上下扶梯、电梯等),尽量节约乘客体力。 (5)结合地形确定换乘站台布置形式,保证工程实施的可行性。 2.枢纽内换乘方式设计内容 1)同站台换乘 同站台换乘一般适用于两条线路平行交织且采用岛式站台的车站形式。乘客换乘时,由岛式站台的一侧下车,横过站台到另一侧上车,完成转线换乘。 这种换乘方式是乘客在同一站台即可实现转线换乘,乘客只要走到车站站台的另一侧就可以换乘另一条线路的列车。对乘客来说,这是最佳方案,尤其是在客流很大的时候。但是这种换乘往往要花费较大的工程投资,由于这种换乘方式要求两条线路具有足够长的重合段,必要时需要预留,工程量大,线路交叉复杂,施工难度大,因此,尽量选用在同期建设的两条线的换乘站上。 同站台换乘的基本布局是双站台的结构形式,可以在同一平面上布置,如图3-17(a)所示,也可以上下层布置,如图3-17(b)所示。这两种形式的换乘站都只能实现4个方向的同站台换乘,而另外4个换乘方向则要采用其他换乘方式。 图3-17同站台换乘示意图 2)节点换乘 在两线交叉处,将两线隧道重叠部分的结构做成整体的节点,并采用楼梯将两车站站台连通,乘客通过该楼梯进行换乘,因此,换乘比较方便,节点换乘方式依两线车站交叉位置的不同,又有“十”字形、T形、L形3种布置形式。节点换乘方式根据两站的站台形式不同,有很多组合形式。 图3-18节点换乘布置形式 该种形式的优点是,在两条轨道地下线路的交叉处,将两线隧道重叠部分的结构做成整体的节点,并采用楼梯或自动扶梯连接两座车站的上下站台,从而实现节点换乘。这样任一方向的乘客只需通过上下楼梯或自动扶梯或电梯一次,便能换乘到另一条线路。其不足是,节点换乘方式的站台建设要求一次完成,因此初期投资较大,同时预留线路的界限净空及线路位置受到限制,这就要求对预留线要有一定的研究设计深度,避免预留工作做得不尽合理而造成后续工程实施困难。 节点换乘设计的关键是要注意上下换乘的客流组织,避免进出站客流与换乘客流的交织紊乱。该方式与同站台换乘方式相同,多用于两线之间的换乘,如用于三线或三线以上的换乘,则枢纽布置和建筑结构变得相当复杂,必须与其他换乘方式组合应用。 3)站厅换乘 站厅换乘是设置两条线或多条线的公用站厅,或将不同线路的站厅相互连通形成统一的换乘大厅。乘客下车后,无论是出站还是换乘,都必须经过站厅,再根据导向标志出站或进入另一站台进行换乘。 该种形式的优点是,由于下车客流只朝一个方向流动,减少了站台上人流交织,乘客行进速度快,在站台上的滞留时间减少,可避免站台拥挤,同时又可减少楼梯等升降设备的总数量,增加站台有效使用面积,有利于控制站台宽度规模,因此,站厅换乘是一种较为普遍的换乘方式。其不足是,与同站台换乘和节点换乘相比,乘客换乘线路通常需要先上(或下)再下(或上),换乘总高度大,换乘距离长。 若站台和站厅之间采用自动扶梯或电梯连接,可以改善换乘条件。由于所有乘客都必须经过站厅进行集散和换乘,因此站厅内客流导向和指示标志及各种信息显示屏等换乘诱导系统设施的设置显得尤为重要,它是保证旅客有序流动必备的硬件环境。 4)通道换乘 如果两轨道线路的车站比较靠近,但又无法实现同站台换乘、节点换乘或站厅换乘,则可以采用通道换乘的形式。这种换乘方式是通过专用的通道及楼梯或自动扶梯、电梯将两座结构完全分开的车站连接起来,供乘客换乘。通道可以连接两个车站的站台或站厅的付费区,也可以连接两个车站站厅的非付费区。 通道换乘根据车站站位的不同,又有T形、L形和H形3种布置形式,如图3-19所示。T形和L形站位与节点换乘中的T形和L形换乘相似,只是在两车站的连接部位不同,考虑到建筑结构设置的困难,可以不设置换乘设施,乘客的换乘通过设置在其他部位的专用换乘通道进行。如果两线车站的站位平行或接**行,且靠得很近,但又无法采用同站台换乘,那么可以采用H形站位的通道换乘方式。 图3-19同站台换乘同一平面布置剖面示意 该种形式的优点是,通道布置较为灵活,对两线的交角和车站的位置有较大的适应性,预留工程少,并可根据换乘客流量来决定通道的宽度。根据不同方向换乘客流的大小可采用两个方向换乘客流使用同一通道的单通道换乘和两个方向换乘客流分离的双通道换乘的换乘组织方式。其不足是,通道换乘对乘客来说不是一种理想的换乘方式,换乘条件取决于通道的长度及其通过能力。由于换乘通道的通过能力有限,且不能无限制拓宽通道和增加通道的数量,因此通道换乘一般与其他换乘方式配合使用。纯通道换乘常常作为线网考虑不周、规划失控、线网实施受阻等情况下的一种补救措施,在线网规划中应尽量避免采用。 5)混合换乘 混合换乘是上述几种换乘方式之间的不同组合,适合于综合交通枢纽。例如,同站台换乘方式辅以站厅或通道换乘方式,使所有的换乘方向都能换乘;节点换乘方式在岛式站台中,必须辅以站厅或通道换乘方式,才能满足换乘能力;站厅换乘辅以通道换乘方式,可减少预留工程量,等等。混合换乘的目的就是力求车站换乘功能更强大,既保证具有足够的换乘能力,又使得工程实施容易及乘客使用方便。 该种方式的优点是,在进行实际的换乘枢纽交通设计时,若单独采用某种换乘方式不能奏效时,可采用上述两种或多种换乘方式的组合,形成混合换乘布局模式,以达到改善换乘条件、方便乘客使用、降低工程造价的目的。其不足是,枢纽结构复杂、客流量庞大、场站的交通组织较困难。 6)站外换乘 站外换乘是乘客在车站付费区以外进行换乘,实际上是没有专用换乘设施的换乘方式。它在下列情况下可能会出现: (1)高架线与地下线之间的换乘,因条件所迫,不能采用付费区内的换乘方式; (2)两线交叉处无车站或两车站相距较远; (3)已建线路未预留换乘的接口,增建换乘设施又十分困难。 站外换乘是我国目前交通换乘的主要形式,其各种交通方式运营相对独立,易于各自的管理,但其不足是显著的,乘客增加一次进出站手续,步行距离变长,过于消耗体力,在站外与其他人流混合,换乘不便,服务水平和整体效率低。因此站外换乘方式在规划设计中应尽量避免。 换乘设计是对客流的组织设计,其基础是对客流的估计预测,进而对车站的尺度,行走路线的设计,以及对设施布局进行优化设计。伦敦地铁站的设计中,很早就使用了PedRoute人流分析软件,现在用于人流设计的软件还有Legio 和Viswa k。 ------------ 第3章 城市交通资源配置与网络结构设计 3.6 城市交通无障碍设计 ------------ 3.6.1 无障碍设计 无障碍设计(ba ie f ee desig )理念起源于美国牧师马丁·路德·金的黑人民权运动。在“二战”后,随着经济的发展、城市化的进程加快、人口结构改变、科技的进步、制度与法律的完善等因素,无障碍设计理念逐渐发展完善。丹麦人卡·迈克逊于1950年提出了正常化原则的观念,“主张身心障碍者应和一般人一样在社区过普通人的生活,使这些身心障碍者回归社会主流,达到社会整合的目的”。 此后,1959年欧洲议会通过了“方便残疾人使用的公共建筑的设计与建设的决议”。1961年美国国家标准协会(ANSI)制定了第一个无障碍设计标准。1970年,英国颁布了《慢性病患者及残疾人保障法》。德国、加拿大、法国、波兰、荷兰等许多国家均制定了有关无障碍设计的规范。在1974年联合国召开的国际无障碍专家会议上正式对“无障碍设计”进行了定义。 我国虽然在无障碍设计方面起步较晚,但通过颁布一系列的规范、法律和标准,使其得到了迅速的发展和完善。1986年7月,我国建设部、民政部、中国残疾人福利基金会共同编制了我国第一部《方便残疾人使用的城市道路和建筑物设计规范(试行)》,于1989年4月1日颁布实施;1990年12月,全国*****颁布的《中华人民共和国残疾人保障法》规定国家和社会逐步实现方便残疾人的城市道路和建筑物设计规范,采取无障碍措施;2003年7月18日建设部颁布并实施《建筑无障碍设计》;2012年9月1日住建部颁布并实施了《无障碍设计规范》以取代2001年8月1日起实施的《城市道路和建筑物无障碍设计规范》。上述法律、法规的制定和实施为我国发展无障碍设计,尤其是无障碍城市的建设提供了良好的保障。 经过多年的实践反馈,无障碍设计的概念得到了不断充实和完善。目前,无障碍设计主要强调在科学技术高度发展的现代社会,一切有关人类衣、食、住、行的公共空间环境及各类建筑设施、设备的规划设计,都必须充分考虑各种类型和程度不同的行为不便者的使用需求,配备能够应答、满足这些需求的服务功能与装置,营造一个充满爱与关怀、切实保障人类安全、方便、舒适的现代生活环境。 自无障碍设计提出以来,城市交通无障碍设计作为其中的主要组成部分,一直受到了广泛关注。近年来,我国城市交通发展迅速,但是城市内部诸多的交通设施,如人行道、非机动车道、人行天桥和隧道、公交停靠站、地铁站、交通信号等,逐渐成为阻碍居民出行的“障碍,对行动不便的人的使用尤其突出”。因此,城市交通无障碍设计是指在城市交通设计中,对可能存在阻碍居民出行的交通设施进行无障碍设计,以满足所有居民的交通出行需求。 第29届北京夏季奥林匹克运动会的举办,尤其是残奥会的举办,为城市交通无障碍设计提供了很好的条件,得到了快速发展。其后的上海世界博览会、广州亚运会和深圳的大运会等,城市交通无障碍设计在全国范围内得到了推广应用。但是,由于基础和技术力量薄弱,加之占道经营、停车等现象严重,盲道很难起到其应有的作用。 ------------ 3.6.2 无障碍设计的对象 城市交通无障碍设计面向的对象包括各种类型和程度不同的行为不便者。 按照障碍类型可以划分为肢体障碍者、视力障碍者和语言障碍者。其中,肢体障碍者包括肢体残疾者、行动不便的老人、行走困难的病人、小孩及携带物体者。 视力障碍者主要是盲人和弱视力者,还包括乘坐轮椅者和小孩,因为他/她们的视线高度较低,以及无法辨认一些标志的群体,比如文盲等。 语言障碍者主要是聋哑人群,还包括语言不通者,如不懂中文的外国人,难以用普通话交流的少数民族和说方言的人。 按照障碍者人群可以划分为不同程度生理伤残缺陷者、正常活动能力衰退者和暂时性障碍者。 其中,不同程度生理伤残缺陷者包括肢体残疾者、盲人、聋哑人等;正常活动能力衰退者即老年人;暂时障碍者包括推婴儿车的母亲、伤病患者、携带重物者等。 不同类别的障碍人群对城市交通基础设施的无障碍需求不尽相同,例如,盲人需要在人行道上专门设置盲道以辅助出行,但是坐轮椅者则需要保证出行路面的平坦。 然而,不同类别的障碍人群的需求也存在一定的共性,例如,行动不便的老人与坐轮椅者对于人行道路的需求相似。 因此,应在充分考虑不同障碍人群的无障碍需求的基础上,进行城市交通无障碍设计。 无障碍设计涉及城市交通基础设施的所有环节,包括建筑物、道路、交叉口、车站、车辆、楼梯、电梯等,并且其中某一环节出现问题,将影响相关出行群体的交通出行安全,因此无障碍设计必须是系统、连续的。 ------------ 3.6.3 无障碍设计的基本原则 ------------ 3.6.4 无障碍设计的主要内容 ------------ 复习思考题 ------------ 第4章 城市道路交通空间设计 ------------ 4.1 概述 人的活动都是在某个空间实现的,但又难以在同一个空间完成。人们住在家里,到工作单位上班,到商店购物,到学校上课,到医院看病,还有休闲、健身、出差、走亲访友等,这就产生了交通需求。 城市为人们提供了各种各样的生活、活动场所,给了人们众多的选择和可能。这些众多的选择和可能又吸引更多的人向城市聚集。更多的人又需要更多的活动空间和场所。道路、轨道交通、河流、航道等交通设施连接这些分布各处的空间场所,完成对人和物的输送,使其目的得以实现。交通是一个城市的命脉,是市民生活之必需,是民生。 交通设施是城市的主要财产之一。一个城市公共空间的约四分之三是道路和街道。在英国伦敦,道路和街道占其公共空间的80%。城市道路不仅为出行服务,很多道路、街道本身也是出行的目的地。它们是建筑、店铺的门面,是人们活动和交流的载体。对它们的设计质量,不仅实现赋予它们的功能,而且对一个城市居民的生活质量、城市环境、城市结构和市容有着举足轻重的影响。 一个城市的交通网络与这个城市的经济发展和人们生活的质量息息相关。它支撑着城市的发展和重建;它凝聚着社会的方方面面;它涉及安全和人们的健康;它影响着自然和城市环境乃至社会公平。这个重要的城市资产同时也需要养护、投入来保证它不但能够满足现在的需求,还能发展以满足将来的需要。人们在对一个交通网络进行设计,对它的交通进行组织的同时,还要保证对它的维护,使它能够持续、有效地发挥作用。 随着城市空间的扩张、开发强度的增加,人和物在空间流动的需求也随之增长,而且这个需求无处不在。而提供交通设施的需要空间,不但受到自身和所使用的技术手段的限制,也同样受到空间的制约。当交通设施的提供受到制约时,人们对交通的需求也就随之受到限制。对交通的需求进行组织,对交通设施在空间上的合理、有效的布局和设计及对其公平、安全、有效的利用也就成为城市交通规划、设计、管理的必需。 除了空间限制,交通设施的提供还受到其他方面的制约,主要有以下各项。 (1)当道路将其一端与另一端进行连接的同时,它也对道路两侧的连通性带来负面影响——对城市空间的分割。结果是在为长距离出行提供了方便的同时,为短距离出行带来不便。这对步行和自行车这样短距离出行方式受到的伤害更大。 (2)流动和速度还带来安全隐患。随着车速的增加,交通事故的危险性随之增加。 (3)车辆产生的污气、噪声等影响健康,耗费医疗资源。 (4)当道路资源受限时,对它的管理使用还可能对社会公平带来负面影响。 对交通系统进行设计时,仅仅考虑减少拥堵是远远不够的,还必须考虑到交通发展的其他目标,包括经济发展、城市重建、大气变化、减少事故、减轻空气污染、减少噪声,最大限度地减小交通对自然环境、自然景观、历史和文化遗产的影响,支持和鼓励可持续的健康的出行方式。一个有效的交通网络设计的目标可以归结为以下几个方面。 ①为一个城市经济可持续发展提供活力。 ②最大限度上减少交通对环境的影响,减少碳排放和其他有害物的排放,减少大气污染、抑制气候变化。 ③在安全、运能、速度和环境方面寻求最佳的平衡。 ④支持社会公平,尤其是有一个连通良好、有效的公共交通网络。公共交通不但是一个较为公平的交通方式,还是一个可持续发展的交通网络的核心。 ⑤网络的层次结构能够准确地反映对交通的需求,使不同类型的交通需求能够引导相应的道路和网络。例如,长距离交通能够自然有效地使用骨干网络,货运交通能够自然有效地使用货运网络。 本章分别就城市道路的交通空间设计体系、城市道路功能定位与网络衔接设计、城市道路网络交通流优化组织设计、城市道路横断面交通设计、城市道路平面交叉**通设计、城市道路慢行交通系统设计、城市道路沿线进出交通设计及城市道路环境和景观设计等分别展开讨论。 ------------ 第4章 城市道路交通空间设计 4.2 城市道路交通空间设计体系 ------------ 4.2.1 前瞻和目标 交通设计有几个不同的阶段。在设计开始前,交通设计师需要对所涉及的城市区域发展前景有一个全面的把握和构想。交通设计的目的可能有多个,如促进市中心的繁荣,改善城市环境包括出行环境,给人们更多可选择的出行方式时,就要与城市的规划设计相一致,与城市相关的政策相一致。 过去人们对道路交通有些不切实际的追求。如一味追求道路畅通,则高架、立交、下穿随处可见,其结果往往是城市的空间不断地被无序扩大,人们越来越不得不依靠小汽车出行。早在1963年Coli Bucha a 先生出版的著名的《城市交通》(T affic i Tow s)的报告中就指出,在大多数城市不加限制地使用小汽车的自由是不可能的,使用小汽车的自由,道路的投资和环境之间是存在冲突的,必须在它们之间选择平衡点。只有在一些小城市,并且在环境允许建设充足规模的道路网且低密度发展的情况下,才可能拥有对使用小汽车的不加限制的自由。它还指出,对使用小汽车进行控制的主要方法是停车控制和提供便宜、优良的公共交通。长远来看,应实行道路收费。 人们认识到,无限制使用小汽车的自由是不可能的,这并不意味着交通工程师可以无所作为。合理有效的交通设计能够提高环境质量,提高交通效率,减少交通事故,促进经济发展,促进社会公平,给出行者提供更多的选择机会。 ------------ 4.2.2 设计评估过程 交通工程师在把握了交通设计项目所在城市或区域的发展愿景之后,接下来就是一系列的交通设计评估过程。图4-1所示为宏观交通设计评估过程。 图4-1宏观交通设计评估过程 1.了解现状 首先要了解现状、交通政策和其他有关的政策,如道路用户优先权和等级、对环境的考量、设计规范和标准等。了解有哪些可能性,如停车管理、交通诱导及各种限制条件,如有没有需要保护的建筑和历史文化遗产。了解需求状况和道路服务水平,这些包括机动车、行人、非机动车和公交运营。了解进行交通设计和改进的原因。是不是因为道路现状运行效果不理想,或者遇到新的机会和问题,如要进行城市改造等。对这些问题要有充分的了解和认识。 2.确立目标 确立交通设计的目标,包括安全目标、经济目标、可达性、环境、整体性等目标,以及对不同群体服务的考量,尤其是弱势群体的利益。 对经济的考量,不但包括出行时间的变化所带来的直接经济效益,还有燃油、安全及对不同道路用户和政府的经济效益影响;出行的可靠性和对社会效益的影响。例如,出行时间的减少带来的集聚效应及对公司和个人就业选择范围的扩大带来的效益。 交通设计的一个重要目标是减少交通事故、保障交通安全,而对交通事故减少效益的测算因国家和区域的不同而异,例如,英国交通部的研究认为,减少一起交通事故的经济效益约9万英镑(约90万元人民币),减少一起死亡交通事故的经济效益更高达160万英镑(约1600万元人民币)。 对环境的考量不但包含汽车尾气排放和噪声,还要考虑对景观、城市构架、历史遗产、生态、水环境、健康和出行环境的影响等。 可达性使得本来由于交通问题难于使用的城市各种服务和设施,如公园、学校、医院、博物馆变得容易,使难于参与的各种活动变得可能。可达性还包括对交通服务和设施使用的便易程度,同时要考虑对城市空间造成分割的危害。 整体性包括交通各种方式之间连接和换乘及对政府其他政策的支持协调,如土地开发政策,支持残疾人的政策等。 3.展望将来 交通设计不但要满足现在对交通的需求,还要能经得起时间的考验。交通设计付诸实现之后,通常会带来两个方面的变化。一是由于不同出行路径出行状况的改变引起的流量的变化,如一个交叉口的通行能力增强或延误减少后随之带来的可能是流量的增加。另一个是由于整体出行状况的改善,使得本来受到压制的出行释放出来。这可以由图4-2中看出。 社会的演变,财富的增长也同样会带来需求的变化。对将来的需求带来变化的因素还包括近远期土地和交通规划与建设规划及政策方面的要求,比如对汽车尾气排放的政策和车辆通行限制等。 如果在交通设计中对这些需求变化不加以考虑,那将是短视的。对大型交通设计项目的评估除了要考察建成当年的效果,通常还需要考察的年限有5年后、10年后、20年后,甚至30年后等。 图4-2诱发出行量 4.征求意见 征求意见是设计出好方案的重要保障。方案设计前,需要根据设计项目的大小和影响程度找到与方案有关的团体、机构、企业、个人等征求意见、看法和建议,并在整个设计过程中保持沟通。这些包括对问题的认识,希望达到的目标,对备选方案的设计实施有哪些可能的限制,有哪些可能的解决方案和办法,从而为进一步的方案研究打下好的基础。 5.方案研究 对设计方案的研究取决于对需求的了解,要解决什么问题,由此制定目标,进而研究给出备选方案。虽然本章讨论的是道路的交通设计,而道路交通的问题经常会涉及其他交通方式。因此,在研究设计方案时,不应排除其他交通方式。在这个阶段应包括不同的方法、规模和交通方式。对不同的方案,需要从战略方向、经济效益、可操作性、财务和商业运作的可行性5个方面进行大致的评估,目的是发现、明确各个方案的优缺点,从而选择出那些值得进一步研究的方案。 方案研究的主要内容包括以下各项。 ●对现状的分析:有关的方针、政策,交通的需求状况和服务水平,有哪些机会和限制; ●对将来的期望:有关的城市和交通规划,土地和其他政策,经济、人口发展趋势及对将来需求和服务水平的预测; ●通过对现在和将来交通运行服务的分析,了解问题的症结,评估需要对交通建设投入的力度; ●在城市发展政策的框架下,寻求交通建设、设计的目标,确定建设设计的范围; ●研究寻找不同的方法、不同的建设设计规模和交通方式的方案; ●通过对这些建设设计方案在战略方向、经济效益、可操作性、财务和商业运作的可行性5方面进行大致的评估,放弃那些效果不明显,或者可行性不高和不易被接受的方案; ●进一步发展那些值得研究的设计方案。对那些战略明确、经济效益好、可操作性强、财务和商业运作可行性高的方案进行进一步评估。 6.方案评估 如何评价一个设计方案的优劣?一个方案本身的影响是多方面的。方案是不是和国家与地方的各项政策相适应,如经济发展、环境保护、城市改造、交通安全、保护弱势群体促进社会公平,以及控制城市蔓延等。公众对方案的接受程度、会不会给建成后的运营维护留下沉重的财务负担等,都要认真考量。 方案的经济效益是评估的一个重要方面。方案产生的效益是不是值得投入?投入产出比是衡量一个方案经济价值的一个重要指标。效益通常用货币来表示。而交通设计的效益通常表现在出行时间上的节约、事故的减少等。这就需要把时间的价值转换成货币价值,如一个小时值多少人民币,一起事故的代价相当于多少元……需要注意的是,投入和建设是短期的,而效益是长期的。人们在决定对一个项目进行投资时,往往会选择那些见效快的方式。反映这个选择偏向的变量是净现率。如果一个建设方案在建设完成后第一年产生的效益是B1 ,第二年是B2 ……第i年的效益折换成当年的效益为Bi /(1+S)i ,S为净现率。方案的总效益就是建设完成后这些年折换后的效益的总和,即 不同的国家有着不同的净现率和对寿命周期的设定。作为参考,英国交通部使用的净现率是3.5%,日本为4%,我国为5%。而对于寿命周期,英国交通部规定在交通建设的效益分析中采用60年,日本为40年,我国为30年。这个效益与投入之比就是效益成本比,日本政府要求该值在1.5及其以上才具备实施条件。 谁是交通建设的受益者也是在评估中需要考虑的一个重要方面。政府的投入需要考虑社会的公平。不论穷富,在公交和非机动出行方式面前人人机会均等,因此通常对公交的投入、非机动出行方式的投入通常是比较公平的投入。 方案所影响的各方面并不都是可以用数字来衡量的。比如,对历史遗产的影响。方案的选取可能要用到多变量,或者多标准分析,给不同的方面以权重和排序,进而对方案进行取舍。需要强调的是,决定这些权重的并不是专家,必须要尊重那些受到影响的团体及决策者的意见。 另外,建设方案有大有小,评估的内容和详细程度也随需要和项目的影响大小有所变化。例如,英国交通部要求对于投入大于2000万英镑的交通建设项目必须使用多方式交通模型进行评估。对较小的项目可适当放宽。伦敦交通局还指定使用TRANSYT、VISSIM和Pa amics软件进行评估。 方案评估会用到各种各样的软件工具。有宏观的、微观的、仿真的、网络的、局部的等。在规模不大的交通设计中,通常用到一些交叉口设计和局部网络优化的软件,包括英国交通研究所(TRL)的OSCADY、ARCADY、PICADY和TRANSYT,它们分别用于单点信号控制的交叉口、环岛和优先权控制交叉口的设计和局部网络的交通设计优化;美国Sy ch o和澳大利亚的SIDRA都可以用来对单点交叉口和局部网络进行优化设计。 对道路进行设计的软件包括MX、12D和AutoCAD;对网络进行分析设计的有SATURN、VISUM、Cube、T a sCAD和Om iT a s等;仿真软件包括VISSIM、Pa amics和T a sModelle 等;对行人环境进行设计的有LEGION和VisWalk等。交通设计辅助软件系统有很多,这些仅仅是比较常用的软件。我国在交通分析、设计的软件开发方面非常落后,有效的使用也很少。这和我国城市和交通的高速发展极不相称,反映了我国目前道路规划和设计水平亟待提高。 7.方案选取 方案选取的本质是把各备选方案评估的结果全面而客观地表现出来,包括成本和效益、所有的假设条件和前提及对资金的要求和安排。这些结果面对的是公众和决策者,因而要避免使用难懂的专业术语。在对有较大影响的交通设计项目进行决定之前应进行公众咨询。全面、客观并不是要大而全,而是对不同的对象要有针对性地进行抽样分析,以便理解。 8.方案实施 一些大型的交通建设项目的实施可能要花比较长的时间,这个时候就要考虑哪些项目先实施,哪些后实施,以及实施过程中的财力、物力和人力的安排。这些大型的交通设计项目的实施可能会对日常的交通产生较大的影响。在建设中如何对项目进行管理,以最大限度地减轻对市民日常生活的干扰,也是实施方案中一个重要的课题。 9.检测和效益分析 检测的目的是了解建设项目在多大程度上达到了设计目标,它取得的成果在多大程度上达到所期望的结果。这不仅包括交通运行的状况和安全的效果,还要包括对环境的影响,这在建设完成后的早期尤其重要。若发现意外状况,可以尽早采取措施进行弥补。 最后,需要强调的是,交通设施设计中的缺陷可能会造成意想不到的后果,包括安全问题。因此,交通设计工程师在设计过程中不应教条地遵守设计规范,而应从交通功能和人机特性等方面进行充分斟酌,力求避免亡羊补牢。 ------------ 第4章 城市道路交通空间设计 4.3 城市道路功能定位与网络衔接设计 ------------ 4.3.1 道路功能 城市道路主要有以下5个方面的功能:①通行;②通达;③公共活动空间;④停车;⑤公共设施,包括排水、管道、灯光照明、通风、防灾等。 (1)通行,尤其是机动车的通行是目前公众及决策者比较注意的主要功能。 在不少人眼里甚至是唯一的功能。这需要改变。需要看到步行、自行车通行的需要,并对步行、自行车通行持欢迎态度,而不是把它们看作机动车通行的障碍。 它们的出行不但只需较少的资源,而且是一种健康的出行方式,是对环境没有污染的出行方式。 假如把步行和自行车出行置换为小汽车出行,即使是部分置换,其后果是可想而知的。 所以在设计中要充分考虑到它们的需要并给予优先考虑。(2)通达,是把人、车、货物送到建筑物和公共场所。 这些地方不但有车,还有人和其他的活动。这就更需要考虑到各种各样行人和自行车的需要,并提供安全保障。 (3)公共活动空间,是指道路街道承担的公共活动的功能。这需要充分考虑两侧建筑和活动空间的需要、街道景观、路边设施。 处理好道路和建筑及活动空间的关系至关重要。这些在商业区的道路尤其明显。 处理得好,会使这些区域充满活力,富有地方特质;处理得不好则会乱作一团,使人厌烦。 在道路承担有公共活动功能的路段,交通设计师和城市设计师的合作非常必要。 (4)很多道路都兼有停车的功能。特别是在居住区和一些商务区。在为道路停车进行设计时,不但要考虑机动车停车的需要,更要考虑自行车、非机动车停车需要,有时还要考虑货物装卸停车的需要。 停车的设计和管理也是交通需求管理的一个重要手段。停车设计的好坏也会严重影响道路的通行能力、安全和道路周围的环境质量。 (5)道路的地上、地下还承担着排水、管道运输、照明等其他公共设施功能。 好的排水设计不但有利于洪水的控制、循环水利用,还可以创造地下野生动物栖息场所,改善生态环境。 如果对这些设施的安排设计考虑不周,则会对道路的其他功能造成不利影响,如树木种植、绿化占用行人的空间等。 ------------ 4.3.2 道路层次等级 将道路划分成等级并保持合理层级结构的目的是满足用户利用不同的交通方式出行、不同出行距离和出行量的需求及对道路空间的有效使用。制定道路等级的基本出发点如图4-3(a)所示。圆点表示出行出发地和目的地;圆的大小表示其出行量的大小;上方的线段表示的是从出发地到目的地的期望线;粗细表示出行需求量。因为不可能在每个出发地和目的地之间建设一条道路,出行只能通过一个道路网络来实现。图4-3(b)表示一个道路交通网络。需要注意的是,交通需求量大的由高等级道路直接相连,需求量小的连接则不那么直接相连,通过次干路。为说明起见,图4-3表示了城乡道路网络,其原理也适用于城市道路网络层次设计。 图4-3道路层次等级的规划设计过程 道路等级设计的一个关键就是要使机动车从一地到另一地的出行不要打扰路途中居民日常的生活和工作。到目的地,无论是建筑物或其他场所,通达的交通要与过境的机动车交通分开来,减少它们之间的冲突。广义地讲,城市道路、路线的设计是把相互冲突的功能尽可能地分配到不同的道路上,以减少道路功能的冲突,使道路的使用安全并有效率。 因此,需要明确每条道路承担的功能并应用相应的设计标准,以便更好地实现其需要承担的功能,并能减少对其功能不匹配的使用。例如,商务区的道路可以通过减小道路宽度、设置路边停车、较多的行人穿越设施等使希望高速过境的交通另寻他路。 道路交通设计中使用的手段包括:道路、车道宽度,横向、纵向布局,人行道、自行车道的使用,停车的设计和使用,标志、标识、标线、照明、街道家具、限速、限行等交通管理措施,以及路面材料和道路街道景观的布设。 道路层次等级划分是道路交通设计的基础(见图4-4),同时道路交通设计能够增强或减弱道路等级的效果。 简而言之,道路层次等级是对道路承担的功能和对它的使用要求的一种体现。它是为了使道路网有效运行和取得更好的城市环境,帮助决策者和管理者制定相应政策的交通管理、维修、安全、公交、货运策略的手段。 图4-4道路层次等级的规划设计——一般形式 在早期考林·布坎南1963年出版的经典著作《城市交通》报告中,对道路等级做了详细的论述并明确提出道路的两个基本功能。他指出,简单地说,道路只有两种,一是为通行服务的路,即强调通过性。二是为“达”服务的路,即强调可达性。这两种功能相互制约、不能调和。这种思路对以后几十年城市和城市道路发展建设的模式起到了关键的作用。道路功能与等级关系如图4-5所示。 图4-5道路功能与等级关系示意图 我国行业标准《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012)将城市道路按道路在路网中的地位、交通功能及对沿线的服务功能等分为快速路、主干路、次干路和支路4个等级。并做了以下说明。 (1)快速路:应中央分隔、全部控制出入、控制出入口间距及形式,应实现交通连续通行,单向设置不应少于两条车道,并应设有配套的交通安全与管理设施。快速路两侧不应设置吸引大量车流、人流的公共建筑物的出入口。 (2)主干路:应连接城市各主要分区,应以交通功能为主。主干路两侧不宜设置吸引大量车流、人流的公共建筑物的出入口。 (3)次干路:应与主干路结合组成干路网,应以集散交通的功能为主,兼有服务功能。 (4)支路:宜与次干路和居住区、工业区、交通设施等内部道路相连接,应以解决局部地区交通、以服务功能为主。 我国《城市道路交通规划设计规范》(GB 50220-1995)对大中城市道路网规划提出了如表4-1所示的指标。 对道路层次等级的划分在各个国家有所不同。有些还包含步行道和自行车道。在英国的《城市交通环境》(T a spo t i the U ba E vi o me t)一书和《道路桥梁设计手册》第五卷、第二部分,城市道路的通行能力一章中对各等级道路的设计要点做了很好的总结。 城市道路的交通设计也受到很多限制,设计中采用的标准要有一定的灵活性,使道路既能满足通行的需要,还能符合当地的条件。 通过行和达对道路进行等级划分,设计的概念实际上是对道路、建筑和城市结构之间关系的界定,因而对城市结构的发展影响重大。尽管布坎南建议当设计为通行服务的道路时,要考虑对城市环境进行分类以减少通行道路对它们的影响,并予以保护。但他还是受到了一部分人的批评,认为按照其传统的道路等级进行设计的道路系统使得现代城市的道路系统缺乏人性,成了城市空间的主宰,并且功能失调。随着新都市主义的出现和当今面向城市街道的城市设计思潮的流行,道路等级的概念似乎对满足当代城市道路设计需求已经有些力不从心。 ------------ 4.3.3 道路的功能和层次 2007年英国交通部出版了《城市道路手册》(Ma ual fo St eets)对传统的道路设计思想进行了反思,明确了道路的公众活动空间场所的重要功能。指出对居住区道路的设计必须给行人、自行车和公交的需要以优先考虑。此手册受到英国各界的广泛欢迎。在手册出版成功之后,英国道路和交通学会(Cha te ed I stitutio of Highways a d T a spo tatio )联合英国交通部和威尔士议会出版了《城市道路手册2》。把道路作为公共活动空间的概念推广到除了高速公路之外所有道路的交通设计中。《城市道路手册2》的要义是把道路的等级根据它所通过的沿途区域的城市性质和功能的不同加以区别对待,适当调整设计和维护标准。《城市道路手册2》把城市空间分为7种功能区: ①城市中心/商务中心(tow a d city ce te s); ②中心延伸区(u ba a d subu ba a eas); ③城市发展区(u ba exte sio s); ④换乘和交通枢纽(i te cha ges); ⑤郊区村镇(village ce te s); ⑥郊区( u al a eas); ⑦共享街道(u ba a d u al settleme ts)。 1.城市中心/商务中心 城市中心是城市最重要的部分,集商务、文化、休闲等于一体。市中心还会有交通枢纽的作用,一般也是人流最多的地方。 市中心首先应该是人的活动空间。很多城市的市中心因为交通问题没有处理好而变得杂乱无章,缺乏吸引力。这大多有两个方面的原因:一是过分强调车辆的通达性,二是对中心城区的过分保护。市中心是各种活动集中的区域,对交通的要求也更高。如何满足对交通的需求,同时又能促进城市的繁荣、不伤害其地位是一个很大的挑战。对这个挑战的回应对城市发展具有举足轻重的作用。 市中心的交通系统应该首先考虑行人、优先公共交通和自行车交通,同时也要保障机动车的可达性。市中心可能有较多的步行街区,道路上有比较频繁的过街设施。市中心的特点是各种交通工具共存。如何协调各种交通工具以保证行和达及城市公共活动场所功能的协调并对公共活动场所功能有所侧重是交通设计的要点。 2.中心延伸区 中心延伸区是那些毗邻城镇或市中心区域,以居住为其主要功能,面积较大,涵盖城市建成区,且与市中心区的关系紧密。常见的主要道路连通形式有城市快速路和主干路,有着比较大量的交通流,同时担负着通行、通达和城市活动空间的居住、购物、商务等各种各样功能。这些道路对城市的结构影响较大,且往往能体现一个城市历史或环境形成的一些特点。对这些道路的交通设计往往受到已有道路和建筑红线的限制,需要对道路的通行、通达和城市活动空间的功能进行合理的平衡。在商业较发达的路段,可能要给通达和活动空间的功能以侧重,而在其他区域路段可能给予较强的通行功能。 3.城市发展区 顾名思义,城市发展区通常是较新发展的城市区域,常位于现有城市的边缘地带。相对建成区,它往往还在发展中,因此对道路的设计有较大的灵活空间。设计应最大限度地应用可持续发展的原则,充分考虑步行、自行车交通和公共交通的需求,提供绿色通道。目前经常看到的各城市发展区的交通和城市设计,虽然比较重视绿色景观,但在道路资源分配上往往偏重机动车的通行,城市和道路设计的尺度也往往不利于步行和自行车的使用。 发展区对原有建成区和市中心有较大的依赖性,因此要对城市发展区提供与建成区较好的连接。这个连接也应以优质的公交服务为中心,以避免把大量的机动车引入市中心,造成交通拥堵和停车困难,恶化公共环境。 对城市发展区的交通设计不但要对城市原有建成区提供较好的连接,也要对其周围提供良好的连通性,避免仅有一两个出口的封闭区域(见图4-6)。今天的城市发展区就是明天的建成区,良好的连通性有助于商业街的形成,促成其他城市功能的发展。 图4-6道路的连通性 4.换乘和交通枢纽 公共交通是一个城市交通的根本保障,也是交通可持续发展的核心。有关换乘枢纽的交通设计在本书的第6章介绍。换乘设计的核心是为了使公交从出门到进门的整个出行过程提供方便、快捷、安全和舒适的通行环境。在通往换乘枢纽及公交站点的道路上,应给步行和自行车出行以充分的考虑,在公交站点不但要提供需要的换乘、目的地信息,而提供自行车停放设施也是增强公交吸引力的重要手段。 5.郊区村镇 郊区村镇往往是历史形成的,有其存在的原因。尽管它们的规模较小,但也会有商店、餐馆和其他公共活动空间场所和服务设施。在道路交通设计中,要充分考虑和平衡其通行、到达和公共活动场所的功能要求,尤其要处理好过境交通、内外出行和内内出行的关系,对交通安全的考量和对停车要求的考虑,适时适地地使用交通宁静化设计。 6.郊区 郊区道路是城乡环境的一部分。郊区道路的选线和交通设计要充分尊重当地的历史和自然景色。路边的景观色彩设计应尽量使用当地材料、当地植物花卉,使道路和当地的自然景色融为一体,加强地方特色。 7.共享街道 共享街道是机动化早期道路的特点,这在欧洲尤其明显。近年来它的特点又得到新的认识。合理的设计使用能够减低车速、增强安全、改善城市人文环境。 共享街道通常是一个平面,人、车共行。其特点是最少地使用交通标志、标线,通过氛围的营造给各种道路用户以明确的平等使用道路的权利,道路用户之间通过动作、视觉进行交流协商、和谐通行。同一个平面的设计给各种道路用户有同样使用这个道路的平等权利人的心理暗示,使机动车能够自动减速驾驶,并使行人和非机动车能够充分使用道路的所有空间。 共享街道在步行街和人、车分行的道路之间的中间点。它避免为引进步行街而必须禁止机动车通行的需要,同时在夜间由于允许机动车的通达而延长和保持街道的活力。 2012年,伦敦市长组织了一个道路工作组研究应对伦敦道路建设管理中遇到的问题和挑战。该工作组运用《城市道路手册2》中的概念从通行和作为活动空间的重要性两个方面把伦敦的道路分成9种类型,如图4-7所示。基于这种分类建立了相关的设计和管理原则。如行人优先,如图4-8所示;设计中对出行时间的重要性的程度,如图4-9所示。 图4-7道路和功能 图4-8行人优先设计 图4-9出行时间的重要性 ------------ 4.3.4 网络衔接 城市道路网络的衔接需要从交通需求和道路功能出发来设计。以下主要是我国对不同层次道路设计的要求。 (1)快速路:快速路主要是为通过**通服务。目的是为长距离出行提供大容量、高速度的服务。常见的快速路有连接不同城市的城际高速路,为避免直接穿越城市而提供的绕城道路,是大型的城市环路。快速路不适于提供建筑物的可达性服务。全部控制出入、控制出入口间距及形式,应实现交通连续通行,这样和快速路连接的道路都通过立交和上下匝道实现。 (2)主干路:主干路是仅次于快速路的高等级道路,它连接城市各主要分区,有较大量的相对长距离的交通流。车速也较高。它的功能以交通功能为主。它和其他道路的连接要保证避免交通拥堵,保证安全。因此要控制交叉口的数量,减少车辆交织。主干路两侧同样不宜设置吸引大量车流、人流的公共建筑物的出入口。 (3)次干路:次干路不应有大量车流,车速也要慢些。它们服务的对象主要是短距离的出行。它与主干路结合组成干路网,以集散交通的功能为主,兼为建筑物和公共活动场所提供通达服务。 (4)支路:支路为建筑物和公共活动场所提供可达服务,与次干路和居住区、工业区、交通设施等内部道路相连接,应以提供局部地区交通服务为主。 设计中,这些要求要结合道路通过地区、路段的城市功能全面考量。 《城市道路交通规划设计规范》(GB 50220-1995)中,对不同等级道路的车速和车道数等进行了规定,如表4-2所示。 道路等级的另一个表现是交叉口间距。决定交叉口间距的两个重要因素是最小停车距离和交织路段距离。英国交通研究所(TRL)研究发现,交叉口间距是否满足最小停车距离的标准对交通安全并没有直接关系。车辆为在道路通行需要换道,由此造成车辆的交织。交叉口之间距离的长短能否对道路通行能力不造成大的影响并能安全地完成交织至关重要。《城市道路交叉口规划规范》(GB 50647-2011)对高速公路和快速路的出入口之间的距离做了规定,如表4-3所示。出入口之间的关系如图4-10所示。 图4-10高速公路和快速路出入口关系 注意入口—出口这种常见的形式的最小间距是1020m。 道路网的衔接还表现在不同等级道路之间的连接上。原则上,一条道路应该只能和它同等级和相邻级的道路相连接。与高速公路和城市快速路的连接应使用立交的形式,其他的连接都应使用平面交叉的形式。 《城市道路交通规划设计规范》(GB 50220-1995)中,还对不同等级道路的密度做了规定,如表4-4所示。 在实际设计中,应依照当地的情况通过交通模型进行具体的分析。 ------------ 4.3.5 上下游交叉口交通协调设计 城市道路网络设计的关键是要保持同一等级道路路径的连续性,如保持在一个主干道的通行路径上的设计标准是连续和一致的。 在设计中,不能为了减轻一个交叉口或路段的交通压力而在另一个路段或交叉口制造另一个瓶颈。 这些对步行系统和非机动车系统的要求也同样适用。这就需要使用交通分析模型软件对供求双方和它们的关系进行分析。 交叉口是城市道路交通网络中的节点,它们的交通运行及其相互关系对道路交通网络的表现起着关键的作用。 需要检查的内容包括有没有超负荷的交叉口,上游出口的流量和下游路段及交叉口进口道的服务能力是否匹配,上游交叉口出口流量的变化对下游交叉口影响如何,这种影响可能是正面的也可能是负面的。 例如,如果下游交叉口是优先权控制的交叉口,主路上流量的间隙可以帮助次路上的车流通行。 这些都可以通过交通模型来测算。在一个路径上,高度、宽度、转弯半径、管理办法是不是有不一致的地方? 从通行能力和交通安全的角度出发,有没有一些交叉口需要关闭?方案的设计会不会把车辆吸引到不希望它们来的路径上,如居民区和商务区等。 对于间距较小的交叉口,通过对交通信号的协调来优化通行能力,减少延误是一个常见的交通管理和组织手段。 这在4.6节城市道路平面交叉交通设计中会有进一步论述。 ------------ 第4章 城市道路交通空间设计 4.4 城市道路网络交通流优化组织设计 ------------ 4.4.1 道路层次和等级 对网络交通流进行优化组织的一个重要手段、方法是使交通需求特征与道路等级层次相耦合。 从宏观上讲,通过交通组织设计减少城市网络中道路系统不同功能之间的矛盾冲突,从而尽最大可能使相互不兼容的功能分离到不同的道路上,使网络作为一个整体能够为各种用途提供安全、便捷的出行服务。 为此,常用的手段包括道路和车道的宽窄、横向纵向布局、人行道、自行车道的引入,路面的使用包括停车、公交专用道、标志标线、照明和路边设施、限速、限行、路面材料和道路景观等。 在实际工作中,研究区域如果是新的开发区或较大范围的城市改造,进行形式和功能比较统一的道路网络组织设计,原则上比较容易。 然而,在多数情况下,一个地区的土地使用状况和交通网络业已形成,那么需要首先了解路网的现状、道路等级结构和承担的功能之间的耦合程度及和区域内各地由于历史原因形成的土地使用状况的匹配程度。 也许需要折中,也许需要对路网的结构和功能进行调整。例如,有些开发区还没有完全建成就需要对它的路网进行调整。 不管怎样,网络的组织优化应有助于这个结构的形成和调整。有时某些路段若有不易调和、相互冲突的功能,可以考虑让这些功能在不同的时间段完成。 例如,可以考虑在白天限制货车通行;高峰时段使用公交专用道;可以在其他时间允许货车装卸货物,或者为停车服务。 ------------ 4.4.2 道路和设施 路段、交叉口的空间结构布局及其上设施,包括机动车道、非机动车道、混用道、人行道、人行横道和过街设施、安全岛、公交专用道、公交车站、停车设施、路肩,以及商铺、建筑物、活动场地的通道,甚至道路分隔带、景观、绿化带、路边设施、信号灯、标志标线等,对这些元素进行合理使用和组合能够有效地优化组织交通流。 城市道路的通行能力通常受交叉口的制约,由交叉口的通行能力决定。 道路路段的通行能力往往大于下游交叉口所能通过的流量。因此有些交叉口之间的路段就可以用来提供其他需要的功能,如行人过街、景观设置、给机动车和非机动车提供停车设施、给商铺和行人提供更多的空间。 一些小的支路可以考虑设计为共享形式。交叉口是城市道路的关键节点,是决定道路通行能力的关键。 交叉口排队的长短对驾车者选择什么样的路径有很大的影响。交叉口的交通设计、布局及信号控制的配时都能用来为交通流(包括机动车、行人和非机动车)有区别地提供不同程度的服务,给某些交通流使用该交叉口提供较好的服务,以诱导其使用相应的流向,而对另一些流向加以抑制。 这些也可以用来给某些出行以优先,如行人和公交。在比较拥堵的时段,还可以将排队车辆引导至对环境影响较小的地方。 不同的交叉口形式的使用还可以影响驾驶行为,特别是驾驶速度。例如,当环岛用在城乡接合部时,可以给司机从一个空间相对宽裕的近郊到活动密集的中心的心理转换,使其潜意识中降低期望的车速。 从一个主干路到通向居住区的道路交叉口可以通过恰当的设计使车速降低到与环境相适应的速度。 通过交叉口和道路的交通设计还可以禁止大货车的通行。这些设计可以有多种组合,如引入非机动车道、公交专用道和单行道;减少车道数、宽度,扩展路肩;路中引入人行安全岛,减小车道宽度;减少交叉口的进出口数等。 ------------ 4.4.3 智能交通 智能交通是利用现代的电子、信息、通信、控制手段通过信息采集、分析处理、发布和控制应用来影响出行者的决策、行为,以及增强交通设施安全有效的使用,并为决策者和管理人员提供决策依据。常见的与道路交通组织关系比较密切的智能交通的应用包括: ●自适应交通信号控制; ●区域进出和匝道控制; ●紧急车辆、公共交通优先; ●交通诱导,包括停车导航、路线规划和导航; ●可变信息包括道路拥堵信息发布; ●事故、事件检测; ●闯红灯、专用车道监测和执法; ●停车管理。 道路上交通状况具有因时、因地而异的时空特性。交通组织的手段也应随这种不同而改变。某个地方,可能对交叉口形式进行改变,另一个地方可能需要对信号配时进行改进,或者需要给行人更多的空间以防止溢出到道路上,或者对路边加护栏、防护桩以防止车辆随意离开路面进入商铺前停车,或者使用不同路面材料给予心理暗示诱导,或者为机动车和非机动车提供更好的停车场所,或者增加/减少道路标志等。这些需要交通工程师以敏锐的眼光洞察影响交通和谐顺畅流动的根源,找出适合当地要求的组织方案。 同时,每一个优化交通组织的机会,也是一个改善城市环境的机会。几乎每一个大型交通组织项目在为大多数道路用户带来好处的同时也会对某些用户带来或多或少的负面影响。对一个区域、路段环境质量的改进所带来的生活质量的提高往往能够让人接受对通行、通达造成的不便,使方案得到认可。在改进环境的办法中,一个比较受欢迎的手段是采用高质量的材料提供高品质的路边家具,如兼顾休闲和景观的坐凳,如图4-12所示。 图4-12休闲广场 ------------ 4.4.4 步骤 当确定对网络交通流进行优化组织设计后,就需要按照一些行之有效的办法步骤来进行研究。这个步骤大致有以下内容: ●明确研究目标; ●界定研究空间范围; ●确定研究方法; ●收集资料,采集数据,分析现状; ●选用和开发交通模型; ●方案设计和评估; ●撰写研究报告。 (1)明确研究目标。研究目标往往不是单一的,但又难以同时满足所有的期望目标。为此需要对不同目标的重要性以恰当的优先次序和权重来反映当地的状况和需要。例如,为了安全和环境可能要损失些改进通行效率的力度。在高等级的道路上,可能要给通行以更多的考量。从这些目标和对优先次序的考虑确定交通组织的策略。 (2)界定研究空间范围。适当界定研究区域空间范围的边界也是一个相当重要的问题。它的界定取决于要解决的交通问题的性质,研究区域的大小,可能的解决方案,可能影响的范围,能够获取的数据在空间上的精细程度,对模型精度的要求。在综合这些因素的基础上确定的研究区域和边界应该越小越好。这个研究区域和边界也会因选用模型的不同而会有所不同。对于较大的区域模型,模型可能需要包含需求模型,而小一些的区域可能只需要分配模型。研究空间区域的选择和边界的界定与所能获取的数据关系很大。比较精细的数据,如精细到单个建筑,则研究区域的选择会比较灵活。如果数据比较粗放,则需要进一步分析。对于较小的研究区域,如果组织方案不会影响出行路径的选择,那么交通流模型也许能够满足需要,研究区域边界的界定只需要满足交通流模型的边界条件,如边界上的交通流没有明显的规律性波动,即呈现比较明显的随机性。总之,区域范围的界定通常要尽量避免把一个交通联系紧密的区域分开,如尽量避免把土地使用性质和强度相同的区域分开或把边界选在相邻很近的交叉口之间。 (3)确定研究方法。研究方法和所要解决的问题是分不开的。当问题和优先次序明确之后,就需要确定研究方法,包括以下几项: ●数据调查获取方法; ●模型选取和分析手段; ●方案研究和评估方法。 (4)收集资料,采集数据,分析现状。对于交通网络,要了解问题突出的那些节点,如拥堵点、大流量路段、事故高发路段和交叉口;在哪些区域交通对它的环境影响大,如学校、医院、商业街等。同时也需要了解这些问题有没有季节性,仅发生在高峰期还是整天都有。此外,还需要了解和收集对研究区域和问题有影响的规划和相关的政策。 需要特别注意的是,数据可靠性和误差,包括调查本身带来的误差,如人工或自动检测交通量的准确性和样本误差。 (5)选用和开发交通模型。城市交通网络性强,各部分相互关联。交通模型可以用定量的方法计算方案的效果,也是衡量一个方案优劣的主要手段。在发达国家,网络的优化组织和设计离不开模型。模型的使用也使得交通工程师能站在更高的层次上了解交通的问题,寻找合理的交通设计方案。针对不同的问题有不同的交通模型。交通模型主要有宏观模型、微观模型、仿真模型、交通流模型、经济模型、环境模型、网络模型、公交模型、行人模型和货运模型等。模型可以用现有的商用软件进行二次开发,也可以针对问题专门设计开发。这些在方案设计的初期都需要考虑,从而选取恰当的模型和模型工具。 (6)方案设计和评估。对一个路网的交通设计会有不同的方案,如何调和不同道路用户的需求,协调通行和通达的冲突,处理出行和环境的关系;如何考虑投入和产出的因素,维护和管理的要求,在不同的方案中会有不同的侧重。即使同一个方案,因各人和利益团体的出发点和侧重点不同又会有不同的看法。在设计初期需要广泛地听取意见,确定方案评估的框架体系。在交通设计过程中,也需要不断征求各方意见,从而形成各方都能接受的设计方案。 (7)撰写研究报告。将交通设计方案进行整理、总结和归纳,形成设计文件,为决策者提供决策支持,为专家评审提供翔实的资料,同时向公众咨询。研究报告内容要清晰简洁,数字图表要适当、易懂。 ------------ 4.4.5 数据采集 ------------ 4.4.6 交通模型 一个交通组织设计方案的效果需要论证和评估。交通模型是对方案进行评估的有效工具。选取什么样的交通模型、什么形式、需要的人力物力、建模的时间要求等都是要考虑的重要因素。 采用什么样的交通模型,首先要考虑的是可能采用的交通组织设计方案会不会影响到出行方式的选择,例如,对一个较大型的交通设计项目,更便捷的道路交通出行可能会吸引公交乘客转向使用小汽车。如果是这样,那么转移量会有多大?或者对公交营运服务的改进会把多少小汽车的使用者吸引到公交上来?这些问题也同样适用于步行、自行车和电动车等的出行。这些问题将决定研究项目是不是要采用多方式综合交通模型。 交通设计项目也许是对一道路交通节点的改造。改造方案可能会对行车路线的选择造成较大的影响。这时,交通模型就需要包含交通流分配模型。 虽然交通组织设计不是交通规划,但是交通组织和设计方案也必须经得起时间的推敲,要有前瞻性。如何对交通进行预测也是另一个需要回答的问题。对于一个影响比较小的交通设计项目,也许简单的线性模型就能满足需要。而对一个大型环路的交通设计就需要考虑不同区域交通需求的不同及不同交通方式之间的相互转换。因为不同区域的交通需求增长速度对环路的不同路段影响会有所不同。这时,就可能需要一个完整的四阶段交通需求预测模型。很多交通组织设计的目标是对局部地区的交通进行改进,甚至可能只是一个交叉口,交通流模型也就只需要交叉口模型。 一个较完整的交通模型及其分析过程如图4-13所示。 图4-13交通模型和分析 一个城市应该有它的宏观战略模型或区域模型,如北京、上海很早就开发了宏观模型。也许这些模型对某个交叉口的结果不够准确,但在宏观上它应能够反映一个城市的交通流向和分布,对较大型的交通设计方案进行评估,并能对将来交通需求进行预测。开发这种模型常用的软件工具有VISUM、T a sCAD、CUBE、EMME和Om iT a s等。此外,可能还会有些其他专用模型,如英国交通部的TUBA用户(经济)效益分析软件。 这种宏观模型可以作为交通设计项目开发模型的出发点,开发针对研究区域比较准确的中观模型(细节模型)。该中观模型也可以是微观仿真模型,它的特点是区域性并包含网络分配模型。开发这种模型常用的软件工具包括SATURN、VISSIM和Pa amics等。上述宏观模型软件工具在某种程度上也能用来开发区域微观仿真模型和中观模型。 目前,微观模型还不能对交通信号进行优化,它们对交叉口的描述还不够准确和精细。这往往需要交叉口/交通流模型来完成。用来开发交通流模型的常用软件工具有英国交通研究所(TRL)的TRANSYT网络信号优化模型、用于环岛的ARCADY模型、优先让行交叉口的PICADY模型、单点交叉口信号优化的OSCADY模型,以及Sy ch o和SIDRA等。 战略或区域模型一般在总体上把握交通流向、服务水平,对局部细节可能不够准确。在对某个地区的交通进行设计时,建立针对该地区的中观或仿真模型预测设计方案对交通路径选择的影响。战略模型不仅为建立微观仿真和中观模型提供支持,而且还能提供交通需求预测的数据,用来分析交通设计方案的可持续性。而交叉口模型,或者说交通流模型则为具体的优化设计提供支持和帮助,其结果可返回到微观模型来更精确地分析交通流的变化,其结果再返回到交叉口模型进行进一步的优化。 ------------ 4.4.7 方案设计和评估 不同的道路设计方案会产生不同的社会经济效益,带来不同的建设成本。设计的过程也就是一个通过对道路和网络各个要素的确定以取得效益和成本的最优组合,最大限度地达到设计目的的评估过程。 道路设计方案的评估主要有以下3个方面: ●道路运行效率; ●经济效益分析; ●环境影响。 1.道路运行效率 道路运行效率评估的主要目的是发现设计方案的优缺点,如哪些交叉口可能会出现拥堵。有些在交通设计中不能解决的问题可以通过交通管理办法来弥补。 道路运行效率评估的内容繁多,它和当地的道路网络和交通特性有关,对具体的设计项目要具体考虑。一些共性的内容有安全、网络的平衡、行人和非机动车、交叉口之间的关系和相互影响、对通达的设计处理、交叉口的效率等,还有方案对土地开发政策的影响。 对交通安全的评估通常涉及使用一些历史的交通事故记录,研究交通事故和道路特点及交通运行之间的关系。英国交通研究所(TRL)的交叉口模型分析软件PICADY、ARCADY和OSCADY都有计算相应形式的交叉**通事故发生率功能,英国交通部的评估软件COBALT/COBA则能够对道路网络进行分析,估计出事故发生率和相应的(负)经济价值。通过这些软件或相应的分析能够对交通设计方案从交通安全效果方面进行评估。 此外,评估还会涉及的问题有道路网络的平衡,它主要指道路的使用是否均衡,一个拥堵点的解决会不会漂移到另一地点;不同的交叉口形式对路网的使用效果如何;行人和非机动车设施的提供是不是充分等,它们对机动车交通的影响如何?道路上设置信号控制的平面过街设施还是架设过街天桥?从上游交叉口流出的车流对下游交叉口有什么样的影响?使用交通信号协调控制能带来多大效益?会不会造成某些车辆如紧急车辆、货车不能通达一些场所?某些路段对某些车辆在某些时段是不是应该禁行等。回答这些问题是开发交通模型的一个重要原因。 2.经济效益分析 对交通设计方案进行经济效益分析的核心是计算方案实施后每年带来的经济效益折算到基准年的金额(净现值)后,除去建设和运营费用的净现值( et p ese t value)。影响经济效益的主要内容包括出行时间、事故率和车辆运营费用的变化。而影响这些内容的计算的关键变量就是交通量和出行的分布。 计算经济效益需要把出行要素,包括时间和交通事故等,换算为统一的标准。通常使用的标准是价值。具体地讲,就是时间价值和交通事故价值。时间价值与出行目的有关,如英国工作出行的时间价值为28.68英镑(约合290元人民币,2010年价格);非工作出行的时间价值是5.71英镑。交通事故死亡一人的价值是163.2万英镑。在衡量环境的影响时,需要单位排放量价值和其他因素的价值,如英国交通部规定减少1t二氧化碳的价值相当于53.55英镑。 3.环境影响 交通对环境的影响越来越受到公众的关注。噪声和尾气排放已成为公共的焦点问题。交通对环境的影响远远不止于噪声和汽车尾气排放,它还影响到城市环境包括对城市的分割,对行人的影响,对城市景观、历史文化遗产、生态和自然环境、水质和土壤的影响,以及建设对生活造成的不便等。对有些内容的衡量不容易转换成经济价值,对它们的影响可以结合定性和定量分析的办法来进行。 ------------ 第4章 城市道路交通空间设计 4.5 城市道路横断面交通设计 ------------ 4.5.1 设计过程 ------------ 4.5.2 道路等级 ------------ 4.5.3 道路通行能力 ------------ 4.5.4 设计车速 ------------ 4.5.5 服务水平 ------------ 4.5.6 停车视距 ------------ 4.5.7 机动车道 道路不但需要对多种车辆提供服务,包括小客车、大小货车、公共汽车等,还要为行人和非机动车提供服务。各种车辆具有不同的外形尺寸是决定车道宽度的基础。图4-15所示为一些典型车辆的尺寸。图4-16所示为行人通行时的尺寸。在进行道路交通设计时,需要明确各种需要服务的车辆和尺寸及行人、自行车、电动车和其他非机动车的使用要求。 图4-15车辆的典型尺寸 图4-16行人对道路的使用 《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012)对车型标准尺寸进行了规定,如表4-9所示。 决定车道宽度需要考虑以下因素: ●不同车辆的交通量、构成和比例; ●行人、自行车、电动车的通行需求; ●道路和人行道的分界,如路缘、路边家具、树木和绿化等; ●路边停车需要,沿路布置、使用频率和停车管理手段等; ●设计车速; ●有无弯道; ●有无可能设单行道的要求,或者在双向通行的某段需要双向车流交替通行使用一条车道。 图4-17表示常见车辆的大小和车道宽度的关系。英国一般采用的标准车道宽度为3.65m,但车辆若在这个宽度上超越自行车显得不够宽裕,因而对骑自行车的人并不理想。在很多情况下,特别是在建成区,窄的车道便于行人横穿,并且能够在并不减少太多通行能力的情况下降低车速。在多数交通混行的城市道路上,多于3m宽的车道并非必要。在一个交通信号灯停车线前,如果重型货车和公交车辆的流量很小,则2~2.5m宽的车道足以满足大部分车辆的通行要求,这样也会减少对道路宽度的要求。 我国《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012)规定了一条机动车道的最小宽度,如表4-10所示。 图4-17车辆和车道宽度 机动车道路面宽度应包括车行道宽度及两侧路缘带宽度,单幅路及三幅路采用中间分隔物或双黄线分隔对向交通时,机动车道路面宽度还应包括分隔物或双黄线的宽度。一条非机动车道宽度应符合表4-11的规定。 与机动车道合并设置的非机动车道,车道数单向不应少于2条,宽度不应小于2.5m。非机动车专用道路面宽度应包括车道宽度及两侧路缘带宽度,单向不宜小于3.5m,双向不宜小于4.5m。 道路交通设计中其他要考虑的方面还有道路横向坡度,有效的使用可以用来降低转弯半径,增加驾驶舒适性。 ------------ 4.5.8 横断面 横断面是道路交通设计的基本内容之一。横断面应按道路等级、服务功能、交通特性来设计。我国《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012)对此有比较详尽的论述。图4-18表示道路红线内无中间分隔带道路横断面的典型布置。中间的机动车道通过分隔带与非机动车分开,并附以人行道。 图4-18无中间分隔带道路断面 横断面形式分为单幅路、两幅路、三幅路、四幅路及其他特殊形式,分别如图4-19~图4-22所示。 (1)单幅路:机动车与非机动车混合行驶,适用于机动车交通量不大、非机动车较少、红线较窄的次干路和交通量较小、车速低的支路及用地不足、拆迁困难的老城区道路。集文化、旅游、商业功能为一体且红线宽度在40m以上,具有游行、迎宾、集合等特殊功能的主干路,设计规范推荐采用单幅路断面。 图4-19单幅路断面 (2)两幅路:机动车与非机动车混合行驶,适用于单向两条机动车道以上的道路。机动车交通量不大、非机动车较少的主干路和红线宽度较宽的次干路。通常,对绿化、照明、管线敷设均较有利。如中心商业区、经济开发区、风景区、高科技园区或别墅区道路、郊区道路、城市出入口道路。对于横向高差大、地形特殊的道路,可利用地形优势采用上、下行分离式断面。两幅路之间需设分隔带,可采用绿化带分隔。 图4-20两幅路断面 (3)三幅路:机动车(设置辅路时,为主路机动车)与非机动车分行,可以保障交通安全,提高机动车的行驶速度。机、非分行适用于机动车与非机动车交通量大、红线宽度大于或等于40m的道路。主辅分行适用于两侧机动车进出需求量大,红线宽度大于或等于50m的主干路。主、辅路或机、非之间需设分隔带,可采用绿化带分隔。 图4-21三幅路断面 (4)四幅路:机动车(设置辅路时,为主路机动车)与非机动车分行,可保障交通安全,提高机动车的行驶速度。适用于机动车车速高、单向机动车车道2条以上、非机动车多的快速路与主干路;机动车及非机动车交通量较大的主干路。双向机动车道中间设有中央分隔带,机动车道与非机动车道或辅路间设有两侧带分隔,能保障行车安全。当有较高景观要求时人行道、两侧带、中央分隔带的宽度可适当增加。 图4-22四幅路断面 在车速大于60km/h、双向4车道及以上的道路,理想情况下应设置中央分隔带对双向车流予以隔离以增强安全性。如果无法设置中央分隔带时,应该使用路面标志或不同颜色的路面来分离双向车流。 分隔带可以用来安装道路设施如灯柱、龙门架支柱、路标等。如需安装,则需要留出一定的空间用以维护。如在速度较低的道路设置中央分隔带,应按一定的间隔预留出口以便维护或出现事故时为车辆提供临时出口。在平时这些出口应该设置可移动的障碍物以防止车辆无秩序地掉头。分隔带的宽度通常是1m。如果需要对行人提供过路安全岛,如果仅仅是行人分隔带的宽度应不低于1.2m以便滞留驻足;如果有自行车或轮椅,则需要2m。 路缘带置于人行道和机动车道之间,主要用来把人和车分离开来。它同时也提供一个绿化和安装路边设施的空间,如灯柱、行人栅栏、邮筒等。路缘带不一定要有,它的宽度也要根据需要来决定。 路缘石的高度有高有低。在公用空间道路的设计中常常为零,路缘带和道路在一个平面上。高点的路缘在公交站台可为乘客上车提供方便。 图4-23所示为横断面的设计案例。 图4-23横断面的设计案例 我国很多城市新开发区的主干路都使用这种形式。图4-24所示两条道路占用的空间大约相等,它们的通行能力也相当,横断面设计的不同使得图4-24(a)中两边的居民区相对独立,而图4-24(b)则是一个地区的商业中心。 图4-24不同形式道路 日本道路设计标准(道路构造令)规定,所有双向4车道及以上的主干路均应按照四幅路断面设计,并设置中央绿化隔离带,以减少对向车辆干扰,提高交通安全和运行速度,增加城市绿化和景观。 道路横断面的设计还要考虑其他的内容,包括公交站点的设计和停车设计、自行车、非机动车停车及路边商铺的需要。 图4-25表示两种可能的路边停车设计办法。 图4-25路边停车设计 对城市公交和停车交通的设计将分别在本书第5章和第7章专门介绍。以下是在对道路横断面布置时需要注意的一些要点: ●如果要为自行车提供超过公交车的机会,最小车道宽度应不低于4m,最好是4.25m; ●当道路不适宜设置公交专用道时,可在交叉口之前设置公交先行区和公交优先信号,将非公交车辆挡在之后,给公交以优先(见图4-26); ●在公交车站提供自行车停车设施,有效地增强公交可达性。 图4-26公交优先区和优先信号 ------------ 4.5.9 其他 1.平曲线 平曲线参数与设计速度、弯道半径有关,以使弯道上行驶的车辆不会由于离心力的作用侧翻或滑移。传统的设计偏向大的转弯半径,但需要与征地和拆迁统筹考虑。 横断面坡度不宜太大,这主要是因为城市道路的交叉口距离较近或其他条件的限制。过大的横向坡度也使道路和两边建筑不易协调,一般不宜大于5%。尽管较大的横向坡度可以降低对弯道半径的要求,但相比较而言,降低设计车速应是更好的选择。 2.纵坡和坡长 城市道路的坡度最好不大于6%。在行人较多的地方,坡度应该更小些,最好不要超过5%。在山区城市,可能不得不接受大的道路纵度,但也不应超过8%。这也是手动轮椅可以攀登的最大坡度。车速也是影响纵坡选择的因素之一。 影响最小坡长选择的两个主要因素是驾车舒适度和最小停车视距。需要注意的是,减小视距是降低车速的手段之一。在需要车辆减速的路段,可以适当减小视距。 3.对放宽设计标准的考虑 现代的交通设计通过对车辆并非最优、但仍在许可范围的设计,不但可以设计出安全的道路,也会取得比较高的性能价格比,同时减小环境影响。 具体参数的选取可参照《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012)。在英国,有《道路路段的设计》(Highway Li k Desig ) ------------ 4.6 城市道路平面交叉交通设计 道路平面交叉是道路交通网络中的关键节点,反映在以下几个方面。 在交通方面,大多延误都发生在交叉口或源于交叉口,大多数交通事故也发生在交叉口。正因为这些原因,交通工程师总希望交叉口越少越好。在进行交叉**通设计时,尤其是比较繁忙的道路上,交通工程师设计的主要目标是满足高峰时段交通的需求。然而,在城市空间的层面,交叉口则充满了生机。显然交叉口的可达性较高,它可由多个方向到达并能向多个方向分流。因此交叉口周围是大型建筑选址的上佳位置。交叉口也是一个地区自然的路标。不管是用机动车还是步行和非机动车,它们都通过交叉口来寻找其目的地。在交叉口设置地标性的建筑或其他有特点的设施,如大众艺术品,就非常合适。这就要求在对交叉口进行交通设计时,要使其在交通方面的功能和公共空间的功能达到一个良好的平衡。 交叉口经常是多方式交通混合的地方,为非机动车交通——尤其是行人——提供方便是交叉**通设计的重要内容之一。如果过多地强调其通行能力和交通安全,尤其是机动车的通行能力而看轻其城市空间的功能,则设计出的城市很难有吸引力。 方便安全的过街设施是交通设计的另一个重要方面。过街天桥、地下通道对行人和自行车来说很不方便,尤其是地下通道容易使人缺乏安全感。过街天桥的引桥占地影响人的视觉,会对环境造成负面影响。比如,在道路的通行功能比较重要时,如果不得不提供过街天桥或地下通道,其位置应选取在行人的期望线上,尽量短(可设置电梯或自动扶梯),有充分的宽度(见图4-27)。 图4-27地下通道 1.交叉口间距 交叉口间距在很大程度上受最小停车距离的影响。最小间距应大于以正常车速的85%速度行驶的车辆的制动距离。是否设置交叉口不仅要考虑最小停车距离,还要通盘考虑其他因素,包括道路的等级、通行通达的需要、土地开发区块大小的影响、与上下游交叉口的关系及对道路安全和延误的影响等。 2.视距三角形 视距三角形(XY距离)是用来保障主路和次路相交交叉口的安全视野。如图4-28所示,X边距离是从次路停车线(或次路中线和主路路缘延长线相交点)向后测算的距离。Y边距离是从次路中线延伸与主路相交点车流反方向测算的距离。Y距离是将要上主路的次路车辆能看到主路上的距离,也就是主路上的停车距离。在英国,在建成区建议采用的X值是2.4m,基本上是车前保险杠和驾驶人之间的距离。当采用大的距离,如4.5m时,次路上可能会有两辆车同时利用主路同一车头间距进入主路。过大的X值容易造成次路的车辆抢道进入主路。Y值见上节。在该三角区域中,主、次路的车辆应能无遮挡地相互看到对方。 图4-28视距三角形 3.交叉口形式 交叉口形式类型(见图4-29)可分为以下4种: ●优先权交叉口; ●环形交叉口; ●信号控制交叉口; ●立体交叉口。 广义地讲,道路的不连续点也可以定义为交叉口。这些包括: ●行人过街处; ●道路变窄,拓宽点; ●道路合并和分出段; ●铁路平面交叉口。 在英国及欧洲,交叉口的形式很多,随历史、地势的影响而设,其形式灵活多变。这些没有被机动化所放弃,更没有用千篇一律的规整的十字交叉口来代替,有效地保护了城市历史、形态和文化风貌。 图4-29平面交叉口的形式 不同的交叉口形式可以通过组合设计出更适合当地情况的交叉口。例如,信号控制和环形交叉口相结合。这尤其在交通量比较大的时候可能产生更好的效果。网络的交通组织策略也会对交叉口的形式选择产生影响。图4-30表示不同的交通量范围可能采用的交叉口形式。图中,交通量是日平均值。需要注意的是,这个划分范围没有考虑交叉口转向交通量的不同,尤其是左转交通量的大小,也没有考虑各交叉口形式中具体设计的差别。在具体设计时,需要按具体的需求和道路条件设计出适合当地情况的交叉口。 交叉口设计要考虑的主要问题有安全性、通行能力、延误、对油耗的影响、污染和噪声等。此外,还要考虑交通组织的要求,包括与周边建筑的关系及可能的单行道设置。设计的目的是减少、减轻事故,提供适合需求的通行能力以减少过大造成的资源浪费和过小造成的延误,保障各道路用户的需要,通过减少车速变化和停车启动的次数来减少油耗,进而减少对环境的影响,减少交叉**通的需求与周边建筑可达性需求的冲突。 图4-30交叉口形式和交通量 据统计,有一半以上的交通事故发生在交叉口。因此,交叉**通设计的一个重要原则就是尽量把有冲突的交通流分开。这不但包括机动车和机动车之间的冲突,更包括机动车和非机动车及行人的冲突。此外,还包括对车速和视野的设计。几何设计应有一致性和连续性,不要让驾驶人感到意外,尽量避免交叉口的形式变化过多。 通行能力和延误与交通拥堵紧密相关。延误由两个方面造成,其一是几何设计和控制方法的使用造成的延误叫作几何延误,如没有优先权需要停车造成的延误,转弯半径小对机动车的延误会比对转弯半径大的延误要大;长周期的信号控制延误比短周期要大。另一个延误是由于交叉口拥堵造成的延误,叫作拥堵延误。当交通量接近通行能力时,拥堵延误开始直线上升。正常运行的交叉口延误应该以秒计算,个别延误多的交叉口也不应多于2分钟。但是如果一条出行线路上有众多的交叉口,这些延误的总和可能是相当可观的。当路网延误较大时,则应考虑网络的组织优化的策略,包括公交优先,或采用某方向的禁行而延误或排队移到其他地点。 交叉口的几何设计和控制方案密不可分,而其前提是基于对需求的分析。交叉口的交通设计通常采用通用的软件来辅助完成。英国交通研究所(TRL)有一系列的交叉口设计软件,如PICADY、OSCADY和ARCADY,它们分别用来为让行通行的交叉口、信号控制交叉口和环形交叉口进行设计。 4.过街设施 过街设施在我国当前交通设计中是一个容易被忽略的道路设计内容。为行人和自行车过街提供方便不但能够减少事故,增加道路通行能力,还能增加道路街道周边的吸引力。过街设施应设置在行人的期望线或靠近期望线的位置,这样也能减少使用护栏,避免交通混乱。过街设施有很多形式,包括: ●灯控过街设施; ●人行横道线; ●抬高路面; ●行人岛和路沿外延; ●其他非正式的过街设施。 灯控过街设施可以和上下游交叉口的信号相协调,如绿波,以减少车辆延误。为减少行人延误,行人过街信号周期可以设置成上下游交叉口信号周期的一半再来协调。 人行横道线是用来给行人优先通行权的手段之一,我国《道路交通安全法》第四十七条规定:机动车行经人行横道时,应当减速行驶;遇行人正在通过人行横道,应当停车让行。机动车行经没有交通信号的道路时,遇行人横过道路,应当避让。但遗憾的是,由于各种原因,尤其对法规的轻视,在人行横道线内通行的行人的路权得不到保障,引发了“中国式过马路”。 抬高路面到路缘石高度可以降低车辆速度,给行人优先的暗示,帮助行人过街。路中的行人安全岛提供二次过街的机会,既可以减少行人过街的延误,还可以提高过街的安全性(见图4-31)。在支路上,把道路变窄的设计可以减小过街距离,同时能够降低车辆的通过速度。图4-32所示为使用车辆减速拱、安全岛和降低路缘高度设计的过街设施。 图4-31二次过街设计 图4-32行人过街设施 5.优先权控制交叉口 用优先权来管理和控制的交叉口是针对城市道路交通量较低的次要道路(支路)与主路衔接的一种形式。支路上的车辆等到主路车流有空隙时进入主路。这种形式不需要信号控制,维持费用低,占用空间较小。在设计中,应采用些办法来使主次更加分明,在次路上增加车速控制设施,如减速卧拱(见图4-33),或者抬高路面(见图4-34),尤其是后者,由于抬高了路面,既对支路上车辆有抑制作用,又给行人和非机动车通过提供了方便。 需要注意的是,当主路交通量增加时,可插车间隙变小、变少,次路上的车辆不易进入,容易引发交通事故。 图4-33减速卧拱 图4-34抬高路面 优先权控制的交叉口有3种基本类型: ●三岔交叉口; ●偏移交叉口(stagge ed ju ctio s); ●十字交叉口。 ①三岔交叉口。两个平面相交的道路大约以垂直的角度相交,如图4-35所示。 图4-35三岔口让行控制 ②偏移交叉口。3条道路相交平面,主路连续,另外两条次路与主路相向错位交汇,如图4-36所示。 ③十字交叉口。两条平面道路垂直平面相交,如图4-37所示。 图4-36位移交叉让行控制 图4-37十字交叉让行控制 根据主路的特点,还有以下4种变化: ●让行控制交叉口; ●有导流岛的让行控制交叉口; ●加装局部分隔带的让行控制交叉口; ●有分隔带的让行控制交叉口。 ①让行控制交叉口。在主路上没有物理或以标线形式标出的导流岛,在次路上也没有渠化,仅用让行标线表示,如图4-38所示。 图4-38有导流岛的让行控制 ②有导流岛的让行控制交叉口。常是三岔交叉口或有偏移的交叉口,在主路上有标出的导流渠化岛以引导交通流。 ③加装局部分隔带的让行控制交叉口。也常是三岔交叉口或有偏移的交叉口,在主路上设有物理分隔以诱导交通流并在中心形成一个停车等待区域,如图4-39所示。 图4-39有局部分隔带的让行控制 ④有分隔带的让行控制交叉口。主路上双向交通设有物理分隔,以类似局部分隔带的让行控制设计诱导交通流,并在中心设计一个停车等待区域,如图4-40所示。 图4-40有分隔带的让行控制 对不同的交通量,英国道路和桥梁设计手册中给出了大致参考范围,如图4-41所示。 图4-41车流量和让行交叉口的形式 6.环形交叉口 环形交叉口(环岛),是一个围绕中心环岛单行的交通系统,如图4-41所示。在环岛单行系统中的车辆相对于入口等待进入的车辆具有优先权,同在环岛中左侧行驶的车辆相对于右侧行驶的车辆具有优先权,以方便车辆驶出环岛。环形交叉口的有效运作需要车辆遵守规则,也在一定程度上有赖于驾驶人对环岛中出现的行车空隙有效把握的程度。 环形交叉口的占地面积较大。在交通量不大的情况下,如夜间,车辆不停车经过环岛的机会较多,运行效率因而较高。此外,环形交叉口用来服务掉头车辆非常方便,适于在有连续的中央分隔带的道路上使用,以避免其他不太安全的掉头形式。在道路不太拥挤的情况下,环形交叉口带来的延误相比相应的信号控制的交叉口要小,也很适用于有较大左转车流的情况。但是它不能像信号控制的交叉口那样方便地用来为交通控制管理服务,对非机动车和行人的通过也不太方便。 图4-42环形交叉口 此外,环形交叉口次路上的车流和主路车流的优先次序一样,这样容易造成主路上车辆排队,使其等待时间相对次路车流要大。这种情况在高峰期会比较明显,因此在某些入口可能需要加装信号控制来加以调整。在环形交叉口安装信号控制还会增加非机动车的安全性。环形交叉口有降低车速的效果,很适合用在道路等级转换的交叉口,但在速度较高的道路终点使用容易造成事故。 环形交叉口的入口应不多于4个,4个以上入口的环形交叉口一般规模较大,车速偏快,这样容易使司机分不清哪个出口。 环形交叉口形式有两种,一是标准环形交叉口(见图4-43),二是微型环形交叉口(见图4-44)。 图4-43标准环形交叉口 图4-44微型环形交叉口 标准环形交叉口的中心岛有路缘,直径大于或等于4m,通常入口有展宽。入口一般为3~4条车道。由于需要很大的尺寸,环形交叉口一般不适于建在单向3车道及以上的道路上。对于单向3车道及以上的大型环形交叉口,可以考虑设置信号控制,如图4-45所示。 图4-45信号控制的环形交叉口 微型环形交叉口环形道的中心是一个直径小于4m的圆形凸起。进口的展宽道可有可无。在英国,微型环形交叉口仅用在车速低于30英里/小时(约45km/h)的道路上。 7.信号控制交叉口 信号控制交叉口的车辆通行用信号灯为冲突车流分配通行时间。信号控制系统的发展使它不但能够对单点交叉口多种需求包括公交、行人等进行优化管理控制,而且还能在网络层面进行优化控制管理。常用的优化策略包括: ●加强道路等级的功效; ●公共交通优先通行; ●为行人、自行车过街提供方便; ●给某些车流提供最大的通行能力,而限制另一些车流的通行; ●对需求和排队进行管理; ●提高交通安全; ●在高峰时段发挥环形交叉口的通行潜力。 信号控制交叉口的使用非常广泛。它占地面积一般比环形交叉口小,可以应对大流量的交通,对行人和自行车相对友好。即使在信号交叉口没有提供专门的相位,由于行人可以在有冲突的机动车流亮红灯时或车辆清空时通过,行人过街相对方便。在英国,信号交叉口的安全性不如环形交叉口。此外,信号设备、灯头、杆件、机柜的安装容易使交叉口显得杂乱。 信号控制交叉口经常可以设置右转专用车道来增加交叉口通行能力。右转车道可以使用让行标志,也可以由信号灯控制。但需要注意的是,由于行人过街增加了一个障碍,会增加行人过街的困难程度。在欧洲,很多信号控制交叉口都设有自行车前置区以方便自行车安全通行。 在高峰时段之外,信号交叉口的延误会比较大,因此应该尽量减少相位数、缩短信号周期以减少延误,或者高峰时段、平峰时段和夜间分别采用不同的信号配时方案。根据交通需求的变化进行自适应信号配时方案是一种先进的信号控制方式,具体内容参见《城市交通管理与控制》。 有关立体交叉交通设计部分,参见第9章城市道路立体交叉交通设计。 ------------ 第4章 城市道路交通空间设计 4.7 城市道路慢行交通系统设计 ------------ 4.7.1 概述 步行是一项使人愉悦的活动,散步、漫步、甚至疾步都带着些浪漫色彩。 虽然有时赶工作步行上班或遇到刮风下雨时,会想到乘车的好处,但实际情况是,开车上班往往时间更长,有时还会因其他车辆加塞儿而生气,有时甚至遇上交通事故。 可以说,能够步行上班的人是现代城市中的幸运者。若城市建设中对步行建设的投入能接近对道路建设的投入,如建设高质量、美观的遮挡、愉悦的景观、安全保障的设施,那么步行还是比较舒适惬意的。 因为小汽车内狭小的空间和步行所具有的天空是不可相提并论的,而宽阔的空间往往是人们的喜爱。 更何况步行有益健康,能够减少个人和社会医疗开支,也不排放汽车尾气,不像小汽车那样对其他出行者具潜在的对生命的威胁,更没有那些打扰路人、住家的笛声和噪声等外部效应。 一座现代城市中,如果有众多的行人,也就意味着这座城市是座幸福的城市。 步行也是生活的必需。每个旅程往往都始于步行并终结于步行。每位行者的旅途中都会有各种各样的环节,如换乘、购物,使他/她成为步行者。 轮椅使用者、婴儿车的使用者和看护者也是行人,还有身体行走不便的人,尽管对他/她们的服务可能需要特殊的设计以使他/她们的步行尽量舒适愉悦。 步行是每座城市交通系统不可或缺的组成部分。据英国的调查,在1英里出行范围内,有超过80%的出行是步行。 步行在更短距离的出行中所占比例会更大。甚至在超过1英里的出行距离中,步行出行仍占10%。 总而言之,在城市的所有交通出行中,大约有三分之一是由步行完成的。 对步行的投入也是公平的投入,老人、孩子、穷人、富人都需要使用。 鼓励步行和骑自行车有很多好处,包括减少车辆使用带来的车辆废气排放、减少交通碰撞事故和改善个人健康条件、增加城市的活力等。 一座优秀的城市总有一个卓越的慢行交通系统,行人活动的水平是一个城市生命力和商业发展的标志与象征。 一个优秀的小区也往往伴随着良好的步行设施。为步行和自行车提供服务,创造一个富有魅力、安全和四通八达的慢行交通系统是提升人们生活水平的关键,也是城市设计和交通设计的关键内容之一。 ------------ 4.7.2 步行系统 人行道的多寡和质量是决定人们是否愿意步行的一个关键因素。设计提供优良的人行道的作用包括以下几项。 ●增加步行的吸引力。研究表明,人行道如果不能给人们以舒适的感觉和经历,对人们到这个区域会有排斥作用。步行出行的动力不但受出行距离的影响,还受质量和感受的影响,不良的步行环境使人感觉哪怕1分钟也是多余,而良好的步行环境则能使人流连忘返。 ●把短距离出行吸引到步行上来,不但能减少小汽车出行,在公交拥挤的城市,也有利于改善公交服务,促进可持续、环境友好的出行,同时带来健康的收益。此外,定期步行出行不但有益个人的健康,还能由此带来更为广泛的经济和社会效益。 ●在伦敦,全程步行出行的比例占全部出行量的24%。除此以外,其他的所有出行也都或多或少地含有步行,如从地铁或公交站到家或从家到地铁和公交站点。这些是建立在良好的步行环境基础之上的。 步行是最重要的短距离出行方式,尤其是在2km内的出行。它取代小汽车出行的潜力最大。事实也证明,系统化、高品质的行人设施可以大幅提高步行出行的比例。 行人或自行车交通设计要求如下。 ●系统化设计,即从起点到终点完整的路径和路网,尤其是要对通向一些重要目的地的路径进行设计; ●路径应力求最短,避免绕行,尤其是穿越交叉口的路径; ●路径要连续,需要穿越交通繁忙的道路时,应尽量提供平面穿越; ●路径要能给人良好的视野和方向感; ●在路径上,人们应该能够不受干扰,如停车和路边设施等。这些尤其对行动不便的人影响会更大; ●充分考虑到安全,给人以安全感; ●与周围环境融合,美观、整洁能给人以愉悦,并尽量减少噪声。 服务水平是衡量出行者所感受到的出行质量的指标之一,感受的重要标志是出行者在出行过程中可自由选择的自由度,包括速度和方向等。可选择的空间越大,感受会越好。根据服务设施的不同,可对道路交通设施的服务水平进行分级。服务水平分级是为了说明道路交通设施在不同交通负荷条件下的运行质量,不同的道路交通设施,其服务水平衡量指标是不同的,具体如下。 1.行人交通服务水平 约翰·富林(Joh F ui )在20世纪70年代对行人和行人交通设施的关系进行了开创性的研究,为行人交通设施的设计提供了基础。 行人交通设施的设计少不了对人体(平面)尺寸的界定。约翰·富林的研究发现,一个典型男性的尺寸是宽度57.9cm、厚度33cm。 在他对行人的研究中,对步行道的服务水平进行了划分,如表4-12所示。 表4-12中,A为自由行走,B为有个别冲突现象,C为速度开始会受到影响,D为大多数人行走速度受到影响,E为所有人行走速度受到影响,F为行走不由自主。 他发现,当每人占有的面积是3.25m2 以上是人的行走不受限制,规定为A级。最糟糕的状况是当人均面积小于0.46m2 时,人的行走就会出现不由自主的现象,规定为F。表4-13所示为行人服务水平的衡量标准。 图4-46表示人的尺寸和服务水平的关系。值得注意的是,约翰·富林定义的典型男性尺寸可能较大。 图4-46行人的尺寸和服务水平的关系 当然,道路上空手行走的人并不多,往往携带有行李、包裹,还有手推车、轮椅等。 与机动车道交通设计相同,步行速度是行人交通设计的另外一个基本参量。He de so 研究发现,步行速度呈高斯分布,其平均速度是1.34m/s,标准方差为0.26m/s。从上述富林的研究中发现,在人的密度达到C级服务水平时,行人的速度会开始受到影响。权且用0.43人/m2 和速度1.34m/s为参考,用流量=速度×密度的关系可以得到流量为2074人/(h·m)。当然,通行能力还会大于该值。英国运动场地安全规范规定,在能保障安全的情况下,最大流量是109人/(mi ·m),或者是6540人/(h·m)。 我国住房和城乡建设部《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012)规定人行道服务水平如表4-14所示。 2.坡度 人行道应尽量平缓,若必须设计坡度,也应该尽量不大于5%。8%为其上限值,达到该值时,不但大多数轮椅使用者无法通过,而且还有翻车的危险。如果在某些地方不得不设计大于8%坡度的人行道,就需要考虑设置栏杆、把手等辅助设施。 瑞典《共享道路》手册中,对人行道的坡度有很好的描述,具体如下: ●坡度1%对谁都不是问题; ●坡度2%对大多数人都不是问题,该坡度对排水也很有好处; ●坡度2.5%对很多人也不是问题,但有不少人开始会感到吃力; ●坡度2.5%开始会有问题; ●坡度>2.5%对很多使用人力驱动轮椅的人几乎是不可能的。 3.人行道和人行道网络(见图4-47) 目前,在大多数城市的交通设计中,机动车占有主道地位,人行和非机动车交通只是作为机动车设计的附属,在很大程度上被忽略。建设和维护一个完整、有效、安全、连续、舒适、明亮的人行道网络能够顺利通达主要的目的地,包括居住区、商业区、城市广场、交通枢纽等,这应是一座城市交通战略的重要部分。行人系统应设置无障碍设施,符合现行行业标准《城市道路和建筑物无障碍设计规范》(JGJ 50)的规定。 图4-47人行道 4.通行能力 设计人行道宽度时,应充分考虑到人行交通量,人行道的通行能力应能满足需求。我国在设计人行道时采用的设计标准——《城市道路工程设计规范》(CJJ37-2012)——规定人行道的通行能力如表4-15所示。 注:hg为绿灯时间(绿灯小时) 5.人行道宽度和高度 设计人行道宽度时,既要充分考虑到人行交通量,同时也要考虑行人特性。作为参考,正常人行走需要70cm宽度;但是如果拄拐杖行走,至少要75cm;带着导行棍或导盲犬的盲人则需要1.1m宽度;需要搀扶的人需要1.2m。宽度2m的人行道可以满足两个轮椅并排行走。表4-16所示为《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012)对人行道宽度的规定。 为了让行人畅通无阻,道路的净空高度也很重要,特别是对有视障的人员。有绿化的人行道尤其需要注意。净空高度应有2.3m。 值得注意的是,如何应用这些标准。这些标准不但与人行道宽度有关,还与人数有关。这就需要对行人进行调查和需求预测,根据道路的情况确定期望的和可以达到的标准,并在有困难时寻找到相应的解决办法,在空间资源不能同时满足各种道路用户的情况下,应给行人以优先考虑。 另外,需要注意的是,人行道总宽度和有效宽度。有些人行道设计够宽,但是经常看到人行道上被电线杆、书报摊、垃圾箱、停车等所占有,这种现象要尽量避免。 人行道的设计要尽量和人行的期望相一致。在交叉口,小的转角对行人比较有利;大转角则对车辆较为有利。如图4-48所示在小转角的交叉口,行人的路线和期望线是条直线。而图4-49所示的设计需要行人绕行。对于图4-48的设计,转弯车辆需要较多减速,因此行人不需要看很远的距离来寻找通过机会,即行人视野不用太广,如图4-50所示。这样容易使行人建立优先通行权。而对于图4-49的设计,车辆不需要太多的减速,而由于车速较快,行人必须要看得更远(即视野要宽广,见图4-51)以求安全通过,这样容易造成车辆优先。但是小的转角对大型车辆转弯不利,就需要考虑道路要够宽,使大型车辆能够适用整个路面来转弯,转角路缘要有一定的强度承受可能的车辆越上路缘的压力。 图4-48小转角和行人期望线 图4-49大转角和行人期望线 图4-50小转角和行人视野 图4-51大转角和行人视野 机动车道和人行道通过高差进行分离可以给行人提供交通安全保护和有利于排水等。 在学校周围、商业区、旅游区等行人较多的地方的支路交叉口入口,可以进行抬高路面设计,使行人能够在一个平面通过,如图4-52所示。 在穿越较宽的道路时,要考虑在人行过街横道上设置行人过街安全岛,《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012)规定,机动车道总宽度大于16m时,行人过街安全岛的宽度不应小于2.0m,困难情况不应小于1.5m。 图4-52路面抬高的交叉口 有信号控制的过街设施,信号的设置要考虑行人等待的忍受力,一般不宜超过90s,清空时间要符合行人安全过街所需的时间。 《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012)对人行过街设施的布设、人行天桥和人行地道的设置、步行街的设计等都有明确的要求。其中人行横道的设置要求: ●交叉口处应设置人行横道,路段内人行横道应布设在人流集中、通视良好的地点,并应设醒目标志,人行横道间距宜为250~300m; ●当人行横道长度大于16m时,应在分隔带或道路中心线附近的人行横道处设置行人二次过街安全岛,安全岛宽度不应小于2.0m,困难情况下不应小于1.5m; ●人行横道的宽度应根据过街行人数量及信号控制方案确定,主干路的人行横道宽度不宜小于5m,其他等级道路的人行横道宽度不宜小于3m,宜采用1m为单位增减; ●对视距受限制的路段和急弯陡坡等危险路段及车行道宽度渐变路段,不应设置人行横道。 ------------ 4.7.3 自行车道系统 自行车是城市交通中重要的交通方式之一,也是益于健康可持续的方式。对短距离出行,自行车是机动车的有力竞争交通方式。在荷兰有31%的出行是用自行车完成的,这还不含用自行车作为辅助方式的交通出行。在英国,像牛津、剑桥之类的大学城自行车出行的比例也高出一般城市。 在城市,电动自行车还可以进行比较长距离的出行,但也会带来一些其他的问题。英国全国交通出行调查表明,自行车出行的平均距离为5.9km。我国《城市道路交通规划设计规范》(GB 50220-1995)规定,在设计自行车道时,考虑的自行车最大出行距离,在大中城市应按6km计算,在小城市按10km计算。图4-53所示为人行和自行车道。 图4-53人行和自行车道 1.自行车交通基本参数和服务水平 在道路和自行车道的设计与停车设计中,自行车的尺寸具有关键作用。典型的自行车长约1.93m、宽约0.65m。但是,自行车有很多类型,在设计中都需要给予考量。我国《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012)规定,设计采用的尺寸如表4-17所示。 作为通勤出行,自行车速度通常希望在20~30km/h。在平坦的路面上,自行车的平均速度约为20km/h,交叉口、转弯、坡度、视野及与行人和其他车辆的混行程度都会对速度造成影响。 对自行车道的良好设计还取决于以下几个因素: ●自行车在运动中需要的空间; ●有障碍物时需要的净空; ●与其他车辆需要保持的距离。 自行车的骑行很难保持一条直线,速度比较低时横摆比较大,随着速度的增加而变小,在0.2~0.8m。如图4-54所示。 自行车的骑行需要与静态障碍物保持一定的距离,这些障碍物包括路缘石、灯柱、垃圾箱和其他路边设施及侧墙和栏杆等。英国交通部对从车轮到这些路障的距离的建议如表4-18所示。 图4-54骑自行车的摆动 当自行车之间超车和机动车超越自行车时,它们之间需要有一定的安全距离,该安全距离随着车速的增加而加大。英国交通部建议,自行车和自行车之间采用0.5m,如图4-55所示;机动车与自行车之间,采用车速30km/h时为1m,50km/h时为1.5m。如图4-56所示。 图4-55自行车之间的净空 图4-56自行车、机动车及路缘之间的净空(车速30km/h) 要使自行车取得舒适的骑行环境,自行车道的设计要能够达到一定的服务水平。《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012)对不同服务水平进行了分级,如表4-19和表4-20所示。 2.坡度 由于自行车的动力由骑行者提供,因此其爬坡能力有限,并且骑行者一般都会尽量避免爬坡。在进行自行车设计时,应尽量避免爬坡。自行车道的坡度应不超过3%,在短于100m的距离内,坡度可以增加到5%。特殊条件不,不超过30m距离的坡度可增加到7%。需要说明的是,这些是一些总的原则,并非一成不变。图4-57所示是在地下通道进出口为自行车进出所做的设计。 3.自行车道和自行车道路网络(见图4-58) 设计一个自行车道路网络与设计步行道路网络相同,需要遵循5项基本原则,分别是连通、可达、安全、舒适和愉悦。 图4-57地下通道口处为自行车进出所做的设计 图4-58自行车道路网络 连通:自行车道路网应能够与一座城市所有的主要目的地提供连通服务,并且连通应尽量直,不需要绕路;骑行路线和主要目的地要有明确的路标;路线上应少有障碍物,包括路边设施和停车;尽量减少在交叉口的延误;车道的设计要充分考虑对维护、养护的需要。 可达:骑车出发地要提供对主要目的地的直接通道,包括公交站点和一些机动车不易到达的地方,如公园和禁止机动车通行的区域。线路要有连续性、连贯、标准一致,甚至包括车道材料和彩铺。 安全:自行车道路网络的安全性,包括避免事故和避免犯罪。避免事故需要保证交通基础设施的安全使用。在机、非混行条件下,要尽量减少机动车流量和降低机动车车速。在设计中,尽量减少自行车和行人的冲突,提供良好的照明,开放的空间设计及监控设备的设置等都有助于减少犯罪现象。 舒适:交通基础设施的设计要符合设计标准,包括车道宽度、坡度和路面质量。使用下沉的路缘设计,以避免台阶对行人和非机动车阻碍。 愉悦:自行车道路网络的设计和维护应尽量减少噪声,无垃圾,美观,与周边环境融为一体。路线上的商店、可供休息的场所、遮荫绿化设施和其他高质量的公共空间等都会对骑行自行车和步行产生吸引力。 在机动车速度较低的道路上,30km/h以下,可以设计自行车与机动车安全混行。在机动车流量不大,且大型车辆较少的情况下,机动车速度在30~50km/h时,自行车还能与机动车安全混行。当机动车速达到50~60km/h时,就需要考虑机、非分离设计。而当机动车速达60km/h以上时,必须进行机、非分离设计。 4.有效宽度 一辆自行车单独骑行需要1m宽度,而超越另一辆自行车时则需要0.5m的侧向净空距离,即2.5m有效宽度。当有效宽度为2m时也能超车,但需要谨慎。双向行驶的自行车道应有更大的侧向净空距离,理想的最小宽度为3m。我国《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012)要求: ●非机动车专用道路面宽度应包括车道宽度及两侧路缘带宽度,单向不宜小于3.5m,双向不宜小于4.5m; ●与机动车道合并设置的非机动车道,车道数单向不应小于2条,宽度不应小于2.5m。 5.通行能力 我国《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012)规定: ●不受平面交叉口影响的一条自行车道的路段设计通行能力,有机、非分隔设施时,应取1600~1800veh/h;无分隔时,应取1400~1600veh/h; ●受平面交叉口影响的一条自行车道的路段设计通行能力,有机、非分隔设施时,应取1000~1200veh/h;无分隔时,应取800~1000veh/h; ●信号交叉口进口道一条自行车道的设计通行能力可取为800~1000veh/h。 机、非混行道路通常为等级较低道路。这些道路交叉口的交通设计与行人道类似,由于自行车速一般要低于机动车,大的转角对自行车不利,也不安全。相反,小的转角迫使机动车减速,这样可以减低机动车的强势,如图4-59和图4-60所示。 图4-59高速机动车抢道 图4-60自行车和机动车速度相当 与步行出行相同,骑自行车出行有很多好处,有益于减少机动车带来的尾气排放,减少交通事故和拥堵及有益于健康。 在城市里占大多数的低等级道路上,设计自行车道时,首先应该考虑的是能不能减少机动车交通量,降低机动车车速以帮助混行的自行车建立优势。减小机动车道的宽度是交通宁静化比较简单有效的手段之一。在发达国家,经常给自行车道涂铺以不同的颜色,帮助建立自行车的优先权。 自行车道交通设计还需要考虑自行车停车设计问题,图4-61所示为一个路边平面自行车停车场,图4-62所示为一个火车站的立体自行车停车场。 图4-61平面自行车停车场 图4-62立体自行车停车场 ------------ 第4章 城市道路交通空间设计 4.8 城市道路沿线进出交通设计 ------------ 4.8.1 对土地开发的控制和管理 ------------ 4.8.2 道路衔接设计 与4.3节网络设计不同的是,本节主要讲述如何将新的衔接道路引入到道路网络中,该道路的交通量通常较小,因而其设计也相对简单。同样,城市道路沿线的连接也要首先了解道路各用户,充分考虑他们对交通出行的需求,包括非机动车、行人、自行车、货车、公共交通。 道路的承受力是决定土地开发建设是否可行的一个关键因素。当周边道路无法承受这个土地开发计划且又找不出一个可行的能够满足周边道路网络的正常运行时,就要考虑这个开发计划是否合适,是否要换一种开发方式,是否要改变土地使用的类型。 在为土地开发建设设计和道路网络连接时应尽量避免与城市主要道路的直接连接,而尽量使用地方道路。同时应利用这个土地开发建设寻找机会减少和城市主要道路连接的交叉口数目,以改善城市主路网的服务水平,提高安全性。一个常用的办法是把一些为通达服务的道路连接起来,然后连接到主路上。图4-63中可以看到居民区先用次路连接起来,车流在一个小环形交叉口汇集,然后再和一个有分隔带的主路通过一个较大型的环形交叉口连接。当然这个具体的形式是不是合适还要根据当地具体的情况进行评估确定。 在为通达交通和路网的连接进行设计时,如果年平均的每天的车流量小于500辆时,简单的T形交叉口通常能够满足设计要求,如图4-64所示。需要注意的是左转车辆安全,尤其是当每天的车流量大于500辆时,就需要考虑拓展出左转专用道,如图4-65所示。 图4-63次路和主路的连接 图4-64简单T形交叉口 图4-65有拓展道的T形交叉口 当需要和主路进行连接时,应尽量避免能够使次路直接穿越主路,如“十”字交叉,而严重影响主路的通行。图4-66显示的错位交叉口形式可能是比较好的选择。但在选择位移交叉口时,要充分考虑左转车辆带来的安全问题。当安全隐患大时就要考虑禁止左转,或者在左转的车道上设置安全岛,如图4-67所示。 图4-66错位交叉口 图4-67带有安全岛的错位交叉口 ------------ 第4章 城市道路交通空间设计 4.9 城市道路环境和景观设计 ------------ 4.9.1 城市设计 城市设计是为人们的活动生活进行空间设计的一门艺术。它不仅包括这些空间的视觉效果,更包括空间的合理使用及与生活和活动有关的各方面。城市设计是一门学问,研究如何对人、空间、建筑和街道的形态、人和车辆的移动、自然和建筑形体之间建立联系并保证城市具有吸引力。城市的设计首先是对建筑和活动空间的设计,然后通过道路满足人和物对空间移动的需要。 城市形态包括以下几个方面内容。 ●布局——城市结构(u ba st uctu e):在一个区域内,空间和路线相互连接的框架结构,或者更广泛地说是建筑、开放的空间和路线之间的相互关系; ●布局——城市粒度(u ba g ai ):居住街区(st eet block)、地块(plot)及其建筑空间分布形成的格局; ●景观:特征和外观,包括形状、形态、生态、自然特征、颜色和特征及这些元素组合的方式; ●密度和混合:一块土地的建筑密度和功能种类。密度影响土地开发的强度。土地开发强度和功能种类的不同组合会影响土地的生机和活力; ●尺度——高度:尺度是指一个建筑的大小和它所处环境的关系,或者是一个建筑各部分的尺寸大小和内容,尤其是指它们和人的尺寸的关系; ●尺度——集聚(massi g):一个建筑或建筑群的大小、形状及与其他建筑和空间的关系; ●外观——细节:一个建筑或结构外观,包括工艺、建筑技术、装饰、样式和照明; ●外观——材质:纹理、颜色、图案及材料的耐久性及其使用方式。 道路环境和景观设计,不但要考虑道路对建筑群的连续性在视觉和形态的分割,还要考虑道路和交通对一些重要视野的影响。图4-69所示为某文化遗产大门口,把机动车道路引到了门口,乱停车与该文化遗产景观产生了明显的不协调感。 图4-69某文化遗产大门口 道路环境和景观设计要考虑的其他因素包括对受保护建筑和区域视觉上的影响,对通达开放的公共空间(如绿地)可能造成的不便,以及灯光的影响等。 城市道路环境和景观设计的核心是对道路周边环境的认识,道路环境的设计需要尊重所在地的功能和特点,包括各种用户对道路的需求和使用。 总之,道路环境的设计要能够帮助和加强城市设计目标的实现,包括: ●突出地方特点; ●取得空间连续性和封闭性统一,使公共空间和私有空间有明显的界定; ●愉悦的公共环境; ●方便可达; ●空间结构清晰,一目了然; ●空间易于调整和变更; ●具有多样性,能够提供多样化、多种类的服务。 ------------ 4.9.2 空间尺度 ------------ 4.9.3 景观 据英国道路桥梁设计手册描述,景观是一个国家重要的资源。该手册还指出,英国历史上经过漫长的地质变化、自然力量作用和人为活动而积累的变化众多的景观,为人们带来了杰出的自然和文化遗产。这些遗产给人们的美感,对形成地方特色的贡献得到了广泛的认知和赞美。尽管景观随着历史会发生变化,但依然是人们未来的宝贵资源。 景观不仅是视觉的感知,可以对人的五官——视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉都会产生一定的作用。景观的内容包括: ●植物、植被、动物、地理和自然地理的特征; ●独特性,与环境的关系。区域的原始性和宁静的交通就像一个安静空旷的城区一样具有吸引力; ●人文价值,在历史和文化方面的意义。 协调道路与景观的主要办法有: ●选择不同的道路走线,包括平面走线和垂直走线。道路走线应尽量减小对现有景观的损害,如河流、水塘、树木等,并保持自然的整体性,利用地形和下沉道路设计来减少对周边居民的影响; ●植树、筑堤、造丘、水资源利用特别是雨水,设置路边的沟渠和栅栏,以及动物保护设施等; ●道路和设施的设计,包括道路等级、路面材料、标志标识和路边设施的布设。 对道路景观的设计需要由交通设计师和景观设计师一同完成,其过程大致分为3步。 第一步:道路沿线踏勘调查,调查需要保护和再造的景观,对沿途景观的特点、质量和脆弱程度给予描述。具体内容包括: ●地形图; ●天际线; ●需要保护的景观; ●有特点的景观; ●有潜在价值的景观; ●有特色的植物、植被; ●具有历史、文化意义,或者对当地比较重要的地点和区域; ●现有的居住区及其相互联系; ●其他有价值的景观; ●景观和区域的特殊限制; ●需要整治和再造的景观与地域; ●有开阔视野的地点、区域及视野的方向,道路可能会对视野造成负面影响的地方。 第二步:景观现状分析,确定受影响的景观和因素,以便为选线提供依据。具体内容包括: ●分析道路沿途景观。包括地形、地貌、历史和文化的意义、植物、植被、生物、生态,对景观不同方面的特点重要性予以罗列,同时找出正面和负面的影响; ●景观分类。把大致类似的景观并为一类并评估其特点、质量,如非常有吸引力的成片树林,同时对不同类型景观的相互作用加以分析描述; ●方案设计。包括高架或下沉段对景观的影响。对一些重要视角,可以通过视觉包络线和照片叠加来表现景观的变化。图4-72所示为把方案叠加到原图(见图4-73)后的效果。 图4-72叠加后图像 图4-73原始图像 第三步:方案优化。对景观进行进一步评估,包括道路沿线的视觉包络线,分析评估道路对包络线区域建筑的视觉影响程度,如夜间路灯、车灯对居民的影响等。 ------------ 4.9.4 路边家具 路边家具,或者称路边设施街道设施,街道家具是为人或车服务的设施,包括板凳、雕塑、自行车停车位、分割栏、垃圾筒、路标和路灯等,其设置和维护对道路环境和景观有着重要影响。严格地讲,树木不能算是路边家具,但它们是道路设计中的一个重要元素,因此对道路植树和路边家具布置与维护是一个需要认真考虑的问题。 路边家具需要有一定的数量,过多会显得凌乱,对人的活动造成障碍;过少起不到应有的作用。路边家具的布设遵循的原则如下: ●道路环境和景观设计应始于没有任何家具,只有当对一个家具有明确需要时才考虑布设; ●保证行人和非机动车骑行人的舒适性、安全性; ●道路交通设计应简单明了,以减少不必要的标志; ●尽管路边家具,如座椅、自行车停车等,能够增加道路的吸引力,引人驻留,但应避免过度设置,以免造成凌乱和不便; ●应避免对行人造成障碍; ●应有良好的设计,能和道路环境相融合,对具有历史意义的元素应予保留。 除上述原则之外,需要考虑的其他因素有: ●尽量减少建设和维护费用; ●改善道路两边的形象,促进经济发展,有利于突出具有历史意义的建筑和结构; ●标志要分主次,重要的标志要容易辨识,以有助于改善人的行为。 照明是道路交通设计的一部分。良好的照明能够增强交通安全,有助于保护路边建筑和设施,使人们选择步行、自行车和公交出行,减少犯罪和破坏性行为。在设计照明时要注意以下几方面: ●照明是道路交通设计的一部分,应和道路统一设计,考虑路边树木对照明的影响; ●灯光应与道路的功能和周边环境相适应; ●照明不但要给机动车提供照明,行人、非机动车道都需要提供; ●灯光的高度应与道路宽度相适应; ●灯光的强度随时间和地点可以有所不同; ●灯柱的设置应不影响步行,在有行人的地方要避免产生照明死角以增强人行安全性; ●灯光设计要尽量减少对能源的消耗。 图4-74所示为路边家具设置的一例。 图4-74路边家具(座椅和垃圾桶)的设置 ------------ 4.9.5 绿化 ------------ 复习思考题 ------------ 第5章 城市公共交通设计 ------------ 5.1 概述 截至2014年年底,中国城镇化率已达54.77%,人口的高度集中及迅速增长已经给城市交通发展带来严峻的挑战。 国内外实践经验表明,大力发展城市公共交通对于应对及解决城市交通拥堵问题、促进城市可持续发展具有重要意义。 早在2004年,原建设部在《关于优先发展城市公共交通的意见》中就提出了优先发展城市公共交通的主要任务和目标。 2011年,交通运输部发布《关于开展国家公交都市建设示范工程有关事项的通知》,提出 “十二五”期间组织开展国家 “公交都市”建设示范工程,我国公交都市创建开局良好,成效初步显现。 2013年,国务院发布《关于城市优先发展公共交通的指导意见》,为进一步实施城市公共交通优先发展战略提出了总体目标及政策建议。 目前已有37个城市获得交通运输部 “公交都市”建设批准。城市公共汽车交通(主要包括常规公共交通和快速公共交通,以下城市公共交通特指这两种交通方式,公共交通简称为 “公交”)以其线路设置灵活、建设快捷、投资小及运营费用低等特点在城市综合交通中发挥着不可替代的作用。 近年来,在国家和各级政府的政策支持下,城市公共汽车交通的发展取得了显著成效,各大城市的公交站点覆盖率不断提高,公交专用道里程逐年增加,尤其是快速公交系统得到大力推广和成功应用。 尽管如此,目前我国的城市公共汽车交通系统仍然存在着出行分担率低、缺乏吸引力等问题。 究其原因,主要是由于在公共汽车交通的长期建设和发展过程中缺乏系统性、综合性的公共汽车交通设计,从而导致了公交车辆运行状态不稳定、准点率低、乘车不方便、舒适性差等问题,严重制约着城市公共汽车交通系统服务水平和吸引力的提高,使其在城市道路交通系统中的竞争力不足,因而急需建立一套完整的公共汽车交通设计体系,充分发挥公交设施的功能,保障公交系统高效运行,提供舒适、便捷和安全的公交出行环境,进而提高公交吸引力和公交系统的运输效能。 在城市公共汽车交通系统中,公交线网是开展客运服务的基础,公交停靠站是联系公交乘客和运输服务的纽带,公交专用道是公交车辆优先通行权的重要保障,公交站点与轨道交通站点的合理衔接是发挥各自运输优势、提高公交系统运输能力的重要手段。 因而,完整的城市公共汽车交通设计体系应当以公交线网设计为基础,同时涉及公交系统主要基础设施即公交停靠站、公交专用道的设计及与其他交通方式的衔接设计。 本章将对公共汽车交通设计体系的各项内容及其设计过程进行详细介绍。 ------------ 第5章 城市公共交通设计 5.2 城市公交线网设计 ------------ 5.2.1 线网设计方法 城市公交线网设计的主要内容是确定公交线网的规模、结构及走向,合理的公交线网设计必须以公交乘客出行起讫点OD(o igi a d desti atio )矩阵为依据,以方便居民出行为目的,同时兼顾公交企业的效益。目前,国外在公交线网设计方面已开展广泛而深入的研究,基于公交线网设计的一般过程形成了多种线网设计方法,比较成熟的方法包括规划手册法、系统分析法、市场分析法、交互式辅助系统分析法及数学寻优法等5类,国内常用的线网设计方法主要有“逐条布设,优化成网”法和基于分层的线网设计方法。 其中,规划手册法利用设计者已有的专业知识和技术经验编制公交线网方案,缺乏客观、科学的依据,因而其适用于规模较小的城市公交线网设计;系统分析法是在规划手册法初步设计的公交线网基础上建立综合评价模型,对各方案线路的运输效果进行分析评价,能够客观地反映公交客流需求。 市场分析法是在分析OD调查资料、公交现状成本和效益等资料的基础上设定优化目标,然后重新设计公交线网方案并预测未来的成本和效益,然而方案的产生和出行量的预测、分布等需要人工进行处理,并且方案设计过程中需要反复调整线网直到评价效果满意为止,因此该方法仅适用于线路较少且简单的公交线网设计。 以上几种公交线网设计方法均具有一定的局限性,下面主要介绍适用性较广的交互式辅助系统分析法、数学寻优法、“逐条布设,优化成网”法和基于分层的线网设计方法。 1.交互式辅助系统分析法 随着计算机技术、地理信息系统(GIS)和数据库管理系统(DBMS)的发展和应用,公交线网设计可以借助计算机的运算功能,直接与用户进行交互式的公交线网设计与优化。基于计算机的交互式辅助系统分析法在模型的建立和求解时使用了大量的先进算法,并将其集成软件包,如EMME、T a sCAD、VISSUM等软件,这些软件可以快速、大量地处理出行OD信息及路网信息,辅助生成设计方案并对各方案进行模拟分析,更重要的是可以针对设计方案输出直观的多样化图形,方便设计者直接进行设计方案的修改,最终生成最优的线网设计方案,这一系统可以有效提高公交线网的设计效率。 2.数学寻优法 数学寻优法是将公交线网结构与客流需求之间的供需关系简化,通过建立数学模型确定最佳的公交线网方案,一般采用启发式算法生成公交线网,然后运用领域搜索法、遗传算法或改进的遗传算法等进行线网优化。该方法对于结构较简单的棋盘式、环放式路网中的公交线网设计具有较好的实现效果。 3.“逐条布设,优化成网”法 “逐条布设,优化成网”法根据某一个或几个指标,在可行路线中逐条找出最优的公交线路,进而叠加生成完整的公交线网。该方法是以乘客换乘次数最少、直达乘客运送量最大为主要目标,通过分析备选线路的起、终站位置及客流分布,确定线路的最佳配对及各线路的最佳走向,同时满足其他目标与约束条件。该方法的主要流程如图5-1所示。 图5-1“逐条布设,优化成网”法设计流程 4.基于分层的线网设计方法 分层公交线网设计是“逐条布设,优化成网”法的进一步优化,该方法在公交线路客流特征和公交出行服务水平调查分析的基础上,根据客运需求将公交线网分成三到四个层次分别进行布设。第一层是公交主干线,主要提供长距离运输,实现跨区域客流在空间上的快速流动,具有速度快、发车频率高、服务水平好的特点;第二层是公交次干线,可以满足相邻组团之间或市中心和片区中心的中距离出行;第三层是公交支线,填补公交空白区,满足居民的短距离出行,此外还可以根据实际情况布设衔接轨道交通的公交接运线路,以增强轨道交通的服务能力。分层公交线网设计方法的具体流程如图5-2所示。 图5-2分层公交线网设计方法流程 从以上分析可以看出,不同的公交线网设计方法有其适用性及优缺点。此外,从城市公交线网设计的实践来看,不同的设计期限也要求运用不同的设计方法。因此公交线网设计是一个循序渐进、不断修改完善的过程,在实际应用中需要根据城市的发展规模及公交线网设计期限选取相应的设计方法。 ------------ 5.2.2 线网设计目标及约束条件 公交线网设计受多方面因素的影响,包括城市客运交通需求、道路条件、场站条件、车辆条件、效率因素及政策因素等。同时,公交线网设计应以方便居民出行为目的,同时兼顾公交企业的效益,体现布局方案的合理性和实施的可操作性。因此,公交线网设计是多目标问题,同时受多种约束条件限制。 1.线网设计目标 城市公交线网对居民生活具有很大影响,因此从乘客角度出发,线网布设要尽量节省乘客出行时间和费用,线形应减少迂回曲折,从而使乘客便捷地到达目的地;同时从企业角度考虑,线网布设要合理配置资源、减少线路过多重复。因而公交线网设计是多目标问题,其设计目标主要包括以下几个方面。 (1)保证适当的公交线网密度和服务面积率,即良好的可达性,减少公交盲区,最大限度地满足公交乘客的出行需求。 (2)尽可能缩小出行距离,最大限度地减少换乘次数,提高线网运行效率,使城市居民的公交出行总时耗最小。 (3)在满足公民出行公平的前提下,考虑公交运营部门的具体情况,使运营收益尽可能大。 2.线网设计约束条件 通过分析公交线网设计目标可以看出,合理的公交线网设计要保证适当的线网密度及线网服务面积率,提高线网可达性,为更多乘客提供服务,同时通过缩短出行距离、减少换乘次数使全体乘客的总出行时间最小,达到线网效率最大化。因而,公交线网设计受换乘次数、线网密度、线网服务面积率等条件的约束,此外还包括线长、非直线性、复线条数、线路站距等基本约束条件。 (1)线长约束。公交线路长度与城市规模、城市居民的平均乘距等因素有关,线路长度过长会增加系统运营费用,过短会增加换乘次数。市区公共汽车线路的长度宜为8~12km。对中小城市,线路设计长度的下限可适当放宽;对特大城市及明显的带状城市,其上限可适当放宽。 (2)非直线性约束。公交线路的实际长度与空间直线距离之比即为线路的非直线系数。线路非直线系数是公交线网布局设计中的一项重要指标,用于评价线路的绕行程度,其值越小,说明线路直达效果越好,因而非直线系数越小越好,单条公交线路的非直线性系数不应大于1.4。 (3)复线条数约束。复线条数是指一条道路上公交线路的条数,复线条数约束是对公交线路布设的均匀性、站点停靠能力的总体检验指标,一个站点停靠的公交线路一般不应超过8条。 (4)换乘次数约束。换乘次数增加将对公交乘客出行造成不便,同时增长其公交出行时间,因而为提高公交乘客的直达率,换乘次数越少越好。单个乘客换乘次数应小于3次,整个城市的平均换乘次数应小于1.5次,中小城市应小于1.3次。 (5)线路站距约束。公交站距的长短受到道路网类型及间距、交通管制措施等的影响。公交线路的站距过长会导致乘客步行到站或离站到达目的地的时间增加,同时站距过短也会导致车速下降,从而延长公交出行时间,浪费车辆动力。公交车站站距建议市区为500~800m,郊区为800~1000m。 (6)线网密度约束。城市公交线网密度是指每平方千米用地面积上公交线路所经过的道路中心线长度,其大小反映了居民接近公交线路的程度。城市中心区的公交线网密度应达到3~4km/km2 ,城市边缘地区应达到2~2.5km/km2 。 (7)服务面积率约束。公交车站的服务面积即以站点为中心的合理步行区域范围,与公交站点分布及道路网结构相关。以300m的车站服务半径计算时,城市公交线网的服务面积率不得小于城市用地面积的50%,以500m车站服务半径计算时不得小于90%。 ------------ 5.2.3 线网优化设计 城市公交运营线路固定,其线网布设的优劣是衡量公交发展程度、运营能力及服务质量的重要指标。因此,公交线网优化对提高乘客出行效率、降低运营投入及完善资源分配具有十分重要的意义。下面将分别介绍基于不同目标的公交线网优化技术。 1.基于交通效率的公交线网优化 公交效率为一定的公交投入与该投入所产生的对居民公交需求满足程度之间的对比关系,运输效率越高,在相同的公交投入下居民对公交需求的满足程度越高。公交的投入主要包括线网建设费用、车辆费用及能源消耗,公交的需求主要指乘客的总出行时间。基于交通效率的公交线网优化即以上述多种费用及总出行时间的最小化为目标。 1)公交线网建设费用 设公交线网中的路段集合为A,则公交线网建设费用可以表示为 式中:F——公交线网建设费用,元; qp a ——公交线网中路段a的公交流量,pcu/h; qa ——公交线网中路段a的交通流总量,pcu; la ——公交线网中路段a的长度,km; Ca ——公交线网中路段a的通行能力,pcu/h; fa (Ca )——路段a建设费用函数。 2)公交车辆费用 设全部公交车辆集合为E,则公交车辆费用可以表示为 式中:V——公交车辆总费用,元; PCHe ——公交车辆e的购置费用,元; MTe ——公交车辆e的维修费用,元。 3)公交能源消耗 公交的能源消耗量可以表示为 式中:ERC——公交的能源消耗量,MJ/(pcu·km); τb (vab )——公交线网路段a上第b种公交车型在vab 速度的行驶工况下的能源消耗因子,g/(pcu·km)。 4)乘客总出行时间 设公交车型集合为B,则公交乘客的总出行时间可以表示为 式中:T——公交乘客的总出行时间,h; Pb ——第b种公交车型的平均载客人数; qp ab ——公交线网路段a上第b种公交车型的交通流量,pcu; tp ab ——公交线网路段a上第b种公交车型的通行时间,h。 5)公交网络总费用 将公交线网建设费用、车辆费用、能源消耗和乘客总出行时间4方面的总费用最小作为本模型的目标函数,即 式中:E——公交网络总费用,元; δ——个人出行的时间费用,元; ug ——第g种污染物的经济转化系数; ω——能源消耗的经济转化系数; Fmax ——建设费用的最大值,元; Vmax ——车辆费用的最大值,元; PLgmax ——第g种污染物的排放限值,g/(pcu·km); ERCmax ——能源消耗的限值,MJ/(pcu·km)。 2.基于站距的公交线网优化 站距是公交线网设计中的关键变量,决定了乘客的步行时间、总出行时间及运营企业的运营成本,同时影响公交车辆的平均速度。以公交站距为着眼点,从乘客、运营企业、政府三方面考虑,可以得到乘客出行时间最短、运营企业成本效益最高、社会福利最大的多目标优化模型。 1)乘客出行时间最短 公交乘客完整的出行时间链包括从起点步行至车站的时间、候车时间、在车时间、换乘时间及到达目标车站后步行至终点的时间5部分。对于乘客而言,当发车频率固定时,总出行时间越短越好,因此乘客出行时间最短的目标函数可表示为 mi Tc =mi {ωa Ta +ωw Tw +Ti +ωt Tt +ωe Te }(5-6) 式中:Tc ——总的加权出行时间,h; Ta ——从起点步行至车站的时间,h; Tw ——候车时间,h; Ti ——在车时间,h; Tt ——换乘时间,h; Te ——到达目标车站后步行至终点的时间,h。 此外,ωa 、ωw 、ωt 、ωe 分别为相关因素的时间权重。 2)企业成本效益最高 企业运营成本C0 取决于所有车辆的总运行时间,该运行时间又依赖于线路的发车频率、站距、单位面积的线路条数、每辆车的运行时间及线路的双向运营情况。令单位时间每辆车的运营成本为c0 ,则有 C0 =2c0 Fi(1/Dl )i(1/Ds )Ti (5-7) Dl ——一条线路上相邻两站之间的距离,km; Ds ——两条线路的间隔距离,km。 运营企业的总收入是由乘客的票款和政府的补贴决定的,可表示为 R0 = i P+Rs (5-8) 式中:R0 ——运营企业的总收入,元; i ——单个乘客的票款收入,元; P——乘坐公交的乘客数; Rs ——政府对公交企业的补贴,元。 因此对于运营企业来说,成本效益最大即企业总收入与运营成本的比值最大,其目标函数可表示为 3)社会福利最大 令ct 为乘客的时间价值,Tcm 表示乘客乘坐公交的时间临界值,也就是说,如果超过了这个值,乘客就会放弃公交方式转而采用其他的交通方式出行,那么乘客乘坐公交的盈余可表示为 Sc =0.5P(Tcm -Tc )ct (5-10) 政府要达到使公交的社会福利最大的目标,就应该使乘客的盈余与运营企业的利润之和最大,即 maxS=max{Sc +R0 -C0 }(5-11) 3.基于出行时耗和运营投入的公交线网优化 1)公交乘客总出行时间 公交乘客总出行时间最小是公交线网优化最显著的目标,合理的公交线网能大量节约乘客出行时间,减少乘客出行疲劳,从而创造更多的社会财富。此目标也隐含了线路走向符合乘客的主流方向,尽可能组织直达运输、力求按最短路线布设线路、线路上的客流均匀分布等原则。公交乘客总出行时间可表示为 式中:Tz ——乘客公交总出行时间,h; ——交通小区的数目; Qij ——从交通区i到交通区j的公交乘客量; Tij ——从交通区i到交通区j的公交出行总时间,h,包括公交出行完整的时间链。 2)公交运营投入 公交部门一方面是为社会服务,另一方面也要求企业有一定的经济效益,即给定公交出行总量下的运输成本最低。车公里成本是一个相对稳定的值,因此将车公里作为公交运营投入的指标,计算公式可表示为 式中:Cy ——公交运营投入,元; m——布设公交线路条数,条; Mk ——第k条线路的发车数,pcu/h; Lk ——第k条线路的长度,km。 将乘客公交总出行时间最小与公交运营投入最小相结合建立公交线网优化模型,即 Vij ——从交通区i到交通区j的公交出行速度。 a1 ,a2 ——换算系数。 ------------ 第5章 城市公共交通设计 5.3 城市公交停靠站设计 ------------ 5.3.1 停靠站位置选择 1.常规公交停靠站选址 常规公交停靠站的位置主要是由沿线居住区、购物中心、体育馆、主要办公建筑及学校等出行产生和吸引点的出行需求所决定。根据站点设置位置的不同,常规公交停靠站可以分为交叉口停靠站和路段停靠站两类。无论哪类停靠站,在进行停靠站具体位置选择时均应充分考虑客流需求、可达性、停靠站附近的交通状况及信号控制等因素,其位置选择的原则如下。 (1)常规公交停靠站应结合服务半径和客流需求均匀分布,且数量不宜过多。 (2)交叉口是客流的集散地,停靠站可建于交叉口附近,与交叉口的过街设施进行一体化设计。 (3)停靠站应与沿线的其他交通方式合理衔接以方便换乘。 (4)尽量缩短乘客步行至车站的距离,并且在两条或两条以上公交线路的交叉点上,停靠站应设置在使换乘乘客步行距离最短的地方。 (5)停靠站的位置必须使常规公交车辆与其他车辆或行人之间的干扰或冲突最小,因此在选择站台外置时必须考虑附近的交通状况及两侧侧向进出口分布,尤其是要考虑常规公交车辆与转弯车辆所发生的冲突、公交车辆重新并入车流的能力等。 (6)划设公交专用道的公交线路在交叉口必须进行转向操作时,停靠站宜设置在转向后道路的出口道上。 (7)当路段上所有交叉口采用联控信号时,常规公交停靠站在交叉口进口道与出口道交替设置可以有效减少公交车辆运行产生的延误。 基于以上常规公交停靠站选址原则,综合考虑公交换乘和乘客过街的便利性,公交停靠站应尽量设在交叉口附近,然而此时公交车辆进出站易受到交叉口排队长度的制约,同时交叉口车辆的通行也受进出停靠站的公交车影响,因此常规公交停靠站与交叉口的距离应满足一定条件,从而保障车辆停靠不对交叉口运行产生不良影响,同时交叉口排队也不应影响公交车辆的正常停靠。 当常规公交停靠站设置在交叉口上游时,停靠站离开停车线的距离应满足以下条件:在道路展宽增加车道的情况下,公交停靠站应设在展宽车道分岔点之后至少15~20m处,并在展宽车道长度之上增加一个公交站台长度,且做一体化处理;无展宽时,公交停靠站位置应在外侧车道最大排队长度之后15~20m处,站台长度基于实际停靠需求确定;对于新建交叉口且设非港湾公交停靠站情况,主干路上停靠站距停车线至少100m,次干路至少70m,支路至少50m。 当常规公交停靠站设置在交叉口下游时,停靠站离开出口道横道线的距离按以下原则:出于安全考虑,无信号控制交叉口下游的公交停靠站必须在视距三角形之外;为减少公交车对其他车辆的影响,当下游外侧展宽增加车道时,公交停靠站应设在外侧车道分岔点向前至少15~20m处,并做一体化设计;对于新建交叉口且设非港湾公交停靠站情况,主干路、次干路和支路上停靠站位置离开上游横道线的距离至少分别为80m、50m和30m。 综上所述,常规公交停靠站位置选择标准如表5-1所示。 2.快速公交停靠站选址 为了保证乘客的车外步行时间最少,快速公交停靠站也应该设置在商业区、居住区等人**动频繁的客流发生或吸引点附近,但是与常规公交所不同的是,快速公交车辆拥有专有路权,与其他交通流的干扰和影响很小,并且快速公交走廊上的客流发生、吸引点往往不只一个,因而需要选择合适的停靠站位置,使得快速公交站点覆盖范围内乘客的总到站、离站步行时间最少。 快速公交停靠站也可分为交叉口停靠站和路段停靠站两类。快速公交在路段的设站条件优于交叉口,减少了交叉口停靠站所导致的车辆和行人的视距问题,然而路段停靠站也容易导致行人直接穿越街道,阻碍交通流正常运行。快速公交停靠站设置在交叉口附近,可以充分利用已有的行人过街通道,提高行人和乘客的安全性。快速公交停靠站在交叉口的选址仍然要以满足乘客出行时间最短为目标,主要体现在快速公交车均延误最小及快速公交车站与交叉口之间的间距最小两个方面。在交叉口客流集散点分布和周围用地条件差别不大的情况下,快速公交停靠站点在交叉口处的选址建议如下。 (1)在快速公交车流量较少、站点饱和度较低时(小于0.4),应在交叉口下游设置快速公交停靠站,此时车均延误及车站与交叉口之间的间距均最小。 (2)在快速公交车流量较多,站点饱和度较高时,应在交叉口上游设置快速公交停靠站。 (3)站点饱和度在临界点时,优先比较车站和交叉口互不影响的间距,取间距最小的设站位置,若间距相同,优先将快速公交停靠站设在交叉口上游,利于今后流量增长的情况。 (4)在红灯时长比例较大时(绿信比小于0.4),可考虑在交叉口上游设置快速公交停靠站。 ------------ 5.3.2 停靠站类型选择 1.常规公交停靠站类型选择 常规公交停靠站类型按其几何形状可以分为港湾式和非港湾式停靠站两类,如图5-3所示。非港湾式公交站点不仅对社会车辆的通行能力有较大影响,而且也不利于公交车辆安全停靠和顺利驶离;港湾式公交停靠站则可以减少对左侧交通的干扰,尤其对较窄的道路或饱和度较高的道路作用更加明显。 图5-3常规公交停靠站类型 在快速路和主干路及郊区的双车道公路上,常规公交站点不应占用车行道,因而应采用港湾式停靠站。另外当主干路两侧路网较密时,可以考虑将常规公交站点设置在相邻支路上或附近的大型交通集散点内,一方面可以方便乘客,另一方面可以减少常规公交停靠站进出及乘客穿越对主干路交通的影响。以下是设置港湾式常规公交停靠站的基本条件。 (1)机、非混行且只有一条机动车道的道路,非机动车流量较大(大于1000veh/h),人行道宽度不小于7.0m时。 (2)机、非混行的道路,高峰期间机动车、非机动车交通饱和度皆大于0.6,且人行道宽度不小于7.0m,可考虑设外凸式港湾停靠站,即非机动车交通流在驶近公交停靠站时上人行道行驶。 (3)机动车道外侧流量较大(不小于该车道通行能力一半),且外侧机动车道宽度与人行道宽度之和不小于8.25m。 (4)在分隔带上设置的公交停靠站,最外侧机动车道宽度与分隔带宽度之和不小于7.0m。 非港湾式站点相对于港湾式站点具有节约用地的特点。在设计非港湾式常规公交停靠站时,公交进口与出口之间的距离不宜太短,否则可以让公交车利用路口进出主线交通。考虑自行车需要在人行道上行驶,因此应将分隔带外侧的非机动车道尽量设置为双车道,一条供非机动车通行,另一条供公交车、出租车及社会车辆临时停靠。如果保持分隔带外侧为机、非混行,则应在进出口附近做缓坡无障碍设计,以便于自行车在停靠站附近进入人行道行驶。 2.快速公交停靠站类型选择 根据在道路断面设置位置的不同可将快速公交停靠站分为路侧式停靠站和路中式停靠站。路侧式停靠站与常规公交的站台基本一致,所不同的是为配合快速公交车辆的构造,其设计有所不同。路中式停靠站可以有效地减少右进、右出车辆与公交车之间的冲突,并有助于公交专用路线的整合,同时可作为两个方向的车站,这种方式比分别修建单向车站的成本低,因此大多数快速公交系统采用路中式停靠站。 对于路中式车站,按照快速公交车站与专用道的相互关系还可分为岛式停靠站和侧式停靠站两类,如图5-4所示。岛式停靠站的站台宽度大,站台利用率高,对潮汐客流尤为明显,且站务管理集中,所需工作人员少,然而双向车辆同时到达也会导致乘客上下车交错混乱。与之相反,侧式停靠站的双向乘客上下车互不影响,然而站台宽度小,利用率低且需要更多的工作人员和设备,成本较高,同时乘客折返不便。 可以看出,岛式停靠站与侧式停靠站各有优缺点,因而在站台选型过程中需要综合考虑其影响因素,结合城市自身特点灵活选择其形式,目的是有利于保证快速公交的运营速度和可靠性,方便乘客乘车,表5-2是快速公交停靠站类型选择建议。 图5-4快速公交停靠站类型 ------------ 5.3.3 停靠站规模设计 公交停靠站规模通常用线路容量衡量,即在满足一定进站排队概率且不影响社会交通的情况下,公交站台所能停靠的最大线路数量。该容量与车道数及道路横断面布置情况,停靠站位置、形式与规模,社会车流量,公交发车与到达频率、停靠时间,停靠站通行能力等密切相关。另外,道路路段饱和度越小,其公交停靠站可容纳的线路数越多,考虑到乘客在站台上不应长距离前后移动,故公交停靠站同时靠站的车辆数不宜超过5辆,据此结合不同线路公交车的到站频率及公交停靠站的服务能力即可确定停靠站的线路容量。若超过此线路容量,则需将现有停靠站做横向分流或设置路外小型公共汽车枢纽。 1.常规公交停靠站规模设计 (1)常规公交停靠站候车站台的高度宜取15~20cm,站台的宽度应取2.0m,改建及综合治理交叉口,当条件受限制时,最小宽度不应小于1.25m。 (2)一辆常规公交车辆停车长度以15~20m为准,多辆公交车停靠的站台长度可按下式确定 Lb = (lb +2.5)(5-15) 式中:Lb ——公交停靠站站台长度,m; ——公交停靠站同时停靠的公交车辆数,辆; lb ——公交车辆长度,m。 (3)对于新建道路,常规公交停靠站车道宽度为3.0m;改建或治理性道路受条件限制时,公交停靠站车道宽度最窄不得小于2.75m;相邻通行车道宽度不应小于3.25m。 (4)人行道宽度确有多余时,可考虑压缩人行道设置常规公交停靠站,必要时可在停靠站局部范围内拓宽道路红线。 2.快速公交停靠站规模设计 快速公交停靠站的规模是影响其运营的关键设施,它既要满足快速公交车辆上下客及等候的空间需求,又要满足乘客进出站、购票及候车的需求,同时还受快速公交运营模式和售票方式的影响。下面分别介绍快速公交停靠站站台长度及宽度设计方法。 1)站台长度设计 快速公交线路客运能力受到车站停车容量的限制,而车站停车容量又受每辆车在车站的服务时间、车辆进站与离站的延误时间和站台停车位等因素的影响。每辆车在停靠站停留总时间可以按下式计算 D=aA+bB+C(5-16) 式中:D——每辆车在停靠站停留总时间,s; a,b——每个乘客上、下车的平均时间,据调查,北京市快速公交系统的a、b均为0.83s,杭州市快速公交系统的a、b均为0.9s,设计建议取值为0.9s; A,B——上、下车乘客总数; C——快速公交车辆通过车站的时间,s。 其中,快速公交车辆通过车站的时间是指除上、下车以外,由其他原因引起的车辆在车站的平均延误。例如,在离站时,快速公交车辆等候交通流间隙的时间或当停靠站靠近灯控路口时车辆等候绿灯的时间,一般取值为45~60s。由此可计算一个停车位所能通过的最大车辆数为式中:t是反映车辆到站规律程度的系数,对于路面公交系统停靠站,t约为2.0,同时考虑平面信号交叉口对快速公交系统的影响,t取1.3。 当停靠站结合售、检、验票系统一起布置时,站台长度应增加布置售、检、验票设备所需要的长度及乘客买票时所需要的集散空间长度。 2)站台宽度设计 站台宽度应同时满足候客量、结构构造需求和进出口检验票通道需求,并取其中的较大值。站台宽度可参照下列公式计算 其中:或 Bd =b+ i·z(5-18) 式中:b——侧站台宽度,取值为以上两式计算结果中的较大者,m; ——横向柱数; z——横向柱宽,m; Q上 ——远期高峰小时车辆到达间隔时段站台上等候上车人数,人次; Q上下 ——远期高峰小时车辆到达间隔时段站台上等候上车人数与车辆到达时下客人数的总和,人次; ρ——站台上人流密度,0.35~0.75m2 /人; L——站台计算长度,m; M——站台边缘至屏蔽门(或防护栏)立柱内侧的距离,无屏蔽门(或防护栏)时,M=0,m; ba ——站台安全防护宽度,取0.25m,采用屏蔽门时以M替代ba 值,岛式站台应取两倍的ba 值。 ------------ 第5章 城市公共交通设计 5.4 城市公交专用道设计 ------------ 5.4.1 常规公交专用道设计 1.常规公交专用道设置原则 设置常规公交专用道系统可以在有限的城市道路空间中给常规公交车辆提供优先通行的权利,在吸引个体交通转移到公交的同时,也能有效缓解道路交通的拥挤状况,但实施公交优先通行需要重新分配道路空间资源,将在短期内牺牲其他车辆的通行权利。因而公交专用道的设置必须遵循公平、效益及可行性原则,从而保证其科学、合理性。 (1)设置常规公交专用道需要满足公平性原则,即应综合考虑公交车和社会车辆的交通量、客流量及其各自的外部性(交通拥堵、尾气排放和交通安全等)等因素。 (2)设置常规公交专用道还需要满足效益原则,即设置公交专用道后要有正效益。如果道路饱和度较高,其他车辆对公交车干扰严重并导致公交车速度过低,则需设置公交专用道,以保证公交车辆基本的运送速度,但要考虑专用道上公交车的数量和客运量,避免道路资源的浪费。 (3)常规公交专用道设置需要满足基本的道路设施条件,包括机动车道数、非机动车道形式、车道隔离方式、停靠站形式与位置、路段两端交叉口的状况、路段两侧开口数等。 2.常规公交专用道设置条件 通过分析以上常规公交专用道的设置原则可以看出,常规公交专用道的设置应当满足一定的道路设施条件及交通条件。经验表明,常规公交专用道的设置应满足以下道路设施条件。 (1)道路类型与车道数。单车道道路与双向两车道的道路一般为城市支路,只有少量公交线路,通常不需要设置公交专用道;双向四车道道路在公交车辆较多时,可将两条车道设置为公交专用道,另外两条可作为其他车辆单向通行的车道,或设置间断的公交专用车道;双向六车道及六车道以上的道路一般为干道,道路条件充分满足将其中一条车道设置为公交专用道。 (2)车道宽度。一般公交专用车道的宽度为3.5m,交叉口处由于速度降低,宽度视具体情况可略为减小。表5-3为公交专用道横断面设计要求推荐值。 (3)路段长度。为保证设置常规公交专用道前后公交车行驶状况有明显改善,设置公交专用道的路段要有足够的长度。以公交专用道上预期公交车速度20km/h、公交车在专用道上行驶时间不少于15mi 计算,设置公交专用道的路段应大于5km。对于道路瓶颈段或特别拥堵的路段,如设置常规公交专用道能明显减少公交车的行程时间,则不受路段长度的限制。 (4)为保证常规公交专用道的设置效果,实现公平效益原则,常规公交专用道的设置除满足以上道路设施条件外,还应当符合相应的交通条件。影响公交专用道的交通因素主要有公交车流量、公交车平均载客量、公交车客流量、分车种车流量、分车种平均载客量、总的客流量、公交车行程速度及道路饱和度。由于我国城市公交客流密度较大、道路空间资源有限,对公交专用道设置的客流量、公交车流量等基本指标的要求较高。 ①公交车流量及载客量。高峰小时公交车流量不小于90~100辆或平均公交车流量每小时大于50辆,公交车载客量不小于2000人次/h(按40人/pcu、50pcu/h计算)时可设置公交专用道。 ②道路交通饱和度。路段饱和度在0.8以上,公交车行程速度低于15km/h时应设置公交专用道,且设置公交专用道以后不应导致社会车辆饱和度过大。 3.常规公交专用道设计方法 常规公交专用道的设计可分为4个阶段,设计流程如图5-5所示。 第一阶段:确定常规公交专用道的设计目标,包括公交专用道服务水平与运行效率、道路上其他车辆可以容忍的饱和度等。 第二阶段:选择需要设置常规公交专用道的道路及路段。根据客流需求、路网条件、城市交通政策等初步确定公交专用道设计网络。 第三阶段:工程可行性分析,包括道路、交通条件的综合分析,道路改善与交通设计方案及建设成本与效益评价。常规公交专用道设计方案还包括重新计算路段其他车道和公交专用车道的运行指标,如果不满足目标要求,则需要重新设计方案。 第四阶段:常规公交专用道设计包括专用道的车道布设、专用道在交叉口进出口的设计、特殊路段处理、公交站点布设、交通标志标线设计、交通信号优化及其他配套设施设计。 图5-5常规公交专用道设计流程图 ------------ 5.4.2 快速公交专用道设计 专用路权是快速公交系统的基本要素之一,是保证快速公交运营速度和可靠性的重要设施。在进行快速公交设计时,专用车道的设置位置和形式、车道宽度设计等都是需要考虑的重要因素,本节将对这些内容进行介绍。 根据与社会交通的隔离情况,快速公交专用道可以分为专用车道和专用道路两类。快速公交专用车道是指快速公交在路段上享有专用路权,但在通过交叉口和部分过街设施时仍然采用平面交叉的形式,通常会采用必要的公交优先通行设施以减少通过这些冲突点的运营延误。快速公交专用车道一般利用城市现有道路改造设置,实施比较容易,建设成本较低,同时也能满足快速公交快速、准点运营的要求。目前,国内除厦门以外,其他的快速公交系统都采取了这种专用道形式。快速公交专用道路是指快速公交享有绝对的专用路权,通常是专为快速公交建设的封闭道路,完全不受其他交通方式的干扰,但对于城区里实施的快速公交,这种模式需要新辟路权,建设成本高,实施难度大。 1.快速公交专用车道的设置形式 根据道路本身的改造条件、快速公交专用车道在道路横断面中的位置及车辆的行驶特性,常见的快速公交专用车道形式有以下6种。 (1)路中式专用道。它是快速公交系统最普遍的设置形式,通常设置在道路中央,根据道路横断面形式不同又分为有中央分隔带和没有中央分隔带两种情况,其最大的优点是车辆行驶不受外界因素干扰。对于未设中央分隔带的道路,可以将双向快速公交专用道集中在一起,对其进行物理隔离,这样既可以保证快速公交专用车道的专用性,又可以使公交车辆利用对向车道进行超车。然而设置该种公交专用道所必须解决的问题是乘客过街。 (2)路侧式专用道。通常设置在道路的两侧,利用最外侧的机动车道或道路外侧的慢行车道。其优点在于乘客进出站台和上下车很方便,道路改造少,可以使用现有的公交设施,是目前我国运用较多的一种公交专用道的形式,但同时快速公交车辆也容易受到路侧非机动车辆和行人等横向因素的干扰,因而其运行效果并不理想。 (3)次路侧式专用道。它是路侧式专用道的改进形式,一般是利用路段非机动车道在原来路侧式专用道的右侧再开设一条辅助机动车道,供沿街车辆和相交小路上车辆右进右出,同时出租车上下客和一些不允许使用快速公交专用道的常规公交行驶使用。该类型专用道优点为具有较高的适应性,克服了路侧式专用道的缺点,但也有明显缺陷,即对于未设置物理隔离措施的专用道,辅助车道上左转的车流比较大,在进入交叉口之前需转入专用道左侧车道,与BRT车流相互交织,从而严重影响专用道上车辆的行驶。 (4)单侧双向式专用道。该类型公交专用道将车道集中布设于道路一侧,其他车辆则行驶于另一侧。其明显优点是路段车道安排灵活,车辆可以利用对向车道超车;而且当公交线路为环状时,若将环内侧设为公交专用道,将有效简化公交车辆在交叉口运营的复杂程度,免受其他社会车辆对公交运行的干扰。然而由于其在交叉口处的交通信号协调组织较复杂,所以它只适用于单线式快速公交线路,尤其适用于环形线路。 (5)单侧单向式专用道。它是指设置在道路某一侧并且只沿一个方向行驶的专用道,一般出现在单行道路上。在这种情况下,公交线路双向分两条道路行驶,并要求这两条道路相互平行并且间距不大,因而其对道路网的密度要求较高,与单行线的设置标准相类似,一般适用于道路狭窄、路网密集的老城区。 (6)逆向式专用道。指BRT车辆行驶方向与其他车辆行驶方向相反的专用道,多用于单行道路上。其优点是BRT车道不易被其他车辆占用,布设在单行道上时,反向乘客乘车方便;缺点是不符合我国规定的行车习惯,与对向左转车流有冲突。 2.快速公交专用道路的设置形式 与轨道交通系统的路权设置相似,快速公交专用道路分为设置在地面上的快速公交专用道路、高架快速公交专用路和公交专用隧道3类。 1)设置在地面上的快速公交专用道路 设置在地面上的快速公交专用道路是最普遍的快速公交专用路设置形式,在欧洲、北美和澳大利亚等西方国家,快速公交专用路常被用作CBD地区与外围低密度区域的连接通道,快速公交专用道路可以单独建设(通常紧邻铁路和高速公路),也可以通过改造通勤高速公路实施。这些通勤走廊沿线具有比较充裕的用地条件,具备将专用道路设置在地面上的良好条件,因而建设成本也较低。为了提高专用路权的利用效率,北美一些城市设置了HOV(合乘车辆)道路,供合乘车辆和快速公交车辆共同通行。 2)设置在高架或隧道中的快速公交专用道路 在城区道路条件有限、不具备设置快速公交专用道路条件的情况下,可以建设高架或地下的快速公交专用道路。虽然这两种形式的快速公交专用道路形式投资较大,但能达到城市轨道交通系统的服务水平,因而对出行者的吸引力较大。我国厦门市便采用高架形式的快速公交专用道路,同时还考虑到将来升级为轨道交通系统的需要,如图5-6所示。受海湾和洲际公路的地形限制,美国西雅图市建成了世界上第一条投入营运的全封闭式地下快速公交系统。为降低实施难度和建设成本,也可仅在快速公交专用道系统的某些瓶颈路段采用高架或地下的公交专用道路形式。 图5-6厦门市高架快速公交专用道路 通过以上对各种类型快速公交专用道的分析可以看出,每种类型的专用道都有其自身的优缺点和适用范围,具体采用哪种类型的专用道,必须根据具体情况,结合城市的土地发展规划、对公交的需求和道路交通条件,因地制宜地确定。 3.快速公交专用车道的宽度设计 快速公交车辆的宽度约为2.55m,正常行驶限速为50~60km/h,按照《快速公共汽车交通系统设计规范》(CJJ 136-2010)的相关规定,快速公交系统的专用车道宽度不应小于3.5m,路中式专用车道的总宽度不应小于8m,路侧式单车道专用车道的总宽度不应小于4.5m。除车道本身的宽度外,如专用道两侧还要设置隔离栅,每道隔离栅还需要0.5m的宽度。对于专用道两侧设有物理隔离设施的专用道,相对较宽的车道也能有效缓解行驶时隔离物给司机造成的视觉压迫感。 在设置车站的路段要新建站台,道路断面资源最为紧张。由于快速公交车辆在进站时车速较低,必须尽量靠近站台停靠,因此可以将专用道压缩至3~3.25m,但不应小于3m。 ------------ 第5章 城市公共交通设计 5.5 城市轨道交通站衔接设计 ------------ 5.5.1 站点衔接设计机理分析 公共汽车交通与轨道交通站点的有效衔接能够充分发挥各自的运营优势,有利于构建高效的公交系统,进而提高公交的竞争力。为了提高衔接效率,基于轨道交通站衔接的公交换乘站设计应当力求衔接过程的连续性、客运设备的适应性、换乘客流的畅通性及规划布局的系统性。 (1)衔接过程连续性。乘客完成不同交通方式间的换乘应当是一个完整、连续的过程,这是组织交通衔接最基本的要求和条件,因而基于轨道交通站衔接的公交换乘站布局设计应尽量为乘客换乘提供便利的换乘路线,保证换乘过程的连续性,从而减少换乘延误。 (2)客运设备适应性。公共汽车交通与轨道交通站点之间有效衔接的前提是客运设备(包括两种交通方式的车辆数、行人通道、乘降设备、停车设施等)的运输能力相互协调、匹配,从而避免换乘乘客的滞留。 (3)换乘客流畅通性。基于轨道交通站衔接的公交换乘站布局设计应尽量保证乘客在换乘过程中的紧凑性和通畅性,使乘客均匀分布在换乘过程中的每一个环节上,而不在某一个环节滞留、集聚。 (4)设计布局系统性。公共汽车交通与轨道交通换乘站点呈现“点”的特征,同时具有“线”的关联性,也是城市公交网络的组成部分,是城市公交大系统的重要子系统,因而基于轨道交通站衔接的公交换乘站设计也应该体现系统性思想,运用系统思维考虑换乘站点合理选址、站点布局设计。 通过分析公共汽车交通与轨道交通站点有效衔接设计的原则可以得出,在进行基于轨道交通站衔接的公交换乘站布局设计时应注意以下几点。 (1)当公共汽车交通车辆从主干道进出换乘站或换乘枢纽时应尽可能提供公交优先的专用道或专用标志。 (2)公共汽车交通停靠站和站台的数量应考虑轨道交通线路条数、轨道交通发车间隔、换乘乘客数量等因素,并应为将来线路发展留有余地。 (3)基于轨道交通站衔接的公交换乘站的设置应紧邻轨道交通站点,并且换乘枢纽布局应紧凑,从而使换乘乘客的步行距离尽可能短。 (4)为保证乘客顺利换乘,应使公共汽车交通车站尽可能靠近轨道交通站点出入口,并尽量减少横穿街道。位于十字路口的轨道交通站点若在四个方向均有出入口,应在出入口显著位置设置通往不同公交车站的指示标志。 (5)当公共汽车交通乘客在广场汇集时,尽量采用地下步行通道或地下步行广场与轨道交通站衔接,从而避免与地面交通相互干扰,同时应有利于客流沿站台均匀分布并符合客流量需求。 (6)当换乘站点公交内部换乘量较大时,应采用环形公交站区,并设置中央岛式换乘站台,集中内部换乘量大的公交线路。 ------------ 5.5.2 轨道交通衔接的换乘枢纽设计 1.换乘枢纽布局 与城市轨道交通衔接的换乘枢纽站是城市交通线网构架中的重要节点,其布局的合理性对于城市交通的整体功能和运行效率影响较大。国内外城市轨道交通换乘接驳站布局示意图如图5-7所示(图中红色方框为轨道交通和公交换乘区域)。其中国外在进行轨道交通接驳换乘站设计时考虑了不同出行方式的接驳,如图5-7(a)所示;图5-7(b)所示为北京市商圈及重点地区轨道交通接驳站布局示意图,该类型换乘枢纽主要位于城市重点地区中心,换乘需求通常较大。同时在设计上也充分考虑了公交接驳、出租车、自行车等不同模式之间的衔接问题。 2.换乘枢纽内设施设置 与城市轨道交通衔接的换乘枢纽内基础设施设置应考虑以下3个因素。 (1)方便乘客换乘。换乘枢纽车站内提供乘客使用的设施空间,根据乘客的移动方式可分为平面移动空间和垂直移动设施两大类。其中平面移动空间应当包括通道、大厅及站台等;垂直移动设施应当包括楼梯、自动扶梯及斜坡等。如图5-8所示北京市宣武门换乘接驳站,能够看出轨道交通设置的11个轨道交通出入口距现有公交站点距离均小于200m,换乘距离短,换乘条件较好。 图5-7与城市轨道交通衔接的换乘站布局示意图 图5-8宣武门地铁站周围公交车站位置 (2)布置合理换乘场地。换乘枢纽既是客流的聚集点,也是车流的汇聚地,应根据换乘客流量和地理位置合理布置相适应的停车场地、场内道路、办公场所、后勤服务区、工作人员生活区、绿化场地等。例如,上海市轨道交通3号线漕溪路换乘枢纽,如图5-9所示,该换乘节点充分利用内环高架路和沪闵高架路立交下方的空地,设置了如图5-10所示的多站台并列式公交换乘枢纽,方便枢纽内部公交车辆的运营组织。此外,上述布局形式还提高了城市公共用地的利用率,并将轨道交通换乘距离缩短至200m以内,增加了换乘效率。 图5-9上海地铁漕溪路站公交换乘节点布置图 图5-10多站台并列式换乘布局 (3)设置信息诱导系统。信息诱导设施分为动态信息诱导标识和静态信息诱导标识。根据其功能又可以分为线路及车站识别标识、方向性标识、信息图、说明性标识、警告性标志等。采用信息诱导系统的目的主要是确保乘客由进站、乘车、下车、离站整个过程均能顺利且安全地完成。例如,引入如图5-11所示的智能电子导引系统以帮助换乘乘客正确选择换乘路线。 图5-11接驳换乘信息诱导系统 ------------ 5.5.3 基于轨道交通衔接的常规公交站点设计 1.常规公交换乘站点设计步骤 一个典型公交换乘站包括站台、车辆周转区、路侧区域(包括公交运营者,乘客、行人的人行道及辅助设施)3部分,各个部分所需区域是分别决定的。详细设计步骤如下。 (1)确认公交换乘站内的线路数及其频率,确定公交的线路交通组织。 (2)确定容纳的各种设施。 (3)选择车站设施标准,如线形、锯齿形,单、双泊车位。 (4)确定各车站设施的服务水平与各站台的尺寸。 (5)确定最合适的布局结构。 (6)看场地要求能否容纳设施。 (7)确定车站衍生的步行需求及步行设施的合理规模。 (8)细节设计,如站台、行人岛、排队区、周转道路和步行设施等。 (9)确定标志、标线及信息服务设施位置,全面分析与其他因素考虑。 2.常规公交站点布局模式 国外针对地面公交站点的典型设站形式为在轨道交通接驳站出入口近端路侧设置锯齿状站台,如图5-12所示。这种形式的地面公交站点主要设置于接驳换乘量低、用地比较紧张、不设置公交首末站的轨道接驳站。 国内基于轨道交通衔接的常规公交站点布局一般有4种模式:交通枢纽综合体、常规公交多站台换乘形式、常规公交与轨道交通共用站台及常规公交停靠在轨道线路附近的城市道路旁,通过人行设施、天桥、地下通道等与轨道车站相连。 图5-12国外典型锯齿状公交站台布局示意图 1)交通枢纽综合体 交通枢纽综合体是各大城市大型综合交通枢纽的发展趋势,在这种枢纽综合体中,除了轨道交通与常规公交两种交通方式之间的换乘外,还有出租车、长途汽车、社会车辆等的换乘。我国的北京西站、上海南站及许多大城市的大型交通枢纽均属于这种集轨道交通线路、常规公交车站及对外交通于一体的枢纽综合体。为实现乘客的快速分流,交通枢纽综合体中轨道车站与公交车站普遍采用立体化衔接布局,也可采用平面布局形式。 轨道交通与常规公交的立体化衔接布局需要构造多层换乘大厅或换乘通道以方便、快速地完成大量客流的换乘行为,其中常规公交站点的设计可以根据常规公交的进出站形式、方向或线路的不同在枢纽内进行布置排列。当综合枢纽站的轨道交通站台与常规公交平面衔接时,一般需要在综合枢纽站附近集中开发一块用地作为各条公交线路始发和客流集散的公交站场,如图5-13所示。此时换乘客流量大且较集中,客流组织复杂,同时出入站的常规公交车辆较多,一般采用多站台的公交站场设计方式。 图5-13综合枢纽站轨道交通与常规公交平面换乘设计方案 2)常规公交多站台换乘形式 在交通繁忙的轨道交通枢纽,与之衔接的常规公交线路较多,若采用沿线道路停靠法会因停靠空间不足而造成交通拥挤。此时可在轨道交通枢纽附近单独开发并建立公交场站,采用多站台换乘的方式。为避免乘客进出站对车流的干扰,同时保证换乘轨道交通的常规公交乘客就近换车,可将常规公交的进站停靠站台设计在通道入口前,且每个常规公交站台需要建立通道与轨道交通站台相连,其布局形式与综合枢纽站轨道交通和常规公交平面换乘设计方案类似。 3)常规公交与轨道交通共用站台模式 (1)常规公交与轨道交通共用一个站台。这种情况下常规公交的到达与出发站点及轨道交通列车出发站台距离较近,能够保证其中一个方向的换乘条件较好,步行距离较短,适合于轨道交通与常规公交换乘客流方向不均衡系数较大的情况。 (2)常规公交与轨道交通共用两个侧式站台。此时,常规公交到达站与轨道交通出发站同处一侧站台,常规公交出发站与轨道交通到达站同处另一侧站台,如图5-14所示。该模式下两个换乘方向的换乘条件均较好,换乘步行距离较短,方便常规公交线路的组织及其他交通流的集散,但同时也受城市空间紧缺、土地规划不规范等因素的限制。 图5-14常规公交与轨道交通共用两个侧式站台设计方案 4)常规公交停靠在轨道线路附近的城市道路旁 常规公交停靠在轨道交通线路附近的城市道路旁,通过人行设施、天桥、地下通道等与轨道交通车站相连,也可实现轨道交通与常规公交的换乘。该模式往往适合于轨道交通线路与道路平行的情况,但容易出现常规公交车辆进出车站与其他道路交通相互干扰的现象。在我国常规公交停靠在轨道交通线路附近城市道路旁的模式比较常见,上海轨道交通明珠线和北京轨道交通1号线均采用这种模式,然而随着出行量的增大,这种相互干扰现象将越来越明显,甚至容易引发交通事故。 ------------ 5.5.4 基于轨道交通衔接的快速公交站点设计 城市轨道交通和快速公交共同构成了城市大运量快速客运系统,但两者在客运能力、建设投资、运送速度等方面各有优势。基于轨道交通衔接的快速公交站点设计的主要目的是通过科学的规划换乘站点,缩短乘客的换乘距离和出行时间,充分发挥城市大运量快速客运交通体系的综合运行效率和整体效益。与基于轨道交通衔接的常规公交站点设计相同,轨道交通与快速公交换乘站点的布局也包括平面和立面两种模式。 1.换乘站点的平面布局设计 由于快速公交与城市轨道交通的客流量非常大,而且主要客流为换乘客流,因此轨道交通与快速公交换乘站平面布局模式的重点应以满足换乘功能和方便乘客换乘为目标。城市轨道交通和快速公交位于同一平面,则更需要注意空间资源的整合,包括车站内换乘方式的设计、换乘广场内人行系统的设计、换乘设施的布局设计及周边道路流线的调整等。基于轨道交通衔接的快速公交站点设计应尽量缩短换乘乘客的步行距离,减少不同方向交通流之间的相互干扰,并在此基础上进行站场设施的设计布局工作。快速公交与轨道交通换乘布局的示意图如图5-15所示。 图5-15快速公交与轨道交通平面换乘布局示意图 2.换乘站点的立面布局设计 城市轨道交通与快速公交的换乘站点空间布局越来越呈现立体化形式。快速公交与轨道交通换乘的立面布局模式具体可分为两种,如图5-16所示。 前者是快速公交与换乘通道及换乘大厅相连接,这种模式可以避免客流的绕道而行,从而减少乘客的换乘时间和步行距离;后者是将快速公交布置在高架上,乘客通过专用道离开站点区而进入城市道路,这种模式可以避免与其他社会车流冲突。 由于轨道交通与快速公交换乘站点布局形式趋于立体化,这就要求在规划设计时更加注意时间效益的优化设计,当轨道交通位于高架桥上时,快速公交选择近距离、疏散客流功能较好的方式,才能更有效地疏散轨道交通的积聚客流,也就是使时间效益最大化,从而缩短乘客在换乘站内的滞留时间。 图5-16快速公交与轨道交通换乘的立面布局示意图 ------------ 5.5.5 城市轨道交通衔接的换乘优化设计案例 三元桥站是北京市地铁10号线与机场专线的换乘车站,位于朝阳区三元桥东北侧,京密路与首都机场高速公路之间绿化带内,地铁站有A、B、C1 、C2 、C3 、D共6个出口,如图5-17所示,而附近的公交站点分布情况如图5-18所示。 图5-17三元桥地铁站出口分布图 图5-18三元桥地铁站周围公交分布图 1.现状存在问题 三元桥现状地铁与公交换乘存在的问题主要有以下几点。 (1)站名重复设置,三元桥公交站有3个位置;上下行公交线路不一致(852路和536路公交车在三元桥附近没有设置双向车站);三元桥东和三元桥站上下行站点距离过远,超过200m。 (2)公交三元桥东站(A下)下行方向车站设置较为简易,只设置了公交车站牌,未设站亭。无任何遮阳避雨设施,候车环境较差。 (3)三元桥下行(A下)车站设于中央分隔带上,行人通道过窄。 (4)除C2 口外,其他出口处并未设置配套的公交车站方位指示牌,若初次在此地换乘的乘客,在步行出地铁站后,寻找公交车站比较盲目,造成换乘不便。而且C2 的指示牌被破坏、涂抹严重,很不美观。 (5)C2 出口处通往公交车站B1 与B2 的通道无路灯,晚上乘客换乘不安全。 (6)公交车站B2 位于主路与辅路之间,乘客换乘需要穿越辅路,由于辅路车流量较大,行人过街无配套信号灯,使得行人过街存在安全隐患。 2.公交站点优化设计 1)公交车站优化 与三元桥地铁站接驳的公交站需要优化的内容有两项:一是公交车站位置的优化;二是公交车站规模的优化。在优化公交车站之前,需要对轨道交通换乘公交车的流线进行研究,如图5-19所示为三元桥地铁站与周围各个公交车站接驳的流线走向。 图5-19三元桥地铁站外乘客换乘公交车的流线走向 (1)公交车站位置的优化:A下(三元桥东站)公交车站与A上公交车站两个上下行公交站相隔较远,不在视线范围内,因此对其做以下优化:考虑到D公交车站(地铁三元桥站)只有536路和847路公交,因此对A下公交车站与D公交车站进行合并,并以D公交车站作为合并后的公交车站,如图5-20所示,记为A下公交车站,公交车站取名为三元桥东站。优化后的公交站分布情况如图5-20所示。 图5-20优化后的站台分布情况 (2)公交车站规模的优化:由于C下公交车站站台规模较小,对乘客等车与上下车造成不便,考虑将站台旁边的绿地进行改造,变成公交站台的一部分,使其在原来的基础上站台宽度加宽1m,具体情况如图5-21所示。 图5-21C下公交车站站台优化方案 2)优化公交站站名 根据现状调查,与三元桥地铁站接驳的公交站命名重复,且位置、服务线路不同,具体情况如表5-4所示,对三元桥地铁站接驳的公交站名称做调整,最终命名情况如表5-5所示(注:经过公交车站台布局优化后,D公交车站已不存在)。 3)规划公交车站遮阳避雨设施 公交车站的遮阳避雨设施能为乘客提供一个舒适的等车环境,是接驳换乘服务水平的一个重要评价标准。根据现状调研,三元桥站周围接驳的公交车站仅A下公交车站无遮阳避雨设施,因此对A下公交车站进行遮阳避雨设施规划。 ------------ 复习思考题 ------------ 第6章 城市交通枢纽交通设计 ------------ 6.1 概述 交通枢纽是多种交通方式或几条交通干线交汇,并能办理客货运输作业或换乘换装作业的各种技术设备与建筑设施的综合体。 一般由运输场站、港口、机场、各种交通运输线路,以及服务客货运输作业的装卸、联运、票务、换乘等辅助设施组成。 交通枢纽的定义有狭义和广义之分。狭义的交通枢纽强调具体枢纽场站的设施形态与具体功能,包括场站布局形态、运输集散功能及设备设施综合体等,如北京南枢纽站、上海虹桥枢纽站;广义的交通枢纽强调枢纽在国家及区域经济社会与交通建设中的功能定位及经济作用,包括国际枢纽、国家级综合交通枢纽、国家枢纽城市等。 城市交通枢纽是城市多方式综合交通运输系统的重要组成部分,属于公益**通基础设施。 鉴于城市物流技术与物流园区的快速发展,城市货运系统已逐步形成具有自身特色的物流运输系统,因此本章的内容组织方面主要以城市客运交通枢纽为主,未做特别说明时,城市交通枢纽泛指为城市客运交通枢纽。 城市交通枢纽是城市多方式交通运输网络的节点,是交通运输经营者与乘客进行运输交易活动的场所,是为乘客与运输经营者提供站务服务的场所,是培育和发展客运运输市场的载体;城市交通枢纽是办理客运业务及保管、保养、维修车辆的场所,是交通客运运输中的重要环节,起着组织、协调、指挥、监督运输工作的重要作用;城市交通枢纽是城市交通运输系统的基本组成成分,是乘客候车及办理售票、打包托运、寄存及各种旅行手续的场所,是城市居民多种交通方式出行的重要节点与集散场所。 由于城市自身宏观发展战略、用地发展形态、地区经济发展、区域交通环境、交通发展水平、城市路网结构及自然条件、历史文化等诸多相关因素的影响,使得城市交通枢纽的规划布局、微观选址、交通设计等系列方案的形成具有自身的城市特色。 其中,交通枢纽交通设计与城市内外交通的有效衔接、交通方式与线路间的合理换乘、居民出行的顺畅与便利性等密切相关,直接影响到整个城市交通系统的运行效率。 枢纽交通设计通过运用交通工程学、城市规划理论、城市设计原理、交通行为学及交通心理学等理论和方法,从整个城市交通系统出发,以城市交通规划、设计、建设和管理的外部环境为条件,综合考虑交通枢纽的功能、结构及衔接的不同交通方式等因素,通过交通优化设计实现交通枢纽的系统最佳化,使城市交通枢纽满足现状和未来的交通需求。 ------------ 第6章 城市交通枢纽交通设计 6.2 城市交通枢纽的基本内容 ------------ 6.2.1 城市交通枢纽的功能 交通枢纽作为连接城市多方式交通网络的基础节点和衔接各种交通客运方式的纽带,是城市交通网络中不同交通方式、不同分布方向、不同交通线路客流的集散、转换点,在城市交通中的功能主要体现在以下两个方面。 1.交通网络 “点”上的交通衔接功能交通枢纽规划选址研究源于降低整个交通网络的运输成本问题。 当交通网络中存在交通流从多起点向多讫点运输的情况时,由于建设的客观条件或建设费用等不可能在任意起讫点对之间建立直接线路,因此选择一些网络节点作为枢纽节点,起到汇集交通流、换乘交通流、分散交通流的作用,实现运输经济的规模效应,从而降低整个运输网络的运输成本和建设成本。 衔接功能是指交通枢纽从城市交通网络的整体上作为一个衔接点,根据城市居民的出行需要,把不同出行方式、不同出行线路、不同出行方向的交通出行与运输活动连接成为一个有机整体。 具体而言,一是交通网络中非枢纽节点应与枢纽节点相连,通过枢纽间的连接实现网络节点的互通,从而实现交通网络的完全连通;二是枢纽节点的建立可以实现枢纽节点间运输经济的规模效应,从而降低整个交通网络的运输成本;三是枢纽节点可以实现城市内外交通的衔接,有效改善城市内外交通由于运输组织方式差异造成的 “内外交通”衔接不畅问题。2.交通网络 “面”上的客流集散功能交通枢纽的客流集散功能主要是针对交通网络的运输客流而言,枢纽节点基于枢纽场站系统及其连接的交通线路,利用自身对客流的汇集作用为枢纽节点间的 “干线”运输网络提供客流,同时,基于枢纽节点与非枢纽节点间的 “支线”运输网络实现汇集与分散客流的功能。具体而言,一是枢纽与其服务区域内的居民出行起点相连,实现客流从非枢纽节点到枢纽节点的汇集,即由 “面”到 “点”的汇集客流功能;二是枢纽节点与枢纽节点相连,实现客流从枢纽节点到枢纽节点间的规模化运输,即由 “点”到 “点”的规模化运输客流功能;三是枢纽与其服务区域内的居民出行讫点相连,实现客流从枢纽节点到非枢纽节点的分散,即实现由 “点”到 “面”的分散客流功能。 ------------ 6.2.2 城市交通枢纽的作用 城市交通枢纽的基本任务是按照城市居民出行规律与基本经济规律,从一切为居民出行服务的原则出发,满足城市居民日益增长的出行需要,为城市经济发展、城乡交流和促进整个经济社会效益的提高提供交通服务,保证安全、快速、便捷、环保、经济地完成乘客运输与客流集散任务。城市交通枢纽在城市交通运输系统中的作用主要包括以下几方面。 1.城市居民出行服务的整合作用 交通枢纽集乘客运输组织与管理、乘客中转换乘、多交通方式协同运输、综合服务与城市客运市场管理于一体,把无形的乘客运输市场变为有形的市场,把客运主体、乘客和客运管理部门的利益有效地结合起来,促进城市客运交通健康而有秩序地发展。 2.运输经济规模效应的作用 城市交通客运系统通过交通枢纽站场将交通网络中的多方式交通线路有效地结合起来,在枢纽站场集散乘客功能的基础上,完成交通线路间运输乘客的任务。交通枢纽站场建立了乘客流从面向点汇集、点对点运输、从点向面分散的运输机制,实现乘客从分散小规模到集中大规模运输的转变,在经济规模效应的作用下,降低整个交通客运网络的运行费用。 3.协调不同交通网络和方式的作用 在城市客运交通网络中,连接枢纽站场的各种交通线路在方向、等级、输送能力、交通方式等方面都有很大差异。交通枢纽站场对不同交通线路客流的组合和转换,可有效缓冲与化解不同特征客流间的差异与冲突,使客流在流向、流量、交通方式、组织方式上取得最佳效果,从而实现不同交通网络(城市内部交通网络与外部交通网络)、不同交通方式(铁路、航空、海运、公路)之间的有机整合和高效协调,有效解决城市公共交通、小汽车交通与公路、铁路、航空、水运客运因组织方式差异所带来的运输过程中连贯性脱节的问题。 4.客运生产组织与管理 包括发售客票、办理行包托取、候车服务、问询、小件寄存、广播通信、检验车票等为组织乘客上、下交通工具而提供的各种服务与管理工作;为参营的交通工具安排运营班次、制定发车时刻、提供维修服务与管理;为司乘人员提供食宿服务等。 5.客流组织与管理 交通枢纽通过生产组织与管理,收集客流信息和客流变化规律资料,根据客流量、流向、类别等,合理安排运输线路,开辟新的班线与班次,以良好的服务为城市居民的出行服务。 6.交通工具运行组织与管理 包括办理参营交通工具到发手续,组织交通工具按班次时刻表准点正班发车,利用通信手段掌握营运线路的通阻情况,向司乘人员提供线路通阻信息,发现问题及时与有关方面联系,并采取必要的措施,会同有关部门处理运营事故,组织救援,疏散旅客等。 7.参与管理客运市场 有形客运市场的建立,使交通枢纽认真贯彻执行各种交通方式的乘客运输规则,建立健全岗位责任制,实行营运工作标准化,在提高乘客运输质量的基础上,可以自觉维护客运秩序并协助运管部门加强客运市场的统一管理工作。 ------------ 6.2.3 交通枢纽的分类 交通枢纽具有不同的分类标准,从运输方式、服务对象、客运功能、地理位置、作业类型、运输组合方式、服务市场范围、用户数量、交通干线与站场空间分布形态、换乘关系、换乘类型等不同角度,可以将交通枢纽划分为不同的类型,如表6-1所示。 1.按交通枢纽的运输方式分类 基于交通运输工具与基础设施的不同,交通运输方式主要分为铁路、公路、航空、水运、轨道5大类运输方式。因此,按照交通枢纽的运输方式分类,交通枢纽包括铁路枢纽、公路枢纽、航空枢纽、水运枢纽、轨道枢纽等。以铁路枢纽为例,铁路枢纽是两条及以上的铁路线路交汇而形成的交通枢纽设施设备的综合体。 2.按交通枢纽的服务对象分类 交通枢纽的服务对象包括乘客流、货物流、客货流。因此,按照交通枢纽的服务对象分类,交通枢纽包括客运枢纽、货运枢纽、客货运枢纽等。客运枢纽是以客运作业为主的枢纽,货运枢纽是以货运作业为主的枢纽,客货运枢纽是客货运作业相当的枢纽。 3.按交通枢纽的城市客运功能分类 由于城市客运交通枢纽在城市发展与经济社会活动中的重要性,一般将城市客运交通枢纽单独进行分类,形成具有城市客运交通枢纽自身特色的分类。按交通枢纽的城市客运功能分类,交通枢纽包括城市对外交通枢纽、城市中心公共交通枢纽、城市边缘换乘交通枢纽。 (1)城市对外交通枢纽。城市对外交通枢纽的主要客运功能是衔接城市内外交通方式,为乘客远距离市外出行提供方便、快捷的换乘服务。城市对外交通枢纽,一般是集多种交通方式和多种服务于一身的多功能大型综合性客运枢纽,是由多种交通方式相互衔接而形成的大型客流集散与换乘中心,是多种对外交通与市内交通的衔接点,主要包括火车站、汽车站、港口、飞机场等。 (2)城市中心公共交通枢纽。城市中心公共交通枢纽的主要客运功能是为城市居民的市内公共交通出行提供方便、快捷的换乘服务。城市中心公共交通枢纽是在城市内部轨道交通线路、地面常规公交线路等交叉处形成的大型公交换乘枢纽站,其交通方式主要包括轨道交通、地面常规公交、步行交通、自行车交通等。此类客运枢纽的客流特征是以市民或乘客的娱乐、休闲、购物、通勤、业务等为主,且以城市居民为主;枢纽换乘客流量大,尤其在上下班高峰期间。 (3)城市边缘换乘交通枢纽。城市边缘换乘交通枢纽的主要客运功能是为截留主城区外围城镇、郊区、远郊区等进入主城区的小汽车交通流,使其换乘城市轨道交通与公共交通进入主城区。随着城市空间的向外拓展及私人小汽车的快速发展,此类交通枢纽在城市规划中显得越来越重要。城市边缘换乘交通枢纽,一般是在城市轨道交通、常规公交等线路与进出城市主要道路的交汇处、公共交通首末站形成的大型换乘交通枢纽站,其交通方式主要包括轨道交通、常规公交等公共交通,小汽车交通等。此类客运枢纽的客流特征是以进入主城区上班、娱乐、休闲、购物等居住在郊区的居民或外围的城镇人口为主。 4.按交通枢纽的地理位置分类 按照交通枢纽的地理位置分类,交通枢纽包括陆路枢纽、滨海枢纽、通航江河枢纽。陆路枢纽,如我国的西安枢纽、郑州枢纽、北京枢纽等;滨海枢纽,如我国的上海枢纽、大连枢纽、宁波枢纽等;通航江河枢纽,如我国的上海枢纽、武汉枢纽、重庆枢纽、宜宾枢纽等。 5.按交通枢纽的作业类型分类 按交通枢纽的作业类型分类,交通枢纽包括中转枢纽、地方性枢纽和混合型枢纽等。中转枢纽以办理直通或中转客货运业务为主,地方运量甚少或所占比重较小,如我国的郑州枢纽等;地方性枢纽以办理地方作业为主,中转运量较少,如我国的广州枢纽等;混合型枢纽不仅具有大量的地方作业,同时办理相当数量直通客货运作业,如我国的成都枢纽等。 6.按交通枢纽的运输组合方式分类 按交通枢纽的主要交通运输方式的组合分类,交通枢纽包括单一方式交通枢纽与综合交通枢纽。单一方式交通枢纽,主要运输方式单一,如铁路、公路、航空、水运等;综合交通枢纽,由两种或两种以上的主要交通运输方式组成,如铁路—公路枢纽、水路—公路枢纽、水路—铁路—公路枢纽等。 铁路—公路枢纽,由铁路与公路等陆路交通干线交汇而成,主要分布于内陆地区;水路—公路枢纽,由河运或海运与公路运输等运输方式组成的枢纽,一般水路运输占主要作用,公路运输为其集散旅客、货物,如我国的沿海、沿江一些城市的枢纽。 水路—铁路—公路枢纽,包括海运—河运—铁路—公路枢纽(位于通航干线河流入海口处)、海运—铁路—公路枢纽、河运—铁路—公路枢纽等。前两种多以海运起主要作用,并拥有庞大的水路联运设施,如我国的上海。 7.按交通枢纽服务市场范围分类 按交通枢纽服务市场范围分类,交通枢纽包括国际性枢纽、全国性枢纽、区域性枢纽与地方性枢纽。国际性枢纽通常为进出国外地区与市场的客货运输提供直接服务,并提供进出口客货运输所需的特殊服务,如准备相关文件、海关通关等;全国性枢纽为全国范围的客货运输服务;区域性枢纽通常为一定的地理区域范围内的客货运输提供服务;地方性枢纽主要为地方性市场提供服务,货运的地方性市场通常指使用短程载货汽车往返枢纽车站的时间小于载货汽车一天的工作时间(美国法律规定每名驾驶员一天的最长工作时间为10小时)。国际性、全国性、区域性枢纽通常要求24小时的全天候服务,而地方性枢纽通常只需要常规的商业工作时间服务;同时,一些国际性、全国性、区域性枢纽提供客货运输的中转服务。 8.按交通枢纽用户数量分类 按交通枢纽用户数量分类,交通枢纽包括单用户枢纽和多用户枢纽。只为特定的海运船舶、铁路或航空经营人使用的枢纽,称为单用户枢纽;能为多个用户提供服务的枢纽,称为多用户枢纽。此外,按交通枢纽的所有权分类,交通枢纽还有公有与私有的区别。一般而言,公共枢纽的用户(多数为租用交通枢纽场站设施)比私有枢纽的用户更具有变动性与不稳定性。 9.按交通干线与站场空间分布形态分类 按交通干线与站场空间分布形态分类,交通枢纽包括终端式枢纽、伸长式枢纽、辐射式枢纽等。终端式枢纽,分布于路上干线的尽端或陆地边缘处;伸长式枢纽,交通干线从枢纽两端引入呈延长式布局;辐射式枢纽,各种运输干线可以从各个方向引入枢纽场站。 10.按交通枢纽场站的布置形式分类 按交通枢纽场站的布置形式分类,交通枢纽分为立体式枢纽与平面式枢纽。立体式交通枢纽,场站内各种交通设施在同一水平面上投影完全重叠或少部分不重叠;枢纽站场分地下、地面、地上多层,设有商业、问询等综合服务;多种客运方式在一座建筑的室内或周边,实现换乘距离最短的衔接方式。平面式交通枢纽,场站内部各种交通方式设施在同一水平面上换乘衔接,客流集散和换乘、交通工具的进出及转换均在同一平面完成;乘客通过地面步行道、人行天桥、地道或商业街来实现各种交通方式或交通线路之间的换乘。 此外,按交通枢纽的规模等级分类,可划分为特大型交通枢纽、大型交通枢纽、中型交通枢纽,或者一级枢纽、二级枢纽等;按交通枢纽使用时间特性分类,可划分为待拆除枢纽、正在使用枢纽、规划待建枢纽;在城市交通枢纽中,按枢纽内部各种交通方式间的换乘关系,可划分为停车换乘枢纽、临停换乘枢纽、供车换乘枢纽(为乘客方便换乘提供配套服务,如提供汽车、自行车等租赁服务);按照客流的换乘类型,可划分为线路换乘型枢纽、方式换乘型枢纽、复合换乘型枢纽。 ------------ 6.2.4 城市交通枢纽的构成 从交通枢纽设施设备与运营管理的角度,交通枢纽构成主要包括交通运输子系统、人流组织子系统、设施设备子系统、信息服务子系统、延伸服务子系统、技术管理子系统等,如表6-2所示。 从交通枢纽乘客运输与集散的角度,交通枢纽为有效接驳城市内外交通、全面协调多种交通方式,主要通过交通运输子系统,实现客流运输、客流集散、与交通衔接的功能。交通运输子系统主要包括城市外部交通系统、城市内部交通系统及交通枢纽客流换乘系统等,如表6-3所示。 1.城市外部交通系统 城市外部交通系统主要服务居民城市间的远距离出行,包括铁路、公路、水运、航空4大交通运输方式。各交通运输方式场站的基础设施与组成具有自身各自的特点。 1)铁路运输方式 铁路客运站设施一般包括站房、站场及站前广场。 站房是铁路客运站的主体,包括旅客服务设施、技术服务与运营管理设施、职工生活设施等。旅客服务设施包括候车部分(候车厅)、营业部分(售票厅、行包房、小件寄存处、问询处、服务处等)及交通通道部分(走廊、过厅等)3部分组成。 站场是办理铁路客运技术作业的场所,包括线路(到发线、机车走行线、车辆停留线)、站台、雨棚、跨线设备(天桥、地道)等。 站前广场是铁路站与城市交通的连接纽带,是客流与车流的集散区域,也是旅客活动与休息的场所,包括旅客活动地带、停车场、旅客服务设施、绿化带等。 2)公路运输方式 公路客运站设施一般包括站前广场、站房、停车场、发车区、落客区、辅助设施等。 站前广场与铁路运输方式类似,是连接城市交通的纽带;站房主要包括旅客服务、技术服务、运营管理服务等设施;停车场用于停放运营的长途客运车辆;发车区用于旅客乘车与行包装车,以及客运车辆发车;落客区用于到达车辆旅客下车,以及行包卸车;辅助设施包括用于车辆的安全检验、尾气测试、清洁、清洗等设施。 3)水运运输方式 水运港口主要包括水域和陆域两部分。港口水域是指与船舶进出港、停靠及港口作业相关的水上区域,其主要设施一般包括航道、港池、锚地、船舶调头水域和码头前水域,防护建筑及导航、助航标志设施等。 港口陆域是指从事与港口功能相关服务的路上区域,其主要设施包括各种生产设施,如码头、仓库、堆场、铁路、公路、港区道路、装卸机械和运输机械等;各类生产辅助设施及信息控制系统,如给排水系统、供电照明系统、通信导航系统等;为生产提供直接服务的场所与设施,如办公室、候工室、机械库、工具库及维修车间、燃料供应站、港口设施维修基地等;以及与生产服务相关的服务与生活设施。 4)航空运输方式 航空机场主要由飞行区与航站区组成。 飞行区是机场内用于飞机起飞、着陆和滑行的飞机运行区域,通常还包括用于飞机起降的空域,包括跑道、滑行道、净空区、停机坪、航站导航设施、航空地面灯光系统、空港跑道系统的标志灯具等。停机坪是指在机场上划定的一块供飞机上下旅客、装卸货物和邮件、加油、停放和维修之用的场地,包括航站楼空侧的站坪、维修机坪、隔离机坪、等候机位机坪、等待起飞机坪等。 航站区是飞行区与机场其他部分的交接部,主要包括航站楼与地面运输区域。 航站楼是航站区的主体建筑,一侧为机坪,另一侧为地面运输系统。旅客、行李及货邮在航站楼内办理各种手续,并进行必要的检查及实现运输方式的转换。航站楼基本设施包括公共大厅、安全检查设施、政府联检机构、候机大厅、行李处理设施、登机桥和旅客信息服务设施等。 地面运输区域是车辆和旅客活动的区域,其功能是采用小汽车、出租车、机场大巴、轨道交通等交通方式将机场和附近城市连接起来,具体包括空港进出道路、空港停车场、空港内部道路等。 2.城市内部交通系统 城市内部交通系统主要服务居民的城市内部出行,通过与交通枢纽的衔接实现客流的集散功能,一般包括城市道路交通系统与城市轨道交通系统。 1)城市道路交通系统 城市道路交通系统的出行方式一般包括地面常规公共交通(简称常规公交)、大容量快速公共交通(简称BRT)、出租车、私人小汽车、非机动车与步行等。 常规公交具有适应性广,线路设置、车站设置、行车组织灵活的特点,一般包括公共汽车、公交线路和线网、公交站点、公交站场及运营管理系统等。 BRT利用改进型的大容量公交车辆运营在公交专用道路空间上,是一种具有轨道交通特性与常规公交灵活、便利、快速特性的交通方式,一般包括专用车道、车辆、车站与信息管理系统等。 出租车与私人小汽车交通借助其自身的方便性与灵活性,利用城市道路网络,实现交通枢纽客流的集散功能,交通枢纽一般要配建较大的出租车上下客区,以及社会车辆停车场。 城市对外交通枢纽中,由于旅客携带行李及旅途劳累,采用步行与自行车的集散客流所占比例非常小;而在城市中心公共交通枢纽中,由于居民出行距离短、无须携带大件行李及提倡绿色出行,采用步行与自行车的集散客流所占比例非常大。 2)城市轨道交通系统 城市轨道交通系统作为现代化城市交通方式,与常规地面公共交通系统相比,具有方便、快捷、舒适、安全、准时、运量大、能耗小、污染轻、占地少等优点,主要包括地铁、轻轨、市郊铁路等。 车站是轨道交通客流的集散地,是供乘客乘降、换乘和候车的场所。一般由通道及出入口、站厅层、楼梯(自动扶梯)、站台层、设备用房、管理用房、生活用房等组成。 通道及出入口用于连接地面与车站区域。通道的地面部分就是车站的出入口,其主要作用是供乘客出入、换乘其他交通方式或在轨道交通之间进行换乘。某些通道及出入口还兼有行人过街的作用。依据出入口处的地面建筑,出入口可分为独立建设与附属其他建筑建设。 站厅层是乘坐列车的中转层,其主要作用是集疏客流,为乘客提供售、检票等服务。在站厅层的两端一般设有设备用房、管理用房及生活用房。站厅层一般分为凭票可入区与自由进出区。凭票可入区是指乘客经检票机进入的候车区域和到达乘客在检票出站前的区域;自由进出区是车站内除凭票可入区以外的其他行人可入区域。楼梯与自动扶梯主要设置在地铁站的不同楼层之间,如进出口处主要用于连接地面与车站大厅;大厅凭票可入区的楼梯与自动扶梯主要用于连接站厅层与站台层。 站台层是乘客上下列车的功能层,其主要作用是供列车停靠、乘客候车及上下列车;在站台层两端也设有设备用房与管理用房,一般不设生活用房。 设备用房,其主要作用是安置各类设备,是进行日常维修及保养设备的场所,主要分为环境控制机房、事故风机房、通信机械室、信号机械室、通信测试室、环控电控室、消防泵房等。管理用房是车站工作人员的办公用房。生活用房是车站工作人员的日常生活用房。 3.交通枢纽客流换乘系统 交通枢纽客流换乘系统主要服务客流在不同交通方式或路线间的出行换乘,主要包括客流换乘基础设施、客流换乘的导向标识等。 客流换乘基础设施是用于实现不同交通方式或线路间的交通衔接,满足客流在不同交通方式或线路间换乘需求的基础设施,包括换乘站台、换乘通道、换乘大厅、换乘广场;客流换乘的导向标识,是指导和引导乘客通过枢纽内部的空间移动以实现其出行换乘的标识。 ------------ 第6章 城市交通枢纽交通设计 6.3 城市交通枢纽交通设计的基本内容 ------------ 6.3.1 枢纽交通设计基本概念 ------------ 6.3.2 枢纽交通设计基础资料 为实现交通枢纽自身的功能定位,枢纽交通设计需要以城市的经济社会发展规划、土地利用布局规划等上位规划为背景,以枢纽周边土地利用、综合交通网络的现状和规划为条件,以枢纽内部各种交通方式的运行特征、空间需求为制约,合理协调枢纽内部的不同交通方式的功能区划分与资源配置,以及枢纽与周边综合交通网络的交通衔接。枢纽交通设计前需要获取和解读的基础资料主要包括城市的发展规划、枢纽的功能定位、枢纽的周边发展环境、枢纽的自身建设特征4大类。 1.城市的发展规划 为体现交通枢纽对城市发展的支撑与带动作用,交通枢纽规划建设的功能定位与城市的发展规划密切相关。而且枢纽的建设运营在对城市或城市局部地区发展产生积极推动作用的同时,由于不同交通方式自身运行与空间需求的特征,会对城市发展产生不利的影响,例如,铁路对城市空间的分割、航空机场对周边居民的噪声、公路客运站进出车辆对道路路网的交通压力等。因此,为实现交通枢纽的功能定位,减少其带来的不利影响,在枢纽交通设计之前需要解读与交通枢纽建设运营相关的上位规划,以深入理解掌握交通枢纽的功能定位。这些规划包括《城市国民经济与社会规划》《城市总体规划》《城市交通综合规划》《城市交通枢纽专项规划》等。 2.枢纽的功能定位 枢纽交通设计应根据《城市总体规划》《城市交通综合规划》《城市交通枢纽专项规划》等相关规划要求,明确交通枢纽的功能定位。基于交通枢纽的功能定位,明确交通枢纽的区位特征、规划类型、建设等级、占地规模、设计能力、交通方式、流量流向、服务范围、综合开发、公共服务、配套功能等,从而为枢纽交通设计提供纲领性指导。 3.枢纽的周边发展环境 枢纽的周边发展环境主要包括周边土地利用发展环境与综合交通网络发展环境。枢纽规划建设与城市发展及周边土地利用开发息息相关,互为反馈,集中体现在交通枢纽与周边土地利用及交通网络的互动作用上,因此枢纽交通设计应根据《城市控制性详细规划》《城市建设性详细规划》《周边相关交通的专项规划》等相关规划要求,获取交通枢纽周边的土地利用开发与综合交通网络发展情况;同时,要明确枢纽建设与周边土地的开发计划,以及在一并开发建设过程中相关开发主体应承担的相应建设任务。具体包括周边土地利用现状与开发计划、枢纽建设融资模式与计划、周边区域土地开发规模与性质;周边道路网络、停车设施、常规公交网络,轨道交通网络、公交停靠站点、步行交通状况,以及周边区域交通管理方式等。 4.枢纽的自身建设特征 交通枢纽内包含多种交通运输方式,在载运工具、线路设施、客流吸引、运能运量、空间需求、管理体制、运营模式等方面都有其自身的特点,以及在旅客运输与客流集散方面都有其各自的分工。例如,在城市对外交通枢纽中,铁路、航空、水运等运输方式都有其专属的线路设施与作业模式,枢纽场站的空间布局与需求受铁路线走向、机场飞行区布局、港口水域特点等的影响;在以铁路为主要运输模式的综合枢纽中,铁路为主要的交通方式,主要负责旅客的远距离出行运输,地铁、常规公交、小汽车、出租车为辅助的交通方式,主要负责出发与到达客流的集散功能;在包含地铁与常规公交的城市内部交通枢纽中,地铁为主要的交通方式,主要负责城市居民的快速出行,常规公交、自行车、步行为辅助的交通方式,主要负责地铁客流的集散功能。 因此,枢纽交通设计需要明确枢纽空间红线范围内所包含的交通方式类型,在详细分析不同交通方式自身特征的基础上,明确各交通方式的任务分工、客流特征、空间需求等。交通方式的任务分工,主要明确交通枢纽中旅客运输与客流集散的交通方式,以及所承担的主要与辅助的运输角色;交通方式的客流特征,主要明确各交通方式的客流量与换乘量,交通枢纽的常态客流与突发客流特征,客流的敏感性与聚集性特征,以及乘客的个体属性与集散特征等;各交通方式的空间需求,主要明确各种交通方式对专属作业区用地与公共作业区用地的要求等。 ------------ 6.3.3 枢纽交通设计需求分析 枢纽交通设计的需求分析,基于交通枢纽的功能定位与建设特征,面向交通枢纽的服务主体与客体,明确枢纽交通设计的内容,以实现交通枢纽在城市交通中的交通衔接与客流集散功能。 1.交通枢纽的服务主体 交通枢纽的服务主体,即枢纽交通服务的提供者是枢纽内的不同交通运输方式或交通系统。因此,一般基于交通枢纽客流运输、换乘与集散的过程,应明确不同交通方式的客流运输分工。 枢纽内不同交通运输系统主要分为客流运输系统、客流集散系统、客流换乘系统等。在城市对外交通枢纽中,铁路、公路、航空等城市外部交通系统为客流运输系统;地面公交、地铁、出租车等城市内部交通系统为客流集散系统;枢纽内部的步行通道、滚梯、楼梯等为客流换乘系统。在城市内部交通枢纽中,地铁、轻轨等大容量公交系统为客流运输系统;地面公交、步行、自行车交通等为客流集散系统;枢纽内部的步行通道、滚梯、楼梯等为客流换乘系统。 基于枢纽客流类型,枢纽内交通可分为城市外部与内部交通方式。城市外部交通方式主要承担旅客城市间的远距离出行运输功能,城市内部交通方式主要承担枢纽客流的集散运输功能。基于客流运输的地位,可将不同交通方式划分为主导交通方式与辅助交通方式。在枢纽客流运输系统中,一般辐射范围广、客流运量大的交通方式为主导交通方式;在枢纽客流集散系统中,一般客流集散效率高、设施运能大的交通方式为主导交通方式。例如,高铁与公路同时作为枢纽的客流运输系统时,一般高铁为主导交通方式,公路为辅助交通方式;地铁与常规公交同时作为枢纽的客流集散系统时,地铁为主导交通方式,常规公交为辅助交通方式。 2.交通枢纽的服务客体 交通枢纽的服务客体,即枢纽的服务对象是枢纽内部的出行与换乘客流。因此,一般以客流进入枢纽、在枢纽中移动、离开枢纽的移动链为对象进行交通设计的需求分析。客流基于枢纽的移动链,如图6-1所示。 图6-1枢纽内部的客流移动链 根据客流在枢纽中的移动链分析,交通枢纽要为客流移动链中的各种行为提供活动空间。在枢纽交通设计时,可从宏观、中观和微观三个层面分析满足客流的出行与集散需求。 1)宏观层面的总体布局设计 基于枢纽交通设计的总体客运需求和不同交通方式客流分担率,分析不同交通方式的服务能力与设计规模,专属作业区与公共作业区的空间需求,交通线路与运营特征对空间布局的约束,以及周边土地开发和综合交通网络对枢纽内空间布局的影响等,以实现不同交通方式间的运能匹配与优化布局,具体包括不同交通方式的运输客运量、空间用地、运营特征,以及枢纽与周边土地利用和交通网络的协调性等。 2)中观层面的交通衔接设计 基于枢纽内部的总体空间布局和不同交通方式间换乘客流需求,分析不同交通方式间的交通衔接与客流换乘模式,枢纽内部机动车流与客流的组织优化及其相关的制约和影响因素,具体包括不同交通方式间的换乘客流量、交通衔接与客流换乘模式,以及枢纽内部的交通流线组织等。 3)微观层面的交通设施细化设计 基于枢纽不同交通方式的设计规模、枢纽内部的交通衔接与客流换乘模式,以及交通流线优化组织,从枢纽内客流出行与换乘的安全性、便捷性、舒适性、应急性等角度,分析不同交通方式的交通设施与出行服务,换乘设施与导向标识,应急安全设施与疏散指示标识等。 ------------ 6.3.4 枢纽交通设计要素 基于枢纽交通设计要素的划分层次,枢纽交通设计可划分为枢纽总体布局设计、枢纽交通衔接设计、枢纽交通设施细化设计3个层面。 枢纽总体布局设计包括空间布局、区域划分、衔接布局等宏观层面设计要素;枢纽交通衔接设计包括不同交通方式间交通衔接与客流换乘模式,交通流线优化与组织等中观层面设计要素;枢纽交通设施细化设计包括交通运输设施、客流换乘设施、客流导向标识等微观层面设计要素。 基于枢纽不同交通方式的任务分工,枢纽交通设计可划分为客流运输系统设计、客流集散系统设计、客流换乘系统设计3个主体。 以城市对外交通枢纽为例,枢纽客流运输系统设计针对铁路、公路、航空、水运等交通运输系统的特点,设计不同交通方式的空间布局、占地规模、交通设施、客流组织、交通流线、客流导向标识等,以满足客流的远距离出行需求;枢纽客流集散系统设计,针对城市道路交通系统与轨道交通系统的特点,设计不同交通方式的空间布局、交通设施、运营组织、交通流线、控制方案、客流导向标识等以满足枢纽客流的汇集与分散需求;枢纽客流换乘系统设计,针对枢纽内部的客流换乘特征、交通流线组织优化方案,设计不同交通方式间的交通衔接与客流换乘模式,换乘设施的空间布局、建设规模,以及换乘客流的导向标识等。 ------------ 6.3.5 枢纽交通设计目标与原则 1.设计目标 枢纽交通设计的目的是集约化利用土地资源、方便客流的出行与换乘、增加枢纽的交通服务能力。枢纽规划建设和运营管理的相关利益主体主要包括出行换乘客流、运营管理部门、周边土地利用、周边交通系统等,如图6-2所示。 图6-2枢纽交通设计的相关利益主体 枢纽交通设计应在实现枢纽自身功能定位的基础上,努力权衡四方的权益与基本要求。基于四者的相互联系与制约,从以下几个方面提出枢纽交通设计的目标。 (1)需求性:交通枢纽满足经济社会发展、客运需求、客流换乘、自身发展等需求的程度。具体包括枢纽站场建设规模、运输设施设计能力、换乘设施设计能力、枢纽站场发展余地等。 (2)协调性:交通枢纽与城市总体规划、周边土地利用、周边交通网络、其他客运枢纽站场等的协调程度,以及枢纽内部不同交通运输方式间的协调程度。具体包括枢纽客流集散方向与城市总体规划协调性、枢纽设施设计能力与周边交通网络承载能力的协调性、进出枢纽交通流线与周边土地利用的协调性、枢纽设施设计与其功能定位的协调性、枢纽内部不同交通方式间运能的匹配程度等。 (3)便利性:交通枢纽运行中客流和车辆进出枢纽站场的便利性,以及客流换乘的便捷性、舒适性等。具体包括运输车辆的出入条件,客流进出枢纽的便利性,客流换乘线路的清晰与简捷性,不同交通方式间的换乘距离与便利程度,客流导向标识的醒目性、可识别性、合理性、持续性、系统性等,残障人士、儿童、老人出行的便利性等。 (4)安全性:交通枢纽运行中客流出行与换乘的安全性。具体包括人流与机动车流的冲突性、客流紧急疏散的便利程度、紧急求援便利程度等。 (5)运作性:交通枢纽建成运行中,枢纽站场内部管理的难易程度及枢纽站场内部车辆和旅客组织的便利性,具体包括枢纽站场运营管理的难易性、枢纽内部组织便利性、不同交通方式间运行的独立性等。 (6)经济性:交通枢纽建设和建成运营的过程中投资和支出的经济成本和费用。主要包括建设费、运营费等。 (7)社会性:交通枢纽在建设和建成运营中的社会效益及对周围环境的影响。具体包括环境污染、社会效益,对周边经济、土地开发的影响,对周边交通网络的影响等。 (8)技术性:交通枢纽在建设过程中对特别需求技术的可实现性。 2.设计原则 鉴于以上设计目标,提出枢纽交通设计的原则如下。 1)人性化原则 基于“人本位”理念,枢纽交通设计应尽量满足旅客出行心理与行为习惯,以提高客流出行换乘的舒适性、可靠性、方便性和安全性等。舒适性体现为恶劣天气下的保护、候车环境的气温调节等;可靠性体现为换乘通道的照明、出行信息服务的准确等;方便性体现为换乘路线便捷、步行距离短、人行步道坡度适宜及满足特殊人群的无障碍物通道与乘降设施等;安全性体现在应急疏散通道、紧急求援通道、应急照明、疏散标志、防拥挤踩踏设施等。 在交通设计过程中,提高枢纽内的综合环境(照明、通风、导向标识等),最小化出行者在枢纽内走行距离或时间(设置传输带、扶梯以缩短走行时间),提供足够的候车空间和及时的出行信息,保证残障人士和携带大行李乘客的出行便利,设置相应的应急疏散通道与安全出口,以及防拥挤踩踏设施等。 2)一体化原则 基于“多式衔接、立体开发、功能融合、节约集约”的理念,在保障交通枢纽运输功能和运营安全的前提下,对枢纽站场及毗邻地区特定范围内的土地实施综合开发利用。枢纽交通设计不仅为乘客提供舒适的候车与便捷的换乘服务,还需要为乘客提供周到的商业服务,为乘客的出行提供方便的吃、穿、用等配套服务设施,形成一个融合交通功能、商业功能于一体的综合建筑体。以“一体化”为主线,促进枢纽站场及相关设施用地布局协调、交通设施无缝衔接、地上地下空间充分利用,实现对外交通与城市道路、公共交通等不同交通方式的一体化。 在交通设计过程中,注意综合利用地下空间,使轨道交通车站和其他换乘设施集中布设于同一站域内;强化一体化设计,枢纽出口通道可与地下商业街结合;当涉及土地连带开发时,应确保交通与土地开发间的最佳协调;提供必要的附属设施与配套设施(餐厅、书报亭、银行)等。 3)无缝化原则 基于“空间布局最优化”的理念,枢纽交通设计通过整合枢纽的站场设施、场内道路设施、行人步行设施、各种附属配套设施等,尽可能增加枢纽单位面积的利用率,实现不同交通方式的无缝衔接,从空间布局上缩短乘客的步行距离。不同交通方式间的无缝衔接包括城市对外交通间、城市内部交通间、城市内外交通间的无缝衔接。基于设施间协调的原则实现换乘设施、城市对外运输设施、城市内部交通设施间的空间布局最优化。 在交通设计过程中,缩短城市轨道交通等不同公共交通方式之间的换乘空间距离,采用较短的步行距离,实用的楼梯、自动扶梯和电梯等使乘客快速便捷地到达站台;枢纽站场与其出口应宽敞并具有通透性、无隐蔽和遮挡;在枢纽站场内部设置进站区与出站区,以有效加强交通枢纽与周边交通网络的衔接;配置停车位以满足小汽车、摩托车和自行车的泊车需要等。 4)便捷化原则 基于“时间效益最大化”理念,枢纽交通设计使乘客短时间内完成进站、买票、候车、检票、上车、换乘等活动行为,节省乘客的整体出行时间,达到时间效益最大化,进而提高乘客的移动效率。基于不同交通方式的无缝衔接,以实现客流零距离换乘,最大限度地缩短乘客在枢纽内换乘时间,减少乘客因换乘时间过长带来的心理及身体不适。 在交通设计过程中,强化客流换乘的便捷性,满足客流的换乘需求,为不同交通方式或线路间客流创造良好的换乘条件,尽量做到客流的同站台或同方向换乘;集散客流与枢纽入口和出口的最佳衔接,实现客流便捷进出枢纽;枢纽站场入口直观明显,可方便进站人群到达车站;在专属作业区与公共作业区、凭票可入区与自由进出区间设置便利的行人通过设施,以方便携带大件行李旅客的通行。 5)有序化原则 基于“安全与效率”的理念,枢纽交通设计通过“并行化”“分层化”“管道化”等方式将复杂客流组织在一个立体或平面空间中,实现分离上车客流与下车客流、进站客流与出站客流、城市外部交通客流与城市内部交通客流,以避免客流的混行造成拥堵,并预防行人拥堵踩踏。对枢纽内部集散与换乘客流采用“分流”“管控”“疏导”的设计原则,让不同性质的流线在时间和空间上各行其道,实现客流有序化移动,以提高枢纽内客流的集散与换乘能力。 在交通设计过程中,充分重视各种交通工具的运输特性,合理利用枢纽空间,适当分离不同交通方式的空间,减少不同交通方式间运营时的相互干扰;以行人流交通组织和系统设计为纲领进行交通组织设计,实现人车分流、机非分流、进出分流、动静分流等,减少交通流间的相互交叉干扰,以保证行人安全与机动车的运行效率;确保行人流交通组织设计简洁并建立完善的客流导向系统,一目了然的导向标识可使行人快速实现其移动目的。 6)协调化原则 基于“协调与平衡”的理念,枢纽交通设计应与枢纽站场及周边土地利用、交通网络相协调,以实现枢纽交通衔接与客流集散的两个基本功能。在适应和满足城市功能布局、交通网络、城市景观等方面要求的前提下,枢纽站场应与周边经济社会发展环境融为一体,系统整合内部交通方式与周边交通网络功能,以带动城市内外交通的协调发展。枢纽站场作为城市的标志性建筑,其建筑风格和形式应与当地文化、具体的地形地貌相协调,以显示当地的文化底蕴或时代气息。 在交通设计过程中,实现交通枢纽运能与周边交通网络运能相匹配,枢纽内部不同交通方式间运能相匹配,换乘设施容量与客流换乘需求相匹配,枢纽客流分散能力与汇集能力相匹配;枢纽集散客流对主干道干扰小,其自身相互干扰小,能够在快速便捷的情况下融入周边交通网络中去;枢纽站场出入口设置与周边交通网络相协调,能有效分散交通量,减少集散客流对周边网络的交通压力,以减少枢纽对周边交通系统的影响。 7)低碳化原则 基于“绿色交通,公交优先”的理念,枢纽交通设计应将轨道交通、常规地面交通等公共交通作为枢纽客流集散的主导交通方式。在城市对外交通枢纽内有效缩短铁路、公路、航空等运输交通方式与城市公共交通间的换乘距离及时间,从而提高公共交通集散客流的分担率。在城市中心公共交通枢纽内,建立健全轨道交通与地面公交、自行车、步行的衔接设施,以全面提高城市公共交通出行的分担率。 在交通设计过程中,基于公共交通的运量有层次地实现公交优先策略,提高公共交通集散客流的分担率;实现各类公共交通方式的空间明晰、功能明确,减少公交车辆的迂回距离,调高其运转效率;靠近枢纽站场的主要出入口,优先设置大容量的公共交通,以便枢纽客流的快速集散。 ------------ 6.3.6 枢纽交通设计流程 枢纽交通设计流程如下。 1)基础资料的收集与解读 收集和解读与枢纽交通设计相关的基础资料,在综合研究交通枢纽区域交通特性与周边土地利用环境的基础上,对相关规划中的结论进行适当的调整并细化,从而明确枢纽的功能定位,枢纽交通设计的空间范围、衔接的交通方式种类及交通枢纽所在区域周边的土地性质等。 2)需求分析 基于交通枢纽的功能定位、服务主体与客体,分析枢纽交通设计需求,明确枢纽内不同交通方式的任务分工、出行与换乘客流的主要特征,并针对具体的实际情况提出枢纽交通设计的针对性目标与原则。 3)空间资源的总体布局设计 枢纽空间资源的总体布局设计包括枢纽空间布局设计、枢纽空间区域划分设计、枢纽交通衔接布局设计。枢纽空间区域划分与交通衔接布局设计,是在枢纽空间布局设计的基础上,对枢纽空间布局的细化与优化。 4)交通衔接与客流换乘模式设计 枢纽交通衔接与客流换乘模式设计,主要针对枢纽内不同交通方式或线路间的空间衔接与客流换乘模式进行设计。 5)交通流线优化与组织设计 枢纽交通流线优化与组织设计,主要针对枢纽内不同交通方式或不同类型的交通流线进行优化与组织设计。 6)交通设施与导向标识的细化设计 枢纽交通设施与导向标识的细化设计,主要包括不同交通方式基础设施设计、客流换乘设施设计、客流导向标识设计等。 7)交通设计方案的评价、深化 对初步方案进行评价与深化,通过对实施效果、环境效益、经济能力等因素的综合评价分析,在对社会公众、交通管理者、交通运营者及相关技术专家意见反馈的条件下,进行方案的深化工作,直至确定出可实施的交通设计方案。 在枢纽交通设计过程中,枢纽空间资源的总体布局设计、枢纽交通衔接与客流换乘模式设计二者属于枢纽空间资源整合设计;枢纽交通流线优化与组织设计,属于枢纽时间效益优化设计。枢纽空间资源整合设计是枢纽时间效益优化设计的物理基础,而枢纽时间效益优化设计是枢纽空间资源整合设计的客流表现;枢纽交通设施与导向标识的细化设计,是对枢纽空间资源整合设计与时间效益优化设计的细化实施操作设计。枢纽交通设计流程如图6-3所示。 图6-3枢纽交通设计流程图 ------------ 第6章 城市交通枢纽交通设计 6.4 城市交通枢纽内乘客行为分析 ------------ 6.4.1 乘客步行的基本行为特征 1.微观行为特征 微观行为是不同行为个体在交通行为活动中所体现的行为特征。以单个乘客或行人为研究对象,从行人微观角度对行为参数进行分析,有助于反映和描述行人出行换乘行为与其自身个体特征之间的关系。乘客微观行为特征参数主要包括步幅、步频、步速、期望速度、加减速度、空间需求和路径选择等。 1)步幅 步幅是指行人行走时每跨出一步的长度。步幅的分布区间,因性别、年龄不同而稍有差别。男性行人步幅在0.5~0.8m的占95%,女性行人步幅在0.5~0.8m的占94%以上。步幅不仅因性别、年龄而异,而且受人行道面铺装平整程度的影响。路面良好,步行自由度大,步幅整齐;路面不良,步行受到拘束,步幅凌乱。步幅大小与步速快慢几乎无关,但是和行人的运动空间有关。 2)步频 步频是行人移动时的步数频率,步数为步行者在单位时间内两脚着地的次数,一般以每分钟移动的次数为计量单位,常用单位是步/mi 。一般人的步频为80~150步/mi ,常用值为120次。行人的步频主要受到行人的出行目的、天气情况、携带行李、步行设施和周围行人速度等因素的影响。 3)步速 步速即步行速度,是行人步幅与步频的乘积。影响行人步速行为的因素很多,包括行人个体因素(人种、年龄、性别、行动能力、健康程度等)、出行因素(出行目的、路线熟悉程度、行李携带情况、出行长度等)、行人交通设施因素(设施类型、坡度、安全出口等)、环境因素(周围环境、天气条件)等。儿童的步速随机性较大,老年人步速较慢,成年人正常的步速在1.0~1.3m/s。一般情况下,男性比女性步速快;工作、事务性出行,步行速度较快,生活性出行较慢;心情闲暇时步速正常,心情紧张、烦恼时速度较快;行人携带行李越多,步速越慢;行人周围环境密度越大,步速越小。 行人运动具有很大灵活性,不时进行加速或减速,步速几乎不固定。步速的分布范围较宽,为0.5~2.16m/s,但集中在1.0~1.3m/s的行人步速占全部行人步速的60.7%。 4)期望步速 期望步速,也叫理想步速,是指在理想状态下,不存在外界干扰时,行人期望保持的正常理想速度,属于个人最大舒适度和最小能量消耗之间的一个均衡值,与年龄、性别、时间、出行目的等有关。期望步速,不是在一般行人流中测到的个体行人的最大移动速度,而是在理想状况下行人期望保持的一个最佳速度。 5)加减速度 行人受到设施、周边行人及站内信息等周围环境的影响,不能按照平稳的速度行进时,会激发加减速行为,以调整行走状态来适应周边环境。在拥挤环境下,行人的加减速行为较为频繁,且变化时间极短,严重影响行人步行的舒适性。行人平均起动时间一般在3s左右,即加速度在4.47m/s2 左右。 6)空间需求 个体空间需求是指行人在步行设施中对活动空间的要求,分为静态空间需求和动态空间需求。静态空间需求主要是指行人在静止等待的状态下所占据的空间范围,身体前胸后背方向的厚度和两肩的宽度是行人步行设施空间设计中所必需的行人静态空间需求。 动态空间需求分为步幅区域、放置两脚区域、感应区域、行人视觉区域及避让反应区域等。感应区不像步幅那样容易测得,在很大程度上受人的知觉、心理和安全等因素的影响。行人正常行走时,通常会在前方预留一个可见区域,以保证有足够的反应时间,以便采取避让行为等。 7)路径选择 路径选择是指行人在移动过程中,为到达目的地对移动路线做出的选择。行人在移动过程中是潜意识地通过观察自己前方区域内的交通状况做出自己的行为选择,行人观察区域不是圆形范围,而是前方相对比较长而侧面相对较短的椭圆形范围。行人周边的交通条件常常会影响观察区域范围的大小,从而影响行人的路径选择行为。研究表明,行人在路径选择时更愿意选择最快到达的路线,行走时趋于与障碍物和其他行人保持一定的间距。行人在移动过程中,会根据不同的交通条件采取追随前方行人、避免碰撞、侧身通过、停止等待等行为。 2.宏观群体特征 行人流的宏观群体特征,主要是指大量行人在某一区域和时间段内表现出来的群体行为特征,包括行人流三要素、行人流自组织现象及行人流拥堵激波与踩踏现象等。 1)行人流三要素 行人流的三要素包括流量、速度和密度。 行人流量是统计一定时间内通过行人交通设施某一断面的行人数量,以每15分钟或每分钟作为统计单位。行人流的平均速度是指在行人流中所有个体行人的平均速度,单位为m/s或m/mi 。行人流的平均速度在低密度的情况下主要受行人个体因素、出行因素等内在因素的影响,在高密度的情况下主要受行人所在的行人交通流的类型等外在交通因素的影响。行人流的密度是指在行人移动区域内单位面积上的行人平均数量,单位为人/m2 。行人空间也被用来表示行人在某一移动区域内的拥堵程度,行人空间是指在某一移动区域内每个行人占据的平均面积,单位为m2 /人。 行人密度越大说明行人的拥挤程度越高,行人自由移动的空间越小,行人之间的相互干扰就越大,以自由流速度移动的可能性就越小;同时行人之间的冲突妥协机会也将增强,为了行人流整体的利益,行人之间会产生自组织现象。行人流在低密度的情况下,行人可以按照自己的意愿,以自由的速度移动;在高密度的情况下,特别是在紧急恐慌的疏散情况下极易发生拥堵踩踏事件。 行人流的密度、速度、流量之间的基本关系与机动车流的参数之间的基本关系相类似。行人流速度随着密度的增加,行人占据的空间越来越小,因此行人的移动性越来越差,所以行人的平均速度越来越小。在行人密度较低的情况下,行人拥有较高的移动空间,行人可以拥有较大的自由度,容易达到最大速度,因此随着行人数量的不断增加,流量也在逐渐增加。同时,行人平均空间逐渐减小,行人之间的干扰越来越大,因此行人的速度和流量都逐渐减小,最后速度和流量都降为零,变为完全拥堵状态。 2)行人流自组织现象 行人流的自组织现象是指行人流内部的个体行人之间在无外界力量的指导下由于自身因素和作用自发组织和生成的行人流宏观现象。主要包括对向行人流的自动分离形成无形通道现象、在交通设施瓶颈处对向行人交替通过现象、交叉口行人流产生斑纹现象等自组织现象。 行人是具有移动目的地的自驱动个体,是高级智慧的智能体,具有超强的灵活性和适应性。行人在移动过程中,不仅受自身出行目的、身体状态、焦急程度等因素的影响,同时,还受行人交通设施、交通环境、交通流的类型等外界因素的影响。并且多数情况下,行人是在多个个体的群体中移动形成行人流。在行人流中,个体为到达自己的行为目的地,在选择最佳路径的同时,彼此之间将会争夺有限的交通资源,在行人个体之间发生位置冲突和路线冲突,行人之间的冲突将会导致行人速度和行人流量的降低,失去理智恐慌的位置冲突将会导致行人的踩踏事件。为提高行人流的移动效率,避免踩踏等恶**通事件的发生,行人在争夺交通资源的基础上合理地处理位置冲突,在竞争与妥协的基础上协调合作以满足行人流移动的群体效率,因此,行人流常常会伴随自组织现象。 在交通枢纽步行设施内,常常能观察到对向行人流自动分开,形成无形通道的现象,在无形通道内行人的移动方向相同。移动方向相反的行人自动分离,分别形成自己的移动通道,减少和避免了对向行人之间的必要冲突,使对向行人流演变为移动效率较高的单向行人流,提高了整个对向行人流的移动效率。这种自动分离和无形通道的形成不是建立在个体行人之间有意识的或交流的基础上,而是行人无意识的自发基础上。 在对向行人流的自组织现象中,无形通道的个数与交通设施的宽度和长度、行人流内在和外界的干扰有关。无形通道的形成过程也与时间相关,在对向行人流相遇的通道内,开始将会形成比较窄小的无形通道,随着时间的推移,这些窄小的通道将会逐渐融合为比较宽大的通道,以减少通道之间的行人干扰。在高密度的情况下,大的行人扰动或恐慌的人群由于迫切超越前方行人将会破坏有序的无形通道,造成移动方向相反的行人拥堵在一起停止不前。 在交通设施瓶颈处的对向行人流往往会产生不同方向的行人流交替占用瓶颈位置通过瓶颈的自组织现象。在行人流处于恐慌的情况下,在瓶颈处也会发生交通拥堵的死锁现象。 在交叉的行人流公共区,往往会生成行人自组织的斑纹现象。斑纹现象也是一种冲突行人自发分离的现象,但与对向行人流的无形通道相比,斑纹是由同类行人组成的密度带并向交叉流移动的方向移动。斑纹交织在一起,行人在斑纹内向侧前方移动,从而使两类行人以连续流的形式交织在一起向前移动,行人没有停止等待等行为,提高了整个行人流的移动效率。 3)行人流拥堵激波与踩踏现象 在交通枢纽步行设施内,行人流高密度区域内往往会产生行人流激波现象,拥堵流的恐慌疏散会诱发拥堵踩踏现象。 在行人流密度较小的情况下,行人之间干扰很小,行人占据的空间和自由度比较大,行人能以自由流向前移动,单个行人的不稳定因素不会传递到整个行人流中的其他行人,此时行人流不具备连续介质的特性,属于离散个体的随机组合。当在行人流密度较高的情况下,特别是行人之间发生拥堵时,此时行人之间的干扰增大,占据空间缩小,行人的移动很大程度上取决于周围的交通状况,行人流中的干扰和波动都将会以波的形式扩散到整个行人流,并往往伴随有激波的产生。 根据行人的密集程度,恐慌状态下的行人紧急疏散可分为3个状态:低密度的行人自由疏散状态、高密度的行人密集拥挤状态、行人拥挤踩踏状态。在低密度的行人自由疏散中,由于行人密度较低,形不成密集的拥堵区域,行人之间没有生成相互接触的拥挤力;在高密度的行人密集拥挤中,由于行人处于停滞的拥堵状态,行人之间相互接触且推搡严重,从而产生拥挤力,拥挤力的传递和累积容易导致拥挤死伤事件;当密集拥挤状态中发生行人倒地致伤等事件后,疏散行人进入拥挤踩踏状态,诱发更大的行人死伤。 ------------ 6.4.2 交通枢纽设施的步行环境特征 交通枢纽设施的步行环境具有其自身的特殊性,影响乘客的出行换乘步行行为。交通枢纽设施的步行环境特征主要包括以下几方面。 1.活动内容多样性 在交通枢纽内,乘客除步行、等待等基本行为外,还有购票、检票、安检、乘降和购物等其他活动,这些活动易影响其他行人的行为,带来一系列其他如排队、拥挤等现象。 2.客流的不稳定性 交通枢纽内的客流与不同交通方式的到发时间密切相关,具有一定的不稳定性。行人步行行为与其移动目的、交通工具到发等密切相关。随着交通工具的到达和离去,行人行为在时间上表现为突变性,客流上表现为不稳定性。当行人急欲乘车离开时,大多数进站行人会以最快的速度到达站台。同时,在宏观上枢纽站场内行人流量具有一定的激变性,随着列车在一定时间间隔的到达,站场内的客流呈现出急剧升高的特征,这种状态持续一段时间后,站内流量逐渐减少,随着后一辆列车的到达,这种现象又会重现。 3.客流的不均衡性 交通枢纽内行人交通流在时间和空间上的分布都具有明显的不均衡性,增加了行人流组织与管理的难度。同时,大量密集的行人客流步行移动时已不同于正常情况下个体行人的交通行为,呈现出非线性动态特征。在非恐慌拥堵的情况下,密集行人很容易在空间需求上形成人与人之间的冲突,每个行人会在维持自己速度大小与方向的同时,在避免与他人冲撞间寻求平衡点,形成行人的组织现象;在恐慌拥堵的情况下,密集行人流很容易打破自组织现象,从而诱发拥堵踩踏现象。 4.步行设施封闭性 交通枢纽的步行设施一般为相对封闭的交通空间,如地下换乘通道、地铁站台等。行人在封闭的步行空间内行走时不易受外界因素干扰、方向性差、行走压力较大,因此其行走速度相对开放空间较快。调查显示,中国乘客在封闭交通枢纽中以换乘为目的的平均行走速度为1.49m/s,快于在商场购物行人步速1.16m/s和在休闲区人行道步速1.1m/s,亦高于平均速度1.34m/s。在快速行进过程中,行人之间更加容易发生拥挤、摩擦和接触等相互作用。 5.步行设施多样性 交通枢纽内行人步行设施多样,不同步行设施内行人行为特征不同。步行设施可分为延滞性设施(闸机、安检区、检票口)与非延滞性设施(通道、站台),自动设施(滚梯、升降梯)与非自动设施(通道、楼梯),广场类设施(站前广场、站台)与通道类设施(通道、楼梯)等。 6.步行设施互通性 交通枢纽内所有步行设施相互连通。客流从进站开始接受服务到出站后服务终止的整个过程中,需要步行经过一系列互通设施,而且选择性相对较少,所能容忍的步行距离或时间也相对较长。行人具有明显的分类特征或移动目的,如进站、出站和换乘等,易受到枢纽导向标识如广播、指示牌等影响。对于目的相同的一类行人,需要经过的步行设施无论从类型上还是顺序上都基本类似,容易出现从众行为。 ------------ 6.4.3 枢纽步行设施的乘客行为特征 基于交通枢纽内步行设施的类型,客流行为特征主要包括队列型、通道型与广场型3类。 1.队列型 在交通枢纽站场内,当客流的到达率大于设施的服务能力时,一般会产生队列型客流。行人队列包括有序队列与无序队列两种类型。有序队列一般发生在服务窗口、有围栏引导或有工作人员维持秩序的特定区域;无序队列一般出现在无围栏控制或非人为控制区域。 1)有序队列 有序队列是指行人需要通过某一步行设施或接受一服务时,由于行人的到达率大于设施的服务能力,行人呈现为“直线型”有序排队。有序排队一般出现在售票区、安检区、候车站台等区域。行人进入排队区域后,首先确定目标地点及相关路径;如果存在初始排队,则选择最短队列进行排队;若无初始队列,则按最短路径选择最近的窗口或设施;而且在排队过程中,根据其他队列的长度或移动速度,动态地重新选择自认为排队时间最短的队列,出现更换队列的现象;当行人数量较多,队列呈现严格的有序形式,队列移动速度相差不大,插队、不规则队列等不被接受时,更换队列现象很少发生。 2)无序队列 无序队列是由于行人急于通过步行设施或无规则引导排队时,拥堵行人呈“水滴状”或“扇形状”的无规则队列。无序队列一般出现在步行通道、滚梯端、安全出口等步行设施的瓶颈处。高密度行人通过步行设施瓶颈时,行人以跟随行进为主,并随时调整自身的位置,未能形成有序队列,积极占据前方可用空间,以尽快通过瓶颈区域为步行最优目标。在紧急恐慌的疏散过程中,无序队列的恐慌拥挤往往会诱发行人踩踏事件。 在以行人有序队列为主的排队区域,排队秩序不是很严格的情况下也会出现无序队列,且有序队列与无序队列之间存在动态转移的过程。无序队列的产生与行人的实际等待时间和心理等待时间密切相关,当低密度行人的实际等待时间小于心理等待时间时,行人在心理上一般能接受无序排队行为;当高密度行人的实际等待时间大于心理等待时间时,行人往往会打破有序排队状态,进入无序排队状态。 2.通道型 通道型客流是指行人在步行通道、楼梯等通道型步行设施内形成的单向或对向行人交通流。当通道平面运送距离过长时,往往采用步行道和自动步道组合的方式供行人选择,以减少行人在通道内的步行体能消耗。由于通道型客流具有明确的移动目标、急于离开封闭空间的心理趋势及行人间的从众心理,行人步行速度一般要快于漫步状态的速度。 1)单向客流 当行人密度较低时,行人一般倾向于在通道中心线左右0.6m的步行范围内行走,在有条件自由选择行走空间的情况下,对时间敏感的乘客一般会加快步伐,超越前方行人,其行走路径流向呈现出左右选择的折线状况;而对时间不敏感的乘客则会跟随前方行人,一般不会主动加速超越,以保证总的走行距离最短。当行人密度较高时,单向客流进入拥挤行人流状态。 2)对向客流 在双向通道内,行人习惯于靠右侧行走,以及右侧避让对向行人的特性。为了避免与对向行人发生碰撞,行人具有跟随行走的特性,产生了自动渠化的自组织现象。相向移动的行人间存在侧身交换位置的现象,以避免拥堵对向行人流产生“死锁”的停滞现象。当步行通道内无中央隔离设施时,行人流量较大的方向会侵占对向行人空间,使得整个通道的行人密度趋于均衡。 3.广场型 广场型客流是指在站场前广场、大厅、站台等开阔广场型步行设施内形成的多向交织行人流。交通枢纽内行人一般具有以较短时间实现其出行与换乘的心理,因此进出枢纽场站、大厅的行人一般选择最短路径移动,以完成进站、出站、换乘等目的,除去建筑等障碍物或人为流线控制的影响外,行人一般会选择直线或趋于直线的路径到达目的区域。由于广场、大厅等步行设施的开放性,行人步行目的、起讫点各不相同,在对步行时间较为敏感的情况下,不同移动方向的行人会在大厅内形成较为复杂的交织行人流,导致客流混乱、交织点多等不良状况。由于广场、大厅等步行设施内存在影响行人移动的空间障碍物,以及步行距离相对较长等特点,在有明确指示标志、标示的情况下,行人往往会产生很强的从众心理,跟随人流的流向而选择自身的行走路线。 ------------ 第6章 城市交通枢纽交通设计 6.5 城市交通枢纽交通设施设计的方法 ------------ 6.5.1 空间资源的总体布局设计 城市交通枢纽空间资源的总体布局设计是从宏观层面,概念化、整体化地确定枢纽内不同交通方式的空间布置方式;是对不同交通方式的专属作业区、公共作业区、行政生活区等空间布局进行空间划分;并针对不同的交通方式,划分到达客流的到达区、落客区、离站区,离站客流的候车区、上客区、发车区等;以及不同交通方式间的交通衔接与客流换乘空间等的大致布局,是交通枢纽后续交通方式衔接与客流换乘模式设计,以及后续详细设计的基础。 通过枢纽空间资源的总体布局设计,需要明晰交通枢纽水平与垂直方向的物理边界,以及交通枢纽内不同交通方式与周边交通网络的衔接位置;明确交通枢纽内不同交通方式的专属作业区空间,以及枢纽的公共作业区空间;明确交通枢纽内不同交通方式间的物理边界,以及不同交通方式间的交通衔接区域;以及明确枢纽内交通线路设施布局区域等。总体布局设计主要包括交通枢纽空间布局设计、交通枢纽空间区域划分设计、交通枢纽衔接布局设计。 1.交通枢纽空间布局设计 根据枢纽内不同交通方式站场的相对位置,交通枢纽空间布局模式可分为平面式、立体式和混合式3种。具体选择应考虑客流需求、服务标准、用地空间限制、对环境的影响、所能产生的社会效益及造价等进行优化。 1)平面式 综合交通枢纽的平面式空间布局模式,是指枢纽内各种交通方式站场在同一水平面上的投影基本不相重叠的布置模式,如图6-4(a)所示。该模式占地面积较大,人流和车流间的相互干扰严重,国内早期的交通枢纽,或者交通方式比较简单的枢纽一般多采用此种形式。该模式的优点在于不同交通方式站场各自独立设计,可分期施工,功能互不干扰;该模式的缺点为,占地面积较大,客流换乘距离较长。根据枢纽内各种交通方式站场的分散程度,平面式空间布局模式又可分为分散式、集中式和毗邻式3种类型。 (1)平面分散式。平面分散式是指各种交通方式站场在一个较大的范围内分散设置的布局模式。客流换乘需要跨越道路的天桥或地下通道来实现。该模式优点是站场独立,各交通方式的客流互不干扰,且各交通方式站场可独立施工,施工难度小;缺点是换乘距离过长。 (2)平面集中式。平面集中式是指各种交通方式站场在一个较小的范围内集中布设与衔接的布局模式。该模式各交通方式站场相邻布置,中间没有其他城市建筑物或道路相隔离,客流通常通过站前广场实现换乘,无须跨越道路的天桥或地下通道,换乘较为方便,而且建设投资小,工程技术要求不高,在一些中小型交通枢纽可采用此种模式。 (3)平面毗邻式。平面毗邻式是指各种交通方式的站场在一个较小范围内毗邻布设与衔接的布局模式。该模式各交通方式客流活动建筑主体毗邻布置,整个枢纽的建筑主体融为一体,各交通方式通过步行通道、滚梯、楼梯等步行设施与换乘大厅相连,客流通常通过换乘大厅实现换乘,换乘较为方便。 2)立体式 综合交通枢纽的立体式空间布局模式,是指枢纽内各种交通方式站场在同一水平面上的投影完全重叠的布置模式,如图6-4(b)所示。立体式布局中各种交通方式的站场立体地布置在同一建筑物内的不同层面,并通过换乘集散大厅和自动扶梯、楼梯等实现不同交通方式间的相互衔接。该布局模式需要打破不同交通方式运营管理中独立使用空间建筑设施的观念,需要不同交通方式间协调合作共享枢纽的建筑设施,并在同一个监管体系下运营管理枢纽。该模式的优点是减少乘客的走行距离,改善换乘环境,属于交通方式无缝衔接与客流换乘零距离的发展理念;该模式缺点是建设过程中上下部结构相互制约,施工难度大,工程造价较高,要求枢纽在规划设计阶段就统筹考虑各交通方式的布局,适合于新建的特大型综合客运枢纽。 3)混合式 综合交通枢纽的混合式空间布局模式,是指枢纽内各种交通方式站场空间布局包括平面式与立体式的混合组合模式,如图6-4(c)~图6-4(e)所示。该模式的优点是基于枢纽周边的具体用地与交通环境条件因地制宜地建设开发。 图6-4枢纽空间布局模式 交通枢纽不同空间布局模式的优缺点如表6-4所示。 在实际的枢纽交通设计过程中,需要根据枢纽中不同交通方式的空间特征、线路走向、运营特点、客运需求,枢纽自身的功能定位与空间规模,以及周边的土地利用与综合交通环境等,设计确定交通枢纽的空间布局模式,并明确不同交通方式在交通枢纽内的空间位置。 2.交通枢纽空间区域划分设计 交通枢纽空间区域划分是在交通枢纽空间布局设计的基础上,划分枢纽内空间区域,明确不同区域内的功能任务。枢纽空间区域划分是空间布局设计的进一步细分与细化,是对枢纽空间的每一层进行平面布局设计,是不同交通方式基础设施与主要设备设计的基础。在此阶段需要明确,枢纽空间的作业区与非作业区,不同交通方式的专属作业区与公共作业区,枢纽作业区内的客流可达区与客流禁行区,以及客流可达区的凭票进入区与自由可达区等。 1)交通枢纽空间区域分类 (1)交通枢纽作业区与非作业区。基于是否用于枢纽功能作业,将交通枢纽空间区域划分为枢纽作业区与非作业区。枢纽内用于或辅助枢纽实现客流运输、换乘、集散等基本功能的区域为枢纽作业区,如站前广场、发车区、候车区、站台区、交通设施设备区等;而且其他区域为枢纽非作业区,包括绿化区、商业住宅区、预留用地区等。虽然枢纽非作业区不参与枢纽基本功能的作业,但需要预留一定比例或数量的枢纽非作业空间,以满足枢纽的环境绿化、商业配套、土地开发、资金筹集、发展预留等需求。 (2)专属作业区与公共作业区。基于不同交通方式的交通线路、交通工具、运营管理、作业特色、空间需求等,将枢纽作业区分为专属作业区与公共作业区。枢纽专属作业区是针对不同交通方式自身的特点,归某一具体交通方式独立排他使用的区域,具有专属使用的特点,如铁路运输到发客流的站台、航空运输的飞行区、水运运输的港口水域、公路运输的上客区等。枢纽公共作业区,是指枢纽内不同交通方式在集散运输作业过程中可公共使用的区域,该区域为多种交通方式的运输作业与客流出行换乘提供空间支撑服务,具有公共分享使用的特点,如枢纽的站前广场、多种方式共享的候车大厅、客流换乘通道等。 (3)客流可达区与客流禁行区。基于客流出行与换乘过程中作业区能否被进出与到达的性质,将枢纽作业区分为客流可达区与客流禁行区。客流可达区是指客流为实现自身出行目的在枢纽内通过步行、电梯、驾车等手段可到达与进出的区域,如枢纽广场、枢纽停车场、候车大厅等。客流禁行区是指禁止客流进出与到达的区域,仅供枢纽管理人员、技术人员等出入的区域,如工作人员生活区、枢纽设施设备、枢纽管理区域等。基于乘客进出客流可达区的主要交通工具和目的,客流可达区又可划分为步行可达区与车流可达区。 (4)凭票进入区与自由可达区。基于客流出行与换乘过程中客流可达区是否凭票进入的性质,将客流可达区分为凭票进入区与自由可达区。凭票进入区是指需要凭借枢纽或某一交通方式定制车票才能进入的区域,如枢纽候车厅、铁路运输的站台、轨道交通站台等。自由可达区是指不需要凭借任何手续可自由到达的区域,如枢纽站前广场、售票厅等。在凭票进入区与自由可达区之间一般设置检票或安检设备,并配备有专门人员维持秩序。 枢纽内部的凭票进入区与付费可达区不同。凭票进入区一般是属于某交通方式的专属候车或上车区域,仅供持有该交通方式车票的乘客使用。而付费可达区是指只要交付一定费用就可以出入的区域,与是否拥有车票无关,如收费停车场、付费候车娱乐区等。 2)交通枢纽空间区域划分 (1)交通方式的运输地位分析。基于交通客流的类型,将枢纽内交通方式划分为城市外部交通与内部交通两大类,并分别进行不同交通方式的运输地位分析。在每一类别内按交通重要度将不同的交通方式进行排序,明确城市外部交通的主导交通方式与辅助交通方式,以及城市内部交通的主导交通方式与外部交通方式。 (2)空间规模计算依据。基于枢纽交通设计的需求分析,计算枢纽内不同交通方式的设计能力,从而确定不同区域的空间规模。行人出行与换乘需求是综合交通枢纽站场设施设计的基础,无论哪种交通方式,一般将建成投产使用后的第10年作为枢纽站场的设计年度。基于设计年度的平均日客流发送量是枢纽站场的设计生产能力,也是确定计算枢纽站场建设规模的重要依据。而旅客最高聚集人数和车站高峰小时客流量是枢纽站场内相关交通设施设备设计的主要依据。 (3)空间划分优先满足原则。基于城市外部与内部交通协调匹配的原则,优先满足主导交通方式的空间用地,优先满足主导交通方式间的无缝衔接,以实现枢纽内绝大部分客流的零距离换乘与便捷的出行。 (4)空间区域划分顺序。首先,基于不同交通方式站场规模的计算依据,计算确定不同交通方式专属作业区的空间规模与位置;其次,基于枢纽公共作业区服务的交通需求量,计算确定枢纽公共作业区的空间规模与位置;最后,基于不同交通方式的设计生产能力、旅客最高聚集人数及车站高峰小时客流量等,计算确定枢纽作业区的客流可达区与禁行区、凭票进入区域自由可达区的空间规模与位置。 不同区域的空间规模与区域的形状、性质、布局、位置及承担的运输或换乘需求、类型等密切相关。此外,不同的运营管理水平、客流设计服务水平等对区域的空间规模有很大的影响。一般不同交通方式的专属作业区用地规模仅仅与自身的交通运输特征、设施服务设计能力、区域空间特征密切相关;而公共作业区由于服务于多种交通方式,在其用地规模计算时要注意不同交通方式间相互影响和设施服务的规模效应。 3.交通枢纽衔接布局设计 交通枢纽衔接布局设计,是指在空间布局设计与空间区域划分设计的基础上,基于枢纽周边的土地利用与综合交通情况,明确枢纽内不同交通方式、交通线路间的衔接区域,是对枢纽公共作业区区域设计的进一步细分与细化,是交通方式衔接与客流换乘模式设计的基础。 基于交通运行的灵活程度,枢纽内交通方式主要包括两类:一为铁路、城市轨道、航空、水运等受轨道、跑道、航道等基础设施限制的非自由类交通方式,由于其运行过程中受自身轨道、跑道、航道等基础设施的制约比较大,以及在运量、速度或成本方面占主要优势,因此,在交通衔接布局设计中该类交通方式一般占主导地位;二为公路客运、常规公交、出租车、私家小汽车、非机动车、步行等城市道路自由类交通方式,由于其不受轨道、跑道、航道等基础设施的制约,其运行过程灵活性较强,因此,在枢纽交通衔接布局设计中该类交通方式一般占从属地位。枢纽衔接布局设计不仅需要考虑两交通方式间衔接的灵活性与便捷性,而且还需在各交通方式单独考虑的基础上寻求交通枢纽交通衔接的整体最优方案。 1)枢纽交通衔接 在交通枢纽站场内,每一种交通方式(除步行外)拥有两条主要交通流线:交通工具移动流线与乘客移动流线。依据交通流线的途径空间,可分为不同的专属作业功能区,如图6-5所示。 图6-5枢纽交通流线与作业区划分 基于交通工具移动流线,每一种交通方式一般都拥有其交通工具进出枢纽的专属入口与出口、专属停泊区域和站场内交通线路设施(道路、轨道、航道、跑道)等,逻辑上需要从其入口至出口的专属线路沿线依次设置客流到达、落客、上客、发车等专属作业功能区。在实际的规划与运行过程中,以上作业功能区可以根据具体情况进行合并,从而在同一区域内完成不同的功能。 乘客移动流线包括客流到达流线与客流离开流线。当客流运量较大,且需要在枢纽站场内部候车并凭票乘车或离站时,需要配备与落客区相通的离站专属区,以及与上客区相通的候车专属区。客流到达流线依次途经作业区为客流到达区、落客区、离站区等;客流离开流线依次途经作业区为候车区、上客区、发车区等。 枢纽交通衔接就是将不同交通方式或线路间的客流落客区(或离站区)与上客区(或候车区)相互衔接,实现客流在不同交通方式或线路间的换乘。枢纽衔接布局应以乘客的走行距离最短为原则,确保主导交通方式间客流的换乘方便,努力实现交通的无缝衔接与零距离换乘。 2)交通衔接模式 交通衔接模式主要包括无缝衔接、通道衔接、区域衔接及混合衔接等。 (1)无缝衔接。无缝衔接为行人通过水平或垂直移动,步行非常短的距离就可实现交通工具间换乘的衔接模式。主要包括不同交通方式、不同线路间的客流落客区与上客区为同一专属作业区域,可实现同站台换乘的衔接模式;客流落客区与上客区虽非为同一专属作业区域,但可通过短步行通道或小步行区域进行衔接来实现客流换乘的衔接模式。 (2)通道衔接。通道衔接为采用较长的单向或双向的步行通道,将不同交通方式或线路间的客流落客区(或离站区)与上客区(或候车区)相互衔接,实现交通工具间换乘的衔接模式。 (3)区域衔接。区域衔接为不同交通方式或线路间的客流落客区(或离站区)与上客区(或候车区)分布在一个较大换乘区域内,乘客需要在换乘区域内步行一定的距离才能实现交通工具间换乘的衔接模式。 (4)混合衔接。混合衔接为采用较长的单向或双向的步行通道及较大的换乘区域,将不同交通方式或线路间的客流落客区(或离站区)与上客区(或候车区)相互衔接,实现交通工具间换乘的衔接模式。 此外,公路客运与常规公交等城市道路类交通方式拥有相对独立的上客区、落客区和停泊区。在交通衔接布局设计中,为了克服空间布局对客流换乘带来的不便,客流接驳与运输可以采用站场分离的布局模式,将车辆整备停车场设置在客运枢纽站房以外区域,枢纽内仅提供客流的到达区与落客区,以及上客区与发车区。到站时,到站车辆在枢纽内落客,随后空驶进入枢纽周边的停车场;发车时,由调度系统指挥发出空车进入枢纽内的上客区载客离开。站场分离模式,优点为便于枢纽内不同交通方式的衔接设计,缺点为增加周边路网的交通压力。 3)枢纽站前广场布局设计 由于客流到达的不稳定性,包含铁路或公路运输方式的城市对外综合交通枢纽一般都配建站前广场。枢纽站前广场是枢纽站场与周边道路交通系统衔接的主要场所,具有行人与车辆集散的功能,以及景观、环境、综合开发等多种功能。站前广场主要包括行人集散系统、行人休憩场所、客流换乘设施与场所(公交站、停车场)、与周边道路交通衔接设施(行人和机动车交通)、综合服务设施、枢纽管理设施及绿化与景观设施等。 站前广场布局设计,是在满足枢纽基本交通功能的基础上,在站前广场上构建合理的行人集散交通系统、客流换乘系统、与周边道路交通衔接系统,形成各类交通换乘、综合服务及绿化景观等设施的合理协调布局。 基于站前广场上设施的布局形态,站前广场的空间布局可分为站外分散型布局与站内紧凑型布局两类。站外分散型布局模式,是完全把站前广场提供给旅客,而承担客流集散任务的各种城市交通方式都被排除在广场之外;站内紧凑型布局,是保证聚集客流在高峰时刻的最大暂停面积之后,基于地上、地下立体开发的形式,将承担客流集散任务的各种城市交通方式吸纳到站前广场内,通过紧凑的功能布局实现交通、景观、地标等综合功能。比较而言,站外分散型布局模式属于封闭型运营管理模式,便于各种交通方式的独立运营与管理,但各种交通方式间联系不紧密,客流换乘时间和距离长,不便于客流换乘与出行;站内紧凑型布局模式,属于开放联运型运营管理模式,在节约用地、立体开发的基础上,缩短客流的换乘时间和距离。 基于站前广场的布局位置,站前广场的空间布局可分为单侧布局与双侧布局两类。单侧布局模式是站前广场仅布置在枢纽站的单侧方向;而双侧布局模式则是布置在枢纽站的双侧。当枢纽站场的集散交通量不大,枢纽运行的交通线路设施对城市用地发展分割作用不明显时,可以采用站前广场单侧布局模式,站前广场的布局面向客流集散的主要方向;当枢纽站场集散交通量较大,枢纽运行的交通线路设施对城市用地发展分割作用较明显时,如市中心包含高铁的综合交通枢纽,可以采用站前广场双侧布局模式,在铁路两侧布局站前广场,并配备连接通道设施等。 4)枢纽站换乘大厅布局设计 在交通枢纽站场用地比较紧张,采用立体式空间布局模式时,可以在交通枢纽主体建筑结构内建设衔接多种交通方式的换乘大厅,将不同换乘目的和方向的客流汇集到同一个大厅内进行换乘。基于不同交通方式的空间布局,以及换乘客流的流量与流向,换乘大厅可以布局在地下层、地面层或地上层。由于换乘大厅是客流换乘的必经之地,因此可以在不影响客流换乘的基础上,在换乘大厅配建报刊、餐饮等配套服务设施。 5)枢纽交通线路设施与出入口布局设计 枢纽交通线路设施,是指枢纽内不同交通方式为实现旅客运输、客流集散及客流换乘等基本功能,其交通工具或行人在枢纽内部移动的线路设施。基于交通运输方式分类,枢纽内交通线路设施主要分为轨道类(铁路、地铁、轻轨)、道路类(公路、地面公交、小汽车、非机动车等)、步道类(行人)、航道类(水运)、跑道类(航空);基于线路设施使用作业类型分类,枢纽线路设施可分为客流使用的运输集散作业类线路、工作人员与安全应急使用的日常生活道路与应急消防道路。 交通枢纽的出入口,是枢纽内交通线路与周边交通网络的衔接点,主要连接站场内交通线路与站场外交通网络。站前广场是枢纽站场与周边道路交通系统衔接的主要场所,因此,交通线路设施与枢纽出入口布局设计,一般同站前广场布局设计一起完成。而道路与步道类线路设施及其出入口布局设计是枢纽交通衔接布局设计的主要内容。 在道路与步道类线路设施及其出入口布局设计过程中,应尽量避免与交通枢纽无关的过路机动车流、非机动车流和行人流穿越站前广场,减少周边途径交通流对枢纽站场集散客流的影响。枢纽衔接布局设计中,可采用地下地上双层广场、地下和高架道路、过街通道与天桥等衔接设施,从空间上分离枢纽站场的集散交通流与周边途径交通流。 (1)交通线路设施布局设计主要包括以下几类。 轨道类线路设施:由于铁路、地铁、轻轨等轨道类交通方式的枢纽线路设施本身就属于整个轨道交通网络的一部分,线路的枢纽出入口界限不明确,被包含在该类交通方式的专属作业区内。轨道类线路设施与出入口布局在线路走向布局规划阶段已经完成,枢纽交通设计过程中主要依据线路的走向来布局该交通方式的专属作业用地,并有效衔接其他类交通方式。 航道与跑道类线路设施:由于水运与航空运输的自身特点,航道与跑道分别在港口水域和机场飞行区内,线路及其出入口都被包含在该类交通方式的专属作业区内,港口水域与机场飞行区的设计过程中已完成了线路及其出入口的设计。枢纽交通设计过程中,主要通过港口陆域区与机场航站区设计,实现与其他类交通方式的衔接。 道路类线路设施:道路类线路设施主要服务于公路运输系统、除轨道交通外的城市内部交通系统,以及枢纽内部工作人员的日常生活道路。针对公路运输系统与城市道路系统(小汽车、公交车、非机动车),基于交通流线依次通过的线路入口,客流的到达区、落客区,车辆停泊区,以及客流上客区、发车区,线路出口等作业功能区,布局运输与集散类交通方式的内部道路系统。针对日常生活道路与应急消防道路系统,基于线路出口布局、专属设施步局、服务设施布局等,设计布局日常服务与应急消防的内部道路系统。 步道类线路设施:主要用于枢纽内客流的换乘与集散,应急疏散,以及综合服务等。步道类线路设施布局设计主要依据枢纽行人客流入口、不同交通方式的落客区(或离站区)与上客区(或候车区)、枢纽行人客流出口、应急疏散通道与出口设施布局、不同交通方式间的交通衔接模式,以及辅助服务设施布局等,设计布局步道类线路设施。 (2)枢纽出入口布局设计。枢纽出入口的形式,依据其功能主要分为单功能型与双功能型。单功能型出入口是指专用的仅供进入的入口或出离的出口;双功能型出入口是指兼具出和入两种功能的出入口。依据出入的交通流类型主要分为机动车出入口、非机动车出入口和行人出入口。机动车与非机动车出入口属于道路类线路出入口;行人出入口属于步道类线路出入口。 枢纽出入口布局设计主要包括枢纽道路类线路出入口与步道类线路出入口布局设计。 ①道路类出入口布局设计。道路类出入口布局主要包括机动车出入口与非机动车出入口。出入口类型的选择一般基于进出的交通流量、与其衔接的城市道路的交通流量等。为减少枢纽出入交通对与其衔接道路交通的影响,基于“右进右出”的理念布局和组织出入交通流。 枢纽内基于道路集散的交通流主要是通过城市快速路、主干路、次干路或生活支路进出城市或区域道路网,因此,出入口与城市道路的衔接,不仅影响与其衔接道路交通的畅通与安全,而且会对枢纽内部自身的交通产生干扰,从而影响枢纽周边交通网络或枢纽内部交通运行。为减少枢纽出入交通对周边交通网络的影响,特别是对城市快速路、主干路等通过性干线交通的影响,出入口一般选择与城市次干路或生活支路衔接,并远离交叉口,以减少对交叉交通的影响;同时,出入口应避免直接面对医疗、教育、消防等性质的公共建筑,以避免交通量之间的相互干扰。 道路类出入口数量的设置,与枢纽内道路交通线路的布局、进出交通量、出入口类型等密切相关。为避免内部道路交通流组织混乱,在满足道路交通量基本通行需求的条件下,以不引起车辆在出入口附近排队为原则设置出入口数量。 ②步道类出入口布局设计。枢纽行人交通流主要通过站前广场与外部行人交通系统相衔接,行人步道类出入口的位置选择与站前广场客流的聚集分布、枢纽内行人步道线路系统、枢纽周边的行人交通网、周边商业开发等密切相关,以快速集散客流、提供便捷服务为主要原则。步道类出入口的类型选择,根据通过出入口主要客流的聚集或分散属性确定。步道类出入口宽度的设置,以不引起出入口附近行人流排队为原则进行设置。 ------------ 6.5.2 交通衔接与客流换乘模式设计 根据枢纽内不同交通方式的客流运输类型,以及枢纽客流运输与集散的基本功能,换乘客流主要分为两大类:向城市内部交通换乘与向城市外部交通换乘。向城市内部交通换乘,是指城市外部交通长距离出行客流或城市内部交通出行客流到达枢纽站场后,转乘城市内部交通工具的换乘,具有“迫切离开”“快速分散”的特点,属于“及时换乘”;向城市外部交通换乘,是指到达枢纽客流转乘城市外部交通工具的换乘,具有“定时运输”“等待候车”的特点,属于“非及时换乘”。 枢纽交通衔接与客流换乘模式设计,属于枢纽交通设计的中观层面设计,主要完成不同交通方式或线路间的交通衔接与客流换乘模式设计,目的在于通过合理的交通换乘设施布局设计规范客流的换乘流线,以缩短乘客的换乘距离与时间,减少不同交通客流间的相互干扰,以方便乘客换乘与出行。枢纽交通衔接与客流换乘模式设计,分别是从空间衔接与客流换乘的角度去解决不同交通方式或线路间的交通互通与客流转换问题。交通衔接模式是客流换乘的物理基础,而客流换乘模式是交通衔接模式的表现形式。在枢纽交通衔接与客流换乘模式设计过程中,一般遵循“交通无缝衔接”与“客流零距离换乘”的设计理念。 1.轨道交通枢纽交通衔接设计 1)轨道交通与轨道交通的客流换乘 我国城市轨道交通网络的规划建设一般采用分离式路网,轨道交通枢纽内客流间的换乘模式与轨道交通的站台布局、相交的线路条数、车站埋设的深浅、线路走向、地面环境、换乘客流等密切相关。客流换乘模式可分为站台换乘、节点换乘、站厅换乘、通道换乘、混合换乘和站外换乘等多种基本形式。与不同的换乘模式相对应,轨道交通站位布局也可以分为并列式、行列式、“十”字形、T形、L形、H形和混合型7种形式。 (1)站台换乘。站台换乘,是乘客在同一站台即可实现转线换乘,乘客只要通过站台、连接站台的天桥或地下通道就可以换乘另一条线路的列车,包括站台同平面换乘和站台上下平行换乘。站台换乘对两线换乘的乘客来说是最佳的选择方案,尤其是对换乘客流量很大的情况。 (2)节点换乘。节点换乘,是将两条轨道线路隧道重叠部分的结构做成整体节点,并采用楼梯或自动扶梯将两座车站的上下站台连通,客流通过一次上下楼梯或自动扶梯,在站台与站台之间直接换乘。节点换乘方式依两线车站交叉位置的不同,有“十”字形、T形和L形3种布置形式。 (3)站厅换乘。站厅换乘,是设置两条线或多条线的公用站厅,或将不同线路的站厅互相连通形成统一的换乘大厅。乘客下车后无论出站还是换乘,都必须经过站厅,再根据导向标志出站或进入另一站台进行乘车。由于下车客流只朝一个方向移动,减少了站台上人流的交织,乘客行进速度快,在站台上的滞留时间较短,可避免站台拥挤,同时又可减少楼梯等升降设备的数量,增加站台有效使用面积,有利于控制站台宽度规模。站厅换乘方式是一种较为普遍的换乘方式。 站厅换乘与同站台换乘、节点换乘相比,客流换乘线路通常需要先上(或下)再下(或上),换乘总高度大,换乘距离长。若站台和站厅之间采用自动扶梯连接,可以改善换乘条件。由于所有乘客都必须经过站厅集散和换乘,因此站厅内客流导向标识的设置非常重要,是保证乘客有序流动和换乘的必需设备。 (4)通道换乘。通道换乘,是通过专用的通道及楼梯或自动扶梯将两座结构完全分开的车站连接起来,供乘客换乘。如果两轨道线路的车站靠得很近,但又无法建造成同一车站,那么可以采用通道换乘的形式。通道可以连接两个车站的站台或站厅的凭票进入区,也可以连接两个车站站厅的非凭票进入区。根据车站站位的不同分为T形、L形和H形3种布置形式。 通道换乘,对乘客来说一般不是一种理想的换乘方式,其换乘条件取决于通道的长度及其行人通过能力。但通道布置较为灵活,对轨道线路的走向夹角与车站位置有较大的适应性,预留工程少,并可根据换乘客流量的大小决定通道的宽度与客流移动方向。通道换乘一般为两线或多线换乘,具有换乘间接、步行距离长、换乘能力有限,但布置灵活的特点。 (5)混合换乘。混合换乘,是同站台换乘、节点换乘、站厅换乘及通道换乘中两种或两种以上方式的组合。此类换乘一般为两线或多线换乘,其特点是保证所有方向的客流换乘得以实现。在进行实际的换乘枢纽交通设计时,若单独采用某种换乘方式不能奏效时,可采用上述两种或多种换乘方式的组合,形成混合换乘布局模式,以达到改善换乘条件、方便乘客使用和降低工程造价的目的。上海轨道规划路网中的多线换乘枢纽大都采用混合换乘方式,如徐家汇站、人民广场站、东方路站和上海火车南站等。 (6)站外换乘。站外换乘,是乘客在车站凭票进入区以外进行换乘,实际上是没有专用换乘设施的换乘方式。一般在下列情况下可能会出现: ①高架线与地下线之间的换乘,因为条件所迫,不能采用凭票进入区内的换乘方式; ②两线交叉处无车站或两车站相距较远; ③规划不周,已建线路未预留换乘接口,增建换乘设施又十分困难等。 站外换乘,增加了换乘客流的进出站手续和步行距离,以及与站外其他客流的交织,增加了客流换乘的不便性。对交通枢纽自身而言,站外换乘是一种系统性缺陷的反映,在线网规划与枢纽交通设计中应尽量避免。 2)轨道交通与常规地面公交的客流换乘 轨道交通与常规地面公交的客流换乘模式,主要包括路边停靠模式、公交站台集中布局换乘、合用站台换乘、同侧站台换乘等。 (1)路边停靠换乘。路边停靠换乘,是公交车辆直接在路边停靠,利用地下通道与轨道交通枢纽站的站厅或站台相连的换乘模式。当轨道交通位于道路一侧,且各公交线路运量一般时,可在道路两侧直接设置停靠型公交站点。常规公交的到发站尽量靠近轨道交通连接通道的出入口,换乘时轨道交通客流通过地下通道或天桥到达公交站台实现换乘。 (2)公交站台集中布局换乘。公交站台集中布局换乘,是多个公交线路站台集中于路外或站前广场的一个区域的换乘模式。为避免换乘客流对进出站公交车辆的干扰影响,每个站台均通过地下通道、人行天桥、换乘大厅与轨道交通枢纽站的站台或站厅相连。当进出站的公交线路或车辆较多时,为避免沿线停靠模式造成停靠点的交通拥挤,将公交站台集中布局,形成多个站台布局区域,将站台布局区域内的每个站台与轨道交通枢纽站衔接。当常规公交从主要干道进入换乘站时,最好能够提供常规公交优先通行的专用车道或专用通行标志,以减少其进出换乘站的时间延误。 (3)合用站台换乘。合用站台换乘,是常规公交停靠站与轨道交通枢纽站的站台合用,并用地下通道连接轨道交通的两个侧式站台的换乘模式。当常规公交与轨道枢纽处于同一平面,常规公交到达站(出发站)和轨道交通出发站(到达站)同处一侧站台,且两个公交到发站通过地下通道连接,使得轨道交通与常规公交共用站台,至少能保证一个方向便捷的换乘条件。在合用站台换乘模式中,“车走人不走”,客流步行距离最短,实现交通的“无缝衔接”与客流的“零距离换乘”。 (4)同侧站台换乘。同侧站台换乘,是使公交到达站与轨道交通出发站同处轨道线路的一侧,而公交出发站与轨道交通到达站同处轨道线路的一侧的换乘模式,并通过地下通道或过街天桥,连接公交到达与出发站,以及轨道交通的出发站与到达站。该换乘模式可有效避免换乘客流间的相互干扰,且宜在换乘空间不具备合用站台换乘的情况下采用。 3)轨道交通与出租车及私人小汽车交通的客流换乘 为鼓励公共交通与非机动车出行,因此首先要满足公共交通与非机动车的用地需求,在此基础上建立临时停靠站或停车场,满足小汽车客流的换乘需求。 (1)临时停靠站的客流换乘。在不影响公交车流与换乘行人流的情况下,为满足出租车或小汽车“即停即走”的客流换乘,在轨道交通与地面衔接通道的出口或入口周边,分别建立“即停即走”的临时停靠站,以满足出租车或小汽车的临时上客或落客的需求。 (2)小汽车停车场的客流换乘。在轨道交通周边建立大型停车场,停车场的行人出入口通过地下通道、人行天桥与轨道交通的站厅或站台相连。小汽车停车场布置灵活多样,可以是地面停车场,也可以是地下或停车楼等。小汽车停车场的客流换乘模式主要用于城市边缘的停车换乘交通枢纽。 4)轨道交通与非机动车的客流换乘 为鼓励非机动车的绿色出行,在不影响公交车流与换乘行人流的基础上,在轨道交通枢纽站地面出口或入口附近,建设非机动车专用停车场,供非机动车客流与轨道交通的换乘。 2.铁路客运枢纽交通衔接设计 铁路客运枢纽一般属于城市对外交通枢纽,是城市内部与外部交通的衔接点。铁路运输为主要交通方式,承担城市间的旅客出行运输,而轨道交通、常规公交、出租车及私人小汽车交通等城市内部交通方式主要负责客流的集散运输。由于轨道交通具有运量大、速度快、可靠性高的特点,在大都市往往采用其作为主导的集散交通方式,也是铁路客运枢纽中客流的主要换乘方式。 由于铁路自身交通设施与运营管理的特点,铁路运输拥有站前广场及专属的候车区、站台、离站区(通道)等。铁路与其他交通方式的交通衔接设计中,尽量缩短铁路候车区与汇集客流交通方式落客区的距离,以及铁路离站区(通道)与分散客流交通方式上客区的距离。 1)铁路与城市轨道交通的客流换乘 铁路与城市轨道交通间的换乘方式随着城市轨道交通发展而发展,由平面换乘方式逐步向立体换乘方式发展,近年来又提出同站台换乘方式。换乘客流量的大小与轨道交通、铁路客运站的衔接便捷程度,以及轨道交通在整个城市中的辐射程度密切相关。铁路与城市轨道交通的换乘衔接方式有以下几种。 (1)平面式换乘模式。在铁路客运枢纽站前广场地下单独修建城市轨道交通车站,通过站前广场实现两种交通方式的衔接。 (2)立体式换乘模式。城市轨道交通与铁路客运站立体式布局,通过地下通道、滚梯、楼梯等行人步行设施,将城市轨道交通站的出口接入到铁路客运站站厅或站台,将铁路客运站的离站区(通道)与轨道交通的入口相连。 (3)联合设站换乘模式。城市轨道交通与铁路联合设站,根据站台的设置方式又可分为两种:站台平行设置于同一平面的模式,即客流通过设置在另一层的共用站厅或连接站台的通道进行换乘;站台分层设置,即客流通过连接通道实现换乘。 2)铁路与常规公共交通的客流换乘 铁路与常规公共交通的客流换乘模式设计,应保证衔接交通的通达性、顺畅性与便利性。因此,其换乘模式通常采用常规公交与铁路客运枢纽尽可能接近同平面衔接,或上下层立体衔接。铁路与地面常规公交的交通衔接主要有以下几种。 (1)站外路边停靠客流换乘。在铁路客运枢纽站前广场衔接的主要道路上设置公交停靠站,铁路与常规公交基于站前广场利用过境公交线路实现客流换乘,换乘客流需要徒步穿越站前广场。 (2)站外公交枢纽客流换乘。在铁路客运枢纽站前广场附近建设常规公交枢纽站,利用地下通道或过街天桥等步行设施将公交枢纽站与站前广场相连。地面公交与铁路间的客流换乘需要步行一段距离,换乘时间相对较长。 (3)站内公交枢纽客流换乘。在铁路客运枢纽站前广场或下沉广场建设常规公交枢纽站,空间布局上使常规公交客流落客区毗邻铁路候车区,使常规公交客流上客区毗邻铁路离站区(通道)。站内公交枢纽客流换乘模式,交通方式间衔接最为紧密,换乘客流的步行距离最短。 3)铁路与出租车及私人小汽车交通的客流换乘 出租车与私人小汽车交通,一般作为铁路客运枢纽集散交通的补充方式,其相应的优先权应次于公共交通。因此,在铁路客运枢纽交通设计中,应优先保证公共交通的空间用地及其换乘便捷性。同时,由于出租车与私人小汽车交通的灵活性与集中性,可以建立“即停即走”的临时停靠站以满足出租车或小汽车的临时上客或落客的需求,并通过地下、地面或高架的汽车专用道路,将临时停靠点与枢纽停车场,以及周边道路相连。铁路与出租车及私人小汽车交通的客流换乘主要包括以下几种。 (1)临时停靠站的客流换乘。在不影响公共交通用地及其车流运行,以及客流换乘的情况下,在毗邻铁路站房候车区区域建立“即停即走”的临时停靠区,满足出租车、私人小汽车、特殊交通或VIP交通的“即停即走”的客流换乘,实现小汽车交通的汇集客流向铁路换乘;在毗邻铁路站房离站区(通道)的区域设置“即停即走”的临时停靠区,实现铁路客流向小汽车交通的分散换乘;同时,采用地下、地面或高架的汽车专用道路,将临时停靠点与枢纽停车场,以及周边道路相连,以方便车流的进出与停车。 (2)机动车停车场的客流换乘。在不影响公共交通用地与其换乘便捷性的情况下,在铁路客运枢纽站前广场或下沉广场建设小汽车停车场,主要用于满足两类停车换乘需求:一为小汽车驾车人利用火车当天往返出行或接送旅客的停车需求,二为旅游团体或单位等集体出行客运大巴汽车的停车换乘需求。停车场的行人出入口需通过地下通道、人行天桥等步行设施与铁路枢纽的站前广场、换乘大厅、候车区、离站区(通道)等相连;停车场的机动车出入口需通过汽车专用道路与临时停靠站、枢纽周边道路等相连。 4)枢纽站前广场或换乘大厅衔接的客流换乘 当铁路客运枢纽站内不同交通方式在站前广场区平面式布局时,基于站前广场实现铁路、城市轨道、常规公共、出租车、私人小汽车、非机动车等交通方式间的交通衔接;当铁路客运枢纽站内不同交通方式采用立体式或毗邻式空间布局时,基于不同交通方式的空间布局,形成不同交通方式间的换乘大厅,基于换乘大厅实现不同交通方式间的交通衔接。 不同交通方式的出入口通道与站前广场(换乘大厅)衔接,换乘客流需要途经站前广场(或换乘大厅)实现不同交通方式间的出行换乘。 5)其他交通方式间的客流换乘 铁路客运枢纽内城市轨道交通与其他交通方式的交通衔接,主要为城市轨道交通与其他交通方式的换乘,可参考轨道交通枢纽的交通衔接设计的相关内容。 3.公路客运枢纽交通衔接设计 与铁路客运枢纽相比,公路客运枢纽的集散客流量相对较小,而且站前广场的面积也相对较小。由于公路客运自身的运营特点,公路客运站拥有站前广场及专属的落客区、泊车区、候车区、上客区等。公路客运与其他交通方式的交通衔接设计中,主要处理公路客运与城市轨道交通、常规地面公交、出租车及私家小汽车交通等交通衔接。 1)公路客运与城市轨道交通的客流换乘 公路客运与城市轨道交通的交通衔接应保证客流换乘的通达性,同时避免公路客运站、城市轨道交通站分别位于城市快速路或主干路的两侧,以避免设置跨越城市快速路或主干路的专用换乘通道设施。公路客运与城市轨道交通的客流换乘模式主要有以下几项。 (1)平面式换乘模式。平面式换乘模式包括枢纽站内换乘与站外换乘。枢纽站内换乘,在公路客运枢纽站前广场地下单独修建城市轨道交通车站,通过站前广场实现两种交通方式的衔接,或者采用专用的换乘通道设施为换乘客流提供服务;枢纽站外换乘,城市轨道车站与公路客运站之间有一定的距离,换乘客流通过城市道路中的一般步道设施和过街设施进行换乘,其换乘的通达性与安全性都很差。 (2)立体式换乘模式。城市轨道交通与公路客运站立体式布局,通过地下通道、滚梯、楼梯等行人步行设施,将城市轨道交通站的进出口通道直接与公路客运站候车厅、售票室、发车区、落客区、客流换乘通道等相连,是最佳的一种衔接布局模式。 2)公路客运与常规地面公交的客流换乘 公路客运与常规地面公交的客流换乘模式,同铁路与常规地面公交换乘模式类似,除站外路边停靠、站外公交枢纽与站内公交枢纽3种客流换乘模式外,还包括站内无缝衔接客流换乘模式。 由于公路客运与地面常规公交都属于道路运输系统,具有相近的运行特征,因此可以在公路客运枢纽内实现交通方式的无缝衔接。站内无缝衔接客流换乘模式,将公路客运的落客区与地面常规公交的候车区或站台毗邻布局,通过专用的换乘通道或换乘大厅将公路客运与地面常规公交衔接,实现公路客流向公交的零距离换乘;同时采用站前广场、路边停靠等方式实现常规地面公交向公路运输的客流换乘。 3)公路客运与出租车及私家小汽车交通的客流换乘 公路客运与出租车及私家小汽车交通的客流换乘模式包括站外路边停靠的客流换乘、站内临时停靠站的客流换乘、小汽车停车场的客流换乘、站内无缝衔接客流换乘模式。 站外路边停靠的客流换乘模式,客流只能在站前广场外的城市道路上通过临时路边停车进行换乘;站内临时停靠站客流换乘,通过建立“即停即走”的临时停靠站以满足出租车或小汽车的临时上客或落客的需求;小汽车停车场的客流换乘,在公路客运枢纽站前广场建设小汽车停车场,满足小汽车接送客流的停车需求;站内无缝衔接客流换乘模式,在保证出租车交通用地不影响换乘客流移动的前提下,将公路客运的落客区与出租车交通的候车区或上客区毗邻布局,通过专用的换乘通道或换乘大厅将公路客运与出租车交通衔接,实现公路客流向出租车交通的零距离换乘。 4)枢纽站前广场或换乘大厅衔接的客流换乘 与铁路客运枢纽相同,公路客运枢纽也可以采用枢纽站前广场或换乘大厅衔接的客流换乘模式,实现公路客运枢纽内不同交通方式间的换乘。 4.航空客运枢纽交通衔接设计 作为航空运输网络的节点,航空客运枢纽既是飞机航行的起、终点,也是经停点。航空客流大多以商务出行为目的,其客流集散一般会选取如出租车、小汽车等灵活性与便捷性较强的交通工具。对于客流量比较大的大型航空枢纽,一般采用运量大、速度快、可靠性高的轨道交通作为其主导的集散方式,而出租车、私家小汽车、机场大巴等作为辅助的集散方式。 由于航空客运枢纽自身的运行特征,主要通过航站楼和地面运输系统与小汽车、出租车、机场大巴、轨道交通等集散交通相衔接。航空客运枢纽的交通衔接设计主要包括航空客运与城市轨道交通的客流换乘、航空客运与出租车及私家小汽车交通的客流换乘、航空客运与机场大巴的客流换乘等。 1)航空客运与城市轨道交通的客流换乘 航站楼与城市轨道交通的换乘衔接设计原则,是尽量提高航程客流在整个出行过程中的行程速度,同时保证整个出行过程的连续性和便利性,客流换乘模式主要包括航站楼外换乘、毗邻航站楼换乘、航站楼内一体化换乘。 航站楼外换乘是城市轨道交通站位于机场范围以外,在航站楼与轨道交通车站之间通过固定的摆渡大巴或公共交通提供客流换乘服务;毗邻航站楼换乘是轨道车站毗邻或接近航站楼建设,通过客流专用换乘通道设施供客流换乘服务;航站楼内一体化换乘是轨道交通站直接与航站楼结合,采用立体式一体化建设,乘客可通过设置在站台上的楼梯或自动扶梯进出航站楼进行换乘。 2)航空客运与出租车及私家小汽车交通的客流换乘 航空客运与出租车及私家小汽车交通的客流换乘,与铁路跟出租车及私人小汽车交通的客流换乘类似,主要包括毗邻航站楼临时停靠站的客流零距离换乘,以及航站楼周边停车场的专用通道换乘,具体衔接方案详见铁路客运枢纽交通设计部分。 3)航空客运与机场大巴的客流换乘 机场大巴为在机场与城市内部固定站点间提供直达运输的机动车辆,其运输性质类似于公交车辆,拥有固定的发车时刻、行驶线路和运营车辆等。机场大巴的落客区应与航站楼的离港层毗邻,实现机场大巴向航空的客流换乘;机场大巴的上客区应与航站楼的到港层毗邻,实现航空向机场大巴的客流换乘。 4)航站楼换乘大厅衔接的客流换乘 与铁路客运枢纽类似,当航空枢纽内不同交通方式采用立体式或毗邻式空间布局时,基于不同交通方式的空间布局,形成不同交通方式间的航站楼换乘大厅,基于换乘大厅实现不同交通方式间的交通衔接。 5.水运客运枢纽交通衔接设计 水运是使用船舶运送客货的一种运输方式,适合低成本、大批量、远距离运输;其主要缺点是运输速度慢,受港口、水位、季节、气候的影响比较大;包括沿海运输、近海运输、远洋运输和内河运输4大类。 水运客运枢纽主要通过港口陆域内的客运大楼和地面运输系统与小汽车、出租车、轨道交通、地面常规公交等集散交通衔接,具体的交通衔接设计可参照铁路客运枢纽与公路客运枢纽交通衔接设计。 6.公路、铁路、航空、水运间的交通衔接设计 交通枢纽内可包含多种主导对外交通运输方式,形成城市对外交通综合客运枢纽,如铁路—公路客运枢纽、铁路—航空客运枢纽等。 综合客运枢纽内,公路、铁路、航空、水运城市外部交通运输方式间的交通衔接设计,与城市外部交通方式的空间布局密切相关。在平面分散式空间布局条件下,客流主要通过跨越市政道路的过街天桥、地下通道,以及市政步行道和站前广场等在不同交通方式间进行换乘;在平面集中式空间布局条件下,每种交通方式的出入口都与站前广场相连,客流主要通过站前广场在不同交通方式间进行换乘;在平面毗邻式空间布局条件下,通过行人通道等步行设施将各交通方式出入口及换乘大厅相连,客流通过换乘大厅或步行通道实现不同交通方式间的换乘;在立体式空间布局条件下,通过自动扶梯、楼梯等步行设施将各种交通方式的出入口与换乘集散大厅相连,客流主要通过换乘大厅进行不同交通方式间的换乘。 ------------ 6.5.3 枢纽交通的细化设计 枢纽交通的细化设计,是在枢纽空间布局设计、区域划分设计、衔接布局设计、交通衔接与客流换乘模式设计的基础上,对枢纽内各种交通方式专属作业区与枢纽公共作业区内的各个功能区域、站前广场、换乘集散大厅、衔接通道、枢纽内交通线路及其出入口等进行微观层面的交通设计。枢纽交通的细化设计取决于枢纽内不同交通方式的设计能力、运行特征及交通方式间的换乘客流需求量等,并满足不同交通运输方式的设计规范。枢纽交通的细化设计主要包括以下各项。 1.不同交通方式的专属作业区设计 根据不同交通方式客运站的设计规范,分别对其专属作业区进行交通设计。不同交通方式专属作业区的交通设计内容如表6-5所示。 2.枢纽站前广场或换乘大厅设计 枢纽站前广场或换乘大厅设计,主要明确不同交通方式在与枢纽站前广场或换乘大厅衔接时,客流步行通道的具体位置,以及站前广场和换乘大厅内的服务设施与步行设施的详细空间布局等。 3.交通衔接与客流换乘的步行通道设计 交通衔接与客流换乘的步行通道,是有效衔接不同交通方式设施空间,保证客流换乘与行人步行权益的基本步行设施,包括过街天桥、地下通道、步行楼梯、自动扶梯、升降电梯、走廊等。 交通衔接与客流换乘的步行通道设计,以明确步行通道的位置、类型、宽度、坡度等,其设计原则包括下列几项。 (1)有效衔接不同交通方式,方便客流在枢纽内的移动与换乘。 (2)满足枢纽内不同交通方式间的客流高峰期间的换乘需求。 (3)在紧急恐慌的疏散条件下,能有效预防拥堵行人流的拥堵踩踏。 (4)满足老人、残障人士等特殊人群的出行需求。 在详细设计过程中,当交通混杂、机动车流与行人流干扰突出,严重影响行人安全时,可结合周边用地设置过街天桥或地下通道;如果枢纽内设置楼梯,其高差在5m以上(包括5m)时,在楼梯之外还要设置自动扶梯;设置无障碍坡道时,其最大坡度不应超过6%;对应于过长的换乘距离,还应考虑设置传送带等。 4.交通线路及其出入口设计 交通线路及其出入口设计,主要包括道路类和步道类交通线路及其出入口设计。枢纽内部道路系统按其功能可分为循环路、联系路、站场路3个等级,设计原则包括下列几项。 (1)循环路宜采用双向车道,且与其他内部道路相交路口设置宜为“T”形路口。 (2)循环路两侧不宜设置步道系统。 (3)联系路宜结合地形及建筑轮廓线设计,可作为防火通道,两侧宜设置禁停标志。 (4)联系路两侧步道宽度应满足相应设计规范,在有行人穿行处宜设置减速带或突出地面的行人步行带。 交通线路及其出入口设计内容包括枢纽内道路的类型、宽度、车道数、设计速度,步道的宽度,以及道路类和步道类出入口的类型和宽度等。 5.枢纽停车场与上、落客区设计 枢纽停车场设计主要包括社会车辆停车场设计,非机动车停车场设计,小汽车上、落客区设计及出租车蓄车区设计等。 社会车辆停车场设计主要包括停车类型、车辆进出车位方式、车辆停放方式、通车带和通道宽度等。 小汽车上、落客区设计,应以不影响通行交通为原则。因此,上、落客区至少应满足两辆车的停车需求,且相邻车辆的车之间应保证一定的距离,使得停靠车辆能够自由进出枢纽。上、落客区的规模,应依据上、落小客车的乘客人数和平均停靠时间来计算。 城市对外交通客运枢纽,应根据出租车旅客需求量和枢纽内外部条件,安排出租车蓄车区,可以依据出租车的平均停靠时间和高峰小时到达的车辆数及分布加以确定。 ------------ 第6章 城市交通枢纽交通设计 6.6 城市交通枢纽交通流线优化与组织设计 ------------ 6.6.1 枢纽交通流线优化设计 枢纽交通流线设计,是基于枢纽内部不同交通方式的空间布局、区域划分、交通衔接与客流换乘等,规范、约束与组织各种交通主体在枢纽内部的移动空间范围和移动流线方向,同时,对枢纽空间布局与交通衔接设计等做进一步的反馈。交通流线设计是城市交通枢纽的设计灵魂,不但影响交通枢纽的服务效率与能力,而且也影响交通枢纽的服务水平与质量。 不同交通方式的空间布局、区域划分、交通衔接等是实现枢纽旅客运输与客流集散功能的物理基础,而枢纽交通流线是实现枢纽交通功能的交通表现形式。从宏观上,枢纽交通流线要与枢纽站场规模、交通运行特征、交通方式衔接、周边交通网络、出入口布局、站前广场形式及集散客流的流量大小与时空分布等相匹配;从微观上,枢纽交通流线要与不同作业区或移动空间内交通流线主体的微观行为特征等相协调。 在枢纽交通流线设计中,应确定各类交通主体的移动空间和流向,并检验各类交通流线冲突、交织的可能性和严重程度。若不满足通行需求,则必须进行空间布局、交通衔接或流线设计的调整。枢纽交通流线设计一般遵循以下原则。 (1)客流流线主导原则:避免人流、车流、货物流或行李流等多种流线互相交叉干扰。 (2)交通流线分离原则:从平面或立体的角度尽可能将各种流线分离设置。 (3)步行距离最短原则:最大限度地缩短乘客在站内的步行距离,避免流线迂回。 (4)客流快速集散原则:尽量避免进出站客流拥挤,快速集散乘客。 (5)特殊乘客需求原则:交通流线设计要考虑一定的灵活性,满足多种特殊乘客的需求。 (6)交通衔接与客流换乘原则:考虑不同交通方式间的交通衔接与客流换乘,处理主要人流与车流流线的分布。 枢纽内交通流线主要包括轨道类交通流线、航道与跑道类交通流线、道路车辆类交通流线、行人步道类交通流线。由于轨道、航道与跑道类交通方式具有专属线路设施的运行特点,在其空间布局与专属作业区设计的过程中已确定了该类交通流线的运行空间与移动方向。枢纽交通流线设计主要包括道路车辆类交通流线设计、步道行人类交通流线设计、交通流线冲突与交织处理等。 1.道路车辆类交通流线设计 道路车辆一般被固定在一定的道路车道空间内行驶,按车辆类型,道路车辆类交通流线可分为机动车交通流线与非机动车交通流线;按道路功能,交通流线可分为专用车辆交通流线与非专用车辆交通流线。专用车辆交通流线,是道路专供某种车辆使用时所形成的交通流线,如行包车辆流线、邮政车辆流线等;非专用车辆交通流线,是枢纽内供乘客利用机动车集散时所形成的交通流线。 道路车辆类交通流线设计,基于枢纽交通线路及其出入口布局设计,以枢纽内车辆的到达、落客、泊车、上客、发车的各个功能环节为核心,优化车辆从进入枢纽直至离开枢纽的整个移动过程,遵循的原则一般包括以下几项。 (1)机、非隔离原则:机动车辆和非机动车辆使用相同的道路设施时,需采用物理隔离设施,保护非机动车车流安全。 (2)进、出分离原则:为避免进、出枢纽车辆间的相互干扰,提高枢纽的集散能力,枢纽的进、出交通流线一般分离设置。 (3)流线分离原则:为避免各类车辆的相互冲突,减少道路车辆交通流线的相互干扰,提高交通流线的移动效率,各类交通流线宜分离设计。 (4)主次分明原则:根据不同交通流线所承担运输任务的重要程度,依次由主至次分别设计,优先满足流量大、重要程度高的交通流线,不能忽略相关次要交通流线。 (5)公共交通优先原则:为鼓励居民低碳绿色出行,优先保证公共交通线路运行需求,提高公共交通车辆的运行效率,减少线路的迂回绕行。 在进行各类道路车辆交通流线设计时,若不能避免其冲突,则可考虑进行枢纽功能区域空间布局的调整,或者采用管理与控制手段使得冲突双方能够有序通行。同时,在各类车辆合流的区域,应根据估计的车辆发车频率和到达规律进行通行能力的测算,以满足客流的交通需求。 2.行人交通流线设计 行人交通是以自身体力为动力的最基本交通方式,是各类交通方式始端与末端及客流换乘的必然交通形式,一般具有移动速度慢、空间自由度大、对距离和安全要求比较敏感等特点。枢纽内行人流在步行通道或广场内一般以团队簇拥前行移动为主,需要依靠交通导向标识等的引导通行。 行人交通流线基于客流的移动目的可分为客流乘车交通流线与客流下车交通流线;基于行人类型可分为普通乘客流线、中转乘客流线、特殊乘客流线、贵宾流线、工作人员流线等。 客流乘车交通流线的乘客移动过程包括乘客到站、站前广场、服务大厅(购票、行李托运)、候车室、检票口、乘车通道、站台、乘车、车辆出站等;客流下车交通流线的乘客移动过程包括车辆进站、落客区停车、乘客下车、离站通道、出站口、提取行李、站前广场、乘客换乘或离站等。 为了保证枢纽的旅客运输与客流集散功能,避免行人交通流线中各项作业的相互干扰,可以采用平面与立体等多种布局方法合理布置各种行人交通流线,建设过街天桥、地下通道、步行楼梯等通道类步行设施与站前广场和换乘大厅等广场类步行设施,用以不同交通方式间的客流换乘与交通衔接,以及规范行人的步行行为等。 行人交通流线设计一般可分为“管道式”与“水库式”两类。“管道式”是将行人流按不同目的、不同方向分别导入不同的通道内,每一个通道内的行人流具有相同的换乘目的与方向,如图6-6所示。“水库式”则将不同换乘目的和方向的行人流导入到同一个宽敞的换乘大厅或广场内,再通过行人导向标识系统按不同换乘目的和换乘方式导引至不同的换乘通道或空间,每个通道内的换乘人流可以兼容双向的换乘目的和方向,如图6-7所示。 行人交通流线的设计,应测算步行设施的步行距离、移动时间、行人通过能力及舒适性等,当步行距离过长或步行高差太大时,则应辅助机动化的代步设施;还应与行人导向标识系统等相结合,以有效地指示和疏导行人流移动;在交通枢纽综合开发过程中,还应加强与商业等公共设施的有机联系。 图6-6“管道式”行人交通流线 图6-7“水库式”行人交通流线 3.交通流线冲突与交织处理 枢纽交通流线交错主要包括车—车、人—车及人—人交错等,交通流线交错点包括冲突点、合流点和分流点。在枢纽交通流线优化设计过程中,需要从安全与效率的角度校核各种交错是否在可接受范围内。如果交通流线交错点影响到客流移动的安全与效率,一般需要重置功能区布局或交通流线,并保证主要交通流线的通行功能;如果交错在可接受的范围内,为提高交错点的安全与效率,可将冲突形式转化为合流或分流形式并需要分析论证交通流线交错点的通行能力,以及是否需要设置和怎样设置导向标识等。 ------------ 6.6.2 枢纽行人交通组织 基于行人移动状态,枢纽内客流的行人交通组织可分为正常状态与应急状态的行人交通组织;基于行人步行设施的类型,可分为排队类行人、通道类行人与广场类行人交通组织等。 1.正常状态的行人交通组织 正常状态的行人交通组织,是指与应急状态疏散组织相区别、不受严格时间限制的行人交通组织,即正常状态,不特指客流“高峰状态”或“平峰状态”。正常状态行人交通组织的主要目标是引导客流特别是高峰期客流的快速移动,实现客流的出行与换乘目的,其主要措施包括以下几项。 (1)采用物理设施隔离以保障行人交通的移动效率。为减少行人交通流之间的相互冲突,可采用硬隔离或软隔离的物理设施,规范对向行人流的移动空间;也可采用右侧避让或移动的导向指示标志,规范行人的移动规则;以及采用隔离栏杆或隔离带等分区行人移动空间,以减少拥堵行人间的相互干扰等,从而有效保障行人流的移动效率。 (2)提高服务设施的服务效率以保障流线的顺畅性。行人交通在枢纽内的行程时间不仅受移动距离的影响,而且还受售票机、闸机、安检设备等各类服务设施服务时间的影响,并且在服务设施节点处容易生成行人交通流线的瓶颈。为避免服务设施节点处行人流的高度聚集,提高行人交通的移动效率,可通过增加服务设施的数量以提高设施节点的服务效率,从而保障行人交通流线的顺畅性。 (3)控制行人到达率以保障步行与服务设施的可靠性。当行人交通流的到达率超过步行设施的通行能力时,由于行人个体间相互拥挤干扰会导致步行设施可靠性的降低,从而降低其行人通过量,导致行人交通流进入严重拥堵的恶性循环过程。因此,在客流高峰期或大客流出现期间,可在服务能力薄弱的步行设施上游人工设置绕行障碍物,控制行人流的到达率,提高交通流线薄弱节点的通过量,保障步行与服务设施的可靠性,以保障交通流线的顺畅性与安全性。需要注意的一点是,该措施不应作为一项长期措施,由于其在一定程度上影响了行人的步行舒适度,增加了行人移动时间,易导致乘客对枢纽服务满意度的下降。 2.应急状态的行人交通组织 应急状态的行人交通组织,是指在断电、火灾、地震、恐怖袭击等突发事件状态情况下的行人应急疏散组织。应急状态下枢纽交通系统面临两种紧急需求:一是快速疏解枢纽内外的客流人员,最大限度地减少人员伤亡;二是快速调动应急抢险救灾所需的人员与物资,最大努力地控制事态发展。枢纽客流的行人交通组织,属于第一种需求,其主要目标是快速将枢纽内客流疏散到枢纽外的安全地带,并通过枢纽周边的交通网络疏解枢纽外部的人流压力,其主要措施包括以下几项。 (1)制定行人应急疏散路线。通过预留备用应急疏散出口与通道等手段,制定多条行人应急疏散路线,保证行人在有效的可控时间内疏散到枢纽外的安全区域。 (2)控制疏散行人聚集程度。通过设施设计、流线组织、导向标识等手段,诱导人群各自独立、分区域地疏散,将疏散行人流分布在不同的时空范围内,有效降低疏散行人的聚集程度,减少大规模拥堵行人产生连锁效应。 (3)减少行人个体间疏散冲突。通过设施设计、流线优化等手段,减少和避免行人流线间的冲突,从而规范行人行为,减少行人间的疏散冲突,提高行人流的整体移动效率。 (4)保证步行设施的行人通过量。基于优化设计,提高步行设施的行人通过能力,同时合理控制行人的拥挤程度,有效降低拥堵对步行设施行人通过量的影响,保证步行设施的行人通过效率。 (5)制定行人紧急疏散的应急预案。制定简洁明了的行人紧急疏散的应急预案,实现预警系统与应急预案的联动控制;在重要的节点设置引导标志或人员,保证行人有序行进,提高行人的疏散效率;并通过广播通知等形式,帮助行人在获取信息量少的条件下能及时采取正确的疏散措施。 (6)安抚疏散行人的恐慌心理。行人疏散组织过程中,要充分考虑应急恐慌状态下行人的疏散心理与行为特点,以及残疾人、老人、小孩等出行弱者的疏散行为,采取相应的措施保证信息传达的准确性,及时安抚疏散行人的恐慌心理,有效避免行人流的拥堵踩踏。 (7)采用大运量公交疏解枢纽外客流。针对枢纽外部安全地带的聚集人流,建议基于枢纽周边的交通网络采用公交车辆等大运量交通工具进行疏解,不仅可以有效缓解周边路网的交通压力,而且还可以快速疏解被困人群。 3.排队类行人交通组织 排队类行人交通组织措施主要包括以下几项。 (1)设置隔离设施或标志,有效规范行人排队秩序。 (2)设置专门管理人员,正确组织引导排队行人。 (3)合理设置排队结构,改进排队方式,控制队列长度。 (4)改善等待区条件,减少感受等待时间。 (5)提高窗口的服务能力,减少排队时间。 4.通道类行人交通组织 通道类行人交通组织措施主要包括以下几项。 (1)设置单向步行通道,提高通道的通行效率。 (2)设置通道中央隔离设施,规范行人流的移动秩序。 (3)设置通道指示与疏散标志,提高通道的导向性与疏散安全性。 (4)优化通道形态设计,提高通道的通行能力与防踩踏能力。 5.广场类行人交通组织措施 广场类行人交通组织措施主要包括以下几项。 (1)合理划分广场或大厅功能区域,有效规范行人移动秩序。 (2)提高广场或大厅内信息服务的准确性、有效性、全面性,明确指引行人的移动目的与方向,避免行人移动的盲目性。 ------------ 第6章 城市交通枢纽交通设计 6.7 城市交通枢纽客流导向标识设计 ------------ 6.7.1 客流导向标识服务系统的基本要素 客流导向标识服务系统主要包括服务的客体、设置的位置、提供的内容与显示的形式4个基本要素。 1.服务的客体 服务的客体,即导向标识服务系统的服务对象,主要为枢纽内集散客流与换乘客流的步行者。由于步行设施的空间布局与客流的换乘模式,在枢纽内往往会形成“点状行人流”与“线状行人流”的汇集与移动模式。 “点状行人流”,是指大多数行人会在枢纽内某个区域或位置停留,在实际环境中形成一个相对独立的功能型区域,如站前广场、换乘大厅、候车厅等。在该区域除了使用导向标识进行指引外,还可以采用多信息、多形式组合的信息岛形式将信息更加完整地展示出来。 “线状行人流”,是指交通流线链接多个功能区域时所产生的线状客流带,客流在这样的空间内一般呈现线状的移动方式。基于这种线性带状流动模式,通常将众多的导向标识信息高度统一地排列起来,使得导向服务系统贯穿整个枢纽空间;行人在枢纽空间的任何一个位置,都可以在这样的带状信息中找到自己所需要的信息。 2.设置的位置 合理的设置位置,可以向枢纽内行人流提供完备、连贯的导向信息,避免导向标识服务盲区,实现行人在最短的时间内明确自己所在的位置与目标方向,然后进行有效的移动,最大限度地减少乘客盲目、重复的逗留时间和穿行时间。导向标识一般设置在不同功能区出入口,“点状行人流”汇集区,“线状行人流”沿线,客流流线分叉、转弯、交汇点,以及行人流流线的起讫点、决策点等区域范围内;同时,要将导向标识设置在客流容易发现的位置,避免空间障碍物的遮挡。 3.提供的内容 导向标识服务系统主要提供与乘车密切相关的交通运行、客流换乘与集散等信息,包括不同交通方式的实时运行信息与客流换乘集散的空间线路信息等。交通实时运行信息包括航班或车次信息、列车到发信息、检票信息、运行延误信息等。空间线路信息包括全局网络信息、层次网络信息、线路路径信息、单点位置信息等。 步行起点和终点都不确定的全局网络信息,显示枢纽周边或枢纽内区域的宏观总体布局,指导行人很快明确自身所处的位置。起点确定和终点不确定的层次网络信息,显示行人自身位置周边区域的总体布局,指导行人很快明确移动的目标位置与方向。起点和终点都确定的线路路径信息,显示交通流线沿途的空间信息,指导行人很快明确移动过程中所途经的关键位置点。单点位置信息,显示枢纽内需要重点说明与识别的关键位置与区域,如售票处、检票口等,指导行人快速确认到达或途经的关键位置与区域。 4.显示的形式 交通枢纽导向标识一般显示内容不随时间变化的空间线路等固定信息,如换乘线路、枢纽出口、疏散指示等。可变信息板与广播,一般显示列车到发时刻、运行延误等交通实时运行信息。 ------------ 6.7.2 客流导向标识服务系统的划分 1.根据导向标识服务对象的客流性质分类 根据导向标识服务对象的客流性质,导向标识服务系统可分为以下几项。 (1)交通方式自身内部的客流导向标识服务系统,是指在公路、铁路、航空、城市轨道等交通方式专属作业区内,针对到达客流与离开客流,在客流途经区域设置导向标识,指引客流的购票、行包寄存、行李托运、候车、乘车,以及提取行李、离站等。 (2)不同交通方式或线路间换乘客流导向标识服务系统,是指针对不同交通方式或线路间的换乘客流,在换乘通道、广场、大厅内设置导向标识,指引客流的有效换乘,实现不同交通方式或线路间的有效衔接。 (3)枢纽内行人应急疏散的导向标识服务系统,是指在枢纽内部设置行人应急疏散导向标识,有效指引行人的紧急疏散,减少行人疏散时间,提高行人的疏散效率。 (4)枢纽与周边基础设施衔接的导向标识服务系统,包括枢纽与周边综合交通网络衔接及与其周边区域范围内大型重要公共建筑设施联系的导向信息服务。 2.根据导向标识的服务范围与功能分类 根据导向标识的服务范围与功能,导向标识服务系统可分为以下几项。 (1)综合图示系统,以枢纽周边或内部区域的全局或局部的地理布局示意图为基础,配以字体、符号、色彩等相关要素,帮助乘客对自己所处的位置及周边环境有一个清楚的了解,并通过对比做出正确的移动选择,对乘客具有定位功能。 (2)导向指示系统,主要给客流提供线路指南,让行人自己所处的位置及出发的线路一目了然,引导客流准确、快捷地到达目的地,对乘客具有指向功能。导向指示系统是在客流行进过程中最常被采用的一种导向方式,一旦目标大致确定后,行人所需要做的事情就是跟随指示系统的引导来寻找目标。 (3)设施识别系统,引导行人辨识枢纽内的不同场所,有助于客流对不同功能区的了解,具有设施标识与表明的功能。设施识别系统一般不具有指向或指引的功能,一般安置在设施旁,对客流传达“这是什么”或“怎么使用”等信息。如停车场、候车厅、站台、通道等。 (4)行为规范系统,将规章制度采用图形、标志、文字等形式规范客流的行为,如警告、禁止、提示等。通过该类标识系统提示人们注意自己的言行举止、责任义务及个人安全等。 也可以基于交通方式客流的移动过程,对客流导向标识服务系统进行划分。以城市轨道交通枢纽站为例,轨道交通客流导向标识服务系统一般包括枢纽外部导向服务、枢纽出入口与站厅间导向服务、枢纽站台与站厅间的导向服务、枢纽站台间导向服务、轨道交通和其他交通或服务设施联络的导向服务等。 ------------ 6.7.3 客流导向标识的类型 交通枢纽内导向设施可以分为两大类:一是空间导向设施,即通过建筑手法对交通枢纽本身的空间布局进行设计,使空间布局达到易于识别和记忆;二是标识导向设施,即通过对各种导向标识的设置与设计,帮助行人在交通枢纽内的空间定位与方向确定。本小节主要介绍与枢纽交通设计密切相关的客流导向标识。 根据导向标识的功能和显示的信息,可将导向标识归纳为以下几个类型。 (1)识别性标识。识别性标识,是描述设施对象本身的标识,表明设施、区域等名称。从功能层面来看,此类标志在进行目的地确认时最能够发挥功效,也可称为目的地标识,属于最基本的信息标识,经常与其他类别的标识组合使用。 (2)引导性标识。引导性标识,表示前往各主要设施或区域的方向信息,主要用于乘客识别、了解行进路线与目的地的方向,具有将乘客引导至目的地的功能,也叫诱导标识。引导性标识,主要使用于行人移动路线上,对步行环境中的序列性及连续性作引导,所以配置的数量相对较大。引导性标识的内容包括目的地名称、符号、文字、图案、箭头,以及从所在地到目的地的距离等。因为大部分引导性标识的信息并不需要驻留观看便能获得,所以引导性标识的视认度要求很高,表现内容有限。 (3)方位性标识。方位性标识,是传达枢纽内或周边特定区域整体空间信息的标识,通过地图、图表、板块等方式概念性表示空间内建筑物、设施结构等全体状况的布局情况,帮助行人对整体空间布局有所把握,明确该区域内事物方位与目前所在地的位置关系,从而形成各自的行动路线。方位性标识将交通枢纽内空间布局的相对关系、整体状况及相关设施以平面图或地图的方式呈现,包括入口平面图、毗邻街道图、区位图和楼层图等。方位性标识一般提供“概观”的空间信息,是提供信息量最大的标识种类,常常需要行人长时间观看。 (4)说明性标识。说明性标识,是传递对枢纽空间内任何相关信息说明的标识,传递内容包括解释、告示、说明等信息,表现形式包括告示牌、说明牌、电子布告板等。 (5)管制性标识。管制性标识,是传递用以提醒、禁止、管理行人行为规范与准则信息的标识,具有维系安全及秩序的作用,表现形式一般除文字使用外,为强化瞬间了解信息内容的作用,也经常使用图案标志或象形符号。 在导向标识的实际设置中,各导向标识并非单独使用,而是几种标识相互配合以达到引导的作用。就其移动行为程序而言,乘客大多先用方位性标识来掌握全局的信息;接着利用引导性标识辨认路线;到达目的地后再利用识别性标识进行最终的确认。因此,在交通枢纽客流导向信息服务系统中,首先呈现主要的环境信息,以便于客流明确有关方位、相对位置;再利用引导标识完成连接特定目的地的路径及空间序列;最后标识出空间名称以明示所处的地点;而说明性和管制性标识则根据实际状况的需要而适时配合运用。 导向标识在平面设计上包含文字、图标、色彩等多个要素。导向标识文字应包含中文文字与外文文字,文字内容要求准确、简洁、统一,字体的色彩和大小要求醒目且具代表性。 导向标识图标主要包括图案、箭头等单个或多个要素组合而成。图案应形象、通俗,便于文化层次较低的乘客理解;还应结合使用国际上通用的图案,以体现枢纽国际化的引导需求;同时还应体现枢纽的本土特色。箭头指向标识起重要的指向作用,结合文字等其他要素使用并同时传递地点、距离等信息。线路示意图应反映区域的现状特征及有关引导要素,为乘客自我解读引导过程提供帮助,其设计上应直观、简洁、准确。 导向标识的色彩,在设计上较多采用明暗颜色搭配,起到醒目作用和最佳视觉效果;同时,还应考虑乘客的心理效应,应明确不同区域的乘客心理变化,结合使用具有不同心理暗示作用的颜色。同时,标识还需考虑基准色彩,尽量选择可读性高的、认知性好的、清晰的配色。 ------------ 6.7.4 客流导向标识服务系统的设计原则 客流导向标识服务系统的设计原则主要包括以下几项。 (1)醒目性原则:保证各种导向标识在枢纽步行环境中容易被发现、被察觉,主动地引导客流的移动。导向标识的位置、大小、色彩、材质的选择要满足醒目性原则的要求。 (2)识别性原则:保证客流导向标识服务系统显示的信息内容层次分明、易读易懂。导向标识中的图形、符号、文字、箭头等视觉语言本身要容易被不同层次、不同地域、不同年龄的客流人群所理解。 (3)合理性原则:保证服务系统传递导向信息的内容合理、层次合理、位置合理等。导向标识的安置位置与高低要满足行人流个体的视认习惯,应设置在乘客需要做出方向决定的区域范围内,保障导向的预见性和正确性。 (4)持续性原则:保证导向标识传递的信息能满足行人视觉效果的持续性,加强行人对导向信息知觉认知与记忆的程度和深度,避免导向信息的视觉盲区。因此,引导性标识要连续地序列设计,直到乘客到达目的地。引导性标识之间的距离要适当安排,过大则视线缺乏连贯和序列感,过小则会造成视觉过度紧张,可视性差。 (5)系统性原则:保证在同一个交通枢纽内客流导向标识服务系统的信息内容、图形色彩、设计风格、显示形式、使用材料、设计规格等形成一个整体有效的系统。 (6)一致性原则:导向标识的设计风格要保持一致,形成一个较为稳定一致的体系,以避免行人认读过程中误解,同时与广告等商业标牌要有明显的区别。 (7)安全性原则:客流导向标识服务系统要满足客流应急疏散的需要,为了满足在断电、烟雾等受影响条件下的应急疏散,应设置发光疏散指示标识等。 (8)便利性原则:保证客流导向标识服务系统将最全面、最清晰、最易懂的导向信息提供给各类对交通枢纽环境不熟悉的行人,方便行人阅读与理解,减少行人对信息的认读时间。 (9)规范性原则:服务系统导向标识传递信息的媒介,如文字、符号、图案等,须采用国家规范、标准及国际惯用的规定等。同时,考虑到城市的对外交流,应增加英文等外文语言作为信息传递的媒介。 (10)协调性原则:服务系统导向标识的设计风格要与交通枢纽周边的文化环境相协调。 ------------ 6.7.5 客流导向标识服务系统的设计评价 客流导向标识服务系统的设计评价方法主要有指标体系评价法、计算机仿真评估法等,本小节主要介绍指标体系评价方法。 在考虑交通枢纽的空间环境、组成、功能及乘客行为基础上,基于科学性、简明性、可操作性、可比性、统一性的原则,建立一系列评估指标对客流导向标识系统进行评价。城市交通枢纽客流导向标识服务系统的设计评价,可以从客流出行与换乘的角度,从“点层”“线层”和“面层”3个层面构建指标评价体系。 (1)导向标识服务系统的“点层”评价,是对枢纽内“点状行人流”获取全局空间布局与自身位置等信息的便捷程度进行评价,主要评价对象为大中型地图或平面、立体示意图等方位性导向标识组成的综合图示系统。乘客多数在迷路、不确定方向或发生空间层转换的情况下使用该类导向标识,以便确定自身位置、目的地位置及相应的路径信息,因此,选取确定自身位置所需时间,确定目的地位置所需时间及确定路径所需时间作为其评价指标。 (2)导向标识服务系统的“线层”评价,是对“现状行人流”从出发地到目的地整个寻路移动过程进行评价,主要评价对象为由引导性标识组成的导向指示系统。导向性标识在设计上应形成系统与统一的格式,并以一定间隔、连续性地引导行人直到目的地,给乘客以明确连续的方向引导。乘客寻路过程中,驻足观望与标识信息的明确性相关;折返次数与标志信息的准确性相关;整个寻路过程所耗时间与步行流线上多个引导性标识的信息连续有关。因此,选取寻路时间、驻足观望次数和折返次数作为其评价指标。 (3)导向标识服务系统的“面层”评价,是对交通枢纽客流导向标识服务系统的整体评价,评价导向信息服务系统的服务水平及乘车对服务系统的整体感受。初次使用交通枢纽乘客的迷路情况及乘客的整体满意度可以反映导向信息服务系统设置的合理性。因此,选取迷路人群比例与乘客整体满意度作为其评价指标。 城市交通枢纽客流导向标识服务系统的设计评价指标体系如图6-8所示。 图6-8交通枢纽导向标识服务评价体系 ---------------------------用户上传之内容结束-------------------------------- 声明:本书为奇书网(QiSuWang.cc)的用户上传至其在本站的存储空间,本站只提供TXT全集电子书存储服务以及免费下载服务,以上作品内容之版权与本站无任何关系。