高速公路与快速路功能标准对比分析
2013-01-11李军
李 军
(天津市市政工程设计研究院,天津市 300051)
0 引言
城市化的蔓延发展使高速公路向城市快速路功能转换成为城市路网结构演变的趋势。近期高速、远期快速的高快速路协调设计思想在许多大城市道路工程设计案例中已有所体现,例如北京五环高速公路工程、上海沪嘉高速公路改建工程等。但是由于高速公路与快速路在建设技术标准等方面存在较大的差异,并且缺乏高速公路向快速路功能转换的关键技术标准,致使这些工程在规划、设计及管理层面缺乏统筹考虑,仅在某些方面采用高快速路协调设计手段,导致近期高速公路改建成快速路时存在诸多难题和工程资源浪费,例如收费站用地浪费、立交功能不匹配、后期辅道建设用地缺失等。
本文正是基于解决上述问题,在分析高速公路与快速路道路在城市空间发展过程的功能演变的基础上,从土地利用、通行能力、服务水平、横断面形式、平纵线形设计、立体交叉6个方面对比分析高速公路与快速路功能标准。
1 高速公路与快速路道路功能演变趋势研究
1.1 基于城市空间演变特征角度分析
纵观我国高速公路与快速路的发展历史可以发现,同心圆型、星状和带状城市空间演变过程中均存在高速公路向快速路功能转换的情况[1]。本文将以同心圆型城市为例,论述高速公路向快速路功能转变时城市空间演变特征[2,3]。
(1)发展初期
这个时期城市呈现摊大饼式发展,城市中心区域交通压力大,为引导过境交通流沿城市外围路网集散,往往在距离城市边界的一定范围内修建环形通道。就我国大部分同心圆型城市来说,外层环线采用高速公路模式,通过高速公路与城市道路衔接来满足到达交通需求,见图1。
图1 发展初期
(2)指状发展期
城市空间向外蔓延过程中,继续沿着伸展轴向外扩展,城市建设用地在伸展轴之间填充。当土地开发范围扩展到外围高速公路环路两侧时,此时高速公路的过境交通与到达交通无法有效分离,且封闭式道路管理对于道路两侧生产活动沟通阻碍较大。高速公路制约城市发展的消极作用逐渐显露出来,见图2。
图2 指状发展期
(3)指间填充期
当伸展轴发展速度减缓后,城市扩展主要集中于内部空间调整和轴间空地的填充,此时城市圈层继续扩大,逐渐逼近高速公路,或将高速公路两侧用地吞噬。此时,高速公路已不再适应城市发展需求,急需进行调整功能。因此,当同心圆型城市用地扩张到外层高速公路环路时,一般会将高速公路调整为快速路,并在距离城市外围一定范围区域继续修建新的外环高速公路,见图3。
图3 指间填充期
2 高速公路与快速路的道路分类分级思想研究
道路分类分级的思想来源于规划师在道路使用过程逐渐形成的意识。1933年的《雅典宪章》明确指出,“交通是城市四大功能之一,城市道路功能不分是城市交通面临的重要问题,街道需要进行功能分类,其中车辆的行驶速度是道路功能分类的依据”。1942~1944年,艾伯克艾比在主持制定大伦敦规划中首次系统贯彻城市道路功能分类思想,1963年,柯林·布卡南在其专著《城市汽车交通》中明确提出道路网分级组成的方法,并被英美等国的《道路规划手册》采用。1978年通过的《马丘比丘宣言》认为,实践证明“把交通看作为城市基本功能之一,道路应按功能性质进行分类,改进交叉口设计等”是正确的,可见实行道路功能分类是城市道路规划的一项重要工作。
我国城市道路的分类思想最初由金经昌先生在20世纪40年代从德国引入。20世纪80年代我国把城市道路按主干道(全市性干道)、次干道(区干道)、支路3级划分;1991年8月施行的部标《城市道路设计规范》(CJJ-90)将城市道路分为快速路、主干路、次干路、支路4个等级;1995年9月施行的国标《城市道路交通规划设计规范》(以下简称《规范》)(GB50220-95)将标准进一步深化[4],对城市道路作了系统规定,明确了各类道路的机动车设计车速、道路网密度、道路宽度等技术指标,这种划分主要目的是通过规划和设计的手段为道路建设服务,对道路建成后的使用、运行、管理考虑不多。为了实现城市道路交通流平稳高效运转,就必须在进行道路等级体系划分时,应从道路使用的角度,全面考虑道路规划、建设、使用、管理一体化的要求[5]。
中国在参与国际分工进程中,由于积累了巨额贸易顺差,也成为世界上遭遇贸易诉讼最多的国家之一。因此,在分工演化的背景下,对贸易利益争议的研究进行重新梳理是极其有必要的。
我国尚无公路功能分类的明确定义和标准。借鉴美国公路功能分类思想,我国在强调功能、路网规划与交通量的基础上,把公路分为五个等级:高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路,并要求在规划区域内明确公路的干线和集散两种功能。
3 现行高速公路与快速路功能标准的对比分析
通过高速公路和快速路规划设计相关标准的梳理研究,总体来说,两者存在共同点和不同点,本文将从以下六个方面进行对比分析。
3.1 土地利用之间的关系
从沿线土地利用发展角度来看,我国高速公路两侧土地利用以大型物流园区、科技园和卫星城为主,主要聚集在高速公路出入口区域,开发密度低,道路出行交通量中大型货车比例较大;快速路两侧用地以住宅、商业、办公、娱乐等为主,开发类型较多且开发密度大,道路出行交通量中大型货车比例较小,部分路段甚至禁止货车通行[6]。
3.2 通行能力对比分析
高速公路与快速路通行能力对比见表1。
3.3 服务水平对比分析
从服务水平等级划分角度分析,高速公路和快速路服务水平均划分为四个等级,且以V/C作为评价指标。相同服务水平等级下,由于快速路道路交通量组成比例中大型车辆比例较低,所以快速路V/C值略大于高速公路V/C值。
3.4 横断面形式对比分析
高速公路与快速路横断面形式差异较大,从沿线用地、交通功能、交通量特征三个角度分析如下:
(1)从沿线两侧用地情况分析,高速公路沿线两侧用地富裕,当整体式路基会增加道路工程造价时,可根据沿线构筑物情况采用分离式;城市快速路沿线用地紧凑,且城市道路用地节地要求高,因此快速路路基一般采用整体式,路基高程与两侧土地高程差小。
表1 高速公路与快速路通行能力对比
(3)从交通特性角度分析,高速公路同时存在小汽车和大型车辆,且有些路段客货混行严重,因此将车行道细分为小客车专用道、货车专用道、混行车道、超车道等功能。一些地区为有效实现客货分离,在高速公路横断面实施更为复杂交通管理措施,比如物理分隔带、空间隔离等。快速路车行道功能划分一般基于不同车速,快速路出入口较为密集,外侧车道交织车辆多,车速较低。
3.5 平纵线形设计对比分析
高速公路和快速路的平纵线形设计技术标准计算原理相同,但由于高速公路设计车速大于快速路,且两者交通功能存在差异性,所以总体来说,高速公路平纵线形设计技术要求更为严格,包括缓和曲线、曲线半径、直线长度、平纵组合等设计技术。
高速公路提供车辆快速、便捷的通过性服务,空旷的用地条件使得沿线障碍物能有效规避,道路线形一般较为舒展;快速路两侧一般为城市建设区,用地开发较为密集,线形设计约束条件多,并需要考虑为相交道路、沿线地块预留出入口,一般道路线形标准低于高速公路。
3.6 立体交叉对比分析
通过高速公路与快速路立体交叉形式对比研究,总结以下几点特征:
(1)由于高速公路采用封闭式收费管理,立体交叉口形式设计中为了合理布置收费站,使各方向交通流均能通过收费站,且收费站数量最经济,因此高速公路立交形式中喇叭型立交和半苜蓿叶型立交最为常见。城市快速路一般为开放式管理,立体交叉口形式设计中不用考虑收费站的布置。
(2)在立交用地方面,快速路立体交叉节点用地比高速公路更局促。快速路立体交叉节点需要在较小用地范围内协调各转向交通流空间层次关系,因此立交形状往往错综复杂,另外由于城市建设区道路间距密集,快速立交节点设计过程中需要充分考虑上下游节点立交的相互影响,在立交形式中予以统筹设计。相比之下,高速公路立体交叉口的线形较为流畅,立交层次往往2层就能较好满足各转向交通流通行需求[8]。
(3)由于快速路立体交叉口也是城市景观的一部分,因此绿化、照明设计要求均高于高速公路立交。
(4)城市快速路立体交叉口需要针对桥下空间设计,满足慢行交通及交叉口相邻地块出入交通需求。
4 结论
高速公路与快速路隶属于两种不同道路分级体系,两者在城市化进程不同阶段发挥不同的作用。随着城市不断蔓延发展,原先通过性交通为主的高速公路通道两侧用地逐渐转换为城市建设用地,用地类型由单一结构转变为混合结构,到达性交通比例逐渐超过通过性交通,此时道路功能转换成快速路,但两者在道路功能、规划设计方面存在差异,因此在高速公路改建快速路中需关注两者之间的不同技术标准。“十二五”期间,预计城镇化率年均提高0.8%~1.0%,到2015年达到52%左右,到2030年达到65%左右。因此,可以预见的是,随着我国城镇化水平的提高,高速公路向快速路功能转换将成为一个普遍现象,这两套道路分级和设计标准也将日趋统一。
[1]阳丹.城市空间形态与城市道路交通关系研究[D].湖北武汉:华中科技大学,2006.
[2]闫萍.基于城市空间演化的快速交通网络布局研究[D].上海:同济大学,2007.
[3]吴玲玲.高速公路连接线两侧的土地利用研究[D].湖北武汉:武汉大学,2005.
[4]姚士谋,陈彩虹.城市化过程中的几个内在规律性问题[J].长江流域资源与环境,2002(6):489-493.
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