路网结构合理性之判别

徐耀赐

一、路网规划前需要掌握的基本概念

路网结构规划是综合性的战略考量

交通视界

生活空间与交通空间相互融合，建设什么样的道路、形成什么样的路网，都不能随意决定，同时也不能忽视自然生态环境，应该考虑可持续发展。

什么是交通的視界？在规划设计的道路时，针对整个国家的，或者针对某个城市、区域的，就是完全不同“视界”。需要我们从不同“视界”出发，思考其路网结构应该怎么构建。规划设计不同层面的道路，路网结构思维也是不同的，例如国家层面，属于宏观；区域、城市、小区层面，属于微观，需要考虑的内容存在区别。

路网包括长距离路网和短距离路网（图1）。长距离路网，可能延伸到其他省市，上百公里甚至几百公里之外；短距离路网，在市区内部，互相交织在一起。那么如何搭配长距离和短距离路网？需要注意的是，路网规划和建设不应该一味追求壮观、美观，应该以实用为主，保证道路安全，提高运输效率。例如，我们现在需要建设一个路网，包括高速公路、快速公路等，或者两条高速公路交汇在一起，但是如果仅是为了让立交桥变的更加壮观，层层垫高，让三条或更多的道路交汇在一起，不仅驾驶难度大，造价也高。

道路所处不同地形，会影响路网设计思维。例如，山岭地区地形变化复杂，应尽量避免大挖大填；平原地区地形平坦，可依路侧状况考虑设置护栏。

在做道路设计时，不同地区的开发程度、土地使用状态不同，也会影响路网布局。例如，市区人多、自行车多、老年人多等因素，车速相对较慢；乡区人少但车速较快。因此，如果进行长期比较，会发现乡区事故总量较少，但事故严重程度较高；市区事故总量较多，但严重程度相对较低，这些都是区位特性造成的。市区和乡区若相隔距离较远，中间可能会有郊区，可能有渐变区（Transition），不会直接突变。

供给与需求

很多道路交通问题都是供给和需求不平衡产生的问题，交通量如果大于道路供给量就会导致拥堵。依靠交通技术解决供给需求不平衡是有前提条件的，只有当供需差距在一定程度内，才有办法利用交通技术解决，若供需差距太大，纯粹依靠交通技术是无法解决的。因此，规划路网时应该考虑诸多事项，包括：土地使用、生态永续，即可持续发展；人口分布，例如小区居住人数、出行需求等情况；资源分配，人的生存需要一定的资源，资源丰富的地方人相对较多，交通需求更多；城乡规划；交通量移动等。路网规划是系统性工程，包含面广，影响因素多，各因素间也会互相影响。路网结构规划是综合性的战略考量，与解决短期问题不同，需要考虑解决长远问题。

路网线型

城市路网线型的选择存在不同说法，环状式或棋盘式。比如，在日本普遍认为大型的城市用环状式，中型城市用棋盘式。对此，见仁见智，笔者认为大型城市不一定要用环状式，重点在于达到目的，即解决道路交通问题。道路规划跟土地使用存在一定关系，道路建于土地之上，道路功能定位直接影响土地价值，而土地使用思维改变会影响交通状态。因此，理论上城市规划、城乡规划工作者对道路交通工程规划需有一定了解，应综合考虑。

人本交通

欧盟的ECOCITY，即生态城市，其中与道路交通相关的有“人本交通”“短距离的活动满足”。人本交通，不是人行道到处建，只有人行道，人本交通是满足各式各样的人的运距，不只有行人，是指总体的人。人本交通的理念，是我们做道路路网规划、城市规划时，可以参考和借鉴的。

路网结构规划应具备分支概念的思维

汇集一定数量的小路连通至某中型路，汇集一定数量的中型路再连通至大型路，以此类推，即是分支概念（Branching Concept）。如图8所示某区域内部路网，其中最长的道路是服务整个区域的，是该区域内很重要的一条道路。在城市的路网中，道路是有阶层的，是有分支的。小型路服务小区域，大型路服务大区域，各自功能有所不同，规划设计者需要注意区分。

图9中红圈为一个规模不大的城镇，高速公路未从城镇中穿过，而是利用该地区的主干道连接从旁边经过。高速公路不能直接通过城市、城镇的范围，应利用快速路或主干道连接，从旁边通过，否则将会给交通带来一系列后遗症。分支概念的充分应用体现在高速公路规划上，例如，从北京到广州的高速公路，沿途经过很多城市，但都不需要从城市内部穿过，只需要从旁边经过，不会受到城市交通的影响，因此在做规划设计时就应该充分考虑，不可随意混合设计。

路网规划与城乡规划密不可分

城市不是固定不变的，数年后，人口增多，资源更丰富，城市边缘会外移，城市在不断的扩张和成长。这对道路规划有一定影响，道路功能可能改变，需要提前考虑预留空地。

以日本为例（图11），城市快速路在建好后，居住空间不够，办公空间也不够，不得已采取的立体化运输规划，利用道路上方空间修建高楼。虽然此种方案并非完全不可行，但是舒適度不高，太过拥挤，对于城市的规划和发展不一定是好现象，不建议采用。

路网规划与城乡规划密不可分，主要应注意四大重点：人车分流各其道，房路相隔中树草，浓林密林生态化，山青水流闻啼鸟。做道路设计时，应该结合城市、城乡规划，结合生态，结合人。但是，目前我们很多地方都是脱钩的，这也是道路交通所面临的一大问题。

二、路网规划时应先明确道路功能

进行路网规划时，需要明确了解道路承担的交通功能。车流移动路径的方向及长短距离都会有所不同，图12中是某出行过程的交通需求，包括长距离行驶，转向，进去区域性干道，主干道进入集散道路，地区道路，集散道路进入社区之接入巷道，到达目的地。路网就是要服务交通出行，满足这些交通需求。可从不同角度对道路进行分类，如交通功能、行政功能、地区、地形、工程技术等级、适行运具、设计深度、服务水平、事故率、建设时间、建设方式等等，世界各国的分类方法不同，但终极目标相同，都是为了明确建立规范、手册、指南，建立管理机制。其中最重要也最复杂的是依交通功能分类，道路交通规划者需要掌握这种分类方式。

道路功能分类、道路规划、道路设计三位一体，打造合理的交通空间，联络生活休憩空间。道路功能分类，更确切的表述应该是道路的交通功能分类。道路交通功能与规划设计是相关性的，一定要先决定道路交通功能，否则会导致设计混乱、无立足点。这一点非常重要，也容易被忽视。当遇到某些时候道路交通功能模糊不清，功能定位与设计规则无法全然对应时，设计者应有自身的专业判断，活用系统性专业知识，结合整体路网布局综合考虑设计速度、几何设计等，选择最有利于交通的。

三、不同功能、层级的道路不能随意连接

干线、集散道路、本地道路

干线、集散道路和本地道路是路网中三种具有不同功能的道路。以人体血管模拟道路，大动脉对应干线道路，小动脉对应集散道路，微血管对应本地道路。血管之间的连接遵循一定道理，不可乱接，否则身体会出现异常情况。同理，不同功能的道路连接也具有一定规则和层次。例如，从住家出发，应该先到本地道路，再到集散道路，最后再到干线道路。需要注意的是，不能为了少数人的出行方便，把道路功能不同的两条道路任意连接在一起，否则只能方便了少数人，却给大众留下交通安全隐患。所以，很多时候宁可让一部分人出行有稍微的不便之处，却保证了大众的安全。干线、集散道路和本地道路等不同功能的道路是具有位阶的，不能随意连接。

干线的基本定义：一个大区域内，连通长距离两点之间的“干道”“干线”“主要道路”“运输走廊”，可细分为主干线和次干线。进行道路交通功能分类时，干线和高速公路要完全脱钩，否则路网规划不易详实。干线为某区域的运输大道，高速公路为长距离贯通不同行政区域的连通大道。高速公路必具有干线功能，反之不然。道路设计规范里提到，“如果具有干线性质，又是一级路，叫做高速公路。”这是不准确的。

图16中有四种不同情况的干线，其中两个村落之间通过一条6米宽的道路连接，这条6米宽的道路就是这两个村落之间的干线（16a）；两个县城之间有一条18米宽的四车道道路，这条四车道道路就是两个县城之间的干线（16b）；一座城市中南北向的快速公路就是这个城市里的干线（16 c）；连接两座大城市的高速公路，就是这两座城市之间的干线（16 d）。因此，需要注意的是，干线是分类时的概念，不代表具体多大规模的道路。

城市环道（Beltway）

图17为某城市路网规划示意图，预留了一定的城市成长空间。上文提到，高速公路不能直接穿过城市，城市周边还有很多其他城市，为了满足交通需求，其中一种方式就是选取城市环道的形式。不管哪个方向的高速公路建成，都方便通往，且高速公路自始至终不会干扰到这座城市，仅保持在外围，图中的禁建区、限建区、植栽缓冲区更好地将城市与高速公路隔离开。

路网中之面、带、线、点

道路路网的组成因子包括面、带、线、点，图18整体为面，沿着一条道路的绿色虚线范围内为带，路段为线，平面交叉口或者立交为点，具有一定层次。但是需要注意，图18中所示距离对道路路网内车流运作绩效影响极大，若随意增加道路，可能导致距离不够；高速公路或快速路匝道出口与第一个交叉路口距离太近可能造成拥堵。因此路网结构对后续影响极大，若一开始规划不合理会留下许多后遗症。

四、道路路网形成过程

路网形成的五个阶段

阶段1（三阶）：早期道路路网由干道、集散道路、本地道路组成。

阶段2（四阶）：发明高速公路（Freeway）之后，道路路网分为四阶，由干道、集散道路、本地道路、高速公路组成。

阶段3（五阶）：由于经济发展，人口密集，车流量增加等因素，平面道路出现拥堵，为避开拥堵，城市里出现了限速比高速公路低、以高架形式为主的快速公路（Expressway），此阶段路网由干道、集散道路、本地道路、高速公路、快速公路组成。五阶功能分类已经可以满足长距离、大区域的易行性（Mobility）功能， 但却无法满足小区域、短距离的科技兴（Accessibility）功能。

阶段4（七阶）：为使路网功能更加丰富，干线细分为主干线（Principal Arterial）与此干线（Minor Arterial）；集散道路细分为主集散道路（Main Collector）与次集散道路（Minor Collector）。这样细分后，此阶段路网由七种道路组成。

阶段5（八阶）：上一阶段的路网结构已较为完整，但还需考虑小区域及出入衔接目的地才能真正实现及门、及户（Door to Door），因此，完整的路网还应包含接入通道（Access）。这样一来，完整的路网就由八种道路，也可称为“八阶”道路组成。其中，最高阶的高速公路无平面交叉，但可能有特殊信号控制；快速公路与干线接合处可能有信号控制；主干线、次干线、主集散道路为信号控制交叉路口集中区；次集散道路、本地道路、接入通道为无信号控制交叉路口集中区，且无信号控制交叉路口数量远大于有信号控制交叉路口数量。

道路八阶功能分级可涵盖任何区域，但路网选取没有一定标准，选取的可能是某地区高、快速公路路网，也可能是某城市的主要道路网，且所选取的大路网中也可能包含数个小路网，规划设计者应根据所需解决问题的实际情况决定路网范围。

道路功能分为八阶的原因

道路功能分为八阶的原因主要有以下几点：

1.可完整描述易行性（Mobility）与可及性（Accessibility）的概念；

2.可完整描述任何区域、任何面积、任何距离，涵盖城区、乡区、农村、偏乡等不同功能道路组成的路网架构；

3.可涵盖所有不同设计速度（Design Speed）的道路；

4.可完整形成车流由起点（Origin）至终點（目的地，Destination）是否具备车辆行驶路径连续性；

5.对路网交通控制计划易建立清晰的蓝图；

6.八阶道路功能分类可与国土计划、生活圈计划、城市计划、城乡规划、土地使用型态等彻底结合。

从图21中可以看出，高速公路易行性、设计速度最高，服务距离最长，且两条高速公路之间的间距比其他同阶道路道路的间距要长；接入通道可及性最高。道路功能定位可初步决定设计速度、预期的V85、限速值（图22），不过需要注意，后两项需要与速度管理搭配使用。

八阶道路功能可以与国内公路、城市建设体系相结合。国内公路分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路；城市道路分为快速路、主干路、次干路、支路。相比较，八阶道路功能更详细，国内道路分类没有充分体现出道路概念，比如支路，就是分出去的道路。

八阶道路功能是在高速公路出现后，经过了将近100年的道路交通发展总结出来的，是自然形成的，是历史留下的一个现象。很复杂，但是道路功能在分类、概念、思维等方面，具有很好的指导意义。

区域道路路网功能

任何地区的地图都能明显反映出道路的层次，如高速公路、快速路、主干道等。

五、路网结构不佳的后遗症

图25中，出门的路径是道路功能的位阶由低到高，回家的路径是道路功能的位阶从高到低。道路功能位阶的高低是有顺序的，最佳行走路径就是遵守道路功能八阶理念。如果跳阶（图26），则说明道路路网是有问题的，存在巨大的安全隐患。跳阶越多，代表路网结构越差，路网结构不好的后遗症，拥堵与事故风险越大。

道路连接应遵循一定规则

八阶道路具有一定层次，两条道路连接时需要考虑彼此之间交通功能位阶的差值，即阶差，不可随意连接。因为两条道路通行能力（容量，Capacity）相差太大，不符合自诠释道路（SER，Self-Explaining Roadway）的设计理念，易形成瓶颈（Bottleneck），由此驾驶人行为的驾驶动作被迫变大，驾驶人工作负荷（DWL，Driver Work Load）增大，同时也会导致不遵守交通规则行驶的人增加，车流稳定性下降，最终造成交通控制难度增高，事故发生几率升高，特别是在某些地段不利于行人的安全。

两条道路之间的阶差会存在四种情况：

阶差为0，单纯转向到另一条交通功能位阶相同的道路；

阶差为±1，驾驶动作变化极小，道路通行能力接近，此种情况最佳；

阶差为±2，此种情况勉强合理；

阶差大于2，离自诠释道路的理念越远，须使用交通工程辅助的力道越大，容易造成事故与拥堵。

因此，两条道路的阶差最好小于等于2。举例来说，当规划道路为高速公路时，合理的阶差变化可能性为3种（图27）；规划道路为快速公路时，合理的阶差变化可能性为4种（图28）。

图29为八阶道路阶差变化可能性，由最高阶至最低阶，阶层对称，其中主干线、次干线、主集散道路、次集散道路路网规划变化程度相对复杂。利用此概念可以检核路网结构分布是否合理，针对需整改之处，可利用区域路线重整（Regional Rerouting）策略进行路网整改，即重新调配出入动线。

路口阶差过大的反面案例

路网结构的优劣直接影响城市景象，路网规划合理的地区整体景象具有层次，不会给人压迫感，生活空间也相对舒适。每单位面积人口数不同代表路网的交通荷载能力不同，举个比较夸张的例子，每平方公里居住1万人与10万人所产生的交通需求量不同，交通状况不同，配套服务的道路也应有所不同，因此路网规划与城乡规划应紧密结合，考虑周边区域容积率、建蔽率，楼层高的地区居住的人相对较多，建蔽率高，但需要注意土地承载能力有限，若楼层过高，超出一定范围，容易留下后遗症。

此外，两条相接道路的阶差太大也会有后遗症，容易出现畸形路口，且由于是路网规划造成的原因，改善起来并不容易，下面看几个典型的反面案例。

案例1：某学校大门口是一条主干道，每天上下学接送学生的家长较多，道路拥堵严重，原因在于路网规划不合理，“接入管理”未融合城乡规划、路网规划，接入口直接与主干线结合，阶差过大，会造成后续交通管理处于长期负荷状态。

案例2：图中这条干线与周边小区直接相连，若干线是主干线，与接入小区的通道阶差为5，若干线是次干线，与接入小区的通道的阶差为4，两种情况阶差都已经大于2，尤其早晚高峰干线道路肯定拥堵严重，原因在于路网规划不合理。按照图中情况，与小区接入通道直接相连的道路位阶应不高于次集散道路。

案例3：这条中央分隔带原本是封闭设置的，后来为方便居民出行，就打开中央分隔带，直接连通两侧小路，导致相接道路阶差过大，容易造成事故。这种情况较为合理的做法是保持中央分隔带封闭，小路只许“右进右出”，不可直接穿越中间大路。

案例4：图中交叉路口物理区呈长方形，说明相接道路阶差过大。若长期观察和统计，可以发现此类交叉路口容易发生事故。较为合理的交叉路口物理区应比较方正。

案例5：圖（A）路网不合理形成的畸形路口，（B）利用交通控制设施改善后的交叉路口，但由于路口本身结构不合理，即便通过一些辅助手段和改善措施，但效果有限，依旧无法达到最理想状态。因此，在最初进行路网规划时就应该充分考虑多方面因素，否则形成畸形路口后不容易改建。

路网结构合理性四大准则

总结一下路网结构合理性的四大准则：

每条道路本身的设计通行能力（Design Capacity）合理；

两条道路合理连接，需要考虑道路的几何线形、交通功能阶差；

两条道路间距合理，需要考虑的包括高、快速公路立交间距，平面交叉路口间距，高、快速公路匝道与平面道路信号交叉路口的间距；同时充分配合城乡规划。

充分利用侧车道、后车道服务地区性交通

道路阶差过大的反面案例，不仅存在安全隐患，也给周边居民的出行带来影响，类似这种情况，应考虑设置本地道路里的侧车道（Frontage Road）和后车道（Backage Roads），虽然这两种道路对长距离运输的贡献较小，但可以在不干扰主线车流前提下，更好地服务地区性交通。充分利用侧车道，可以保证长距离交通顺畅，长、短距离的交通功能明显区隔；后车道设置，则能充分体现路网规划与城乡规划的紧密结合。图35为侧车道与后车道的对比图。

侧车道是连接不同功能道路的重要做法，尤其对建立干线公路邻侧的路网有益，同时可结合道路景观布设。具体可适用于这些情况：对于有专用路权的公路，可利用侧车道服务专用公路无法到达的邻近地区；侧车道可作为主要干道的出入口，连接附近村落或农庄；在繁忙的路旁商业区，可由道路分隔设施将主要道路与侧车道隔开，利于商业区交通独立。图36中主干道距离长，目的是直通；两侧为侧车道，将主干线与周边区域切割开，同时可服务周边区域。

城市道路路网

城市道路路网包括传统式（Traditional）和协调式（Conventional）。图41中，纽约的路网属于传统式，非常整齐的棋盘式，世界上有很多国家采用这种规规矩矩的棋盘式，但是，对于城市规划和路网规划，传统式不一定是最好的格局。进行道路规划设计时，西方国家的缺点，我们不要再犯，应该了解他们的优点，但是很遗憾，很多城乡规划都学到了缺点。

图42是协协调式（Conventional）路网，它是有层次的，东西向、南北向的道路是主干道，从主干道再分出其他层级的道路。协调式路网与传统式路网的格局不同，这个是我们需要学习的。对比传统式与协调式路网有三大差异，街廓尺寸（Block size）、连络度（Degree of connectivity）、弯曲度（Degree of curvature）。其中，街廓尺寸、连络度差异性较大，弯曲度差异性较小。如果可以进行深度研究，会非常有助于改善国内的城市道路交通状况。

道路八阶功能分级可以涵盖任何区域，包括市区、郊区、乡区等，甚至农村道路，农村道路其实是一种行政叫法，不是功能分级，实际上农村道路属于本地道路。