基于交通惯性出行理念的非机动车交通组织精细化设计研究

2020-12-31

交通与港航 2020年6期

上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司

0 引言

非机动车作为城市交通出行的重要组成部分，其主要包括自行车、电动自行车、三轮车以及残疾人使用的助力车等多种方式，其具有很好的机动性、灵活性、便捷性和环保性，是解决居民中短距离出行和接驳换成的理想方式，尤其膜拜、OFO等共享单车的盛行，使得各大城市的非机动车及电动车出行量增加，非机动车道的承载量急剧增加，2018年底初步统计全国每天共享单车的使用量仍然在1 000万人次以上，但非机动车的通行秩序、通行效率和交通安全却不容乐观。

非机动车交通目前存在的问题不仅仅体现在出行者、交通管理等原因上，从城市道路设计角度而言，一般对于机动车交通的交通特性、行车轨迹、信号控制等方面考虑较为充分，但往往会忽视非机动车的通行特点，在行车路段、交叉口、公交停靠站、路段停车区域等对于非机动车道的交通设计较为粗放，也是导致非机动车交通秩序混乱、通行效率低下的间接原因之一。

国内外学者对于非机动车的出行问题进行了相关研究。黄丽燕、倪少权等[1]对平面交叉口非机动车违规行为进行了研究，认为非机动车违章行为受交通环境影响较大，从众心理现场明显，且青年人行车危险度高于老年人；任山等记者[2]在新闻调查中发布“非机动车如何才能行之有道”，认为加强非机动车违规的监控和管理力度，制定非机动车相关管理条例，同时合理规划规划和整合分配路权也是问题解决的根本，非机动车道应获得更多路权，在道路设计之初应扩宽非机动车道，增加交叉口非机动车的等候区域及通过效率；赵靖、徐海军等人[3]提出在连续交叉口左转非机动车优化设计方法，消除了主信号处左转非机动车与直行机动车的冲突，在保障机动车通行安全的基础上，也提高了非机动车过交叉口的通行效率；顾金刚、王云霞等[4]提出一种渠化岛设计模式的信控交叉口非机动车交通组织方法，设置非机动车标线渠化岛，非机动车二次过街和左转过街通道，采用彩色路面明确非机动车和行人的通行空间；韩志玲、严亚丹等[5]对公交站点处非机动车对公交车辆停靠过程影响分析，认为对于一块板道路断面的公交停靠站进行设计时，尽量考虑将公交停靠站设计为准港湾式，在人非宽度允许的条件下，可适当压缩人非宽度，将非港湾式公交停靠站改为准港湾式。

本文在调查现状非机动车存在问题的基础上，基于交通惯性出行的设计理念，从城市道路设计角度出发，提出非机动车交通在交叉口、路段、公交站点、地块出入口、路侧停车等不同出行特征、不同交通需求区域的优化设计改善思路，合理分配道路路权，提高非机动车的通行空间和通行效率，扩大非机动车交通在城市交通出行的比例，也可进一步指导后续的城市道路精细化设计。

1 非机动车交通存在问题

非机动车由于灵活性较好、交通违规成本低、骑行人从众心理等原因，现状调研发现，非机动车交通主要存在以下问题：

（1）交叉口非机动车交通秩序欠佳

在城市道路交叉口设计中，为了保证机动车道在交叉口区域的渠化车道空间，在不突破用地红线宽度的前提上，一般通过压缩非机动车道宽度来实现，或者与路段非机动车道宽度保持一致，一般为2.5 m，对于目前非机动车出行量急剧增加的情况下，在交叉口区域受宽度限制、信号控制等原因，导致以下秩序欠佳情况（见图1）：

1）非机动车道拥堵较为突出，排队长队较长，会出现部分非机动车越过停车线占用人行横道等现象；

2）非机动车排队区域未区分左转、直行、右转等转向需求，导致右转非机动车骑行者心理急躁，出现穿插通行或占用人行道实现右转的现象；

3）非机动车交通量较大或等待区范围较小的情况下，出现非机动车骑行者超过停车线在交叉口通行区域进行等待，导致非机动车等待与机动车右转车辆冲突严重。

（2）路段非机动车存在较大速度差

2018年国家规定，电动车最高速度控制在25 km/h。且交通安全法第58条规定：电动自行车在非机动车道内行驶时，最高时速不得超过15 km/h。

但根据实际调研发现，很多电动自行车最高时速都超出了该规定，甚至达到40～50 km/h，电动车改装门槛较低，速度超标现象比较严重，导致电动车与自行车之间在非机动车道上的速度差最大可达35 km/h；同时，城市外卖、快递等业务的火热，导致外卖员等职业骑手在非机动车道的电动车速度经常维持在40 m/h以上，在一定程度上也会导致非机动车道上的交通事故的发生。

图1 非机动车交叉口停车秩序现状[4]

（3）特殊路段非机动车路权未明确或缺失

在路侧公交停靠站、路侧机动车停车、地块出入口等区域存在非机动车行车路权或行车规则不明确等问题，导致该路段非机动车行车秩序混乱或冲突严重。

1）路侧式公交停靠站的一块板道路断面中，公交车停靠站时会占用非机动车道，非机动车骑行者一般不会在其后停车等待，其会根据行车空间或路况转至公交车内侧或外侧进行行驶，转至公交内侧时会与公交上下客流发生冲突，在公交外侧时会与机动车交通发生冲突，不仅属于交通违规现象，且会带来一定的安全隐患。同时在非机动车流量较大的情况下也会导致公交车辆无法靠站实现乘客上下车（见图2）。

图2 路侧式公交停靠站处非机动车运营现状

2）路侧存在机动车停车位的一块板道路断面，为了缓解城市停车问题，部分城市一般会在城市道路路段上设置路侧收费停车位，但在设置路侧停车位的同时未充分考虑非机动车骑行者的诉求，导致非机动车道路权缺失或不连续，使得非机动车骑行者只能行驶在机动车道或人行道上（见图3）。

图3 路侧停车处非机动车交通现状

3）在商业、建筑等地块的出入口设计中，一般以机动车轨迹为设计依据，确定出入口的宽度、转向半径、停车视距等重要指标，但也存在机动车、非机动车共用的出入口，目前在设计中对于非机动车所需宽度考虑欠缺，也导致在出入口区域存在（建筑地块与市政道路连接处）机、非之间的路权不清晰，行车轨迹未明确等现象。

（4）非机动车停车区域路权压缩，交通混乱

由于非机动车流量的急剧增加，在客流较为集中的路段或站点，现状非机动车停车位无法满足其停车需求，从而导致非机动车乱停放及不规范停放问题突出，不仅严重压缩了人行道的步行空间，有些地方甚至影响了机动车的正常通行；同时私人自行车、共享单车、电动车、外卖电动车等停车区域未进行明确区分，导致停车区域混合停靠；而且停车区域与非机动车道采用隔离设施进行分离，但开口位置单一，多分布在交叉口、出入口等缘石坡道处与行人等实现进出交通组织，造成高峰期非机动车停车、行车效率低下，且严重影响人行道上的舒适度。

2 交通惯性出行理念

交通惯性出行，顾名思义，是指区域内交通参与对象经过一段时间养成的习惯性出行路径，其不仅涵盖区域内的交通出行路线，也包括交叉口、出入口等节点的行驶轨迹选择等。当然，交通参与对象的惯性出行选择存在一定的合理性，同时也具有一定的随意性（或不在现行交通规则允许内），需要在调研分析的基础上进行甄别，既满足交通参与对象的习惯性出行特征，也有利于交通组织和交通安全[6]。

本文所指的交通惯性出行，是指在充分调研非机动车行驶特征的基础上，对非机动车骑行者的惯性轨迹或行为进行合理分析及甄别，合理确定非机动车骑行者在交通法规允许下、有利于提高非机动车交通行车效率和交通安全的出行特征，从而在道路工程前期设计中充分考虑其出行特征，实现道路路权的合理分配，从而指导后续施工图的精细化设计。

3 优化设计改善措施

针对非机动车交通目前存在的问题，本文提出基于惯性出行特征的设计理念，确定合理的机、非交通组织方案，关键是要改变以机动车交通为本的设计出发点，需要综合考虑机、非、人之间的交通组织协调和合理路权分配，使得城市道路设计方案可以兼顾交通参与对象的各方诉求，实现交通设施的最佳服务（见图4）。

（1）交叉口区域

对于非机动车在交叉口范围内次序欠佳的问题，在交叉口总体设计方案确定的基础上，本文主要从断面宽度、转向需求、交通组织、相位配时四个方面提出优化设计思路。

1）断面宽度

在交叉口总体设计方案阶段中应根据道路红线宽度、交通流量需求、交通组织要求等综合确定道路断面各要素的建筑限界及宽度参考值，包括机动车道、非机动车道、人行道、设施带等宽度；在后续详细设计阶段中应优先满足交通参与对象的需求宽度，即机、非、人宽度值，然后再确定交通设施带（如路灯、标志杆、信号灯等）宽度，合理进行断面路权的分配，从交叉口非机动车道角度出发，其宽度的确定应考虑以下因素：

a.非机动车渠化需求

建议非机动车流量较大的交叉口渠化范围内，非机动车道宽度应不小于路段标准宽度，且应根据非机动车设计交通量确定其渠化宽度值。

在满足交叉口机动车道交通需求的要求基础上，应结合非机动车交通需求预测确定非机动车的渠化车道数及渠化长度，宽度可按照一条非机动车道的最小宽度（1.0 m）确定，在交叉口渠化范围内可不设置路缘带。

图4 非机动车交通优化设计技术路线图

b.其它要素综合协调

交叉口范围道路断面需要考虑各要素之间的协调，若道路红线宽度充裕的条件下，可在满足各要素需求的基础上合理分配路权，对非机动车道进行渠化拓宽，从而实现交通设施的最佳服务。

若道路红线宽度紧凑（或不足）的条件下，应综合权衡各要素的交通需求，在不损失任一方需求的条件下，进一步精细化确定断面各要素的宽度。例如可考虑机动车道的渠化宽度适当缩窄（由3.25 m /根调整为3.0 m/根），设施带（绿化带）可取满足建筑限界、交通设施等要求的最小值，人行道宽度也应满足行人通行和设置无障碍设施要求即可，即在保证交叉口交通服务的基础上、在有限的红线宽度内，路权上可适当向非机动车道倾斜，满足非机动车道在交叉口范围的渠化转向及排队长度要求。

若通过压缩其它要素宽度也无法满足非机动车交通宽度要求的条件下，则道路辟筑宽度需要超出规划红线宽度，应根据红线外具体情况进行具体分析。例如红线外侧已分布有沿线商铺的步行道，在协商沟通的基础上，可突破道路红线的边界限制，参考《上海市街道设计导则》，在满足非机动车交通需求的基础上，人行道可利用红线外侧步道进行组织，即压缩红线内的人行道宽度来实现非机动车道的交通需求；若无法通过利用街道空间实现路权合理分配，则需要在前期规划阶段充分考虑慢行交通系统的需求，为其预留弹性空间。

2）转向需求

为了规范非机动车交通在交叉口范围的停车等待次序，提高其通过交叉口的效率，在详细设计阶段应该考虑以下因素：

a.非机动车转向划分

非机动车道交通在信控交叉口范围内也存在左转、直行、右转等转向需求，应根据其转向交通流量确定非机动车渠化车道数，建议按照1 m/根进行非机动车道渠化，同时完善非机动车转向箭头等地面标线，实现非机动车交通在交叉口区域的转向次序和通行效率（见图5、6）。

图5 交叉口非机动车交通组织图（无交通岛）

图6 交叉口非机动车交通组织图（设交通岛）

b.非机动车待行区

图7 交叉口非机动车交通组织图

图8 交叉口非机动车左转交通组织模式[7]

若交叉口非机动车交通量较大的情况下，为了避免非机动车在交叉口等待出现次序混乱、交通违法等行为，扩大非机动车停车排队的空间，需要考虑在交叉口区域设置非机动车直行或左转待行区（见图7），非机动车待行区的设置需考虑以下因素：

①与机动车右转交通轨迹不冲突；

②预留非机动车右转的交通空间；

③与非机动车直行、左转交通轨迹不冲突；

④与行人交通轨迹不冲突。

设置非机动车待行区，不仅可有效规范非机动车在交叉口停车等待秩序，扩大非机动车的排队空间，也可以充分利用交叉口的时空资源，提高交叉口各对象的行车顺畅度及效率。

3）交通组织

对于非机动车交通而言，在交叉口通行主要有两种交通组织[7]（见图8）：

①非机动车与机动车一体化模式；

②非机动车与行人一体化模式。

从现状交叉口运营来看，模式①比较符合非机动车驾驶员的惯性出行特征，但是根据《信号控制交叉口左转非机动车过街模式适用性》的研究结论，从通行效率、安全性、综合适用性等来看，对于两相位信控交叉口，两种模式均能提高交叉口的通行效率和安全性；对于四相位信控交叉口，两种模式均没有双赢的交通量条件。

图9 非机动车左转轨迹线（同机动车组织）

图10 非机动过街通道（同人行组织）

因此，为满足非机动车在交叉口的交通组织弹性，应同时满足两种模式下的非机动车过街需求，即设置交叉口非机动车过街通道，满足非机动车左转轨迹空间（与机动车左转轨迹无冲突）等（见图9、10）。

4）相位配时

对于信控交叉口而言，机动车交通一般为四相位，若考虑到非机动车交通两种过街模式，其相位交通组织如下：

①南北向：机非直行相位，非机动车（东西直行）交通与行人同步过街；

②南北向：机非左转相位（包括东西直行非机动车）；

③东西向：机非直行相位，非机动车（南北直行）交通与行人同步过街；

④东西向：机非左转相位（包括南北直行非机动车）。

图11 交叉口非机动车相位优化组织示意图

由图11可知，非机动车交通在交叉口存在两种交通组织模式，在相位配时中充分考虑两种模式，即对于南北、东西直行方向的非机动车交通，通过迂回交通组织（同行人过街组织+左转相位过街）可有效提高非机动车通过交叉口的效率。

（2）路段非机动车交通组织

1）普通路段

对于非机动车道上存在较高速度差的情况，建议在非机动车道也对车道进行划分，即内侧为混合车道（快、慢车道），外侧为慢车道，即非机动车交通在内侧可实现超车，实现非机动车交通不同速度差的行驶规则，在一定程度上避免由于速度差引起的安全隐患（见图12）。

图12 路段非机动车超车道示意图

2）路侧公交停靠站

根据《站点处非机动车对公交车辆停靠过程影响分析》[5]，对于一块板式城市道路的公交车辆停靠站点，非机动车对直线式公交停靠站的影响是显著的；对于直线式公交停靠站而言，公交车辆的最佳停靠位置为非机动车道宽度的1/3至2/3处，尽量将公交停靠站设计为准港湾式，可通过压缩人行道或非机动车道，将非港湾式公交停靠站改为准港湾式，以减少非机动车对公交车停靠、运行的影响（见图13）。

图13 公交站点处优化设计示意图

在人行道、非机动车道宽度受限的情况下，应明确在此的通行规则，建议公交车停靠时非机动车交通在其后停车让行，待公交车驶出后恢复通行。

通过压缩人行道或非机动车道，将直接式公交停靠站改为准港湾式，可以有效减少非机动车对公交车停靠、运行的影响，同时可提高非机动车交通的通过效率及安全。

3）路侧停车路段

若城市道路（一块板断面）需要在路段上设置路侧收费停车位时，设计阶段应充分保证非机动车交通连续的路权，同时也应考虑驾驶员停车开门时两侧交通的安全空间影响。

图14 路侧停车处优化设计示意图（图片来源：中新网）

通过实际案例调研（见图14）发现，在路侧实施“内嵌式”停车位，即在非机动车道与机动车道之间设置停车位，且临近机动车道侧考虑足够的安全空间距离，既能保证机动车的停车需求，也可保证非机动车交通的正常通行，互不影响，颇具人性化。

4）出入口区域

图15 出入口处交通组织示意图

对于公共建筑的出入口而言，应通过标线设计明确出入口处机动车、非机动车的相互路权空间，确定其行车轨迹（见图15），同时对于出入口与市政道路冲突区域，机动车、非机动车之间的优先路权：

①机动车与非机动车路权优先级：机动车应让行非机动车交通；

②机动车交通之间优先级：出入口机动车右转交通应让行市政道路机动车直行交通。

（3）非机动车停车区域

在道路工程前期设计阶段，要结合现状非机动车运营情况、沿线公共交通站点情况、建筑开发性质等对沿线非机动车交通进行停车需求预测，同时对非机动车的交通组成方式进行预测，合理确定沿线及重要节点的不同非机动车交通方式停车位数量。

①非机动车停车需求预测：在前期设计阶段需考虑非机动车停车位空间的宽度。在对非机动车交通停车需求预测的基础上，确定非机动车停车位数量，在前期设计阶段需要充分考虑非机动车停车位、停车位布置位置（型式）等需要的空间，不仅仅要满足非机动车的骑行空间，行人步行空间，也要满足非机动车的停车空间，形成慢行空间路权的合理分配（见图16）。

图16 非机动车停车区域划分图（图片来源：大众网）

②非机动车组成方式：在前期设计阶段根据不同交通方式（私人自行车、共享单车、私人电动车、外卖电动车等），同步对其停车空间、形式进行分区划分、管理。目前非机动车交通方式主要包括私人自行车、共享单车、私人电动车、共享电动车、三轮车等，在实际运营中也存在有滑板车、独轮车、自平衡车等滑行工具，不同交通方式的停放秩序混乱，同时普遍存在外卖单车占用人行道进行停放等待接单的情况，在前期设计阶段也需充分考虑不同非机动车的停车需求特征，合理确定其停车位的空间位置，为后续的交通管理创造有利条件（见图17）。

图17 非机动车停车管理示意图（图片来源：新民晚报）

③非机动车停车与行人的交通组织协调：总空间宽度路权的协调，开口位置的共用与分散协调等。非机动车停车空间需要与行人步行空间合理分配路权，在设置人行道隔离栏的条件下可对非机动车停车位开口进行分散处理，在不影响非机动车行车安全的前提下也可设置开敞式停车位（即不设置隔离栏），以减小非机动车出入对行人步行空间舒适度的影响（见图18）。