城市道路行人与非机动车分道通行优化设计探索
2022-03-17曾敏丹
曾敏丹
(1.同济大学,上海 200092; 2.上海济安交通工程咨询有限公司,上海 200092)
1 概述
慢行交通是城市交通的重要构成,深刻影响并一定程度上决定着城市交通安全、效率、品质与可持续性水平。为此,亟须保障并优化慢行交通的通行空间。经过较长时间的演进与发展,慢行交通已经逐渐配备了相对完善的通行环境,较好地缓解或避免了机非冲突[1]。但受限于城市道路资源及快速发展的机动化交通的竞争,慢行交通的通行空间十分有限,导致行人与非机动车一般混行的现实问题。随着慢行交通规模的扩大及出行者对慢行交通品质要求的提高,慢行交通本身的异质性,特别是行人与非机动车(如自行车、电动自行车等) 通行特征的差异逐渐受到关注。
行人交通比非机动车交通的速度更低,并且在交通构成中的地位更为弱势,即行人容易受到来自非机动车的干扰与伤害。由此引发一定程度的交通冲突,带来安全与效率等多方面的隐患。为此,在总结行人与非机动车交通特性的基础上,结合行人与非机动车通行环境的分析,确立行人与非机动车分离的必要性与重要性。基于此构筑行人与非机动车分道通行的道路设计方法,为推动城市慢行交通效率、安全及品质的提升,提供理论与方法参考。
2 行人与非机动车通行的特征
任何交通方式的特征均可通过流量、运行速度与空间特征来表示。流量上,行人与非机动车的绝对数量与相对数量均富于变化。一般道路等级较低时,如支路、微循环道路,地铁站点或大型公交站台商场、学校周边道路等,道路可达性高,行人的流量比例大于非机动车。而道路等级较高时,如干道与次干道上,道路可达性较低,对通行速度较高的交通方式更为友好,因此,一般非机动交通的流量较大。但上述规律并非绝对普适,具体流量及相对比例须依托实际调查确定。通常道路空间的设计是基于高峰小时流量进行的。
运行速度方面,行人的步行速度低,通常在0.8 m/s ~1.25 m/s 之间;非机动车的运行速度范围较大,通常规定在4 m/s ~7 m/s 之间,实际运行中电动自行车甚至高达15 m/s。由此可见,非机动车的运行速度显著大于行人。当两种交通模式混行于同一空间时,必然导致交通冲突。由于非机动交通的实际质量是非机动车与行人两者之和,大于行人本身的质量。当两者发生交通冲突时,根据动量守恒,行人将受到更大的冲击。加之行人本身没有任何防护,易于引发相对严重的伤害。
通行空间上,行人与非机动车均需要绿化景观、无障碍缓坡、铺装以及与机动交通隔离的路缘石高差或隔离带/栏等空间设计要素。此外,行人的空间要素须包括盲道,而非机动车交通与行人空间的隔离则可通过阻车桩实现[2]。一行人的通行区一般为0.75 m,一辆非机动车的通行宽度则为1 m。因此,在道路设计中,人行道的宽度最小值应确保两个人对向通行可低至2 m,而非机动车的通行宽度则不可小于1.5 m。除了通行空间,停留空间亦应进行明确。实际上,只有停留空间与通行空间协调一致,才能保证人非交通在完整通行过程中的效率与安全。否则,两种交通模式在停留过程中,如遇到交叉口信号灯时,在停留空间不明确的情况下,则容易在绿灯启亮时,发生混行与冲突。
3 行人与非机动车分离的评价指标体系
交通评价指标应具有良好的可操作性,指导交通工程设计与施工及功能评估。评价指标主要包括安全、效率、连续性、平顺性和舒适性五个类别[3]。
安全指标主要以行人与非机动车冲突发生的次数来评价。冲突的次数越多,则安全性越差; 反之,则安全水平越高。除了冲突次数,冲突的严重性也是交通安全评价的重要方面。冲突严重性越低,越有利于交通安全水平提升。考虑到交通隐患与实际发生交通冲突次数的区别,即行人与非机动车交通存在冲突的风险但可能并未实际发生冲突,可进一步考虑行人与非机动车交通风险的程度,从而更全面地评估交通安全。另外,有调查显示,行人按道通行比例高达95%,为提高交通安全性评价的可操作性,可将其简化为非机动车按道通行的比例。
效率指标可从行人与非机动车交通的通行速度与通行时间延误等方面评价。未实现行人与非机动车分离时,行人与非机动车两类特征迥异的交通模式之间互相避让,必然引发两种交通方式的通行延误,导致交通效率降低。因此,效率虽然与安全指标存在显著的联系,但侧重出行时间方面的评价,也是出行者除了安全指标外,最为核心与关键的指标。
路权连续性指标是出行品质的关键因素,指的是行人与非机动交通分别持续地享有独立的通行空间。连续的路权将有效保障出行者的安心程度,免于对出行安全与效率的担心,是实现高品质、有吸引力慢行交通的重要基础。为此,应连续明确路段与交叉口范围内的人行道与过街横道及转角空间、上下游通行通道的非机动车及行人的路权。
舒适性指标是安全、效率与连续性指标的深化,在保障行人与非机动车独立通行空间的基础上,完善过街通道、中央驻足区、右转弯渠化岛、转角空间以及道路避难岛和零高差的无障碍缓坡。可进一步结合道路铺装,强化行人与非机动车通行环境的隔离程度,持续地强化两种交通模式各行其道的信心。舒适性指标的评价可以通过设施构成的完备性或者出行者的主观满意度调研实现。
4 行人与非机动车分离的优化设计方法
行人与非机动车分离的优化设计首先应具备系统性,即从行人与非机动车连续的通行需求上,明确其各自的连续通行空间。从而保障两种交通模式各自在相对独立的空间内稳定运行,进而消除两者之间的相互干扰。因此,应在目标道路或行人与非机动车分离试点工程的沿线,连续地实现行人与非机动车过街通道的分离,达到点、线、带、面逐级推进的目的。由此引导行人与非机动车交通主体形成各行其道的规范意识与行为,深化行人与非机动车分离的政策与实践。
具体设计方法上,须针对路段与交叉口分别展开。路段上,人非分离的设计主要通过道路铺装与明确的分隔车道线实现。同时,路段的人非分离应特别关注开口控制问题,重点是明确非机动车及行人和其与机动车的运行轨迹。无论驶入或驶离出入口,均应保障小汽车右转待行时可全面观察非机动车和行人的位置及移动特征,避免视线遮挡造成危险。设计方案如图1 所示,非机动车及行人虽有小距离的绕行,右转机动车有待行空间,且驾驶员与过街的非机动车及行人有视线对视或在其视距范围,有较好的视认性,其安全性有较大的提高。针对有信号控制的路段过街横道,可采用人行横道位于中间,双侧设置非机动车过街通道的模式。
图1 路段出入口慢行交通设计
交叉口范围上,须针对不同布局模式的交叉口,确立人非分离的通行空间设计方法。交通口设计模式一般分为三种:非机动车随机动车通行的机非混行模式,见图2(a) ;非机动车随行人通行的慢行一体化模式,见图2(b) ;右转渠化岛模式,即左转与直行自行车上岛通行,见图2(c) 。其中图2(a) 容易导致严重的机非冲突;图2(c) 不仅占地最大、过街距离长,而且无法约束右转交通的速度,存在较多安全隐患。以上三种交叉口布局模式进行人非过街分道通行的设计时,应根据流量确定过街宽度,具体设计方法如图3 所示。
图2 交叉口总体布局的常用模式
图3 交叉口人非分道单侧双向三种常用模式
常见的非机动车过街通道宽度采用3.5 m ~5.5 m,而人行过街横道则为3 m ~6 m,非机动车过街通道与人行过街通道间安全距离采用0.25 m。为确保人行过街横道与非机动车通行的实际安全距离不小于0.25 m,非机动车过街通道与行人过街横道间距应至少采用1 m(含非机动车过街通道边线) ,当非机动车通行高峰时,若非机动车溢出1 辆车1 m 通行空间,仍保持与行人0.25 m 的净距; 或行人高峰流量溢出1 人通行空间0.75 m,仍保留0.5 m 安全净距;应注意保持非机动车过街通道与行人过街横道的间距,增加冗余设计,从而保障平峰时段行人与非机动车按道通行,而高峰时段出现一定程度溢出的情况下,可有效避免或减少人非冲突。可考虑非机动车双侧通行的设计方案,当双向非机动车流量大于5.5 m 的通行容量,且逆向与正向的非机动车流量之比不小于2∶8 时,适宜采用双向通道;若逆向与正向之比大于1∶2 应设置双向非机动车过街通道。双向非机动车通道须配以相应方向的非机动车标识及箭头,并靠左通行。一般主干路、次干路路段过街间距大,逆向通行需求量大,宜采用非机动车双向通行,顺向非机动车通道建议采用3.5 m ~5.5 m,逆向非机动车通道宽度建议采用1.5 m ~3.5 m。具体宽度应结合实际交叉口物理区、非机动车、行人、机动车高峰小时流量及安全视距等考量综合确定,见图4。
图4 交叉口人非分道双侧三种常用模式
无信控过街横道设计上,在宽度超过14 m 设置超过7 m 道路有条件的应设置硬质岛保护的中央或延展路缘石驻足区,缩短过街距离; 设置双向过街横道,将两大主流向分离,增加箭头,靠左通行。
待行区空间:右转弯待行区空间与非机动车及行人需求的匹配,非机动车道转弯半径采用沥青铺装来区分行人与非机动车待行区空间。
方向性设计:非机动车出行实则为双向需求,但流量通行设计或双向通行同一个通道,把双向交通往一个空间压缩,增加冲突。流量及方向流量比例的数量,设置双向非机动车道,可有效避免非机动车尤其是逆向非机动车占用人行横道通行,也可减少非机动车双向通行冲突与交织严重的情况。
缓坡宽度设计冗余: 非机动车通行顺向下游非机动车缓坡,可增加采用1 m ~3 m 无障碍缓坡的空间,增加非机动车出口通行效率。
如图5 所示,根据行人与非机动车通行需求,非机动车通道与过街横道间应设置阻车桩,过街横道阻车桩设置净距宜采用1.5 m,非机动车过街通道阻车桩设置净距宜采用2.0 m。设施引导非机动车选择非机动车过街通道通行,人行横道处设置阻车桩有利于提高行人通行的安全及效率。阻车桩应位于盲道两侧设置,且两侧净空确保0.25 m 以上,过街盲道应设置于人行过街横道的中间,两侧行人可保护视力障碍者。在实际运行中,因存在停车管理难度不同,在城区已形成部分停车管理难度小区域的主干路或次干路,非机动车过街通道可不设置阻车桩。针对新区、城郊区,或支路等停车管理难度较大区域道路,非机动车过街通道阻车桩净距1.8 m,行人阻车桩设置净距采用1.5 m,阻车桩柱体直径采用10 cm ~20 cm。
图5 三种模式下游通道加宽设计
非机动车不按道通行的另一原因是各交通工程设施杆柱、箱体、路名牌等占用待行及缓坡空间,在前期的设计中应做好位置协调设计,尽量采用多杆合一,多箱合一。
5 结语
着眼于行人与非机动车交通在绿色城市交通系统中的关键作用,以及两者交通路权日益明确的趋势,针对两者可能存在的交通冲突,明确行人与非机动车分离对提升慢行交通品质与效率的关键作用与意义。在确立行人与非机动车交通的运行速度、占用的通行空间和避让等方面的交通特性差异,系统性地分析了行人与非机动车分离的必要性与重要性。然后提出了安全、效率、连续性与属性4 个客观与主观相结合的指标,全面评价行人与非机动车分离的效果,指导确立两者交通问题的主要瓶颈,为优化行人与非机动车分离构筑明确的目标。然后面向路段与交叉口两种通行空间,提出行人与非机动车分离的设计方法。结合缓坡宽度、阻车桩等设施进一步协调设计,引导非机动车按道通行。未来将结合典型事例,深入评价行人与非机动车分离的水平,并建立最佳的提升行人与非机动车分离的方法,为示范和带动行人与非机动车分离构筑完善的理论与方法基础。