关于城市道路快捷化关键技术指标的探讨

韩 明

(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司， 上海 200092)

0 引言

随着中国城镇化进程快速发展，各大城市中心区域机动化出行需求发展迅猛，城区内拥堵已趋于常态化。为提高道路通行能力，缓解城区内交通拥挤，开展城市道路的快捷化改造，通过部分节点立体化改造，实现主流方向交通连续，达到扩容、提速的目的，已成为国内诸多城市道路建设选择优先的一种方式。我国现行技术规范、规程中对快捷化的标准无明确定义，笔者在编制《长沙市城市道路快捷化设计指南》[1]过程中，针对这种道路的设计车速、通行能力、出入口交通组织等多个关键技术指标进行探讨，归纳出其相应特征，为此类型道路在后续规划和建设中的推广和应用提供借鉴。

1 关键技术指标

1.1 快捷化道路基本特征

在城市道路上运行的车辆主要受以下3个因素的影响:道路环境、车辆之间的相互作用和灯控交叉口交通信号。在灯控交叉口设置交通信号会迫使车辆停车，引起车辆延误与车速改变，使连续车流转变为间断车流，从而降低了通行能力和行程车速。快捷化道路建设及管理的思路是通过在交叉口设置分离设施，实现主要交通流向连续通行，达到提升道路通行能力及运行车速的目的。

根据城市高等级道路的特点，城市快速路与相交横向道路需全部采用立体交叉，以形成主线连续流交通；并对出入口间距及形式进行严格控制，由此获得更高的运营速度及通行能力。而城市主干路与横向道路一般采用平面交叉，对沿线出入口则按需进行管控，对间距及形式不做硬性规定。笔者认为快捷化后运营组织形式可介于这两者中间，与横向道路相交采用与城市快速路类似的方式，尽量采用立体交叉形成主线连续流交通；在路侧出入口衔接与城市主干路类似，按需进行出入管控。由此，笔者认为快捷化道路仍为城市主干路的一种，快捷化后的道路可理解为中央设置分隔、路段单向3车道及以上(连续流交通双车道及以上)，按需设置主辅路以及出入口管控，并设有配套交通安全管理设施的城市主干路建设形式。

快捷化后的道路可根据需要间断设置主辅路。一般路段可不作硬性规定，但在跨线桥或地道段，为考虑两侧地块出行的需求，应设置辅路(见图1)。城市快捷化后道路组成包括连续流车道、间断流车道、间断流车道与相交道路组成的平面交叉口以及交织区段等(见图2)。其中连续流车道是指道路内侧采用中央分隔，节点交叉口分离,不受出入口影响，连续快速通行的机动车道。间断流车道是指道路外侧与相交道路形成信号控制或右进右出交叉口，受慢行交通、公共交通停靠、沿线出入口等影响导致通行能力折减的机动车道。

图1 快捷化道路主辅路设置示意

图2 城市快捷化道路组成部分示意

1.2 设计车速

快捷化道路为城市主干路的一种形式，因此延用《城市道路工程设计规范》[2]表3.2.1中关于城市主干路设计速度相应的标准。其设计速度宜取城市主干路的上限值，即60 km/h的标准。在不大幅增加工程投资、用地等情况下，可适当提高标准，为后续快速化改造预留条件。但考虑到在中心城区改建，受既有构筑物、拆迁等条件限制，为保证一定的可实施性，亦保留了50 km/h的技术标准。

1.3 车道数及通行能力

关于城市道路快捷化的车道数，国内大城市已建快捷化道路机动车道数一般为双向6车道及以上。如广州市已建成的“快捷化道路内环”，道路总长度约42.6 km，基本路段采用双向8车道，在交叉口处上跨或下穿连续流车道为双向4车道。

快捷化后的道路通行能力可考虑由不受平面交叉口影响车道(连续流车道)和受平面交叉口影响的车道(间断流车道)共同组成。在《城市道路设计规程》[3]4.3.1节中已明确，“根据交通流特征和交通管理方式，可分为路段、信号交叉口、无信号交叉口等”，其中路段设计通行能力可根据其运营组织需要分为不受平面交叉口影响和受平面交叉口影响两种情况等。

Nm=fc×fn×fw×fp×fb×Np

式中：Nm为不受平面交叉口影响的路段设计通行能力，pcu/h；fc为机动车道的道路等级系数，取0.8～0.9；fn为机动车道数修正系数，取1.0～3.7；fw为机动车道宽度修正系数，取0.77～1；fp为驾驶员修正系数,取0.75～0.9；fb为自行车修正系数。

Nn=β×Nm

式中：Nn为受平面交叉口影响的一条机动车车道的设计通行能力，pcu/h；β为平面交叉口影响修正系数，一般情况下均<1。

经过测算，双向6车道城市道路采用双向4车道的连续流车道快捷化改造后，最大服务交通量折合成当量小客车的年平均日交通量可达到60 000～68 000 pcu，远大于常规双向6车道主干路的通行能力，基本可达到双向4车道城市快速路的标准。

2 典型区域交通组织

2.1 路段掉头

快捷化后的道路，与主要横向道路的联系通过立体交叉完成，与其余横向道路之间均采用右进右出的交通组织模式，通过调头以及区域路网右转实现左转的功能，调头距离不宜超过2 000 m。车辆调头可采用以下几种方式[4]:①结合互通立交设置调头匝道;②分离式立交主线连续的前提下， 于辅路设置调头车道;③ 利用路网实现调头;④路段直接设置调头车道。

2.2 慢行交通组织

慢行交通包括行人及非机动车，应安全、连续、舒适。同时应结合总体布置，合理设置立体过街设施,避免产生过多的绕行，在有条件区域应满足非机动车(含电动自行车)骑行需求。过街的间距可结合道路所属区域位置，宜满足道路过街设施间距标准(见表1)。

2.3 出入口位置交通组织

为减少分合流交通对连续流交通的干扰，应部分控制出入口。为保证车辆在分合流区域安全可靠，应包括右进右出、主线单点分离和连续分离路口等3种情况，详见图3。

表1 城市快捷化道路过街设施最大间距要求m居住、社会服务设施用地商业、办公对外交通绿地A类B类A类B类A类B类A类B类工业仓储250300250350400500500600700 注:A类:中心区、副中心区、城区中心;B类:其他区域。

图3 快捷化道路典型路段出入口及位置

出入口的间距设置还应考虑路段交通饱和情况、出入口交织区通行能力验算等综合判定，并满足表2的要求，取值不宜低于表中一般值。表2中：Li为相交道路与快捷化道路的转角端部与分离式立交分流处(跨线桥或隧道)的距离,m；Lo为分离式立交分流点(跨线桥或隧道)至与下游相交道路转角端部的距离，m；Lc为两个连续分离式立交(跨线桥或隧道)分合流点之间的距离，m；Ld为分离式立交(跨线桥或隧道)合流点与下游相交道路转角点的距离，m；Lq为独立连续流出口与下游相交道路转角点的距离，m；其中,Li及Ld均不考虑快捷化道路右进右出交叉口进出口展宽情况，若交叉口展宽，应增加展宽段及渐变度长度。当条件受限时，不得小于表中的极限值，若不能够满足表中间距的要求，应采用分隔护栏或分隔墩严格限制分合流处的车道变换行为。Lc为交织严重的区域，当小于一般值时应考虑仅设置单向出口或入口，供内侧连续流与外侧间断流车道的转换。

表2 不同设计车速下的出入口间距设置一览表m设计车速/(km·h-1)类型LcLo/ Li/ LdLq60 一般值300125200极限值19010014050一般值250100200极限值16080140

1)Lo、Li和Ld均需考虑车道变换，车辆需要选择合适的可穿越空档进行穿越，应至少满足进出车辆实现车道变换的需求，以Li计算为例:

Li=S1×t1×V×n1

式中：t1为变换1条车道所需时间，一般取3 s；S1为车道变换的次数，此处取2；n1为车道转换的舒适性参数，取值范围为1.25～2，宜取大值；V为设计车速，m /s。

2)2个连续分离式立交(跨线桥或地道)起落点之间形成的出入口与快速路进出匝道交通组织类型相似，存在较为频繁的车辆交织行为。特别是在车辆高速运行的情况下，极容易造成安全事故。因此，在设计过程中应尽量预留足够的空间以满足车辆寻求舒适的穿越空档来自由舒适地进行车道变换行为。本文为了规范车道变换的行为，提倡先出后进，因此需要2倍的识别标志距离。

Lc=k1×t2×V

式中: k1为车道转换的舒适性参数，取值范围为1.25～2，宜取大值；t2为驾驶员辨认标志引起反应所需要的时间以及车道变换所需的时间之和，一般取为5～10 s;在本文研究中考虑按照9 s来计算；V为设计车速,m /s。

3)独立连续流出口与下游相交道路转角的距离Lq，考虑到交叉口处的进口道展宽渠化以及匝道车流与干路车流所需交织长度之和，一般宜>200 m，当条件受限时，应≥140 m[5]。

3 结语

1) 快捷化城市道路宜定性为城市主干路的一种建设形式，在保证主要直行交通流顺畅的前提下，通过在一些节点采用分离式立交等措施可实现主线连续，提高道路通行能力及运营车速，这对缓解中心城区交通拥堵起到了积极的作用。

2)目前国家规范中尚未对快捷化道路有明确的确定，笔者在参与编制《长沙市城市道路快捷化指南》中的部分研究，针对快捷化后道路的定义、关键技术指标以及交通运行特征等做了一些思考，可为此类道路的推广提供一定借鉴。