城市自行车交通系统优化方法研究

刘佳佳

(北京国道通公路设计研究院股份有限公司， 北京 100055)

0 引言

“雾霾”天气影响着我们的健康、生活、工作和学习，城市机动化的快速发展是主要原因之一. 因此，城市管理者反思城市交通的出行方式，自行车交通因其节能环保的优点又重新受到社会的青睐. 然而由于城市交通系统中对自行车的规划和设计不合理，导致自行车交通出行比例较低. 因此，研究自行车交通系统优化方法具有重要的理论意义和实用价值.

对城市自行车交通规划，众多学者进行了探索. Jacobs[1]研究发现自行车骑车者选择路径时考虑的因素包括安全、直达、机动车交通流量和速度，偏爱多样化的自行车道路. Dill[2]研究表明良好的自行车基础设施有利于提高居民使用自行车出行的比例. 边扬[3]分析了阿姆斯特丹、东京、纽约3个城市的自行车交通发展模式和发展经验，基于北京发展现状，提出了北京市城市自行车交通系统的发展模式. 曹士强[4]评估了北京市已建和改善的自行车和步行交通项目，借鉴国内外城市交通系统管理体制机制，提出了北京市自行车和步行交通规划实施保障措施建议.

自行车出行是一种绿色环保的交通出行方式，兼具休闲、健身、交通属性. 基于交通稳静化的交通规划理念被用于指导城市交通系统的设计，经过了几十年的发展，交通稳静化在西方国家已经成为一种设计理念. 我国针对交通稳静化理论的研究处于起步阶段，主要集中在对外国以往经验的学习和具体措施的应用层面，没有建立起一套适合我国稳静化的完整体系. 何勇等[5]对冯村居住区进行了交通稳静化设计，奠定了我国稳静化的发展. 金键[6]对交通稳静化理念、设施及设计等进行了广泛的调查，研究了校园、城市居民区人们对交通稳静化的行为意向. 罗剑等[7]总结了西方国家“交通稳静化”的理念、目的和管理措施，并结合具体实例表明了交通稳静化具有积极的意义. 孙有信等[8]深入分析了城市支路的交通安全问题，研究了交通稳静化在支路上的应用. 钱政华[9]对交通稳静化实施前后车流量和车速的变化进行了比较，研究了几种稳静化设施的适用性和优缺点.

国内对交通稳静化技术的研究还处于起步阶段，仅仅将其作为一种交通事故的预防措施，对稳静化措施的应用只是一种尝试，其应用目的、实施依据与交通稳静化理念存在一定的差别，还没有形成一套完整的标准体系.

1 城市自行车发展问题

随着城市治理理念的升级，以及市民生活观念的逐渐转变，低碳、绿色、环保的出行方式备受青睐. 北京在《北京城市总体规划》中明确指出步行交通和自行车交通仍是主要交通方式之一，提倡步行和自行车交通出行方式. “十三五”期间，北京市区两级累计完成3 218 km自行车道整治，实现了核心区主干路自行车道的全面优化，自行车系统与步行系统已初步建成，为城市低碳出行、改善城市交通出行结构发挥了重要作用. “十四五”期间指导慢行系统建设的制度有《北京市慢行系统规划(2020年—2035年)》《北京市“十四五”时期慢行系统品质提升规划》等，为北京市的慢行系统建设提供更完善的制度保障，北京慢行系统正从理想走向现实. 慢行系统环境提升改造，北京的慢行系统无疑将在满足休闲健身需求的同时，兼顾通勤需求，有利于城市文明水平的提升.

笔者通过国内相关学者文献研究，以及对北京市自行车交通调查的分析，将自行车交通存在的问题归结为7个方面：

1)非机动车道过宽

为了充分利用道路资源，非机动车道过宽的路段几乎都设置了机动车停车位，机动车在驶入和驶出停车位时都直接影响着自行车骑行者的骑行，且存在很大的安全隐患.

2)机非混行

主干路和部分次干路按照规定应实现机非隔离的路段，未实现机非隔离将造成机非混行. 支路受道路功能的限制，大多数是机非混行道路，由于机动车和非机动车在速度、形体上都存在很大差异，很容易造成交通事故，且事故的严重程度也会随着机动车车速的增大而增大.

3)公交停靠站设置不合理

部分道路的公交停靠站为半港湾式，公交车进出站对占用自行车道，干扰自行车正常通行，并对骑行者的安全造成威胁. 另一方面，自行车的通行影响了公交车的进出站，同时给乘客带来了不便.

4)路侧停车

路侧停车是对现有停车需求得不到满足的一种弥补，从而对自行车路权造成了严重损害，破坏了自行车良好的骑行环境.

5)出入口冲突

中国的大院文化使得城市道路被割裂，大院出入口机动车的驶入驶出造成自行车交通流的中断，给骑行者造成不便. 机动车驾驶者和自行车骑行者在出入口处为了路权和通行权“明争暗斗”，不仅降低了通行效率产生拥堵，甚至诱发交通事故.

6)交叉口冲突

只要在同一平面上行驶，自行车与机动车之间的相互干扰就不可能完全避免. 有效降低交叉口的冲突程度是交叉口设计的目的.

7)自行车道路不连通

长期对自行车、行人交通的忽视，造成对自行车道路设计的不重视，也就无法保证自行车骑行者的骑行环境. 自行车道路的不连通往往由机动车交通造成，因此在道路设计中应合理权衡两者的利弊.

2 交通稳静化理论

2.1 交通稳静化概述

交通稳静化(Traffic Calming)的这一思想，起源于20世纪60年代荷兰的第1个Woonerf计划，即将街道空间回归行人使用. 此后交通稳静化的概念逐渐在世界各国得到推广.

交通稳静化措施主要依据交通工程学、交通安全工程、人机工程学等方法，其主要包含交通容量管制措施和速度管制措施. 交通稳静化除了可降低车速与交通量、改变驾驶行为、尊重道路各类型用路者的使用权、提升街道景观等优点外，还具有“因地制宜”的特点，不同的区域稳静化的内涵是不同的，采取的策略方法也有所区别.

2.2 交通稳静化措施

1)路拱

路拱是最常用的交通稳静化措施，它用在限速30 km/h或更低速度的道路上，不允许用在干道上，一连串路拱中的首个路拱只能用在靠近减速装置的地方. 应用路拱时，往往需要注意设置的高度、间距及材料，需要考虑夜间照明.

国外经常使用的多是平顶路拱和圆顶路拱，但在高度、斜坡陡度、顶面长度和材料方面变化多端，依据国外经验只有高度介于75～100 mm的路拱才能发挥良好的减速效果，路拱越低减速效果越差.

2)速度缓冲带

速度缓冲带和路拱具有同样的减速效果，其形式为两侧与路面在同一水平面中间凸起. 两侧宽度足够自行车和摩托车驾驶者安全通过.

就相应的预期速度而言，速度缓冲带的间距应该和路拱相同，德国一些城市的速度缓冲带间距比较短约30～40 m. 有些速度缓冲带与斑马线一同设置的，或作为无标志的人行横道，这种人行横道在阻止汽车和赋予行人优先权方面远胜过普通斑马线.

3)减速弯道

直线式的道路使机动车驾驶员不由自主的提高车速，曲折式的道路则可减低车辆的速度，这就是减速弯道的设计思想. 减速弯道设计方法：①将道路走向由平直走向变为S形走向；②借用路侧停车泊位，实现道路两侧宽度的交替变化.

4)路面铺装

路面铺装通过改变路面材料或路面颜色来引起驾驶员的注意，提示驾驶员己经进入特定的区域，可有效地降低车速，提高非机动车和行人的安全性，还可增加道路的美感. 例如部分公交专用道或非机动车道可通过改变路面颜色来实现机动车道与非机动车道的区分，强调其路权.

5)窄点

窄点是在道路一侧或两侧的特定路段上通过采取一定的措施来缩小车行道宽度，迫使汽车驾驶者降低车速. 《荷兰手册》为窄点推荐的交通流量是高峰400～600辆/h. 窄点间距50 m左右，并提供充足的照明.

6)车道窄化

车道窄化的实用性最广，在所有需要实施交通稳静化措施的道路都适用. 一般可通过施画车道线窄化车道，也可采用实物的形式进行窄化.

7)交叉路口处的交通稳静化措施

很多交通稳静化措施都可用于交叉口，加高的交叉口、速度缓冲带、路拱、窄点等，常用的处理方法还有道路全封闭措施、道路半封闭措施、路口对角线措施、路口转向半封闭措施，可有效减少道路车流量.

交通稳静化技术还有很多，最常用的还有环形道、入口处理、交通岛、停车振动带等. 交通稳静化措施种类很多，一种措施在具体应用的时候还会有细微的差别，如路拱的尺寸在使用的时候，不同国家或州区政策取向不同时，就会出现较大的差别. 在具体应用时，这些措施最好依据该地区的交通流量和整体特点进行选择，要因地制宜地综合设计稳静化措施.

3 自行车交通系统优化方法研究

根据《城市道路交通规划设计规范》可将城市道路分为支路、次干路、主干路和快速路4个等级. 快速路和主路上行车速度要求较高，而且机非都是隔离的，不适用交通稳静化设计. 次干路由于道路断面形式和交通流量都存在很大差异，视具体的道路条件和交通量而定. 支路的机动车道形式通常为混合车道，设计速度为30 km/h左右，提供基本的交通出入功能. 由于支路混行严重，加之行人和驾驶员的安全意识较差，很容易造成交通事故. 交通事故潜在风险的发生与车辆速度、道路车流强度相关，通过降低车辆速度、降低道路流量能降低交通事故风险的发生概率，从而降低交通事故数量和严重度. 因此，在设计城市支路时应关注自行车和步行出行者的出行痛点，采用交通稳静化的理念进行支路设计，营造良好的城市街道活力氛围.

针对上文总结的自行车系统存在的主要问题，有针对性的结合北京城市道路实例提出相应的自行车系统优化方法.

3.1 非机动车道过宽

非机动车道过宽多出现在快速路辅路、主干路上以及部分次干路. 道路管理者在自行车道上设置了机动车停车位，造成自行车道宽度相对不足，且机动车的驶入驶出中断了自行车流，车门的开关也可能导致自行车发生交通事故.

3.1.1 优化思想

优化时考虑的因素主要有：道路等级及宽度、道路断面形式、绿化率、机动车流量、非机动车流量等，可通过道路断面形式的再分配来进行优化. 当道路的自行车道较宽，且行车道、绿化带或人行道宽度充足时，可考虑适当地缩减行车道、绿化带或人行道宽度，将自行车道用护栏分开，实现机非隔离.

3.1.2 典型实例

1)道路现状

望京西路是四幅路，双向8车道，双向机动车流量为1 604、1 248辆/高峰小时，自行车流量为326、316辆/高峰小时，自行车占非机动车的44%，其断面形式如图1的a)所示，在紧邻人行道的一侧设置有路侧停车. 车辆在驶入驶出停车位时，几乎占据了整个自行车道，加之在自行车道上行驶的机动车，既对自行车骑行者的正常出行造成干扰，还威胁着自行车骑行者的安全.

2)优化措施及技术对比

运用上述思想对道路断面再分配后如图1的b)所示，通过缩减绿化带宽度来实现自行车道和路侧停车之间的物理分隔，根据《城市道路设计规范》的标准，对于自行车道，不受平面交叉口影响的一条自行车道的路段设计通行能力，当有机非分隔设施时，应取1 600～1 800 veh/h，自行车道宽3 m满足通行要求，路侧停车道宽5 m，满足停车且通行的要求.

断面经优化后，机非之间用护栏隔离，自行车获得了独立的路权，保证了通行环境和安全，而机动车没有了自行车交通的干扰，通行环境也更加顺畅.

图1 望京西路断面优化前后对比

3.1.3 措施建议

应用中要考虑城市绿化率和行人流量，确保在不违反规定、不侵犯其他道路使用者权利的情况下进行道路断面再分配. 优化后的自行车道路宽度在3 m以上的，建议在自行车道出入口处设置隔离桩，防止机动车的违法驶入，保证自行车的绝对路权.

3.2 机非混行

根据对北京市自行车交通出行者的调查，有90%以上的驾驶者认为有必要在机动车道和自行车道间设置物理隔离设施，充分体现出自行车骑行者对自身安全的忧虑.

次干路及以上道路要实现机非车道的隔离. 首先是路权分配，标线、凸起路标、轮廓桩，是最普遍的手段. 要使用能抵御机动车撞击的，避免机动车在撞击后，还加深伤害的隔离. 具体做法，要根据车流速度、道路空间条件等多方面因素综合考虑，如水泥隔离措施、柔性柱、绿色植物等.

支路是城市道路的末端，通常为机非混行道路，设计车速一般限制在30 km/h，但由于部分机动车驾驶人的交通安全意识淡薄，经常出现高速行驶现象，从而导致交通事故的发生. 因此，支路的规划设计，应考虑机动车以外的其他交通方式的交通需求，采取措施降低机动车的行驶速度.

3.2.1 优化思想

针对支路的机非混行优化时考虑的因素主要有土地利用、机动车流量、非机动车流量、电动车和三轮车所占非机动车流量的比例、道路期望速度值、道路宽度、路侧停车等.

3.2.2 典型实例

1)道路现状

芳草地北巷的行车道宽11 m，机非混行，路侧停车需求大，双向机动车高峰流量分别为340、256辆/h，自行车流量分别为276、351辆/h. 路段上自行车和机动车相互干扰，加上行人的随意穿行使得交通混乱. 由于路权不明确导致路侧停车随意停放，有的路段单侧停放两排机动车，急需采取措施来提高道路的安全系数.

2)优化措施及技术对比

由于道路宽度受限，设置单侧停车，施画停车位标线，规范路侧停车；同时在道路上每隔50 m设置1个窄点. 运用窄点进行稳静化处理后，可降低机动车的速度，窄点两侧是自行车道，在窄点处实现机非隔离，规范了交通秩序，优化后道路断面见图2所示.

图2 芳草地北巷优化图(单位：m)

3.2.3 措施建议

窄点并不适用于交通流量较大的主要道路，推荐使用窄点的道路高峰交通流量是400～600辆/h. 为了使汽车在一段较长的道路上保持低速行驶，窄点间距最长相隔50 m. 如果道路上有公交车或大货车通过时，那么窄点处要留出更宽的车道4.6～4.8 m，当公交车和大货车比例较高时，双向车道的宽度以5～6 m为宜.

3.3 路侧停车

3.3.1 快速路辅路、主干路停车问题

快速路辅路、主干路所施画的停车位多是占用自行车道，再加上辅道上右转机动车的影响，使得自行车处在“钢铁洪流”之中，行车安全受到极大的威胁. 因此，在道路宽度允许的情况下尽可能地设置机非隔离，保障自行车骑行者的路权和安全.

3.3.2 次干路停车问题

部分次干路，路侧停车大多是违法停车，占用自行车道，自行车只能穿梭在机动车车流中. 对于这种情况，交通管理部门应加大执法力度或采取必要的硬措施来遏制这种违规行为的发生. 例如使用隔离桩或加高自行车道路面高度等来保障自行车骑行者的路权. 如果路段或区域内的停车需求确实很大，应建设简易停车库或停车楼.

3.3.3 支路路侧停车问题

根据车道宽度、交通流量和空间大小，在支路上允许街道一侧或两侧停车. 然而在支路上设置停车位存在弊端，不美观且存在事故风险，应采取必要的措施对道路环境进行优化，将道路风险降到最低.

1)优化思想

支路路侧停车优化时主要考虑的因素有：道路宽度、机动车流量、自行车流量等，解决措施一般有以下2种：

①如果支路宽度较宽，可考虑将机动车停车位设置在机动车道和自行车道之间，这样的路侧停车很好的起到了物理隔离的作用，同时自行车道也不宜过宽，以2～3 m为宜，防止机动车的驶入.

②如果支路宽度较窄，则不能采用上述方法，应考虑在道路上采用稳静化措施，降低车辆的行驶速度，保证自行车骑行者的安全. 除了前面介绍的稳静化措施如路拱、减速带等减速措施外，也可采用直角或梯形的停车方案设计成减速弯道的形式，可有效地降低车速.

2)典型实例

①道路现状

朝外南街行车道宽15 m，西段停车需求小，机非之间用护栏隔离，交通井然有序；东段双向机动车流量分别为292、435辆/h，自行车流量分别为418、470辆/h. 路段上机非混行，自行车交通流量大，路侧停车需求大且不规范造成交通秩序混乱.

②优化措施及技术对比

朝外南街东段道路按照图示3进行优化，将路侧停车设置在自行车道和机动车道之间，这样的路权分配既满足了机动车停车需求，又实现了机非之间的间接隔离，保证了道路交通的有序通行.

图3 朝外南街优化图(单位：m)

3.4 公交停靠站设置

公交停靠站为半港湾式时，如图4所示，公交车与自行车之间存在冲突，公交车进出站会占用自行车骑行者的空间，阻断了自行车流并威胁着自行车骑行者的安全，同时自行车交通也给公交车的进出站带来不便，影响乘客的上下行.

公交停靠站的设置受道路等级、断面形式、人行道宽度和交通流量等因素的影响. 如果道路条件允许，应从物理上消除这种干扰，对其做如下的改进，如图5所示. 在公交停靠站处人行道宽度足够的情况下，压缩人行道宽度，使自行车道向内侧偏移，并在自行车道内侧设置公交候车区，自行车利用原有人行道绕行. 公交车站的这种设置使得自行车和公交车都拥有各自相对独立的道路空间，消除了公交车与自行车之间的相互干扰.

图4 望京区利泽中二路公交停靠站

图5 公交停靠站优化对比

3.5 出入口冲突

在出入口处自行车道路、人行道往往被迫中断，由于路权不明确，两者常因争夺道路优先通行权而发生冲突，造成交通混乱或短时的拥堵、甚至发生交通事故. 出入口处的冲突不可避免，但我们可采取有效的措施去降低出入口冲突的严重程度. 如图 6所示，将出入口处道路高度加高到与人行道同高，保证自行车、行人享有优先通行权，同时加高的出入口犹如一个大的路拱，可让机动车驾驶者降低车速，保证出入口处的交通安全.

图6 加高的出入口

出入口处无法通过加高路面来降低冲突风险的，可采用划线、彩色路面或路面铺装等来明确路权，提醒汽车驾驶者减速行驶，维护自行车路权，保证骑行安全.

3.6 交叉口冲突

只要机动车与自行车在同一平面上行驶，自行车与机动车在交叉口的相互干扰就无法避免. 为了提高交叉口处的通行能力，应该明确各自的路权，利用指示标志加以引导. 如图7所示，利用彩色路面明确自行车道，给予机动车驾驶员以警示作用，保护自行车的路权.

图7 交叉口处优化措施

加高的交叉口也是降低交叉口冲突风险的一个解决办法，其思想是使汽车在可能发生危险的地方放慢速度，使速度降到自行车、行人都可接受的水平，以此来减少交叉口处的事故量和事故严重程度.

3.7 自行车道路不连通

针对部分道路存在的不连通问题，如出入口处自行车道被机动车打断，机动车在自行车道路上违章停车或违规行驶，公交车停靠站占用自行车道路，出租车随处停车等问题造成的自行车道路不连通，可运用前面提到的相应措施来优化. 非机动车道错位或因交通组织引导不完善等问题引起的自行车道不连通问题可通过完善交通指示标志、必要时采用彩色路面或不同的铺装来明确道路路权.

鉴于自行车交通近距离出行的优势，在区域内增大路网密度，合理组织自行车交通. 自行车道路应连通、可达，避免出现断头路情况，使自行车成为近距离出行的主要交通方式. 自行车路网布局要减少对主干道的干扰，起到分流与辅助的作用，实现自行车道的顺畅衔接，保证自行车出行者的可达性.

4 结束语

在城市交通系统中，自行车交通存在诸多问题. 本文通过对北京市自行车的道路现状进行了调查，总结了城市自行车交通系统存在的问题，具体表现在以下7个方面：非机动车道过宽、机非混行、路侧停车、公交停靠站设置不合理、出入口冲突、交叉口冲突以及自行车道路不连通. 对于每一类问题，提出了相应的优化思想、措施建议和典型实例分析，对自行车系统优化设计提供了相关参考.

文中采用的交通稳静化措施主要借鉴国外成功经验. 但是针对国内实际情况，稳静化措施是否适合、稳静化措施实施后是否达到效果等方面还需要进一步研究.