城市道路人行立体过街设施选型方法研究

向志威 王 园 韩佳琦

珠海市规划设计研究院 广东 珠海 519000

1 概述

随着我国城市化进程的加快，城市规模逐步扩大、用地开发日益多元化，立体过街设施逐步由简单的交通、市政功能向景观、商业等功能拓展，传统的立体过街设施分类已难以适应新的发展诉求。同时，国内外相关规范和研究[1-3]对立体过街设施的选址有了较为系统的指标要求，但对于立体过街设施的选型只提出了基本原则，缺乏相关标准和选型方法的细化研究。导致立体过街设施选型较为随意，难与功能需求匹配或造成资源浪费。如珠海市三台石路-粤海西路路口天桥，位于以商业和居住用地为主、开发成熟、需求旺盛、且景观条件较好的城市核心区，但天桥造型简单、设施简陋。调查显示，85%的市民认为该天桥设施条件与实际需求不符，应增加自行车坡道、电梯和雨棚等设施，且造型应更加美观。而位于城市外围快速路、需求较弱的珠海金琴快线北师大段天桥，却设置了雨棚、直梯、自行车坡道、景观造型等，存在一定的资源浪费。因此，亟需针对立体过街设施的选型进行细化研究，强化设施条件与功能需求的匹配性，提升过街设施使用的最大效益。

2 立体过街设施细化分类

结合其他相关研究成果[4]以及对现状立体过街设施的调查发现，现阶段立体过街设施主要承担交通、市政、景观、休闲、商业、应急避险等功能；配套设施主要包括梯道、过街桥梁、照明等基础设施，电梯、坡道、风雨连廊等无障碍设施，造型、绿化、灯光效果等景观设施，商铺、休闲空间等其他设施。

通过对广州、深圳、珠海、中山等珠三角城市1000处现状立体过街设施踏勘和市民问卷调查发现，立体过街设施均含有过街通道、梯道等基础设施。其中221处地道和201处天桥含有坡道，方便自行车通行，占比达42.2%；566处地道和398处天桥设置有照明设施，占比达96.4%；全部的地道和绝大部分天桥含有照明设施；196处地道和104处天桥含有电梯，占比达30%；158处天桥设置有顶棚，占比达15.8%。

图1 调查的天桥、地道配套设施条件分析

以大量的立体过街设施调查分析为基础，结合立体过街设施承担的功能需求、设施条件分析，将传统天桥和地道细化为简易天桥、景观天桥和高标准天桥，普通地道、商业地道和高标准地道六大类。其中，简易天桥和普通地道主要承担交通、市政功能，为满足以上功能需求，配套设施必须包含梯道、过街通道、照明等设施，可以配置坡道、绿化等设施；景观天桥主要承担交通、市政和景观功能，配套设施必须包含梯道、坡道、过街通道、照明、景观造型等设施，可以配置坡道、灯光效果、景观绿化、休闲空间、电梯等设施；商业地道主要承担交通、市政、休憩、商业等功能，配套设施必须包括梯道、坡道、商业空间、照明等，可配置电梯、造型等设施；高标准天桥和地道主要承担交通、市政、景观、休憩、应急避险等功能，配套设施必须包含梯道、坡道、过街通道、电梯、照明、顶棚等，可配置景观造型、绿化等设施。

图2 调查的1000处立体过街设施承担功能分析柱状图

3 层次分析法用于立体过街设施选型

3.1 立体过街设施选型因素

立体过街设施差异化选型的主要是为了保证设施条件与市民使用诉求、承担功能相匹配，并有效节约投资成本、保证综合效益的最大化。结合已实施立体过街案例分析和相关研究分析[5-6]，立体过街设施的选型受到多重因素影响，首先同一点位选取天桥或地道主要考虑安全性、方便性、舒适性、经济成本、施工影响等因素；其次，在细化分类的选择方面，主要考虑不同配套设施条件对区位条件、点位周边用地开发、所在道路条件、景观衔接要求、建筑衔接要求、商业氛围等因素的不同适用性。

3.2 建立层次结构

本次研究采用两阶段层次结构[7]，第一阶段考虑天桥和地道两大类过街设施属性的不同，对安全、便捷、舒适、经济和施工影响等因素有着不同的适应性，建立三个层次结构（目标层、准则层、方案层），具体如图3。同时，在一个点位确定选取天桥或地道的情形下，再建立3个层次结构（目标层、准则层、方案层），分析该点位需要立体过街设施的具体配套设施条件。具体层次结构图如下：

图3 立体过街设施选型层次分析法结构图

3.3 建立判断矩阵

对于目标层A1，其下层次B有n个要素，建立A1-B的判断矩阵，具体如下：

表1 判断矩阵示意表

表2 各指标和要素比较标度

标度值(aij) 两指标比较(Bi与Bj) 单指标下两方案比较(Ai与Aj)7 Ci比Cj非常重要 Ai与Aj非常优9 Ci比Cj极为重要 Ai与Aj极为优2，4，6，8 中间值

3.4 层次单排序和一致性检验

计算各判断矩阵中下层次要素对上层次目标之间的的权重，计算公式如下：

再进行判断矩阵的一致性检验：

随机性一致性指标RI数值如下：

n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 RI 0 0 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49

一般，当一致性比率CR=CI/RI＜0.1时，认为A的不一致程度在容许范围内，可用其归一化特征向量作为权向量，否则要重新构造判断矩阵，对A加以调整。

4 案例研究

以珠海市人民路与三台石路交叉口东侧路段近期计划新增的立体过街设施为例，运用层次分析法进行立体过街设施选型分析。该点位位于城市核心区域的现状交通行主干路上，沿线以居住和商业用地为主、开发强度较高，沿线建筑无法直接衔接周边对城市景观要求一般，商业氛围相对不高；根据以上影响因素的初步分析研判，建立各层级目标与下层次指标的判断矩阵。

首先，通过层次分析法，研判该点位适合建天桥还是地道，采用加权求和的方法得到人行天桥和人行地道的相对权重，计算结果通过一致性检验，可以判断在某个路段选取天桥还是地道最优。具体如下：

表3 单一准则下的方案相对权重计算表

表4 目标下各准则相对权重计算表

表5 人行天桥和地道相对权重计算表

通过第一阶段层次分析法判断，在该点位选取地道方案更优。

在以上工作基础上，通过第二阶段层次分析法研判细分的普通地道、商业地道和高标准地道在该点位的适用性。具体如下：

表6 目标层下各准则相对权重计算表

表7 三种细分地道的相对权重计算表

通过第二阶段层次分析法研判，该点位设置高标准地道为最优方案。

5 研究结论

结合珠三角主要城市现状立体过街设施的调查分析，考虑立体过街设施的主要功能与设施匹配性，以及配套设施条件与经济性之间的内在关系，将天桥细化为普通天桥、景观天桥、高标准天桥，地道细化为普通地道、商业地道和高标准地道。通过针对不同点位立体过街设施进行层次分析法研判，各类立体过街设施的适用性总结如下：

简易天桥主要承担交通和市政功能，建议设置于城郊的普通地区、高快速路和外围公路，对整体景观要求不高的路段和地区，不适用于城市核心区域和景观要求较高的门户路段和景区、公园周边。必备的设施包括梯道、护栏、绿化，可选设施包括坡道、顶棚、照明和景观设施。

景观天桥主要包括交通和景观功能、兼顾市政功能，建议设置于景区、公园周边和城郊的门户地区的城市道路核心路段。必备的设施包括梯道、护栏、绿化、景观造型，可选设施包括坡道、顶棚、照明和无障碍电梯等。

高标准天桥主要包括交通、市政、休憩、地标和商业等功能。建议主要设置于城市核心地区、周边开发强度较高、人流密集的城市道路核心路段。必备的设施包括梯道、护栏、坡道、电梯、绿化、照明等设施，可选设施包括顶棚、景观、造型等。

普通地道主要包括交通和市政功能，适用于城郊地区和城市组团的一般地区、沿线开发强度不高的高快速路和城市主干路。必要的设施包括梯道、照明、安全设施等，可选设施包括坡道等。

商业地道主要包括交通、市政、商业等功能，适用于城市核心区、沿线开发强度较高、商业氛围浓厚的商业中心和交通枢纽地区、建筑衔接较为紧密的城市主次干路。必备的设施包括地道、坡道、照明、安全等设施，可选设施包括电梯、休憩设施、景观造型等。

高标准地道主要包括交通、市政、休憩等功能，建议设置与城市中心地区、开发强度较高、建筑衔接紧密的城市主次干路。必要设施包括梯道、坡道、照明、安全设施、无障碍电梯等，可选设施包括景观、休憩等设施。