趁“优化街区路网结构”,谈谈城市路网的问题

澎湃新闻特约撰稿 钱红波

2016-02-25 17:48 来源:澎湃新闻

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中共中央、国务院近日发布《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》。一时激起诸多关于“拆除小区围墙”的讨论,却有些忽视了相关条目的本意“优化街区路网结构”。既然要解决交通路网布局问题,笔者在此想谈谈,当前中国城市路网规划设计存在的深层次问题与解决对策。
中国城市路网存在的主要问题与成因分析
1.交通规划、建设、管理缺乏有效衔接
中国城市交通规划、建设、管理,往往由不同部门完成,规划通常是城市规划部门完成,建设由城市市政部门完成,管理由交警部门负责。交通设施的规划、建设、管理各个环节,只有有机结合,才能更好地缓解城市的交通压力。
而从实际情况看,中国目前还没有一个城市能比较好地协调其间的关系,往往把交通组织管理看作被动的,把交通规划看作主动的:交通规划设计部门向交通管理部门提供编制完成的总体规划或近期建设图纸,交通管理部门只能按照规划图纸进行管理。
理想状态下,交通规划、设计工作必须与交通组织管理协调起来,规划、设计成果的内容与形式必须与交通组织管理的方法相适应,才能使规划、设计工作的成果得以实现。
而现实中,规划阶段,城市路网往往由城市规划师完成,而非由交通工程师完成;许多规划人员对交通管理知之甚少,做出的路网往往很难实现交通管理与控制的要求。而到了道路建设中,往往由于拆迁不到位或降低成本节约经费,很难按照设计要求建设,而是按照极限条件建设——导致进一步偏离规划的预想,建成的道路无形中增加了许多拥堵或事故隐患。
这就导致,每个环节遗留下的问题,最终都要靠交通管理环节承担;而先天不足的路网又使得通过交通管理来提高路网效率的余地很小,区域交通协同控制最终难以实现。
2.道路等级结构失调,路网密度偏低,路网衔接不畅
长期以来,许多城市在道路规划建设中,往往重视主干道、立交的建设,对支路建设缺乏重视,导致城市道路网功能级配失衡,这几乎成为中国大城市通病。目前许多人依然认为,支路仅为集散道路,是主路的旁枝。
对支路的忽视,使本来应当具有较高密度、较多用地比例、更便捷的支路体系变成了尽端路、断头路、错位路。
根据《城市道路交通规划规范》规定,200万人口以上的大城市道路网络密度(长度)级配大致为1:2:3:8(快速路:主干道:次干路:支路),而目前国内许多城市道路级配呈倒三角形(如蚌埠)、菱形(如南京)等分布形态,如图1所示。

图1 国内部分城市道路网等级结构与规范推荐值比较
不仅路网级配失调,中国城市路网密度也严重偏低。国外发达城市中心城区多为小尺度街区、细密路网的形态,中心城区的路网密度普遍在10公里/平方公里以上,路网的连通性好。而由于宽马路、大街区观念的存在,中国许多城市即使道路面积率与国外城市相近,路网密度还是严重偏低,图2是美国纽约和中国上海中心城区在1平方公里范围内的地块大小和街道密度对比。

图2 纽约和上海中心城区街道密度对比
许多学者强调支路网建设的重要性,为此大声疾呼。但理论层面的分析仍然多于技术层面的分析:对如何增加支路,缺乏技术上的指导;对如何确定路网的衔接方式,亦有许多观点相互矛盾。这就使得规划设计人员并不确切知道如何增加支路。
一种观点主要强调路段的车速与通行能力,期望通过加大主干道交叉口的间距、减少交叉口对路段通行能力的折减,来提高主干道的通行效率,认为交叉口间距从200米提高到800米时,路段通行能力可以提高80%,合理的干路网间距为800~1200米,其间不再建设十字交叉的支路。
另一种观点认为,小间距、高密度路网可以更好地解决城市交通问题,但对支路如何与主干道衔接、如何增加支路而不影响主干道的通行效率等问题,却没有给出很好的解决办法。教科书规定,支路不得越级相交,如图3所示,要形成完善的支路体系,就必须解决支路与主干道的衔接以及交通组织技术问题,要充分考虑非机动车和行人跨越主干道的需求,不能将主干道两侧用地生生分割,使主干道成为一种物理屏障。

图3 传统的城市路网衔接方式
支路是支撑之路而不是旁枝末路。有人把支路比喻为毛细血管,把主干道比喻成主动脉,添加支路时往往也采用枝状结构,采用丁字路口与城市干路衔接,采用避让式交叉口。这样,却使本应自成体系,四通八达的支路变成了尽端路、断头路和错位路,无法承担其应有的功能。

图4 人体血管示意图
支路承担的自下而上逐级集中和自上而下的逐级分散的交通集散功能,用枝状的毛细血管比喻,原本十分恰当。但是,支路在整个路网体系中,不仅承担集散交通的功能,还应承担只在支路体系内运行的近距的机动车出行和大部分的慢速交通(包括自行车交通和步行交通)的出行。这部分出行在整个城市居民出行中占据了绝大部分,如果这部分交通也被毛细血管汇集到主动脉,会造成主动脉血管阻塞,即让主干道更多承担了次干道和支路所应承担的通达功能,基本的通行功能受到严重影响。
由于支路不成体系,公交线路也很难在支路上开行,很多小区成为公交盲区,公交线路不得不集中在主干道,有时一条主干道上集中的公交线路达二三十几条之多,这样步行、自行车、公交车、机动车等主体,被最大限度集中于主干道,干路两侧成为商业旺地,商业活动不断升级,最终导致“交通性商业街”诞生。
由于通勤交通与购物交通相互重叠,长距离交通与短距离交通相互干扰,通过性交通与到达性交通相互影响,动态交通与静态交通相互制约,机动车交通与慢行交通相互混杂,造成主干道无法保障基本交通功能——这就导致该快的不快、该畅的不畅、该通的不通、该达的不达,不但运输效率低下,且由于交通无序化而引发较多交通事故。
3.道路功能不清、机非混行严重、交通效率低下
《城市道路交通规划规范》规定,快速路和主干道在城市交通中起“通”的作用,要求通过车辆快而多,在道路网络中以满足长距离的通过性交通为主要功能,在整个路网中承担骨干运输的作用,两侧不宜设置公共建筑物出入口;次干路兼有“通”和“达”的作用,其上有大量沿街商店、文化服务设施,主要靠公共交通对居民服务;支路主要起“达”的作用,其上有较多公共交通线路行驶,方便居民集散,各种不同等级道路的关系示意图如图5所示。

图5 不同等级道路的关系示意图
《规范》对各级道路的功能进行了划分,但对如何保障各级道路的功能,缺乏有效措施。同时,如图6所示,《规范》虽然对各级道路优先服务对象有明确规定,但由于支路缺失且不成体系,中短途的慢行交通出行都被汇聚到主干道路。这样,主干道往往成为机动车、非机动车、行人三位一体的道路——机、非、行人同时优先,意味着大家都不优先,即使主干道路段采用连续的分隔方式,但在交叉口仍不可避免机动车、非机动、行人三者之间相互干扰,从而造成交叉口节点不畅,路网总体容量远未发挥。
图6 各类道路不同服务对象优先级
4.路网节点不畅,交叉口与路段通行能力不匹配
平面交叉口,即在同一平面上,将冲突的交通流进行时间上的分离。平面交叉口通行能力的降低,源于交叉口时空资源的共享。因此,改善交叉口通行能力也必须从增加空间资源和分享时间量两方面入手。
平面交叉口
其一,缩减节点功能以减少分时份数,从而增加分享时间,提高通行能力。对十字交叉口而言,四相位信号控制交叉口通行能力与路段通行能力的匹配度约为1/4,禁止左转后采用两相位信号控制时其匹配度约为1/2,通行能力将近提高一倍。可见,减少交叉口相交道路的数量和减少交叉口信号相位数,是提高交叉口通行能力与路段通行能力匹配度的有效措施。
其二,展宽进口道断面以增加进口车道数,从而增加单位时间内通过能力,以增加通行空间来弥补通行时间损失。《城市道路交叉口规划规范》中,明确规定交叉口红线宽度应该保证交叉口进口道车道数达到路段车道数的2倍,如图7所示。
图7 四相位和两相位交叉口交通冲突点示意图
但大量城市的交叉口红线、车道数往往与路段上完全一样。这造成交叉口各进口道车流的时间损失无法利用空间弥补,交叉口成为路网系统中最为脆弱的瓶颈,由于路口节点不畅而导致路网整体运行效率大打折扣,同时也造成道路网资源严重浪费。
解决对策
针对交通规划、建设与交通组织管理缺乏有效的衔接、道路等级结构失调、功能划分不清、节点不畅的缺陷,城市路网交通规划设计应从道路交通组织规划着手,探讨合理的路网功能划分、布局形态和等级结构。
应该综合运用立交平做、单向交通组织技术和区域交通协调控制技术,形成一个以双向通行同时禁止左转的主干道组成的骨干网络和一个以单向通行的支路形成微循环网络。从而正确处理交通功能与地块功能的协调、动态交通与静态交通的协调、机动车交通与非机动车交通的协调、车流交通与人流交通的协调、路段交通与路口交通的协调。
1.交通组织规划引导城市路网规划建设
要实现城市交通规划、设计、建设、管理的良好衔接,就必须对其进行一体化管理。一方面从管理机制上理顺城市交通的规划、建设、管理等工作;另一方面实际工作中要解决好如下两方面具体问题:
首先,确保交通规划意图的落实。交通规划阶段的很多想法需要在交通设施的建设、管理阶段实现,但事实上,交通设施的应用情况,不是按照当初规划师的想法发挥作用,甚至与最初的规划思路相悖。这其中,交通设施的建设与管理措施的不配套是很重要的原因之一。其表现为:城市道路功能级别不清,主次干道功能定位得不到落实,比较形象的说法就是“快速不快,主干不主,次干不次”。
其次,交通管理方案在规划阶段的体现。在交通规划阶段,就应融入交通管理阶段的工作,提出相应的交通管理方案,而非以“临时抱佛脚”式进行交通管理。
如果等到道路建成出现交通拥堵再“亡羊补牢”进行交通组织规划,由于道路空间结构先天不足,道路周边土地开发已定型,使得许多交通改善措施(如单行、禁左或拓宽)根本没有实施条件,交通改善的余地很小,且往往涉及大量拆迁,工程投资代价太大。
因此,道路规划建设阶段就必须充分考虑未来可能采取的交通组织管理措施,并为此提供硬件支撑,以交通组织规划引导城市路网的规划与建设。
国外城市多在交通规划与建设时已考虑了区域交通组织规划问题,因而其路网密度、布局与区域交通组织规划之间能很好地协调一致,相互之间的适应性较好。最典型案例是美国的休斯敦中心区,如图8所示,休斯敦中心区利用高密度的方格路网组织长距离,大范围的对偶单向交通。
图8 休斯敦中心区区域交通组织规划
2.机非分离
机非分离又包括断面分离与路网分离两种形式。机动车与非机动车行驶速度不同,合理分离机动车与非机动车,有利于提离交通效率,道路系统应为不同交通方式的分离提供硬件支持。
为了从断面上分离机动车与非机动车,中国主干道普遍采用三块板或四块板的断面形式。虽然这解决了路段上机非混行的问题,路段的通行能力和行驶速度基本可以保证,但在交叉口处,机动车、非机动车和行人不得不汇聚到一起,特别是主干道与其它道路相交的平面交叉口,强调快速通过的机动车流与速度慢的非机动车捆绑到一起后,造成交叉口交通秩序混乱,如图9所示,自行车的加入使交叉口的交叉冲突点增加5.5倍,造成交叉口通行能力与路段严重不匹配,通行效率低下。
从中国城市主干道的设计速度(40~60km/h)及机动车辆的动力性能来看,正常情况下,主干道机动车平均速度在50km/h是能达到的。但实际上,我国大中城市的机动车平均行驶速度只有25km/h左右。
造成低速的原因很多,交通拥挤是一个原因,机非混行也是一个原因。东南大学的王炜教授就曾指出,在中国的机非混合交通条件下,自行车交通方式不再是绿色,要使自行车交通成为真正的绿色交通方式,必须为自行车交通提供一个独立的交通空间,即进行路网分离。
图9 十字交叉口纯机动车与机非混行交通冲突点对照图
从中国目前的路网条件(等级结构失调、支路缺乏,且支路多为断头路、借位路、末端路)和城市用地现状(很多大型单位、院校形成的大面积地块的封闭区域)来看,尚无法为自行车提供适于大范围的高效、廉价、连续的机动车/自行车分流体系,即现有的路网模式还不能为机非分流起到有效的技术支撑。甚至可以说,为自行车提供一个完全与机动车分流的独立的交通空间,在近期是不现实且不可能的。
在推广街区制、原则上不再建设封闭住宅小区的背景下,慢行交通与机动车交通的路网分离,面临一个千载难逢的机遇。在我看来,拆掉现有小区的围墙,实现内部道路公共化,看起来十分美好,但如镜中月水中花,实施起来无疑困难重重,并不十分现实。但是,如果要求小区内部道路只对社会慢行交通开放,机动车出入小区受控制,则方案实施的可行性会大大增加,并可达到让慢行交通四通八达快捷安全、短距离的机动化出行十分不便的效果,以此引导绿色出行。
3.主干道交通功能保障
主干道在道路网络中以满足长距离的通过性交通为主要功能,承担骨干运输作用。影响主干道的交通功能主要有交叉口间距、横断面形式、信号灯控制和机非干扰四个因素。其中,交叉口间距和横断面形式属于规划、建设阶段考虑的内容,信号灯控制和机非干扰则属于交通控制与管理阶段考虑的内容。
交通控制与管理的效果,很大程度上取决于交叉口间距和横断面形式的设置合理与否,因此某种意义上,主干道的通过性交通功能不是规划、建设出来的,更重要的是管理出来的。
在确定主干道交叉口间距时,存在二个误区:一是期望通过加大主干道交叉口的间距,减少交叉口对路段通行能力的折减,来提高主干道通行效率,认为交叉口间距从200米提高到800米时,路段的通行能力可以提高80%,合理的干路网间距为800~1200米,其间不再建设十字交叉的支路;二是为了保障交通流逐级有序地由低一级的道路向高一级道路汇集,并由高一级道路向低一级道路疏散,要求在道路网布局中允许同级道路及相邻等级道路相交,避免越级相交,即支路不能直接与主干道相交。
以上两个误区导致如下几个严重后果:
一、增大主干道交叉口间距,导致宽而稀的路网布局形态的产生,使得中国城市道路设计公路化的倾向十分严重,导致车流主要集中在几条主干道。
主干道路段的通行能力虽然会随着交叉口间距的增大和车道数的增加得到提高,但交叉口的通行能力并不会相应提高,使主干道路段通行能力与交叉口更不匹配,造成交叉口负荷过大,成为制约主干道通行能力的瓶颈。
这屡遭国内外专家与学者的质疑。著名交通规划专家徐循初先生就曾指出,根据国内一些城市的经验,在城市用地上,宁愿道路条数多些,使车辆有较好的可达性,也不要将道路定得太宽,使车流集中在几条干路上,使交叉口负荷过大。
虽然被诟病许久,宽而稀的路网形式还是在中国各大中城市被普遍克隆,北京有宽达120米的长安街,上海有宽达100米的世纪大道。更可怕的是,这种争议工程造成各大中城市盲目照搬效仿,宽马路、大广场的建设之风盛行。
二、增大主干道交叉口间距会使车队散布程度加剧,导致主干道绿波协调控制失效,交通工程领域著名专家杨佩昆先生就曾指出,信号协调控制系统通车效益与相邻信号交叉口间距的关系可一般化地概括为:间距400m时,控制系统可有实效;600m时,低效;800m时,失效。
三、增大主干道交叉口间距导致行人过街通道过少,绕行距离过长,造成行人不按人行横道过街,乱穿马路现象严重;加宽主干道车道数,导致行人过街时间增长,为保证每个行人相位的最短绿灯时间,不得不采用较长的信号周期,这又导致行人过街等待时间加长。
针对道路太宽造成行人过街困难的问题,1957年北京市政府在讨论长安街宽度的时候,建筑学家梁思成曾批评道:“短跑家也要跑11秒,一般的人走一趟要1分多钟,小脚老太婆过这条街就更困难了。”交通工程著名专家李克平教授早先指出,一旦过街等待红灯时间超过了行人忍耐度时,行人过街闯红灯的机率会急剧增大,行人等待红灯时间过长是造成中国目前行人闯红灯现象屡禁不止的根本原因。
四、避免道路越级相交,本意是为避免支路对主干道的影响,但却导致支路不能跨越主干道而形成一个完整的支路系统。支路多以尽端路、断头路和错位路的形式出现,变成名符其实的“枝路”,将本应只在支路体系内运行的近距机动车出行和大部分的慢速交通(包括自行车交通和步行交通)出行汇集到主干道,在主干道交叉口处造成机非混行,导致主干道交叉口的交通环境进一步恶化,大大降低了主干道的通行效率。这与保障主干道的交通功能背道而驰。
主干道交通功能保障不能简单通过增大交叉口间距和断面宽度来实现,而是要建立在完善的支路系统支撑的基础之上,将非机动车交通、集散交通,短距离交通从主干道上分流出去。如图10所示,在完善的支路体系基础上,进行合理的区域交通组织规划,利用支路形成一个完善的微循环系统,将非机动车从主干道分离,支路与主干道相交时采用单向行驶,同时主干道禁止左转,主干道的左转车辆利用街坊绕行的方式进行组织,形成主干道沿线交叉口V/C比均匀、非机动车分离、二相位控制、直行车辆优先、交叉口间距均匀合理的干线交信号协调线控制系统是保障主干道交通功能的根本保证。
图10 支路跨越主干道交通组织示意图
4.支路体系实施单向行驶原则
单向交通在路段上减少了与对向车流的可能冲突,在交叉口上大量减少了冲突点,故单向交通提高道路通行能力,有利于提高车辆运行速度、降低交通事故率,还有解决停车问题、提高交叉口的通行效率、易于实现绿波协调控制等优点。
国外城市多在交通规划与建设时已考虑了单向交通组织问题。国外大城市中心区路网密度大都高于15km /km 2,因而其路网密度、布局与单向交通之间能够很好地协调一致,相互之间适应性较好。国外单向交通组织最典型的案例是美国的曼哈顿中心区,如图11所示,曼哈顿中心区利用高密度的方格路网组织长距离、大范围的对偶单向交通,该中心区的路网密度高达20km /km 2,其道路大都是单行线,仅少数干路上组织双向交通。
图11 曼哈顿中心区单向交通组织示意图
与国外城市相比,中国城市单向交通有自身特点。我国城市路网建设一直奉行宽而稀的原则,导致城市路网密度偏低,且大多城市在路网规划建设时未考虑单向交通组织,现有的单向交通大多是由双行转化为单行。由此,城市中心区路网密度与路幅往往难以适应单向交通组织的要求。
同时,中国城市单向交通的基本出发点是缓解拥堵,特别是缓解干路系统的交通压力。这样,急于求成的思想往往造成单行线仓促实施,有一定负面影响。
国外经验表明:高密度的路网是组织大范围、系统性单向交通的基本要求,单向交通还要求道路系统联通性较好。因此,在实施单向交通之前,应有针对性地对中心区道路系统进行梳理和改善,从交通组织的角度,对中心区道路规划建设提出反馈意见,对近期中心区交通设施改善提出相关建议,如道路断面调整、支路改造、路边停车设置等,以便更好地适应单向交通需要。
结语
在推广街区制,原则上不再建设封闭住宅小区的时代背景下,解决城市道路存在的深层次问题,面临千载难逢的机遇。
由此,笔者认为,需要遵循交通组织规划引导城市路网规划建设的原则,通过小区内部道路公共化,加密城市路网密度,综合考虑慢行交通需求、公交线网布设需求、静态停车需求,通过完善区域路网结构,提升支路网密度和连通性,在支路网形成一个机动车单行的微循环系统,将非机动车从主干道分离出去,同时通过设置合理、均匀的主干道交叉口间距和采取禁止左转、绿波交通等交通管理措施,保障主干道的交通功能,通过区域交通协同控制提高城市道路的交通效率。以此,中国城市道路交通拥堵必将极大缓解。
责任编辑:王昀澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
关键词 >> 窄马路,宽马路,稀路网,道路交叉口,过街时间,主干道,支路,交通,路网,密路网,街区制,道路级配比,交通规划,交通安全,过马路

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