市政道路旧路改造横断面设计研究

2023-10-22方晓敏

交通科技与管理 2023年19期

方晓敏

（浙江汉宇设计有限公司,浙江义乌 322000）

0 引言

随着城镇化的持续推进，交通量不断增加，原有的市政道路因设计理念落后、工程造价限制等原因，其通行能力下降，造成道路拥堵现象频发，严重的会导致交通安全事故。横断面是由机动车道、非机动车道、人行道、绿化带等组成，其设计质量直接影响道路的通行能力。为了提高道路通行能力，需对横断面进行全方位改造。目前，对于市政道路的研究成果大多集中在线形设计，对横断面改造的研究不多，技术人员对横断面改造理论理解也较为肤浅[1]。因此，进一步研究市政道路横断面改造设计方法具有重要的工程价值。

1 市政道路横断面形式

市政道路横断面形式多样，常见的有单幅路、双幅路、三幅路、四幅路等。不同横断面形式在改造设计时的重点不同，故需要先了解不同横断面形式的特点[2]。

1.1 单幅路

单幅路不需要设置分隔带，机动车、非机动车、行人混行，以划线进行分割，设计宽度在3~4 m。由于单幅路狭窄，可在人行道下方埋设各种管线，并进行绿化。影响单幅路交通的主要因素有公交站点和路边停车点，具体阐述如下：城市中的单幅路上的公交站点大多是非港湾式公交停靠站，当公交到站时会占用非机动车道的空间，影响非机动车道的正常行驶，造成严重的交通安全隐患。

1.2 双幅路

双幅路在中间设置中央分隔带，能布置绿化带、各种管线等，且有利于城市空气净化，改善居民出行的生态环境。双幅路也是采用划线的方式来区分机动车道和非机动车车道，设计宽度在3~4 m。双幅路的设置主要考虑机动车道的通行情况，大多设置在郊区（郊区以机动车出行为主，行人较少）。如主干路或快速路有辅路可供非机动车、行人通行，也可设置双幅路。

1.3 三幅路

三幅路是市政道路路网的关键构成，直接影响了道路通行能力和服务水平。但是，大量非机动车和行人在三幅路横断面上时，相互干扰现象较明显。尤其是在平面交叉口路段，道路通行能力可下降25%~35%。并危及行人安全。在条件允许时，可在三幅路的中间设置中央护栏，防止行人横穿马路，保证机动车的畅通、安全地行驶。

1.4 四幅路

四幅路是利用侧分带和中央分隔带使机动车对向分流、机非分隔，如图1 所示[3]。

图1 市政道路四幅路示意

图2 市政道路公交停靠站设计

四幅路上的交通流呈“连续流”状态，大多是设计成港湾式公交停靠站，且停靠站长度不小于一辆公交车的长度，不会影响机动车和行人出行。同时，四幅路的绿化效果好于其他横断面，还要设计人行天桥和地下通道来提高行人的通行安全。

2 市政道路横断面改造设计要点

2.1 路权分配不当改造设计

2.1.1 问题分析

从理论上看，只要机动车、非机动车、行人在各自道路上行驶，出现交通安全性问题的概率较低。然而在实际出行时，机动车、非机动车、行人可能同时在一条道路上行驶，存在相互侵占路权现象，尤其是在市中心和部分商业区。同时，传统的市政道路横断面在设计时，路权分配过于偏向机动车，即机动车在横断面上占据了大部分空间，且在红绿灯交叉口可以快速通过，而非机动车和行人通过路口时存在红灯等待时间较长、缺乏二次过街设施和行人保护设施等，非机动车和行人会不自觉地违规通行马路，造成交通拥堵[4]。

2.1.2 设计方案

道路等级和功能不同，横断面上的机动车、非机动车、行人通行的优先级也不同。为了提高路权分配的合理性，保证交通流的连续，道路横断面在设计时要先明确各种通行方式，坚持“以人为本”的原则，灵活设计道路非机动车道和人行道的宽度。对于等级较高的道路，非机动车道和人行道宽度可适度减小，反之亦然；对于住宅密集的区域，可增加绿化带或人行道宽度，以减小机动车噪声污染对居民日常生活的干扰。

2.2 道路红线改造设计

2.2.1 问题分析

如果道路规划时未综合考虑红线宽度，可能导致横断面功能不全。大量工程实践表明，只有在立交区或路口处才将红线进行拓宽（只有相交道路的等级相同时路口红线才全部拓宽，否则只对等级较低的道路红线进行拓宽），其他路段红线宽度均一致。此外，部分小城市在确定红线宽度时，存在攀比心理，认为道路越宽越有利于城市发展。但是，小城市对交通量的吸引是有限的，机动车道不宜超过6 个，否则会造成城市用地浪费，并提高行人过街风险。

2.2.2 设计方案

城市道路在改造时应优化道路红线宽度，以适应交通需求。道路红线宽度在设计时应综合考虑人行天桥、地下通道、公交停靠站等所需的空间。对于平面交叉口，由于其通行能力小，也可适当增大红线宽度，保证交通流连续性。根据相关研究成果，平面交叉口的红线宽度增加值需结合交叉道路的等级确定，如表1 所示[5]。

表1 平面交叉口红线宽度增加值

2.3 公交车停靠站改造设计

2.3.1 问题分析

公交停靠站是公交车停靠的基础设施，按形式不同可划分为直线式和港湾式，其中港湾式公交停靠站还可以根据客流量、公交线路数等划分成浅港湾式和深港湾式。

公交车停靠站也会对道路横断面产生一定的干扰，具体体现在以下几个方面：第一，公交停靠站离平面交叉口过近。公交车进入非港湾式公交停靠站后会占用至少一条机动车道，降低道路通行能力，使公交车后紧跟的机动车速度减缓。交通量较大时，车辆容易拥堵在平面交叉口；第二，公交停靠站形式不合理。部分城市为了节约占地，公交停靠站多采用非港湾式。比如单幅路采用非港湾式公交停靠站，公交车停靠后会占用非机动车道的行驶空间，机、非混合行驶，加大安全隐患。再比如三幅路沿机非分隔带设置非港湾式公交停靠站后，公交车不可避免地会占用机动车道，会使其后方车辆被迫停车或改变行车方向，从而降低道路通行能力；第三，在城市繁华路段，人口流量较大，公交车路线多，公交车停靠时秩序混乱，在道路横断面规划时要重点考虑。

2.3.2 设计方案

当公交停靠站位于平面交叉口下游，其离开对向进口道停车线应至少15~20 m 处；反之，公交停靠站应设置在车道分岔点前至少15~20 m。同时，为了减缓公交车停靠对后面车辆的干扰，建议道路横断面设计时要在机动车和非机动车交界位置增加港湾式公交停靠站，如图1所示。需注意，在道路红线不扩宽的条件下，设置公交停靠站后会压缩人行道宽度。

2.4 车道宽度改造设计

2.4.1 机动车宽度设计

合理设计机动车道宽度能有效降低城市用地资源。机动车道宽度取决于行车速度、车辆类型、交通量等参数。在交通量较小时，机动车道宽度对行车速度影响不大；在交通量较大时，机动车道宽度越小，行车速度越低。根据相关研究成果，机动车车道宽度缩窄并不会明显提高交通事故率，即宽3.25 m 的机动车道和宽3.75 m 的机动车道的行车安全性相差不大。因此，该文认为城市道路横断面上的机动车道宽度不能盲目地参考《城市道路路基设计规范》（CJJ 194—2013），需结合道路设计参数进行理论计算，见表2[6]：

表2 道路横断面机动车道宽度参考值

2.4.2 非机动车宽度设计

随着经济快速发展，汽车保有量的增加，居民的出行方式更加多样，呈机动车数量增加、非机动车数量减少的趋势。当道路沿线现在近期非机动车流量较小，而远期非机动车流量不断增加时，也可将非机动车道设置为4~6 m，从而避免后期非机动车道加宽。对于近期非机动车流量较大，而远期非机动车流量逐渐减小的路段，非机动车道在设计时可取3.5 m。综上，设计人员在设计道路横断面时，要结合交通量的预测结果和城市远期发展规模，不宜只根据设计速度来选择非机动车道宽度，否则可能出现机动车交通拥挤、非机动车道车辆较少的现象，从而对道路的通行能力发挥产生不利影响。

3 市政道路横断面改造设计效果评价

3.1 工程概况

该文研究对象为某城市郊区主干路，设计时速60 km/h，路基横断面为双向四车道，红线宽度46 m，行车道横坡和人行道横坡分别为2%、4%，路面类型为厚50 cm 沥青路面，沿线公交停靠点以非港湾式为主。道路经过多年运营，在早晚高峰期容易出现交通拥堵现象，尤其是在平面交叉口，经常会发生交通安全事故。

由于道路沿线较空旷，为了提高道路的通行能力，拟对横断面进行加宽改造，将双向四车道改为双向六车道，改造后的横断面各组成部分的宽度取值见前述。同时，将非港湾式公交停靠点改造为港湾式公交停靠点，并对交叉口进行交通渠化处理，布置行人过街安全等待区和二次过街设施。

3.2 改造设计效果评价

3.2.1 评价方法

市政道路横断面改造设计是一个多层次、多属性的决策问题，影响因素多。在选择横断面改造设计方案评价指标时要坚持科学性、经济性、定性与定量相结合的原则，使每个评价指标所包含的内容尽可能地多，但要避免评价内容的重复交叉。该文拟从交通功能P1、经济性P2、社会效益P3、环境效益P4四个方面来评价横断面的改造方案，每个评价指标的权重和评分（百分制）咨询道路领域的专家获取，并借助加权法来计算横断面改造方案的综合评分P，见式（1）：

式中，w1、w2、w3、w4——权重。根据综合评分P可将道路横断面改造设计方案划分为优秀（≥90）、良好（75~90）、合格（60~75）、不合格（＜60）。

3.2.2 评价结果

该主干路横断面在改造后的评价指标权重和评分如图3 所示。

图3 道路横断面改造方案评价结果

由图3 可知：交通功能指标的权重最大，达到了0.5，经济性指标权重次之，为0.3。社会效益指标和环境效益指标的权重相同，均为0.1，这说明交通功能是道路横断面改造时最重要的评价指标。随后，将各个评价指标的评分代入（1）中，得到该道路横断面改造方案的最终评分P=90×0.5+85×0.3+75×0.1+95×0.1=87.5，评价等级为良好。