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新型城镇化下小城市道路网功能结构优化体系

2021-03-05马健霄

关键词:支路城市道路宽度

方 松,马健霄,黄 婧

(1.南京林业大学 汽车与交通工程学院,江苏 南京 210037;2.南京铁道职业技术学院,江苏 南京 210031)

0 引 言

城镇化背景下的外延扩张已经使得中小城市和小城镇内部交通问题非常突出,而新型城镇化给中小城市和小城镇交通发展带来的挑战更为严峻。新型城镇化提出:①改善中小城市和小城镇内部交通条件;②实施“城市群”战略,完善城市群之间综合交通运输网络,改善中小城市和小城镇对外交通条件,发挥综合运输网络对城镇化格局的支撑和引导作用;③将公共交通放在中小城市和小城镇交通发展的首要位置,构建与公共交通相适应的城市道路网体系。在此背景下,研究新时期小城市道路网功能结构优化,对推动城乡发展一体化尤为重要。

国内外学者对小城市(城镇)道路等级体系进行了许多研究,形成了各具特色的道路分类方法和技术标准。文献[1]借鉴美国传统邻里发展模式(traditional neighborhood development,TND),将道路类型分为邻里内部的生活功能性道路、连接邻里和中心服务区的交通混合性道路以及连接社区与其他区域的交通性道路3类;美国的一些小城镇规划了面向汽车交通的路网结构,总体呈现干道-集散道路-区域道路三级网络[2],这种以汽车交通为主导建立的路网具有功能明确、层次清晰的特点,但路网密度较低,不利于公共交通和慢行交通的发展;文献[3]建议城市中各级道路占道路总长的比例:主干路7.5%、次干路12.5%、支路72.5%,总体呈倒金字塔型结构;文献[4]将道路分为高速公路、快速路、主干路、次干路、集散道路和地方道路共7类;HE Juan等[5]提出了基于出行时间消耗确定道路等级的方法;M.MIYAGAWA[6]建立了用于确定道路网的最优层次结构的路网连续模型;韩跃杰等[7]提出了面向游客出行需求的景区道路功能分类方法;李辉等[8]基于实时路况的交通出行数据,采用聚类分析方法提出了城市道路等级级配模型;刘宇航等[9]以出行总时耗最小为优化目标,基于改进的遗传算法求解得出城市各等级道路的合理级配比例;陈学武等[10]从供需平衡思想入手,建立了小城市道路网的合理级配模型;栾学晨等[11]根据复杂网络理论提出了一种城市道路网结构等级建模方法。

以上研究大多借鉴大城市的道路网规划方法进行小城市道路网优化,没有体现小城市的交通发展特性与城市特征,对小城市空间布局及其与周边大城市的互动关系考虑因素不足。笔者以新型城镇化背景下的小城市道路网为研究对象,以满足小城市居民不断发展的多样化交通出行需求为目的,对小城市道路网等级功能结构及断面指标参数进行了优化设计。

1 小城市路网功能结构现状

1.1 道路等级与道路功能

受人口和规模的限制,小城市道路分为主干路、次干路及支路。此种分类方式对道路所承担的交通功能考虑较少,功能特性不够明确,客观上割裂了道路等级与道路功能的联系,混淆了道路的主次功能,不利于道路通达性的发挥。主要体现在:①多数道路同时集交通、集散及生活功能于一身,交通压力大,道路不堪重负;②道路功能与周边用地开发情况不相符。此种分级体系在小城市建设发展初期适用性较强,随着居民出行需求和方式的多样化,其弊端开始凸显。

1.2 道路通达性、土地利用与道路功能

城市道路的通达性即道路的通过性与可达性。道路的通过性即交通流能够顺利、高效地通过某条道路的能力,反映道路承担快速性、通过性交通的能力;而道路的可达性即交通流到达某一地点的便捷性。道路两侧的土地利用情况与道路通达性存在着一定的联系。周边土地利用强度高的道路往往具备高可达性,而周边土地利用强度低的道路通常具有高通过性。

道路通达性、土地利用与道路功能三者构成一个不可分割的整体。许多小城市建设者在新建和改造道路之初并没有意识到三者之间的联系,忽略了城市道路网满足内部交通运营的需求。

1.3 道路尺度与道路功能

道路尺度是指道路横断面各组成要素的布局、技术指标以及断面设施。道路功能不同,所对应的道路尺度也不相同。小城市内部道路尺度主要存在以下问题:

1)道路横断面尺度与小城市当前经济发展水平不符,盲目采用较宽的红线宽度,造成宽阔、没有人情味的“宽街区-大马路”形式。

2)忽视机动车道、非机动车道、人行道、绿化带等断面要素的合理分配,使得近期规划的道路横断面难以适应远期发展的需要。

3)公交站台、停车设施等横断面设施布置不妥。

这些问题忽视了道路尺度与道路功能的相互关系,导致了小城市内部道路网体系失衡。

2 小城市道路功能结构影响因素及划分因子

2.1 道路功能影响因素

道路之所以具有功能,宏观上是城市空间与道路系统赋予的,微观上是道路两侧用地赋予的。总体来说,影响道路功能的因素包括城市空间结构、城市用地布局与道路两侧用地布局3类,各影响因素与道路功能结构的关系如图1。

图1 道路功能影响因素

2.2 道路功能结构划分因子

2.2.1 道路连接区域

城市内部空间可按总体功能性质、地形等因素划分为若干个组团,组团内部按照用地功能分为若干个交通小区。小城市内部道路连接区域分为组团及对外区域连接、组团间连接及组团内小区连接3种(图2)。

图2 小城市内部道路的连接区域

通常,组团间与对外区域的连接道路以交通功能为主,承担长距离出行,其起讫点一个在组团内部或外部,另一个在周边其他组团或其他相近城市;组团间的连接道路主要承担组团内部交通出行,以中短距离出行为主,其起讫点一个在组团内部,另一个在周边其他组团;连接小区内的道路主要承担小区内部交通出行,以短距离出行为主,其起讫点在同组团内不同小区里。等级越高的道路连接的区域越远、承担的出行距离越长。

2.2.2 道路交通功能

道路交通功能可分为通过性、可达性与通达兼备3类。通过性即道路到达某一点的快速化程度,可达性即一条道路到达某一地点的便利程度,通达兼备即兼具以上2种功能。

道路等级由高到低,其相对应的交通功能由通过性向可达性转移,如图3。具有通过性功能的道路服务于长距离出行,一般等级较高,车速较高;具有可达性功能的道路周边分布服务性设施,提供便捷的交通功能,一般等级较低,车速较低。总体上,许多道路都具有通达兼备的功能,但道路的主要功能只有一种。

图3 各类道路通过性与可达性的关系

2.2.3 道路优先服务方式

不同类型的道路,各种交通工具应具有不同的通行优先权。道路优先服务方式是道路功能分类及道路分级的重要因素。通常,道路等级由高到低、交通功能从通过性到可达性、连接区域由大到小,行人、非机动车优先级逐渐升高,机动车优先级逐渐降低,如图4。

图4 各类道路不同服务对象的优先级

2.2.4 道路周边用地开发

道路周边用地开发情况分为低、中、中高、高共4个等级。随着道路等级的提高,道路两侧用地开发密度逐渐提高,道路功能由交通性向生活性转变。

2.2.5 道路服务对象

道路的服务对象包括客运和货运。货运交通多为长距离运输,一般依靠机动车完成,对道路通过性要求较高;客运交通对道路功能有不同的要求,长距离客运对道路两侧的可达性要求较低,而城市内部短距离客运(如出租车、公交车)则对道路两侧的可达性要求较高。因此,道路所承担的服务对象在一定程度上影响了道路功能。

2.2.6 交通网络空间分布特征

从交通网络空间分布上看,小城市主要交通可分为内部交通、出入口交通以及过境交通3类,与之相对应的道路类型为过境道路、出入口道路和内部道路。这些道路将城市内外交通相互联系,形成一个整体,保证道路交通的畅通。

2.2.7 期望车速

期望车速是指理想状态下,道路交通主体车速的期望值。期望车速间接影响着道路等级和功能。目前,期望车速划分为高、较高、适中、较低4个等级,道路等级越高,理想状态下期望车速也越高。

3 小城市道路网微观断面设计优化

3.1 机动车道

小城市道路机动车道宽度可设置成3.25、3.50 m两类。主干路多为双向4~6车道,设计行车速度40 km/h;次干路多为双向2~4车道,设计行车速度20~40 km/h;支路多为双向2车道,设计行车速度20 km/h。

在一些公交体系不健全的小城市,存在着摩托车交通,摩托车占用机动车道或自行车道,增加了道路管理难度。随着新型城镇化进程的推进,小城市的摩托车数量将会减少,这一类小城市在道路规划时,近期可在机动车道旁划出一条摩托车道,减少摩托车占道行驶的现象,但必须考虑远期摩托车道能够转化为公交车道或其它车道使用。

一般支路和巷道不设置摩托车道,摩托车与非机动车混行;主干路、次干路可视情况设置摩托车道。主干路若采用三幅路断面,机动车道两侧可划出3.5 m的摩托车道,后期摩托车交通减少后,可将其作为机动车道或公交专用道;若采用单幅路断面,两侧可划出2.5 m摩托车道,后期可将其转变为公交专用道。次干路若采用单幅路断面形式,两侧摩托车道路宽度应大于1.8 m,后期将其改建为自行车道或路侧停车带。

3.2 非机动车道

新型城镇化推崇绿色、低碳的出行方式,未来小城市内部公交出行比例会有所提升,非机动车出行方式会略有减少。笔者借鉴国内外自行车道设计经验,提出新型城镇化背景下小城市非机动车道最小宽度建议值。

1)对于小城市内部交通性主干路,机动交通具有优先权,非机动车道不必太宽,满足2辆自行车并行即可,最小可取2.5 m。若采用单幅路,推荐行人、非机动车共用一块腹板的形式,宽度可取2.5~3.5 m,并通过铺装不同材料和颜色提示来保证行人安全;若采用双幅路,两侧非机动车道应划线标识,宽度应不低于3.5 m;若采用三幅路,非机动车道宽度宜取3.5~6.0 m。

2)对于综合性主、次干路,机动交通与非机动交通同时具有优先权,两侧布置有商业服务、文化福利和行政机关,非机动车交通量略大,宽度也应增大。当采用单幅路时,非机动车道建议宽度3.5 m,近期设摩托车道时可减小到2.5 m;当采用双幅路或三幅路时,非机动车道建议宽度4.5~6.0 m,为适应新型城镇化带来的小城市交通结构的变化,4.5 m的非机动车道在非高峰时段可以作为2.5 m的停车带和2条非机动车道,而6.0 m的非机动车道在远期可作为公交专用道和非机动车道配合使用。

3)对于小城市内部生活性主、次干路,非机动交通具有优先权,机动车交通量较大,为满足日常的商业、居住空间,非机动车道建议最小宽度为3.5 m;小型小城市,若不设主干路,将主干路和次干路统称为干路时,建议非机动车道宽度3.5~4.5 m。

4)小城市内部支路和巷道主要供非机动车道使用,一般供2辆自行车并行即可,宜取1.5~2.0 m;也可不单独划道,机非混行。

3.3 人行道

一条人行道的宽度一般为0.75 m,考虑小城市步行人流量较多,宜采用0.85~1.0 m。笔者借鉴国内外人行道宽度设计标准,结合小城市的交通特性,给出小城市内部不同功能道路的人行道有效宽度建议值。

3.3.1 交通性道路

对于小城市内交通性主干路,由于两侧限制土地开发,人流量较小,只需满足绿化、管线敷设及行人通行即可,建议人行道宽度取1.5~2.0 m;对于兼具景观功能的道路,可以根据沿线用地情况及绿化要求,适当加宽人行道;对于出入口道路的交通性道路,近城端道路可按照市内交通性主干道人行道宽度设计,远城端道路可按照公路横断面设计,不设人行道。

3.3.2 综合性道路

小城市内综合性道路集居住、商业、零售、公共服务及交通等多种功能于一体,人流量较大,必须有充足的通行空间。综合性主干路人行道有效宽度以3.5~4.0 m为宜;综合性次干路,由于小型商业、居住混合,有效人行通道宽度宜取1.8~2.5 m;综合性道路为支路时,即集散性支路,如果设人行道,宽度1.5 m即可,人、车矛盾较小时,人行道可不设。

3.3.3 商业性道路

商业性道路有大量的步行人流,行进速度较慢,人流易聚集,需要足够的人行空间。商业性主、次干路通常位于小城市的中心区,其人行道有效宽度应不小于4.0 m,最大不超过5.0 m;商业性支路两侧一般为小型沿街店面,人流量较商业性次干路小,满足2~3人并排或错开通行即可,人行通道有效宽度最小可取1.5 m,适宜宽度为1.8 m,条件受限或人、车矛盾较小时,支路可不设人行道。

3.3.4 居住性道路

居住性道路需满足两侧居民散步、休闲需求,人流聚集度小,步行空间不必太宽。居住性次干路的有效人行通道宽度应不小于1.8 m;支路应尽量设置人行道,建议有效通道宽度不超过1.5 m,不设人行道时需通过铺装材料或限速措施保证行人安全。

3.3.5 特殊道路

一些特殊场所,如学校、电影院、火车站等区域,由于要疏通大量且步行速度较快的人流,应依据实际情况单独确定人行道,一般满足4人宽松通行,宽度3.0~5.0 m。

3.4 道路断面形式

城市道路对向车流之间、不同类型的交通方式间应采取合理的分隔形式。

1)小城市内部主干道应实现机非分隔,可设置绿化带及护栏等硬隔离设施;主干道对向车流之间应采用绿化带、隔离墩及护栏等硬隔离形式。

2)机动车需求较大的次干道应分隔机非交通,次干道一般红线较窄,分隔形式可采用护栏;一般性次干道机非交通可采用道路标线隔离;次干道对向交通应采用道路标线或护栏隔离。

3)支路可不采用分隔设施。道路断面设置应充分考虑交通设施用地,尽量提高道路断面绿化用地比例,以改善城市景观和交通环境。

3.5 道路红线宽度

道路红线指规划道路的路幅边界线。一些小城市设计者在进行道路横断面设计时,经常忽略道路功能,追求宽阔的道路红线,对城市用地造成严重浪费,也给行人过街带来危险。因此,笔者提出一般小城市红线宽度建议值:主干路24~36 m,次干路17~24 m,支路10~18 m,巷路应满足消防最小通道要求3.5~10 m。由于不同规模的小城市交通特性不同,街道特性存在差异,道路红线宽度在此基础上可进行合理的取值优化。

3.6 其他附属设施

3.6.1 公交设施

小城市内部的公交线路分为公交快线、公交干线、公交支线与辅助线3类。对于各功能等级的道路,公交线路的布设存在差异。为保证公交系统的良性运营,小城市内主干路上应布置公交快线,比如设置公交专用车道,公交站台的布置可选择港湾式;次干路设置公交干线及少量公交快线,根据条件可设置公交专用道,公交站台的布置宜选择港湾式或直线式公交站台;集散性支路上一般设置公交支线与辅助线,可不设公交专用道,满足公交通行即可,多采用直线式公交站台;生活性支路和巷道上一般不布设公交线路。

3.6.2 路边停车

小城市道路还需考虑路边停车的需求,一般来说,为了交通安全考虑,交通性主干路禁止路边停车,综合性和生活性主干路在非高峰时段可短时停车;次干路在不影响道路交通的前提下允许停车;支路、巷道一般可设置路边停车带,允许停车。

4 小城市道路网功能结构优化

为适应新型城镇化带来的快速化、机动化出行需求,小城市道路等级功能结构应作相应的调整,道路应层次分明、功能明确。依据道路功能结构划分因子,在道路功能整合理念基础上,笔者将小城市道路划分为过境道路、出入口道路及内部道路3类。

4.1 过境道路

新型城镇化的发展将给小城市带来了更多的对外联系,居民对过境道路的要求也有所提高。过境道路作为小城市对外联系的重要线路,主要包括公路及少数市内交通干道。过境道路应以交通功能为主,为了保证过境道路的快速通过性,其两侧一般禁止用地开发,车速最高,机动车优先级最高。

4.2 出入口道路

为避免将过境道路带来的大量交通引入城市内部,小城市应设置专门的出入口道路以方便交通疏散。出入口道路主要承担小城市的出入境交通和少量过境交通,与公路和城市内部道路衔接,是对外联系的次要线路。根据与城区距离的远近,出入口道路可分为近城端道路和远城端道路2类,道路交通具有渐变性、过渡性、集散性和开放性。出入口道路定位为小城市的交通性道路,交通主体为远距离出行者,机动车居多。出入口道路处于城市边缘的特殊位置,除近城端出入口道路两侧可进行用地开发外,一般情况下两侧限制用地开发。

4.3 内部道路

内部道路满足市区范围内人和货物的交通需求,包括主干路、次干路、支路和巷道。在新型城镇化背景下,小城市居民出行特性明显,出行目的多样。为满足居民多样化的出行目的和方式,小城内部道路应体现不同的功能特征。

4.3.1 主干路

主干路是小城市的骨干道路,它联系城市用地组团及对外交通节点,以连接功能为主,较少考虑到达功能。根据小城市居民出行和道路网特征,笔者将小城市主干路分为交通性主干路、综合性主干路以及生活性主干路3种。

1)交通性主干路

交通性主干路是城市空间主骨架,承担区域间及对外的主要交通功能,此类道路服务于组团间以及对外的通过性交通,两侧严禁用地开发,车速高,服务于机动车交通,以通过性功能为主,可达性功能较低;在交通性主干路上可以布设公交快线,提升公共交通的运行效率。

2)综合性主干路

综合性主干路以机动车为交通主体,其综合性体现在交通功能和服务对象上。交通功能的综合性体现在其同时承担通过性和可达性功能;服务对象的综合性体现在为客运、货运以及客货混运服务。小城市内部的综合性主干路通常是工业性道路,两侧有低强度的用地开发,一般为仓储或工业用地,其通过性功能略低于交通性主干路。

3)生活性主干路

生活性主干路的服务区域范围和通过性功能都比交通性和综合性主干路弱,道路两侧是以居住和商业为主的用地开发。这类道路对两侧可达性较高,以机动车为主,车速要求较快,同时需考虑非机动车和行人交通,一般布设交通线路,公共交通优先。

4.3.2 次干路

次干路作为骨干路网的补充,担负起连接城市各组团以及集散交通的作用,通达兼备,是服务范围最广、能体现城市活力的城市干道。根据小城市居民出行和道路网特征,笔者将小城市次干路分为综合性次干路及生活性次干路2类。

1)综合性次干路

综合性次干路服务于城市各组团间的交通,集散主干路上的交通,机动车为交通主体,兼顾慢行交通,对车速要求适中,两侧有中高强度的用地开发,是小城市内部的主要道路。

2)生活性次干路

生活性次干路可细分为居住性和商业性2种功能,体现道路功能分离原则。

①居住性次干路周边为住宅区,车速适中,对慢行交通要求较高,周边用地状况开发较高,通达兼备,服务于小区间连接。

②商业性次干路两侧通常为商铺,车速适中,对慢行交通要求较高,周边用地状况开发较高,通达兼备,服务于组团间连接。

4.3.3 支 路

支路在城市内分布最广,是城市道路的“毛细血管”,蔓延到城市内部的各个功能区域。支路主要服务于慢行交通,机动车交通速度较低,两侧会有高强度的土地开发,以可达性功能为主。小城市内部的支路可分为集散性、生活性和其他特殊性3类。

1)集散性支路

集散性支路主要服务于小区内的交通,具备一定的交通分流功能,承担交通功能的同时可对次干路交通进一步集散,通达兼备。

2)生活性支路

生活性支路主要可根据交通功能细分为居住性支路和商业性支路2种,为居民日常出行提供服务,道路两侧多为居住和商业用地,土地开发强度较高,对可达性功能要求较高。

①居住性支路两侧为居住用地,包括小区间以及小区内的部分道路,服务于慢行交通。

②商业性支路两侧为店铺或商场出入口,土地开发强度较高,服务于慢行交通,对可达性和便捷性要求较高。

3)其他特殊性支路

其他特殊性支路主要包括历史文化保护性街道、自行车专用路、林荫步行道等。此类支路一般限制小汽车进入,以行人为主,有少量非机动车行驶,对景观绿化要求较高。

4.3.4 巷 道

巷道直接服务于小区内部沿线用地,周边有高强度土地的用地开发,可达性较高,车速较低。

4.4 小城市道路网功能结构优化体系

根据道路功能细分及相关因素取值分析,笔者提出了新的小城市道路网功能结构优化体系,如表1。

表1 小城市道路网功能结构优化体系

5 结 语

分析了我国小城市道路网功能结构的现状,以满足新型城镇化下小城市居民不断发展的多样化交通出行需求、实现道路的多重功能为目标,基于功能整合理念,从宏观角度对小城市道路网的等级功能结构进行了调整优化,从微观断面角度对小城市道路断面指标参数进行了优化设计,提出了新的小城市道路网功能结构优化体系。

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