城市道路分級與設(shè)置條件研究

蔡 軍，劉 平，張 奕

(大連理工大學(xué)建筑藝術(shù)學(xué)院，遼寧大連116024)

0 引言

城市道路按功能分級始于20世紀(jì)三四十年代的歐美城市。1963年，《城鎮(zhèn)交通》(Traffic in Towns)提出道路等級劃分的基本原則，即以“集散性道路(Distributors Designed for Movement)”和“進(jìn)出性道路(Access Roads to Serve the Buildings)”劃分基于交通集散需要的道路系統(tǒng)和環(huán)境因素優(yōu)先的環(huán)境區(qū)。道路等級劃分隨后成為現(xiàn)代城市布局和路網(wǎng)規(guī)劃的重要因素[1]。美國機動化發(fā)展較早，成為最早采用道路分級的西方國家之一。

中國城市道路分級始于20世紀(jì)90年代初。《城市道路設(shè)計規(guī)范》(CJJ 37—90)(以下簡稱《設(shè)計規(guī)范》)將城市道路劃分為快速路、主干路、次干路、支路4個等級，《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》(GB 50220—95)(以下簡稱《規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》)進(jìn)一步深化了道路分級及設(shè)計要求。20世紀(jì)，中國城市道路功能分級僅停留在規(guī)劃層面，且多體現(xiàn)于名稱或?qū)挾壬稀?000年以后，一些城市深化了道路分級，如上海市將城市道路劃分為4類7個等級[2]。文獻(xiàn)[3]將支路劃分為交通性支路、生活性支路和特殊支路，并對支路網(wǎng)的密度、紅線寬度、車道寬度、隔離設(shè)施以及路側(cè)停車等問題提出相關(guān)建議。道路等級體現(xiàn)了道路的功能分工，不同交通功能需要相應(yīng)的道路設(shè)置條件予以保障。中國城市具有機動化水平提高帶來的快速、長距離出行特點，也具有人口密度大、設(shè)施密集帶來的慢速、近距離出行較多的特點。城市空間布局以及不斷加劇的交通問題與城市道路分級、各級道路的設(shè)置條件相關(guān)。伴隨機動化與城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，中國已經(jīng)到了必須認(rèn)真梳理城市道路體系與交通組織方式，并做出轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時刻[4]。本文對美國、日本及中國道路分級進(jìn)行對比分析，借鑒美國、日本成功經(jīng)驗對中國道路分級與設(shè)置條件提出建議。

圖1 美國道路分級體系Fig.1 Roadway classification system in the U.S.

1 美國、日本與中國城市道路分級比較

1.1 道路分級理論

1.1.1 美國

美國《道路出入口管理手冊》(Access Management Manual，以下簡稱《管理手冊》)將城市道路分為3個功能等級和7個設(shè)計等級(見圖1)，其中主干路包括快速路、戰(zhàn)略性干路、主要干路、次要干路4個設(shè)計等級。美國各州的道路分類不盡相同，一般分為快速路(高速公路)(Freeway and Expressway)、主干路(Arterial)、次干路(Collector)、主支路(Main Branch Road)、次支路(Sub-branch Road)和地方道路(Local Road)6個級別。其中，快速路(高速公路)與其他道路相交全部為立體交叉口；主干路具有區(qū)域重要性，服務(wù)于大容量、長距離出行，以通過性交通為主，對連接主干路的出入口設(shè)置要求較高；次干路功能類似于主干路，服務(wù)于交通量較小、距離較短的出行，具有更多的出入口設(shè)置權(quán)限；主支路服務(wù)于主干路與地方道路之間的交通聯(lián)系，交通量和出行距離適中，可以為周圍用地提供直接出入口；次支路功能類似于主支路，交通量更小、出行距離更短，出入口設(shè)置權(quán)限更高；地方道路為周邊毗鄰用地提供出入口銜接服務(wù)，為支路提供銜接點，通常交通量最小、出行距離最短[5]。

《管理手冊》指出，降低路網(wǎng)密度可以提高道路行程車速。如圖2所示，方案A為交叉口間距1/8英里的雙向6車道全開口道路，方案B為交叉口間距1/2英里的雙向4車道定向開口道路。在相同條件下，方案B可以承擔(dān)與方案A同樣的交通量。在雙向道路情況下權(quán)衡速度、周期長度、綠波效率(綠波帶除以周期長度)等指標(biāo)，采用60～120 s信號周期，車速取25～55英里·h-1(約40～88 km·h-1)，則對應(yīng)的主干路適宜間距為1.6 km(1英里)，干路(含主干路、次干路)適宜間距為0.8 km(1/2英里)。但有研究指出，“降低路網(wǎng)密度可以提高道路行程車速”的理論并未考慮路網(wǎng)密度變化對路網(wǎng)容量的影響[6]，干路行車速度與通行能力的提高建立在取消相交道路直行交通的基礎(chǔ)上。

1.1.2 日本

日本城市道路按照設(shè)計等級細(xì)分為自動車專用路、主要干線道路、干線道路、輔助干線道路、區(qū)畫道路(支路)以及特殊道路6個級別。其中主要干線道路是城市道路主要骨架，承擔(dān)城市出入和過境交通，以及城市功能區(qū)之間的交通；干線道路是在主要干線道路骨架基礎(chǔ)上，形成路網(wǎng)框架和居住區(qū)外廓，承擔(dān)中長距離交通；輔助干線道路為日本特有道路分類，其職能是聯(lián)系居住區(qū)等地區(qū)內(nèi)外交通，承擔(dān)干線道路和區(qū)畫道路間的集散交通；區(qū)畫道路指形成街坊外廓的密集道路，承擔(dān)沿線建筑和用地的進(jìn)出性交通；特殊道路則承擔(dān)公共交通以及步行和自行車等非機動車交通需求。

日本干路網(wǎng)間距考慮了人口密度、服務(wù)人口總量的影響，建議干路網(wǎng)間距為：高密度居住地區(qū)(300～400人·hm-2)500～700m；中密度居住地區(qū)(200～300人·hm-2)700～900m；低密度居住地區(qū)(100～200人·hm-2)1 000～1 300 m；都市商務(wù)地帶(晝間服務(wù)人口1 000～3 000人·hm-2)400～700 m；商業(yè)、居住、工業(yè)混合地區(qū)(300～400人·hm-2)500～1 000 m[7]。

圖2 交叉口間距分析Fig.2 Analysis on intersection spacing

表1 中美城市道路分級比較Tab.1 Comparison of roadway classification between China and U.S.

1.1.3 中國

《設(shè)計規(guī)范》將城市道路分為快速路、主干路、次干路、支路四大類，指出道路分類依據(jù)包括道路在路網(wǎng)中的地位、交通功能以及對沿線建筑物的服務(wù)功能等因素?！对O(shè)計規(guī)范》中要求：快速路應(yīng)與其他干路構(gòu)成系統(tǒng)，并與城市對外公路有便捷聯(lián)系，與快速路交匯的道路數(shù)量應(yīng)嚴(yán)格控制；主干路上的機動車與非機動車應(yīng)分道行駛，交叉口之間分隔機動車與非機動車的隔離帶宜連續(xù)；次干路兩側(cè)可設(shè)置公共建筑物，并可設(shè)置機動車和非機動車停車場、公共交通車站和出租汽車服務(wù)站；支路應(yīng)與次干路以及居住區(qū)、工業(yè)區(qū)、市中心區(qū)、市政公用設(shè)施用地、交通設(shè)施用地等內(nèi)部道路相連接，支路可以通過匝道或過渡段與平行的快速道路相接，但不得與快速路直接相接。當(dāng)快速路兩側(cè)的支路需要連接時，應(yīng)采用分離式立體交叉跨越或穿過快速路。

《規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》建議大城市快速路、主干路、次干路的合計路網(wǎng)密度為2.3～3.1km·km-2，三者的路網(wǎng)密度比約為1:2:3；支路與支路以上(包括快速路、主干路、次干路)路網(wǎng)密度的比為1:0.8～1:1。同時，考慮了容積率與支路網(wǎng)密度的關(guān)系：在市區(qū)建筑容積率大于4的地區(qū)，支路網(wǎng)密度應(yīng)為規(guī)范建議數(shù)值的2倍；市中心區(qū)建筑容積率達(dá)到8時，支路網(wǎng)密度宜為12～16 km·km-2，即大城市支路網(wǎng)建議密度(3～4 km·km-2)的4倍；一般商業(yè)密集地區(qū)支路網(wǎng)密度宜為10～12 km·km-2。

1.1.4 對比分析

如表1所示，中國主干路、次干路與美國次干路、集散道路(支路)的相關(guān)要求基本一致，如美國次干路的車速要求與中國主干路基本吻合。

日本都市區(qū)內(nèi)自動車專用路、主要干線道路、干線道路相當(dāng)于中國的快速路、主干路、次干路。其居住區(qū)等區(qū)內(nèi)道路為輔助干線道路，區(qū)畫道路(支路)的功能相當(dāng)于中國的居住小區(qū)級道路。日本路網(wǎng)規(guī)劃思路采用居住小區(qū)路網(wǎng)集中化模式[7](見圖3a)，其住區(qū)路網(wǎng)也考慮切斷部分通過性道路、通過擴大街坊模式，減少交通對住區(qū)的干擾，其路網(wǎng)(見圖3b，3c，3d)與中國居住小區(qū)路網(wǎng)模式類似。

美國、日本與中國均采納了《城鎮(zhèn)交通》提出的道路分級原則，即從居住類用地角度出發(fā)劃分路網(wǎng)等級的設(shè)計思路。但是，與美國、日本相比，中國相關(guān)規(guī)范較為粗泛。美國道路分級采用功能分級和設(shè)計分級相結(jié)合的模式，細(xì)致的分級有利于不同類型道路規(guī)劃設(shè)計要求的確定，以及城市交通組織的合理安排、城市路網(wǎng)的協(xié)同運行。日本基于居住密度、服務(wù)人口密度要素對干路網(wǎng)間距提出建議；中國僅基于容積率要素提出支路網(wǎng)密度的相關(guān)建議。容積率與居住人口、服務(wù)人口密度存在一定關(guān)系，但居住人口、服務(wù)人口是更直觀反映交通需求的指標(biāo)。

圖3 日本居住區(qū)路網(wǎng)規(guī)劃演變Fig.3 Evolution of roadway network planning for residential communities in Japan

圖4 邁阿密路網(wǎng)密度示例Fig.4 Demonstration of roadway network density in Miami

1.2 案例分析

城市道路分級盡管具有理論層面的界定，但美國《管理手冊》指出“沒有一條清晰的標(biāo)準(zhǔn)能判斷道路是否是支路、次干路或是主干路”。因此，理論層面的道路分級及其關(guān)鍵參數(shù)控制與城市實際情況可能存在一定差異，還需要借助城市道路統(tǒng)計數(shù)據(jù)對國內(nèi)外城市道路分級進(jìn)行比較。

1.2.1 美國

以美國東南部城市邁阿密為例，根據(jù)不同路網(wǎng)密度選取3條主干路進(jìn)行分析(見表2)。其干路間距統(tǒng)計值為800 m，在計入干-支十字型交叉口后，平均間距約為300～400 m。邁阿密有高密度(干路間距0.3～0.4 km)、中密度(干路間距0.8 km)和低密度(干路間距1.6 km)三種路網(wǎng)體系(見圖4)。高密度路網(wǎng)分布在邁阿密中心區(qū)；中低密度路網(wǎng)分布在邁阿密外圍區(qū)，距中央商務(wù)區(qū)15～20 km，主要建成于1976年以后。邁阿密的中低密度路網(wǎng)是典型的現(xiàn)代道路分級與建設(shè)模式，在美國城市蔓延過程中起到推波助瀾的作用，也因此飽受新城市主義擁護(hù)者詬病。

1.2.2 日本

大阪千里片區(qū)為典型的20世紀(jì)60年代規(guī)劃新城(見圖5a)。以大阪市西側(cè)南北快速路為例，其沿線十字型交叉口統(tǒng)計見圖5b。這些與快速路交叉的道路(不含快速路)平均間距為433 m，其中南部接近市中心區(qū)的路網(wǎng)間距為319 m，千里片區(qū)為655 m，千里以北為517 m。通過分析可知，所有十字型交叉口的間距為300～700 m。千里片區(qū)中的鄰里單元基本采用了接近0.8 km間距的干路網(wǎng)。該片區(qū)的路網(wǎng)間距控制與前文提到的日本干路間距建議相吻合。

1.2.3 中國

北京是中國低密度大間距路網(wǎng)的典型代表；上海是高密度路網(wǎng)的典型代表。選取兩個城市歷史遺留因素較少、受規(guī)劃思想影響較大的路網(wǎng)建設(shè)成熟區(qū)域進(jìn)行分析(見圖6)。北京北四環(huán)快速路以北、京藏高速與京承高速之間片區(qū)干路網(wǎng)密度(含快速路)為2.39 km·km-2，平均干路網(wǎng)(含快速路)間距0.84 km(見圖6a)。四環(huán)快速路以北地區(qū)路網(wǎng)密度大于以南地區(qū)；北辰西部片區(qū)平均干路網(wǎng)間距約0.56 km，路網(wǎng)密度3.55 km·km-2；望京片區(qū)平均干路網(wǎng)間距約0.65 km，路網(wǎng)密度3.08 km·km-2。上海浦東片區(qū)干路網(wǎng)密度(含快速路)3.66 km·km-2，干路網(wǎng)(含快速路)間距400～600 m，平均間距0.55 km。與中國相關(guān)規(guī)范建議指標(biāo)相比，北京案例的干路網(wǎng)密度偏低，達(dá)到規(guī)范建議指標(biāo)的下限；上海案例則略高于規(guī)范指標(biāo)的上限。中心區(qū)路網(wǎng)密度一般高于全市平均值，按中心區(qū)考慮，上海案例干路網(wǎng)密度符合規(guī)范要求，北京案例則明顯偏低。

表2 邁阿密案例道路統(tǒng)計指標(biāo)Tab.2 Statistics on selected roadways in Miami

圖5 大阪千里片區(qū)路網(wǎng)分析Fig.5 Analysis on roadway network in Senri,Osaka

1.2.4 對比分析

干路交叉口密度，尤其是干-干交叉口密度，對干路交通運行影響巨大。選取北京、上海、東京、芝加哥與市中心相聯(lián)系的典型主干路(見圖7)進(jìn)行分析，相關(guān)指標(biāo)統(tǒng)計見表3～表6。以上海市交叉口間距為標(biāo)準(zhǔn)值(平均間距450 m)，北京:上海:東京:芝加哥=1.98:1.00:0.84:0.69。北京為低密度路網(wǎng)，上海屬中密度路網(wǎng)，東京、芝加哥屬高密度路網(wǎng)。

干路與其他道路的聯(lián)系，尤其是與支路的聯(lián)系，也是影響干路可達(dá)性與通過性的關(guān)鍵要素。統(tǒng)計邁阿密、大阪、北京典型道路交叉口聯(lián)系方向數(shù)量，并扣除所分析干路自身的直行方向，可得到所分析干路與其他道路的聯(lián)系方向數(shù)量(見表7)，單位干路長度的左右轉(zhuǎn)聯(lián)系方向數(shù)量(即交通聯(lián)系密度)反映了干路的可達(dá)性。鑒于干路、支路均具有直接或間接服務(wù)城市用地的特點，且低等級干路與高等級支路的劃分具有一定的模糊性，因此統(tǒng)計中包含干-干、干-支交叉口。其中，北京市奧林西路、龍騰街所在區(qū)域為中國典型的500 m間距干路網(wǎng)，工人體育場為北京典型的800 m間距干路網(wǎng)。可以看出，邁阿密的主干路具有更強的可達(dá)性聯(lián)系，NW27th Ave主干路的左聯(lián)系密度達(dá)30.70個·km-1，大阪達(dá)到12個·km-1以上，遠(yuǎn)高于500 m間距的中國路網(wǎng)模式。按長度加權(quán)平均，大阪干路的通過性聯(lián)系為北京統(tǒng)計道路的1.70倍，邁阿密NW27th Ave達(dá)北京統(tǒng)計道路的3.76倍。

綜合以上分析，理論層面的道路分級對干路間距的設(shè)置要求與實施層面的干路間距和交叉口設(shè)置存在一定差異。即便是邁阿密這一典型的符合美國道路分級與間距規(guī)范的城市，由于開發(fā)年代、土地利用等原因，干路實際間距與理論建議間距也有所不同。在干路與其他道路的聯(lián)系層面，國內(nèi)外案例也存在明顯不同。因此，還需要進(jìn)行更為深入的道路等級劃分機理分析。

圖6 北京與上海市案例路網(wǎng)示意Fig.6 Demonstration of selected roadway network in Beijing and Shanghai資料來源：百度地圖。

圖7 北京、上海、東京、芝加哥典型區(qū)域干路指標(biāo)統(tǒng)計Fig.7 Statistics on arterial roadway within typical districts in Beijing,Shanghai,Tokyo and Chicago資料來源：根據(jù)Google地圖統(tǒng)計。

2 道路分級相關(guān)設(shè)計要素及影響指標(biāo)

2.1 居住密度與干路網(wǎng)間距

對于一定人口規(guī)模的城市，人口密度越低，則用地規(guī)模越大，平均出行距離越長，長距離出行比例越大。為保障出行時耗的合理性，出行距離越長，出行速度要求越高、道路資源配置中高等級道路(主干路、快速路)所占比例越大。

美國道路分級理念中的干路網(wǎng)間距以800 m為主，這與其城市人口密度(1950年平均[9]2 550人·km-2，1990年平均1 470人·km-2)、出行距離相協(xié)調(diào)。在人口規(guī)模相同的情況下，美國城市占地面積為中國的4～5倍。居民平均出行距離一般與建成區(qū)面積的0.3次方成正比[10]，若單次出行時耗一致，美國所需出行速度為中國的1.5～1.6倍。若交通控制中信號周期長度接近，美國與信號周期相匹配的干路網(wǎng)間距是中國的1.5～1.6倍。依此推斷，中國的適宜干路網(wǎng)間距約為500 m。

對于中國的居住區(qū)，若容積率按1.5考慮，每戶按90 m2居住面積、2.5～3.5人計算，單位面積居住人口約為416～583人·hm-2。參照日本建議“高密度居住地帶(300～400人·hm-2)干路網(wǎng)間距500～700 m”，中國適宜的干路網(wǎng)間距應(yīng)接近日本建議路網(wǎng)間距的最小值，即500 m左右。

表3 北京市典型區(qū)域干路指標(biāo)統(tǒng)計Tab.3 Statistics on arterial roadway within typical districts in Beijing

表4 上海市典型區(qū)域干路指標(biāo)統(tǒng)計Tab.4 Statistics on arterial roadway within typical districts in Shanghai

表5 東京市典型區(qū)域干路指標(biāo)統(tǒng)計Tab.5 Statistics on arterial roadway within typical districts in Tokyo

從學(xué)習(xí)國外經(jīng)驗到適應(yīng)本土的過程中，中國經(jīng)歷了干路網(wǎng)間距從800 m降至500 m的演變過程。以圖6為例，北京四環(huán)快速路以南的早期規(guī)劃區(qū)域干路網(wǎng)間距(平均干路網(wǎng)間距0.69 km)大于20世紀(jì)80年代末規(guī)劃的望京(平均干路網(wǎng)間距0.65 km)，而望京大于21世紀(jì)初建成的四環(huán)快速路以北的片區(qū)(平均干路網(wǎng)間距0.56 km)。2003年有學(xué)者建議將干路網(wǎng)密度增至4～5 km·km-2(間距400～500 m)[11]。

表6 芝加哥市典型區(qū)域干路指標(biāo)統(tǒng)計Tab.6 Statistics on arterial roadway within typical districts in Chicago

表7 邁阿密、大阪、北京典型城市道路交通聯(lián)系屬性統(tǒng)計Tab.7 Statistics on traffic connection of typical roadways in Miami,Osaka and Beijing

2.2 出行方式與路網(wǎng)間距

文獻(xiàn)[12]指出：1)不同交通方式的適宜出行距離不同，因此，適應(yīng)不同交通方式特征的合理街區(qū)尺度不同；2)同一出行者或同一交通方式不同目的的出行距離不同，存在居民遠(yuǎn)距離出行和近距離出行對最佳路網(wǎng)間距要求的沖突問題。

步行、自行車、機動車具有不同的速度和適宜出行距離：步行要求高密度路網(wǎng)、可無分級，其間距以建筑或建筑組群的尺度為判斷標(biāo)準(zhǔn)；自行車(助動車)的速度僅為私人小汽車的1/3～1/4，考慮綠波交通，自行車的適宜路網(wǎng)間距為150～250 m。機動車中私人小汽車適宜的路網(wǎng)間距為400～1 000 m(見圖8)；由于公共汽(電)車需要停靠車站而無法實現(xiàn)綠波，因此機動車路網(wǎng)間距以適于私人小汽車的路網(wǎng)間距為主。由于平面交叉路網(wǎng)難以滿足不同交通方式的綠波組織，所以道路設(shè)計最終選擇以機動車為服務(wù)主體的路網(wǎng)模式。

為保障機動車的效率，其他交通方式在道路分級中做出犧牲。在中國，寬而稀的道路、不合理的橫斷面與過街方式加大了行人過街難度；行人過街設(shè)施不足(中國城市部分路段的行人過街設(shè)施間距是國外類似區(qū)位或道路等級行人過街設(shè)施的1.35倍[13])導(dǎo)致過街人流量的集中。為減少對行人的干擾，應(yīng)合理安排車行體系的橫斷面和交通組織，行人過街設(shè)施不足的實質(zhì)是該義務(wù)的未充分履行。“中國式過馬路”某種意義上是在“車行體系未履行義務(wù)”的情況下，行人向車行體系的集體抗議。自行車路網(wǎng)也因基于機動車的道路分級而失去應(yīng)有的密度與便利。

低密度、大間距路網(wǎng)往往具有較高的機動車轉(zhuǎn)向比例[14]，導(dǎo)致交通運輸效率降低；大間距路網(wǎng)還會導(dǎo)致交通迂回，相比自行車和步行，個體機動交通方式的使用效用在一定程度上提高，導(dǎo)致交通結(jié)構(gòu)的改變[15]；大間距路網(wǎng)的交通運輸效率還會伴隨交通量的加大而迅速下降[16]。

2.3 用地開發(fā)與道路分級

道路交通量與道路兩側(cè)的用地性質(zhì)、容積率及用地的交通需求密切相關(guān)。道路所服務(wù)區(qū)域的交通需求越大，意味著道路兩側(cè)進(jìn)出交通量越大；道路所聯(lián)系區(qū)域的用地之間交通聯(lián)系越強，預(yù)示著該路段的交通量越大。低等級道路更大程度上服務(wù)于進(jìn)出交通，而高等級道路主要服務(wù)于通過交通。圖9顯示了一條道路穿過4個不同類型區(qū)段，②、③區(qū)段比①、④區(qū)段更具有作為較高等級道路的條件，為降低進(jìn)出干擾，后者的道路需要配置更多的進(jìn)出輔助車道?，F(xiàn)實中往往將這條道路劃歸為一個功能等級，但實際上其進(jìn)出交通組織具有明顯差異，需要相應(yīng)的設(shè)計等級細(xì)分加以明確。然而，中國的路網(wǎng)分級并未有效體現(xiàn)道路功能與兩側(cè)用地可達(dá)性需求的關(guān)系。

橫向交叉道路所應(yīng)承擔(dān)的交通不會因為高等級道路的切割而消失，最終仍會轉(zhuǎn)移至高等級道路，這可能造成更大的交通影響。低等級道路的功能不是簡單地為了保障高等級道路的車速、交通量而一味避讓。對這一點認(rèn)識的不足，是中國城市道路交叉口間距偏大、交通聯(lián)系密度偏低的重要原因。合理路網(wǎng)等級結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵是在保障街區(qū)內(nèi)交通安寧的基礎(chǔ)上，最大限度地挖掘道路設(shè)施的綜合能力，并實現(xiàn)不同等級道路體系合理分工，這需要提升高等級道路的可達(dá)性與通過性。

2.4 車流特征與道路分級

快速路的車流具有車速高和連續(xù)性特征，任何車流不能與之平面穿越，需要設(shè)置立體交叉和嚴(yán)格的隔離設(shè)施，因此在道路等級劃分時，快速路無爭議地被劃分出來。由于信號控制，平面交叉道路體系具有間斷性車流特征，其交通組織、信號控制、效果等存在較大差異，給平面交叉道路分級帶來較大難度。

在其他條件一致的情況下，車道數(shù)多的道路可以承擔(dān)更多的交通量。道路交叉口越少，干擾越少、速度越高，但交叉口過少意味著所服務(wù)區(qū)域面積的減少和對低等級道路依賴性的增加。交叉口數(shù)量具有在速度方面增強道路功能定位和在聯(lián)系便利程度方面弱化道路功能定位的雙重作用。實際上，高密度路網(wǎng)也可以實現(xiàn)較好的協(xié)同控制，例如大連市高爾基路(單向)、中山路(雙向)核心城區(qū)段，通過合理的交通組織與管理，結(jié)合高密度路網(wǎng)，在保證車速的同時承擔(dān)更多的交通量。此外，干-支十字型交叉口的交通協(xié)同控制機理已得到理論與仿真驗證[18]?？梢?，交通控制的協(xié)同性越好，道路運行速度越高。

綜上，車道越多、交通協(xié)同性越好，交通承載力越大，其道路等級越高。然而，現(xiàn)有道路分級未能明確體現(xiàn)道路交通控制及其實施效果的影響，也未體現(xiàn)對需要協(xié)同控制的高等級道路及交叉口的相關(guān)設(shè)計要求。

2.5 道路線型與道路分級

居民出行利用一系列路段組成的路徑，并期望該路徑距離較短、節(jié)省時間。距離較短意味著較低的非直線系數(shù)。所服務(wù)的出行路徑長、交通量大，則道路的等級高。道路線型直接影響設(shè)計車速；道路線型曲折意味著繞行距離增加和車速降低。在其他因素相同的情況下，長而順的道路所服務(wù)的片區(qū)大，設(shè)計和實際運行速度高，道路等級也越高。因此，單條或多條道路組成的服務(wù)路徑的非直線系數(shù)越低、長度越長，道路等級越高。

3 道路等級劃分與設(shè)置條件建議

3.1 道路分級與設(shè)置條件

城市道路指非專屬于某一單位或用地、或雖專屬于某一單位但可用于城市交通，且符合城市交通運行條件的道路。道路分級應(yīng)涵蓋城市內(nèi)的所有道路。建議根據(jù)使用權(quán)屬將道路劃分為城市道路、地方道路兩大類。地方道路為專屬于某一單位或用地的道路，只承擔(dān)進(jìn)出功能。

結(jié)合當(dāng)前規(guī)范，借鑒美國道路分級經(jīng)驗，建議將城市道路劃分為4個功能等級和7個設(shè)計等級(見表8)。綜合考慮道路交通特征、交通控制方式及管制、適宜交通方式、道路與線型設(shè)計，將道路劃分為通過性道路和進(jìn)出性道路，前者包括快速路、主干路、次干路；后者包括支路和地方道路。將干路、支路劃分為主要與次要兩個層次。明確主要支路屬于服務(wù)于近距離、步行與自行車交通為主的通過性道路。新增交通控制和機動車暢行速度指標(biāo)，即相應(yīng)級別道路在綠波協(xié)同控制和允許接入出入口干擾下、一般對應(yīng)0.5～0.7飽和度應(yīng)達(dá)到的速度。

由于居民出行距離多大于1 km，若低等級道路能夠完成自身任務(wù)，則需要低等級道路與高等級道路之間的橫向穿越，不僅是簡單的進(jìn)出聯(lián)系。純粹的逐級銜接會造成交通量向高等級道路集聚，而過多和不適宜的穿越會造成高等級道路效率降低，二者均會導(dǎo)致路網(wǎng)整體效率下降。

傳統(tǒng)道路分級通過減少與干路相交以及某些干擾聯(lián)系方向達(dá)到提高干路車速和通行能力的目標(biāo)。本文提出的道路分級要求通過協(xié)同綠波控制，在盡量少切斷橫向道路的前提下提高干路的車速和通行能力。在交通控制層面，高等級道路為保障自身運行效率，具有控制本級及本級以上路網(wǎng)間距以及限制低等級道路進(jìn)出口的權(quán)利，還應(yīng)滿足同級路網(wǎng)間距內(nèi)所阻斷的次級道路所應(yīng)承擔(dān)的交通量不大于交叉口限制和間距控制帶來的自身通行能力提升的要求；同時與低等級道路銜接時，為減少高等級道路之間的干擾，高等級道路具有在自身道路空間內(nèi)配置進(jìn)入、離開本級道路所需輔助車道空間的義務(wù)；低等級道路不再一味為保障高等級道路的車速和通行能力而犧牲自身應(yīng)有的通行能力。

圖8 城市路網(wǎng)組織模式分類Fig.8 Classification of urban roadway network design

圖9 道路與兩側(cè)用地的聯(lián)系Fig.9 Connection between roadway and roadside land-use development

3.2 支路加密與支路道路空間資源獲取

支路加密有助于步行和自行車交通、近距離交通與干路體系的分離以及路網(wǎng)功能優(yōu)化。大院式布局所形成的內(nèi)部化、專屬化道路和主干路的過量提供及其對出入口接入模式的限制是導(dǎo)致中國支路缺失的原因之一。對應(yīng)美國、日本支路劃分標(biāo)準(zhǔn)，若不封閉管理，中國的居住小區(qū)級道路以及組團級道路其實也是支路的一部分。同時，由于小區(qū)級道路兩側(cè)大量停車以及高峰期間進(jìn)出車輛，小區(qū)級道路的安全系數(shù)降低。國外多將停車位安排在建筑后側(cè)與干路平行的背街小路上，背街小路具有城市道路職能，被計為支路。而中國多為與干路平行的退后紅線場地上的帶狀停車位，其停車通道具有一定的寬度，但不具有城市道路職能，不計為支路。中國并不缺乏可作為支路使用的空間資源，而是缺乏有效的規(guī)劃與交通組織。在道路面積相同的情況下，文獻(xiàn)[18]已構(gòu)建了“單向平面分流體系”，在理論與仿真層面建立“機動車支路+公交專用路+自行車道”的混合交通道路與單向機動車干路組成路網(wǎng)密度為2:1的等級體系。妥善組織干路、支路聯(lián)系，同時保障干路與支路的運行效率，是詳細(xì)規(guī)劃中需落實的內(nèi)容；這就需要在詳細(xì)規(guī)劃層面編制更為深入的路網(wǎng)體系規(guī)劃，而不是停留在原則性的道路分析和示意性的流線分析層面。

表8 道路分級與設(shè)置條件Tab.8 Roadway classification and settings

3.3 路網(wǎng)等級體系與公共汽車運行

目前的道路分級較少考慮公共交通運行需求。公交線路主要利用道路的邊側(cè)車道(公交專用車道也可設(shè)置在道路中央)運行。適于公共汽車運行的道路越密，公交可利用的邊側(cè)車道密度和中央車道密度越高。路網(wǎng)規(guī)劃中，各等級道路的路網(wǎng)密度為關(guān)鍵控制指標(biāo)；路網(wǎng)分級關(guān)鍵控制指標(biāo)還包括適于公共汽車運行的道路的路網(wǎng)密度控制，這是保障公共汽車運行所需車道資源配置的關(guān)鍵。此外，道路分級應(yīng)明確某些城市道路的公交客運走廊功能，提出相應(yīng)的公交專用車道、公交信號優(yōu)先對交叉口組織的相關(guān)要求等。

4 結(jié)語

不同國家、城市以及城市片區(qū)的交通需求及最佳交通組織模式是路網(wǎng)合理分級的關(guān)鍵。中國城市交通的核心問題之一是高密度、高混合度、多交通方式、較大城市規(guī)模下的近距離出行與長距離出行的矛盾。對于道路分級，重要的是在為城市跨區(qū)域交通提供高效“交通性”道路體系的同時，為小尺度交通活動和城市土地利用提供更具便利性、安全性的“生活性”道路體系。道路分級應(yīng)考慮路網(wǎng)體系與交通需求的實質(zhì)性對應(yīng)，并以人為本，將道路資源有效配置給公共交通、行人、自行車以及機動車，并實現(xiàn)彼此間干擾最低化和相互促進(jìn)作用最大化，兼顧不同交通方式、不同距離出行者的交通需求，從而優(yōu)化交通結(jié)構(gòu)和提升交通運行效率。建議在現(xiàn)有道路分級的基礎(chǔ)上，增加道路功能與設(shè)計分級，并細(xì)化設(shè)置條件，以便結(jié)合城市不同區(qū)位，提出更具有針對性的交通需求、交通組織相關(guān)規(guī)劃要求；道路分級還應(yīng)關(guān)注公共交通體系運行對路網(wǎng)密度和公交優(yōu)先措施的要求，促進(jìn)公共交通良性發(fā)展與優(yōu)先發(fā)展。

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