考慮電動自行車影響的道路設計研究

任衍方

摘要：本文通過對天津市道路上電動自行車的數量、行駛特性進行觀察，總結電動自行車的行駛特點，分析其爬坡性能，提出了適應于城市道路橋梁電動自行車騎行上橋，自行車推行上橋的縱坡推薦值，并從交叉口交通管制方面，從空間分隔和時間分隔兩個方面給出了管理方法，為國內城市道路設計提供了一定依據。

關鍵詞：電動自行車；縱坡；交叉口；騎行上橋

1.引言

電動自行車（以下簡稱電動車）是一種新興的交通工具，它以速度快、方便快捷、污染小、能耗低等優點受到出行者的青睞。筆者通過對天津市城市道路上運行的電動車觀察分析，發現電動自行車有行駛狀態不穩定、成群行駛、機動靈活的特點。鑒于城市道路中“涉非”交通事故頻繁發生，有必要在考慮電動車的影響下，對城市道路設計的相關方面進行研究。

2.電動車對城市道路設計的影響分析

《電動自行車通用技術條件》（GB17761-1999）規定，電動車設計的最高速度為每小時20公里，整車重量不超過40千克；我國交通法規要求，電動車應在非機動車道行駛，行駛速度不超過每小時15公里。但調查顯示，市面上電動車普遍標注的最高時速為25公里，有的可達每小時40公里甚至50公里，重量普遍超過了40千克。考慮到城市道路的特殊性，本文主要從縱斷面和平交口兩個方面討論電動車對道路設計的影響。

1）縱斷面設計

規范對非機動車進行了界定，為自行車和三輪車。但是，通過對天津市某道路上班高峰進行交通調查，如下表所示。

由上可知，電動車所占比例最大，因而下面以電動車為研究對象，分析其對縱斷面設計的影響。縱斷面設計中，對非機動車影響較大的即縱坡坡度和坡長。《電動自行車通用技術條件》中，對電動車的爬坡能力并未做出規定，這是基于電動車“助力”而非“強動力”的定位考慮的，但是，消費者往往關注的是電動車的加速、爬坡性能，而廠家也極力宣傳這方面。本文以市面常見的某型號電動車為例，量化計算其爬坡能力。

本文取例中，電動車重50kg，駕駛員體重80kg，電機功率800w，電壓36v，電機效率80%，輪胎半徑0.228m，忽略輪胎和地面間的滾動摩擦力、迎風阻力的影響，計算在不同坡度下所需電機功率：

通過上表可得一般情況下，電機功率800W的普通電動車在縱坡6%時，仍然能夠滿足80kg駕駛員的爬坡需求。因而，在確定非機動車道縱坡時，如果主要考慮爬坡能力較差的人力自行車和人力三輪車，勢必會造成浪費，尤其是在用地異常緊張的城市道路中。在道路的重要節點，如跨線橋等處考慮適當提高縱坡到4%或4.5%。通過相應交通組織，分離電動車和自行車，使電動車騎行上橋，自行車等人力車推行上橋，能夠解決橋梁周邊的居民的出行要求。

通過上述思路確定含非機動車道的橋梁的縱坡，那么在滿足規范規定的機動車道最大縱坡的前提下，可以最大化的減少占地和工程量，減少工程投資。

2）交叉口設計

城市道路中，交叉口的設計受紅線控制非常明顯，較難從平縱要素控制方面對交叉口設計進行改良，筆者從電動車的通行管理策略方面進行總結探討。交叉口沖突的解決，可以從空間分離和時間分離兩個方面進行考慮，其措施可選其一，亦可兼而有之。

基于以上情況，從空間分離角度考慮：

①停車范圍車道分隔。對機動車和非機動車進行實物分割，例如隔離墩或者鐵柵欄，對非機動車道，對電動車和人力車進行畫線分割，并標明兩者，且電動車道靠近機動車道一側；

②左轉待行區。在非機動車進口道之前，設置左轉彎非機動車待行區，綠燈時左轉彎非機動車隨直行非機動車運行至左轉候車區內，待另一方向的綠燈亮時再前進，變左轉彎為兩次直行，即二次過街。這樣消除了左轉非機動車對機動車的干擾，且減少了左轉非機動車與直行機動車流的沖突點，有利于交通安全。

從時間分隔方面考慮：

交叉口時間分割控制目的是從時間上分隔機動車和非機動車的啟動時間或者整個運行時間。后者對交叉口延誤較大下面主要從分割兩者啟動時間方面討論相應措施。

①停止線區別劃分。將非機動車停止線提前，機動車停止線置后，綠燈亮起，機動車位于非機動車前方啟動，可以有效減少電動車等搶行左轉或侵入機動車行駛路線。

②兩次綠燈法。改造信號燈系統，增加非機動車信號燈，機動車與非機動車的停車線仍然在同一位置上，但考慮到非機動車起動快而且總是成群通過路口的特點，可使機動車信號的綠燈先亮，讓機動車群先進入交叉口，然后再亮非機動車信號的綠燈。兩次綠燈的方法能夠緩和交叉口內的交通擁擠，但是延長了交通信號周期時間。對于非機動車流量特別大而機動車流量相對較小的交叉口，配合采用空間分割時，采用兩次綠燈法的效果是非常明顯的。

3.結語

通過分析電動車的動力性能，提出了城市范圍內橋梁適應與電動車騎行上橋，人力車推行上橋的道路縱坡，并在交叉口范圍內通過時間分隔和空間分隔的方法，有效提高電動車量較大的交叉口的服務能力。

參考文獻：

[1]徐吉謙.交通工程總論[M].北京：人民交通出版社，2002：106-110.

[2]袁振洲.道路交通管理與控制[M].北京：人民交通出版社，2007：57-93.

[3]馬國忠.明士軍.吳海濤.電動自行車安全特性分析[J].中國安全科學學報，2006（4）：48-53.