城市道路人行立體過街設(shè)施選型方法研究

向志威 王 園 韓佳琦

珠海市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 廣東 珠海 519000

1 概述

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，城市規(guī)模逐步擴(kuò)大、用地開發(fā)日益多元化，立體過街設(shè)施逐步由簡(jiǎn)單的交通、市政功能向景觀、商業(yè)等功能拓展，傳統(tǒng)的立體過街設(shè)施分類已難以適應(yīng)新的發(fā)展訴求。同時(shí)，國(guó)內(nèi)外相關(guān)規(guī)范和研究[1-3]對(duì)立體過街設(shè)施的選址有了較為系統(tǒng)的指標(biāo)要求，但對(duì)于立體過街設(shè)施的選型只提出了基本原則，缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和選型方法的細(xì)化研究。導(dǎo)致立體過街設(shè)施選型較為隨意，難與功能需求匹配或造成資源浪費(fèi)。如珠海市三臺(tái)石路-粵海西路路口天橋，位于以商業(yè)和居住用地為主、開發(fā)成熟、需求旺盛、且景觀條件較好的城市核心區(qū)，但天橋造型簡(jiǎn)單、設(shè)施簡(jiǎn)陋。調(diào)查顯示，85%的市民認(rèn)為該天橋設(shè)施條件與實(shí)際需求不符，應(yīng)增加自行車坡道、電梯和雨棚等設(shè)施，且造型應(yīng)更加美觀。而位于城市外圍快速路、需求較弱的珠海金琴快線北師大段天橋，卻設(shè)置了雨棚、直梯、自行車坡道、景觀造型等，存在一定的資源浪費(fèi)。因此，亟需針對(duì)立體過街設(shè)施的選型進(jìn)行細(xì)化研究，強(qiáng)化設(shè)施條件與功能需求的匹配性，提升過街設(shè)施使用的最大效益。

2 立體過街設(shè)施細(xì)化分類

結(jié)合其他相關(guān)研究成果[4]以及對(duì)現(xiàn)狀立體過街設(shè)施的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段立體過街設(shè)施主要承擔(dān)交通、市政、景觀、休閑、商業(yè)、應(yīng)急避險(xiǎn)等功能；配套設(shè)施主要包括梯道、過街橋梁、照明等基礎(chǔ)設(shè)施，電梯、坡道、風(fēng)雨連廊等無障礙設(shè)施，造型、綠化、燈光效果等景觀設(shè)施，商鋪、休閑空間等其他設(shè)施。

通過對(duì)廣州、深圳、珠海、中山等珠三角城市1000處現(xiàn)狀立體過街設(shè)施踏勘和市民問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，立體過街設(shè)施均含有過街通道、梯道等基礎(chǔ)設(shè)施。其中221處地道和201處天橋含有坡道，方便自行車通行，占比達(dá)42.2%；566處地道和398處天橋設(shè)置有照明設(shè)施，占比達(dá)96.4%；全部的地道和絕大部分天橋含有照明設(shè)施；196處地道和104處天橋含有電梯，占比達(dá)30%；158處天橋設(shè)置有頂棚，占比達(dá)15.8%。

圖1 調(diào)查的天橋、地道配套設(shè)施條件分析

以大量的立體過街設(shè)施調(diào)查分析為基礎(chǔ)，結(jié)合立體過街設(shè)施承擔(dān)的功能需求、設(shè)施條件分析，將傳統(tǒng)天橋和地道細(xì)化為簡(jiǎn)易天橋、景觀天橋和高標(biāo)準(zhǔn)天橋，普通地道、商業(yè)地道和高標(biāo)準(zhǔn)地道六大類。其中，簡(jiǎn)易天橋和普通地道主要承擔(dān)交通、市政功能，為滿足以上功能需求，配套設(shè)施必須包含梯道、過街通道、照明等設(shè)施，可以配置坡道、綠化等設(shè)施；景觀天橋主要承擔(dān)交通、市政和景觀功能，配套設(shè)施必須包含梯道、坡道、過街通道、照明、景觀造型等設(shè)施，可以配置坡道、燈光效果、景觀綠化、休閑空間、電梯等設(shè)施；商業(yè)地道主要承擔(dān)交通、市政、休憩、商業(yè)等功能，配套設(shè)施必須包括梯道、坡道、商業(yè)空間、照明等，可配置電梯、造型等設(shè)施；高標(biāo)準(zhǔn)天橋和地道主要承擔(dān)交通、市政、景觀、休憩、應(yīng)急避險(xiǎn)等功能，配套設(shè)施必須包含梯道、坡道、過街通道、電梯、照明、頂棚等，可配置景觀造型、綠化等設(shè)施。

圖2 調(diào)查的1000處立體過街設(shè)施承擔(dān)功能分析柱狀圖

3 層次分析法用于立體過街設(shè)施選型

3.1 立體過街設(shè)施選型因素

立體過街設(shè)施差異化選型的主要是為了保證設(shè)施條件與市民使用訴求、承擔(dān)功能相匹配，并有效節(jié)約投資成本、保證綜合效益的最大化。結(jié)合已實(shí)施立體過街案例分析和相關(guān)研究分析[5-6]，立體過街設(shè)施的選型受到多重因素影響，首先同一點(diǎn)位選取天橋或地道主要考慮安全性、方便性、舒適性、經(jīng)濟(jì)成本、施工影響等因素；其次，在細(xì)化分類的選擇方面，主要考慮不同配套設(shè)施條件對(duì)區(qū)位條件、點(diǎn)位周邊用地開發(fā)、所在道路條件、景觀銜接要求、建筑銜接要求、商業(yè)氛圍等因素的不同適用性。

3.2 建立層次結(jié)構(gòu)

本次研究采用兩階段層次結(jié)構(gòu)[7]，第一階段考慮天橋和地道兩大類過街設(shè)施屬性的不同，對(duì)安全、便捷、舒適、經(jīng)濟(jì)和施工影響等因素有著不同的適應(yīng)性，建立三個(gè)層次結(jié)構(gòu)（目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、方案層），具體如圖3。同時(shí)，在一個(gè)點(diǎn)位確定選取天橋或地道的情形下，再建立3個(gè)層次結(jié)構(gòu)（目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、方案層），分析該點(diǎn)位需要立體過街設(shè)施的具體配套設(shè)施條件。具體層次結(jié)構(gòu)圖如下：

圖3 立體過街設(shè)施選型層次分析法結(jié)構(gòu)圖

3.3 建立判斷矩陣

對(duì)于目標(biāo)層A1，其下層次B有n個(gè)要素，建立A1-B的判斷矩陣，具體如下：

表1 判斷矩陣示意表

表2 各指標(biāo)和要素比較標(biāo)度

標(biāo)度值(aij) 兩指標(biāo)比較(Bi與Bj) 單指標(biāo)下兩方案比較(Ai與Aj)7 Ci比Cj非常重要 Ai與Aj非常優(yōu)9 Ci比Cj極為重要 Ai與Aj極為優(yōu)2，4，6，8 中間值

3.4 層次單排序和一致性檢驗(yàn)

計(jì)算各判斷矩陣中下層次要素對(duì)上層次目標(biāo)之間的的權(quán)重，計(jì)算公式如下：

再進(jìn)行判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)：

隨機(jī)性一致性指標(biāo)RI數(shù)值如下：

n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 RI 0 0 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49

一般，當(dāng)一致性比率CR=CI/RI＜0.1時(shí)，認(rèn)為A的不一致程度在容許范圍內(nèi)，可用其歸一化特征向量作為權(quán)向量，否則要重新構(gòu)造判斷矩陣，對(duì)A加以調(diào)整。

4 案例研究

以珠海市人民路與三臺(tái)石路交叉口東側(cè)路段近期計(jì)劃新增的立體過街設(shè)施為例，運(yùn)用層次分析法進(jìn)行立體過街設(shè)施選型分析。該點(diǎn)位位于城市核心區(qū)域的現(xiàn)狀交通行主干路上，沿線以居住和商業(yè)用地為主、開發(fā)強(qiáng)度較高，沿線建筑無法直接銜接周邊對(duì)城市景觀要求一般，商業(yè)氛圍相對(duì)不高；根據(jù)以上影響因素的初步分析研判，建立各層級(jí)目標(biāo)與下層次指標(biāo)的判斷矩陣。

首先，通過層次分析法，研判該點(diǎn)位適合建天橋還是地道，采用加權(quán)求和的方法得到人行天橋和人行地道的相對(duì)權(quán)重，計(jì)算結(jié)果通過一致性檢驗(yàn)，可以判斷在某個(gè)路段選取天橋還是地道最優(yōu)。具體如下：

表3 單一準(zhǔn)則下的方案相對(duì)權(quán)重計(jì)算表

表4 目標(biāo)下各準(zhǔn)則相對(duì)權(quán)重計(jì)算表

表5 人行天橋和地道相對(duì)權(quán)重計(jì)算表

通過第一階段層次分析法判斷，在該點(diǎn)位選取地道方案更優(yōu)。

在以上工作基礎(chǔ)上，通過第二階段層次分析法研判細(xì)分的普通地道、商業(yè)地道和高標(biāo)準(zhǔn)地道在該點(diǎn)位的適用性。具體如下：

表6 目標(biāo)層下各準(zhǔn)則相對(duì)權(quán)重計(jì)算表

表7 三種細(xì)分地道的相對(duì)權(quán)重計(jì)算表

通過第二階段層次分析法研判，該點(diǎn)位設(shè)置高標(biāo)準(zhǔn)地道為最優(yōu)方案。

5 研究結(jié)論

結(jié)合珠三角主要城市現(xiàn)狀立體過街設(shè)施的調(diào)查分析，考慮立體過街設(shè)施的主要功能與設(shè)施匹配性，以及配套設(shè)施條件與經(jīng)濟(jì)性之間的內(nèi)在關(guān)系，將天橋細(xì)化為普通天橋、景觀天橋、高標(biāo)準(zhǔn)天橋，地道細(xì)化為普通地道、商業(yè)地道和高標(biāo)準(zhǔn)地道。通過針對(duì)不同點(diǎn)位立體過街設(shè)施進(jìn)行層次分析法研判，各類立體過街設(shè)施的適用性總結(jié)如下：

簡(jiǎn)易天橋主要承擔(dān)交通和市政功能，建議設(shè)置于城郊的普通地區(qū)、高快速路和外圍公路，對(duì)整體景觀要求不高的路段和地區(qū)，不適用于城市核心區(qū)域和景觀要求較高的門戶路段和景區(qū)、公園周邊。必備的設(shè)施包括梯道、護(hù)欄、綠化，可選設(shè)施包括坡道、頂棚、照明和景觀設(shè)施。

景觀天橋主要包括交通和景觀功能、兼顧市政功能，建議設(shè)置于景區(qū)、公園周邊和城郊的門戶地區(qū)的城市道路核心路段。必備的設(shè)施包括梯道、護(hù)欄、綠化、景觀造型，可選設(shè)施包括坡道、頂棚、照明和無障礙電梯等。

高標(biāo)準(zhǔn)天橋主要包括交通、市政、休憩、地標(biāo)和商業(yè)等功能。建議主要設(shè)置于城市核心地區(qū)、周邊開發(fā)強(qiáng)度較高、人流密集的城市道路核心路段。必備的設(shè)施包括梯道、護(hù)欄、坡道、電梯、綠化、照明等設(shè)施，可選設(shè)施包括頂棚、景觀、造型等。

普通地道主要包括交通和市政功能，適用于城郊地區(qū)和城市組團(tuán)的一般地區(qū)、沿線開發(fā)強(qiáng)度不高的高快速路和城市主干路。必要的設(shè)施包括梯道、照明、安全設(shè)施等，可選設(shè)施包括坡道等。

商業(yè)地道主要包括交通、市政、商業(yè)等功能，適用于城市核心區(qū)、沿線開發(fā)強(qiáng)度較高、商業(yè)氛圍濃厚的商業(yè)中心和交通樞紐地區(qū)、建筑銜接較為緊密的城市主次干路。必備的設(shè)施包括地道、坡道、照明、安全等設(shè)施，可選設(shè)施包括電梯、休憩設(shè)施、景觀造型等。

高標(biāo)準(zhǔn)地道主要包括交通、市政、休憩等功能，建議設(shè)置與城市中心地區(qū)、開發(fā)強(qiáng)度較高、建筑銜接緊密的城市主次干路。必要設(shè)施包括梯道、坡道、照明、安全設(shè)施、無障礙電梯等，可選設(shè)施包括景觀、休憩等設(shè)施。