我国城市立交规划体系和方法研究.doc

我国城市立交规划体系和方法研究摘要：随着城市交通的日益增长，道路交叉口成为交通拥堵的多发地，交叉口研究显得非常重要。现实中，交叉口的研究缺乏系统性和前瞻性，并囿于研究人员专业背景的局限性，导致交叉口立体交叉的规划和用地预控缺失，建设成本和拆迁成本失控。文章利用多学科的知识交叉，提出了城市立交规划的基本概念、研究目标和意义，探讨了城市立交规划的体系框架和研究方法，并采用实证分析对所构建的理论体系进行了验证。关键词：城市交通；立体交通；体系；方法；评价1、引言随着城市交通的急剧发展，我国许多城市的交通拥堵现象日益严重，交通问题也日趋复杂，交叉口拥堵成为我国多数城市交通拥堵的常态。其根本原因是交通供需矛盾的日益突出。一方面，城市化的快速发展，导致城市规模的不断扩大，交通需求的总量急剧增长；另一方面，城市总体规划没有深入研究城市交通需求和交通需求的变化趋势，而城市交通规划则过多地侧重于网络的规划和布局研究，两者对交叉口建设方案的研究和预控均显得不足，导致未来的供给出现先天不足。随着交通供需矛盾的激化，各种交通管理和改善措施是其解决手段之一，而物质性的规划也必不可少，比如立体交通设施及其空间资源的规划和预留。城市人口密度越来越高，土地资源越来越珍贵，用地越来越紧张，交通立体化是节约用地的有效手段，因而成为我国许多城市交通发展的必然趋势之一。目前在我国，关于立交规划的研究成果大多是针对公路立交1，而专门的公路立交规范还尚未出台。这些都导致了城市立交规划的理论和方法的不完整性。基于此，笔者拟从城市立交规划的基本过程出发，借用城市交通规划的理论，构筑城市立交规划的理论框架，即城市立交规划的体系和方法。2、城市立交规划与城市交通规划的关系城市交通规划是了解城市内现有的交通形态和土地使用情况，研究目前交通路线是否合理、是否足够，应如何加以改进，以配合将来发展需要，或引导城市走向既定目标。城市交通规划的主要目的，在于模拟及分析城市内有关交通网络的现况，了解城市交通问题的症结，预测城市交通的发展趋势，制定有效的解决策略2。城市立交规划是了解城市各主要交叉口的交通形态和周边土地使用情况，研究交叉口的物质形态与交通网络是否适应，应如何改进，如何预留未来立体交叉设施的建设空间，以配合将来发展的需要。城市立交规划的主要目的，在于模拟和分析主要交叉口的有关交通活动的现况，预测各交叉口交通发展趋势，结合周边用地，制定有效的立体交通设施建设方案，划定用地空间并控制建设红线。因此，城市交通规划的研究范围是网状的面，而城市立交规划的研究对象则是网里的各个重要节点。城市立交规划是介于城市交通发展战略规划和城市交通近期建设规划之间的城市交通规划，侧重于交叉口研究，强调交叉口建设方案的预控和可行性，目的是有效、合理、综合平衡的用地控制。城市立交规划弥补了上层规划的不足，是对城市交通网络规划的有效补充。虽然在城市立交规划阶段，还难以对立交形式和桥梁结构做十分详细的设计，但往往由于上层规划对交叉口的研究不足，容易导致交叉口用地范围不足或者预留不合理，给下阶段的城市建设带来更多限制，造成不必要的拆迁和浪费3。3、城市立交规划体系的构建3.1构建思路城市立交规划与城市交通网络规划一样，都是城市交通规划的中间规划。因此，制定城市立交规划时既要面向近期建设，指导下一层次规划，又要兼顾中、远期发展，做到远近结合4。城市立交规划是在现状分析的基础上，结合交通发展战略规划和交通网络规划进行需求分析，从需求总量和交通形态入手，判断交叉口是否需要构建立体交通设施，并制定立体交通设施的建设方案。3.2规划体系交通规划的对象是各种各样的空间尺度、时间尺度背景下的形态各异的交通系统，相应地，其规划过程是由以系统分析方法为基础的一系列合理的解决问题的步骤构成的。系统分析方法要求以整体效益为目标，以特定的问题为研究对象，运用定量分析与定性分析相结合的方法，从未来发展的观点，凭借价值观进行判断和优选5。笔者根据参与的立交规划实践，结合交通规划理论，提出了以系统分析为基础的城市立交规划体系，如图1所示。图1 城市立交规划的体系框架3.2.1目标设计目标设计包括目标、任务和标准三个方面。城市立交规划的目标就是制定交叉口立体交通设施建设方案，划定用地空间并控制建设红线，指导下一层次的交通近期建设规划，使城市主要交叉口的建设和改造能基本适应社会经济的发展和交通需求的增长，并适度超前。任务即为结合现状和需求的方案研究。标准即针对任务（方案研究）的评价指标。目标设计的重点是根据目标和任务的重要性分别予以加权和取舍。由于权重随时间变化而变化，未来的交叉口交通问题会逐渐和现状不同。因此，立交规划应具有适度的弹性和多样性，并受到交通行为人的接受性、政府财政状况、技术能力、管理能力和建设时序的反作用。目标设计也是方案评价的重要依据，后文将具体讨论。3.2.2决策设计定向决策模式广泛应用于交通规划，突出了决策设计与规划各阶段间的内在联系，由此可以对任务甚至目标做出及时调整，同时更加强调了社会、经济、政策、环境等诸多因素对立交规划决策的影响。立交规划的决策分目标定性、论证、执行和反馈四个阶段，分别与规划的四个步骤（现状调查、分析与预测、建设时序与投资、追踪）相适应，并相互作用。3.2.3结构设计城市立交规划的规划程序即立交规划的主体结构，一般可包括以下5个步骤：3.2.3.1 现状调查。调查了解与城市交通形态、城市道路网的物质形态与交通现状、主要交叉口的物质形态与交通现状、城市用地现状和交叉口周边用地现状相关的资料与数据。3.2.3.2 现状分析。对收集到的现状资料进行整理、分类、归纳和总结。3.2.3.3 需求预测。结合城市总体规划、土地利用规划、交通发展战略规划和交通网络规划，以及社会经济和城市建设发展水平与速度，预测城市干道及其交叉口未来的交通增长模式、增长水平和需求总量。3.2.3.4 方案设计。结合现状分析结论和交通需求预测，判断各个交叉口是否需要构建立体交通设施，并结合交叉口周边可建设用地的特点，制定交叉口立体交叉的建设方案。方案设计本身也是多方案比选的过程。3.2.3.5 方案评价。通过定量测试、定量指标计算和定性评估，对制定的交叉口立体交叉方案进行调整和优化，最终选出最佳方案作为近期建设规划和远期用地控制的依据。4、城市立交规划的技术路线不同层次的城市交通规划的方法不完全相同，笔者结合立交规划的实践经验，归纳总结出城市立交规划的技术路线，如图2所示。图2 城市立交规划的技术路线4.1 立交位置选择和立交方案选择是城市立交规划的技术核心，一般应遵照以下原则：4.1.1 满足立交间距、加减速长度和通行净空的要求。需要跨越铁路、航道的，还需要满足相关行业要求。4.1.2 保证交叉处的交通流安全、畅通、快速。4.1.3 保证主要路线（如快速路）上的路线连续性。4.1.4 满足行车视距的要求。4.1.5 满足车道数平衡的原理。4.1.6 满足分期建设、防洪和环保的要求。4.2 城市立交规划最终提交的成果应包括67：4.2.1 立交位置图。在城市交通网络规划图中各立交的位置、形式及主要功能。4.1.2 规划方案论证报告。阐述立交存在和位置选择的理由，以及必要的数据依据。4.1.3 立交方案图。包括各个立交的平面布置、占地、拆迁、控制红线、技术指标和简要的桥隧结构图。所有交叉口均应提供几个可行方案，经方案评价后，提出推荐方案。4.1.4 估算工程数量及造价。既是规划本身成本分析和效益分析的依据，也是决策者参考的重要依据。4.1.5 建设时序报告。各立交近期建设或为远期预留的理由，需要分期建设的，明确分期实施的步骤和方法。5、城市立交规划方案的评价方法在提交的规划成果里，立交方案的论证和比选是极其重要的内容，也是立交规划的关键技术，方案合理与否将直接关系到成本控制和对交通需求的影响。笔者建立了城市立交方案评价的指标体系，并采用层次分析法进行判断分析，构造判断矩阵如下8： （1）式中，aij为i元素与j元素比较后的重要性标度值，判断矩阵标度及其含义见表1。笔者从立交规划的角度，通过专家咨询和论证的方式，将功能、占地、拆迁、美观、造价等5大因素列为准则层元素，建立层次分析模型如图3所示。则准则层对目标层的判断矩阵为 （2）计算矩阵B的每一行元素的乘积的n次方根，并对其做归一化处理 （3） （4）则W=（W1,W2,W3,W4,W5）T为矩阵B的特征向量，即准则层B各元素的权重，其合理性与否需要通过对矩阵B进行一致性检验来验证 （5）其中 （6） （7）平均随机一致性指标RI的取值满足表2。当随机一致性比率CR0.10时，认为单层次排序的结果有满意的一致性，说明5大因素的标度分配是合理的，否则需要调整判断矩阵的元素取值。再构建方案层对准则层的矩阵，方案层对于准则i的矩阵为 （8）同理求得矩阵Ci的特征向量Wi，由此得到层次总排序向量 （9）当矩阵Ci的一致性检验满足后，向量的最大分量对应的方案，即为该交叉口的最佳方案。6、实证研究上世纪90年代初期，合肥市编制了一、二环与放射性主干道交叉口的立交控制规划，为以后的建设预留了用地，起到了良好的作用。但囿于当时的经济发展水平和认识的局限性，后期城市总体规划也调整得比较多，上一轮立交规划没能充分发挥其应有的作用。新一轮的合肥市主城区立交用地控制规划始于2005年，后又因城市发展战略规划和总体规划修编而暂停。2007年，随着城市发展战略、综合交通体系和道路网体系的重新确定，城市立交规划的编制依据才逐渐充分起来。近年来，合肥市主城区的交通日益拥挤，拥堵时有发生，主要交叉口的交通负荷日益严重。调查显示，主城区内主要干道平交口高峰小时的交通通过量大部分超过4000pcu，处于饱和或超饱和状态，拥堵主要发生在重要干道的交叉口，而路段拥堵却很少发生。不断增长的交通需求，尤其是机动车交通需求，与交叉口立体交通设施供应的矛盾日益突出。本次立交规划从需求总量和交通形态两方面入手，分析主城区道路交叉口交通存在的问题和发展趋势，并根据城市“141”发展战略规划和土地利用规划，结合各个交叉口周边用地的特点，提出交叉口立交用地控制规划。最后，根据立交方案评价方法，应用层次分析法的计算软件得出各个立交方案的比选结果，由此