城市准快速路规划设计关键技术初探

2 0 1 3 年 8 月第 8 期 城 市道桥 与防 洪 道路交通 9 城市准快速路规划设计关键技术初探 汪 洋 上 海市 政工 程设 计 研究 总院 集 团 有 限公 司 上 海市 2 0 0 0 9 2 摘 要 为提升道路交通服务水平 为城市经济发展和城市生活提供高效率 高品质的交通服务 国内各城市大力规划建设快速 路 高昂的造价 中心区建设快速路的争议等因素 导致快速路网络化建设严重滞后 限制了已建快速路充分发挥其功能和效 率 部分城市选择规划建设适 当降低标准的准快速路 分析了当前我国城市规划建设准快速路的必要性 总结了国内城市准快 速路规划建设现状 提出了准快速路承担的功能 延伸 补充 联络 过渡 以及设计车速 单车道通行能力等准快速路规划设计 关键 要素 关键词 准快速路 功能定位 设计车速 通行能力 中图分类 号 U 4 9 1 文献标 识码 B 文章 编号 1 0 0 9 7 7 1 6 2 0 1 3 0 8 0 0 0 9 0 4 0 引言 城市道路网络系统是 由若干不同功能层次的 道路按照一定的衔接关系和空间布局形式组合到 一 起 再加上与之配套 的附属交通设施 以及运转 机 制共 同组成 在城市道路 网络中 骨干道路网络 承担城市大部分 的交通周转量 随着城市化和机动化进程的加快 城市交通 需求增长迅速 交通拥堵 日益严重 为解决 日益严 重的交通拥堵问题 并支撑城市空间拓展 各城市 都 在大力规划建设城市 骨干道路 网络 期望通过 高质量交通运行的骨干道路网络 保障道路系统 整体服务水平 大城市的骨干道路 一般指快 速路 主干路 中 小城市一般 为主干路 近年来 上海 广州 武汉 合肥 海 口等城市 规划建设准快速路 与快 速路共 同构成城 市骨 干道路 网络 准快 速路规划建设 已 成趋势 1 准快速路规划建设必要性 1 1 准快速路较好平衡建设成本和效益 快速路 目前在 上海 北京 广州 等大城市应用 较广泛 城市快速路 系统建设属 于投资 巨大 的基 础设施项 目 每公里造价在亿元 以上 如此高昂的 造 价 导致 快速路 网络化建设严 重滞后 限制 了已 建快速路充分发挥其功能 和效率 同时 部分城市 选择 规划 建设适 当降低快 速路标 准 的准快速 路 准快速路 在全封闭 主线连续 出人 口形式 等技术 标准中进行一定的取舍 使得快速路在建设成本 与效益达 到一 定程度 的平衡 有利于快速 路系统 在 中小城市 推广应用 收稿 日期 2 0 1 3 0 5 0 3 作者简介 汪洋 1 9 8 2 一 男 安徽望江人 工程师 从事城市 交通 规划 与管理 工作 1 2 准快速路有效提升 中心区对外辐射能力 在城市 中 快速路一般避免穿越城市中心区 其 主要原 因是避 免引人过 量的过境 交通 流量 加 大中心区道路网的交通压力 快速路往往截止于 中心 区外 围的城市快速 环路上 这导致城市快速 路的建设对于中心区交通改善有限 在消减中心 区交通流量 提高车速等方面作用不是特别显著 城市中心区迫切需要建设适当降低快速路标准的 准快速路 服务 中心 区高强度 的交通需求 提升 中 心 区的对外辐射力 1 3 准快速路填补快速路 主干路间服务功能空白 我国既有的城市道路功能体系设计方法 主要 体现在两部规范中 即 城市道路工程设计规范 C J J 3 7 2 O 1 2 和 城市道路交通规划设计规范 G B 5 0 2 2 0 1 9 9 5 规范的分级依据主要是道路在 路 网中的地位 交通 功能 以及对沿线建筑 物的服 务功能等诸多因素 但道路实际发挥的功能主要 依据道路实际运行的速度及容量 从机动车设计车速看 主干路能够发挥连接城 市各主要分区的干路功能 与快速路一起承担长 距离 的交通需求 具备准快速的功能 但 由于大城 市主干路 次干路 支路沿线交叉口一般需要信号 控制 将产生一定 的交叉 口延误 使得 自由流状况 的主干路 次 干路 支路 其运行 车速也无 法达到 设计车速 以2 0 0 万人口以上的大城市为例 城市 道路交通规划设计规范 规定其快速路 主干路 次 干路 的机动车设计 车速分 别为 8 0 k m h 6 0 k m h 4 0 k m h 但各等级道路自由流运行车速分别为8 0 k m h 3 3 8 k m h 1 8 9 k m h 主干路 次干路的运行车速 较设计车速下降非常明显 与快速路的差距越来 越大 尤其是主干路 其与快速路间的设计车速相 差 2 0 k m h 但 自由流运行车速间的差距则扩大为 4 6 2 k rr d h 城市快速路 主干路间存在服务功能的 1 0 道路交通 城 市道桥 与防洪 2 0 1 3 年 8 月第 8 期 空白区域 规划建设准快速路 将有效完善城市道 路功能体系 填补快速路 主干路间服务功能空白 2 准快速路定义 准快速路本质是适当降低标准的快速路 其定 义具体如下 快速路 在城市内修建的 中央分隔 全部控 制 出入 控制 出入 口间距及形式 具有单 向双车道 或以上的多车道 并设有配套的交通安全与管理 设施的城市道路 快速路服务于市域范围长距离 的快速交通及快速对外交通 准快 速路 在 城市 内修 建 的 中央分隔 主线 基本连续 沿线重要交叉口主线上跨或下穿 次要 交叉 口右进右出 具有单向双车道或以上的多车 道 并设有配套的交通安全和管理设施的城市道 路 准快速路主要作为快速路的补充 主要服务对 外交通 跨片 区或组 团的中长距离机动车出行 3 准快速路规划建设现状 上海 广州 武汉 合肥 海 口等城 市将主干路 进一步细分 强化一部分主干路的通过性交通功 能 主线基本连续 形成城市准快速路 3 1上海 上海市将此类道路定位为连续流主干路 建设形 式为地下道路 典型道路有已建的外滩通道 在建的 东西通道 规划的北横通道等道路 连续流地下主干 路采用地下道路形式 全线封闭 进出匝道控制 设计 车速略低于陕速路标准 连续流地下主干路实质上也 是一种介于陕速路和主干路标准之间的准陕速路 3 2 广州 广州市规划建设实际标准介于城市快速路和 城市主干路的标准之间 并称之为 快捷路 的准 快速路 广州市快捷路的具体建设标准为 中央分 隔 两侧开放 基本红线 宽度 4 0 6 0 m 原则上主线 车行道按双向八车道布置 主线设计车速 6 0 k m h 3 3 武汉 武汉市在二环线内规划建设 四纵四横 快捷路 网 同时四环线采用快捷路的建设形式 武汉市主城 区范围内快捷路 1 5 7 k m 快捷路网密度 0 3 3 k m k m 2 3 4 合肥 合肥市快速路网采用 环射状 形式 两环 十一射 两连 的网络形态 其中内环采用快捷路 形式 内环线 全长 l 7 2 k m 主线连续 重要交叉 口 处主线上跨或下穿 并建有 2 个大型立交 3 5 海 口 海 口市规划的 四横 五纵 两连 的快速道路 网络系统 除 两横 一纵 一连 快速路之外 均为快 捷路 海 口市快捷路 网络结构为 两横 四纵 一连 快捷路总长 1 0 1 4 k m 快捷路网密度为 O 3 5 k in k in 2 4 准快速路功能定位分析 4 1 作为快速路 的补充 与快速路共 同构成 城市 快捷交通系统 对于规划人 口 2 0 0万以上的特大城市 快速路 将是城市快捷交通的主体 此时 再规划建设准快 速路 作为快速路的补充 与快速路共同构成城市 快捷交通体系 一方面 准快速路与快速路共同组 成覆 盖面较 宽的城市骨架 网 保持一定 的路 网密 度为中长距离的出行服务 另一方面 准快速路作 为快速路的主要集散通道 避免快速系统交通量 的过度集中 此种情形下 准快速路不需要形成独 立的网络 具体来说 准快速路将发挥以下功能 4 1 1 延伸 快速路在 中心区的延伸 快速路直接进入城市 中心区 有可能造成过境 交通穿越中心区 冲击与快速路衔接的中心区的 主 次干路交通 这将加剧 中心区的交通拥堵 快速路建设止于中心 区外 围的环线时 无论是 通过环线道路疏散射线道路交通 还是射线道路 交通直接进入 中心区 环 射线道路相交处 极易形 成交通拥堵点 典型案例有上海市内环高架 一沪闵 高架快速路相交处的漕溪立交 漕溪立交是内环高 架快速路和沪闵高架快速路相交节点 沪闵高架快 速路进入内环后接线道路漕溪路是城市主干路 疏 解能力有限 漕溪立交已陷入经常性交通拥堵 因此 规划建设准快速 路 作 为快速路在 中心 区的延伸 一方面 可以通过逐步层层疏解 降低 对中心区交通的冲击 另一方面 也可以避免过境 交通穿越 中心 区 准快速路作为快速路在中心区的延伸 最典型 的案例为武汉市 武汉市规划射线快速路均不进 人城市二环 内 城市二环 以内 的中心 区内规 划建 设准快速路 衔接外围的射线快速路 4 1 2 补充 快速路覆盖范围的补充 准快速路布局在快速路 网络未能覆盖 的机动 车走廊区域 发挥快速路的城市交通骨干功能 作 为准快速路的一种建设形式 广州快捷路作为快 速路的补充 布局在快速路服务不能覆盖的区域 4 1 3 联络 快速路之间的联系 快速路只有形成合理的网络 才能更好地发挥 城市交通的骨干作用 然而在我国很多大城市规 划建设快速路的过程中 由于规划思想或者资金 短缺等多方面原因 在城市快速路网络化建设方 2 0 1 3 年 8 月第 8 期 城 市道桥 与防 洪 道路交通1 1 面一度严重滞后 影响了既有快速路功能的发挥 因此 在快速路 网络之外 建设部分准快速路 衔 接已建快速路 将有助于形成快捷交通网络体系 充分发挥已建快速路 的功能 4 1 4 过渡 远期改造为快速路 由于快速路造价较高 不易同期大规模建设 因此 在局部区域 在实施快速路之前 可先建设 准快速路 满足走廊的机动车交通需求 并预留可 能的快速路设施用地 远期再过渡为快速路 4 2 作为城市快捷交通 系统的主体 准陕 速路作为城帝陕 捷交通的主体时 是城市快 捷交通的唯一或主导性的形式 其发挥的功能与快速 路相同 此种情形 准快速路宜形成独立的网络 5 准快速路规划设计关键要素 准快速路规划设计关键要素主要 为设计车 速 单 车道通行 能力 建设 形式 等 各要 素作用 具 体如下 设计车速 规划 阶段设 计准快速路平 面线形 的依据 设计阶段设计准快速路平 纵 横的依据 单车道通行 能力 确定准 快速路车道规模 的 依 据 建设形式 确定准快速路横断面 规划阶段确 定准快速路红线宽度 用地范围的依据 5 1 设计车速 设计车速主要作用是在道路设计阶段确定适 宜的道路平曲线 横断面 纵断面等设计参数 而 道路功能主要依据道路实际运行的速度 以及容 量决定 从机动车设计车速看 主干路能够发挥连 接城市各主要分区的干路功能 与快速路一起承 担 长距离 的交通需求 具备准快速的功能 但 由于 大城市主干路沿线交叉 口一般需要信号控制 将 产生一定的交叉 口延误 使得 自由流状况的主干 路行程车速也无法达到设计车速 假设主干路与主干路相交时 信号周期取 1 5 0 s 绿信比为 O 4 5 与次干路 相交时 信号周期取 1 2 0 S 绿信比为 0 5 5 与支路相交时 信号周期取 6 0 s 绿信比为 0 6 5 信号交叉 口机动车平均延误 时间为 D C 1 一 A 2 2 式中 c为信号周期时长 为主干道绿信比 同时假设主干路 支路之间不形 成信号控制交叉口 根据以上假设 主干路 自由流 情况下 当设计车速为 6 0 k m h时 其实际运行车速 仅 3 9 3 k m h 下降 3 5 以上计算结果表明 主干路 的实际运行车速 较设计车速有大幅下降 主干路与快速路间的设计车速相差 2 0 k m h 但 自由流行程车速间的差距则扩大为 4 0 7 k m h 准快速路 功能是 介于快速 路与 主干路等级 之间 因此其 自由流行程车速也介于快速路与主干路之 间 应为 5 0 6 0 k m h 见表 1 表 1 大城市快 速路 主干路设计 车速 自由流 运行 一览表 单位 k m h 考虑到准快速路要求主线基本连续 其 自由 流行程车速与设计车速基本相同 因此 建议准快 速路设计车速为 5 0 k m h 6 0 k m h 局部 困难 区域 设计车速可适 当降低至 4 0 k m h 5 2 单车道通行能力 根据 城市道路工程设计通用规范 一条设 计车速为 6 0 k m h的机动车道的基本通行能力为 1 8 0 0 p c u h 设计通行能力为 1 4 0 0 p c u h 按 交通工程手册 中高等级公路路段通行能 力计算方法测算快捷路的设计通行能力 具体计 算方法如下 N n g k m 式 中 L 单 向车道 的设计通行能力 p c u h 一 条车道 的可能通行能力 p c u h K 一 车道折减系数 第一条车道折减 系数 为 1 0 第二条车道为 0 8 5 第三条车 道为 0 7 5 第四条车道为 0 6 0 交叉 口影响通行能力 的折减系数 该 系数 与两交叉 口之 间的距 离 行 车速 度 绿信 比和车辆起动 制动时的平均 加 减速度 有关 准快速路 为连续流 沿线 不设交叉 口 但 由于两侧有 交通 进 出快捷路主线 因此 该项研究 取 值0 9 广州市已有东风路 环市路等快捷路 车道