第四章 路网结构

第四章“路网结构”主要讲解了构建合理路网的重要性,以及如何构建合理的路网。今天主要介绍本章前三节,包括路网的概念;车辆行驶路径的组成;道路承担的主要交通功能等内容。

4.1前言

4.2车辆行驶路径

4.3道路分类系统

道路建设的背后实为一本经济帐,应深入、精细考虑。从长距离的两地区相接至短距离的两地点相连,或者两条道路的互通,都是道路的路段或连接点,通常意义的路网(Roadway Network)便是由多个这样的道路组成,只是会依区域大小而不同

车辆行驶路径

车辆由甲地行驶至乙地,移动距离可分为长距离、中距离、短距离。距离不同,则车辆行驶路径不同。以车辆长距离移动为例,图4-1中的行驶路径可分为a、b、c、d、e、f六段

某人开车由某地出发,在高速公路上经过一段长距离行驶,直至某互通式立交,转向至下匝道,行驶距离为a;

由互通式立交转向后,行车于下匝道,其行驶距离为b;

此车离开下匝道,于下匝道终点处进入某城市的地面道路,其行驶距离为c;

在这一城市的某道路右转,直行d的距离;

左转进入另一条道路,直行e的距离;

右转行进一小段距离f之后,到达目的地。

图4-1:车辆长距离行驶路径示意

根据距离不同,a→b→c→d→e→f的行驶路径可分段描述为出发→主要行程→转向→分散→集汇→本地道路→接入通道→到达。

主要行程功能在于确定可快速向目的地的“大方向”行进,其交通功能在于易行性(Mobility)。必须注意,“主要行程”不只针对高速公路,凡是旅程中保持行进方向或行进路线固定,且长度最长的一段都可视为“主要行程”。

转向是指旅程中单纯的转换行车方向,主要用于行车路线转换。

分散指此段道路可以让转向前道路上的车流分散行驶,例如与高速公路匝道连接的地方性道路可分散高速公路的主线车流。

集汇指想到达某一小区域范围,车流必然集中的道路。

本地道路指小区域范围内,连通两点的路段。

接入通道指直接通达私人宅邸或特定建筑物的小路。

如前述图4-1的案例,某人长距离旅程,由出发的起点至目的地的总移动长度可以表示成:总移动长度=L=a+b+c+d+e+f。

每一旅程都由不同行驶路径共同组成,凡是长距离的车辆行驶必有一段为“主要行程”,如图4-1中的“a”,“主要行程”位于高速公路,在总旅行长度中最长,且具有以下特性:① a>b+c+d+e+f ;② a/L>1/2。

当然,利用高速公路的中、短距离旅程,其“主要行程”长度可能并不适用上述关系,不过无论哪种旅程,车辆行驶于路网中,其行驶路径必然改变

道路分类系统
道路运输与道路交通

在描述道路分类系统之前,必须先明白“交通”与“运输”的关系,如图4-2所示。

图4-2:“交通”与“运输”的关系示意图

参考图4-2,交通与运输存在以下几点差异:

在特定运输架构下探讨交通问题才有意义,即“交通”包含于“运输”之中,例如:道路运输领域下的道路交通工程与管理。

“运输”是指利用运输工具(简称运具),将人或物由某地运送至另一地的行业属性或经济活动,例如公路运输、航空运输……

道路运输中的“交通”分广义与狭义两种。广义的交通是指运具在运输过程中产生的现象,即人、车、路、环境四者呈现的相互“动态”关系。狭义的交通则是指道路上车辆、行人行进时所展现的特性,例如:交通流、交通量、交通工程……

道路分类逻辑

道路运输领域中的道路应该如何分类?对此,可能见仁见智,百家争鸣,不一而足,不过总体而言,在规划设计中或已完工通车的道路分类,可以由以下角度考虑

依道路交通功能分类

依行政系统分类

依地区分类

依地形分类

依工程技术等级分类

依设计速度分类

依服务水平(LOS,Level of Service)分类

依建设方式分类

依建设时间分类

依通行运具分类

依事故率分类

依旅游景观功能分类

依运输任务属性分类

依车道数分类

依道路编码系统分类

依道路管理维护方式分类

世界各国依据国情不同,都有其独特的道路分类系统,但不论其分类的方法或逻辑如何,终极目标相同,都是为了建立明确的设计规范、标准、准则、指南等,同时可以与道路管理养护机制完全整合,且适用于全体道路使用者。然而无可争议的是,上述各分类方法中,从道路交通工程规划与设计的角度来说,“依道路交通功能分类”最为关键

客观来说,道路分类是一个极为庞大的议题,牵涉众多其他专业领域,例如城乡规划、城市规划、土地使用、空间格局架构等,不同领域的主观立场或强调的重点可能不同,由于篇幅有限,在此仅从“道路交通功能”一项深入探讨道路分类系统。

道路交通功能

依据AASHTO 2011、2017年出版的绿皮书 [1],道路承担的主要交通功能有:

易行性(Mobility),使车辆可快速往目的地方向行进的特性;

可及性(Accessibility),使车辆可方便接近且能抵达目的地的特性。

另依据美国运输部联邦公路局(FHWA)2013年的项目研究“道路功能分类的概念、标准和程序(Roadway Functional Classification Concepts,Criteria and Procedures)”[2],可将影响道路功能分类的因素分为两大类

主要关键因素

易行性(Mobility)

可及性(Accessibility)

次要相关因素

旅行效率(Efficiency of Travel)

集散功能(Collecting Performance)

接入点(Access Points)

限速(Speed Limit)

相邻道路间隔(Route Spacing)

年平均每日交通量(AADT,Annual Average Daily Traffic)

旅程长度(Travel Length)

车道数(Number of Travel Lanes)

区域特性(Regional Significance)

综上所述,道路的主要交通功能可定位为易行性、可及性,此无疑义。道路规格或等级不同,其承担的主要交通功能也有明显差异,但在组成路网的各条道路中,一定有某部分道路主要承担易行性功能,而某部分道路主要承担可及性功能,这样驾驶人才可快速(易行性)且方便到达目的地(可及性)。同时,为实现驾驶人能快速往目的地方向移动,其关键点在于道路的设计速度,也就是说设计速度在易行性中占极重要的关键地位。因此,道路的主要交通功能又可扩展为三大核心,即:

易行性(Mobility);

可及性(Accessibility);

设计速度(Design Speed)。

依AASHTO绿皮书[1]所述,道路功能定位与道路交通工程规划设计之间的关系为

“当项目进入设计阶段之前,应做好这个项目的道路功能分类定位判断。”(Functional classification decisions are made well before an individual project is selected to move into the design phase.)

“道路功能分类应做专项,且与道路规划和设计过程相结合。”(The use of functional classification as a design type should appropriate integrate with the highway planning and design process.)

由此可清楚看出:

必须先明确道路功能定位后,才能进入道路设计阶段;

如果没有确定道路功能强行进入设计阶段,则设计内容目标不明确立足点不稳,必有后遗症;

道路功能分类、道路功能的明确定位与道路的规划与设计是三位一体的,不可切割,其目的在于保证交通空间与生活空间、游憩空间等各空间机能有效契合于天地之间。

参考文献:

[1]AASHTO, A Policy on the Geometric Design of Highways and Streets, 6th Ed., Washington, D.C., 2011.

[2]Determination of Stopping Sight Distance, NCHRP Report 400, 1997.

往期连载

徐耀赐:道路交通工程规划与设计应考虑人车路的先天条件限制 丨连载(五)

徐耀赐:道路交通工程规划设计必须适应人的能力丨连载(四)

徐耀赐:正确的信息传输可辅助驾驶人有效完成驾驶任务丨连载(三)

徐耀赐:道路及街道几何设计应遵守八大控制准则丨连载(二)

徐耀赐:道路交通工程规划与设计的上位指导思维丨连载(一)

《道路交通工程规划与设计》一书经作者徐耀赐授权在交通言究社刊载,供读者朋友学习、参考,未经授权,任何单位、个人不得转载、发表、摘录、出版。

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