適於城市發展軸的路網分流模式的製作方法

2023-04-29 11:33:11 1

專利名稱：適於城市發展軸的路網分流模式的製作方法
技術領域：
本發明屬於城市路網規劃設計與交通管理技術領域，涉及路網規劃、道路斷面設計、交叉口交通管理與控制。本發明根據社會機動車輛、公交車輛、自行車的運行特點，結合交通信號的協調處理規律，使公交、自行車在適於城市發展軸的平面路網中實現了交通分流，並提高了運輸效率。
背景技術：
迄今為止，學者們對城市發展軸進行了大量的研究。我國的城市布局結構面臨巨大的問題，比如圈層式發展，俗稱攤大餅，幾乎成為我國平原地區大城市、特大城市的共同特點。圈層式發展也就意味著城市沒有形成一定規模的城市發展軸，或稱城市走廊。城市交通走廊並不是一個新概念，關於走廊和交通運輸的概念是多種多樣，如產業帶、產業密集帶、運輸通道、交通經濟帶(TrafficEconomic Belt)、開發走廊等等。自從1930年代英美帶狀開發時期開始，開發走廊的概念得到了提煉，現在已被很多國家作為一種城市規劃的方法。城市走廊發展到一定程度又可稱之為城市發展帶，是促進多中心城市布局的有利條件，可以認為培育城市走廊是改善城市布局結構的基本方法之一。
國外學者Naude的報告對於描述地方城市活動走廊概念的關鍵特徵提供了有益的觀點(參見王金秋譯，Carey Curtis著，地方城市活動走廊一種真正整合土地使用和交通規劃的有效方法，[J]，國外城市規劃，2002第6期46-48)。這些關鍵特徵包括1、「活動主幹道」(Activity Spine)是能夠平衡各種交通方式的一條主要道路。在這個概念中，由私人小汽車提供的可達性是一個重要組成部分，但是將處於低速環境中，與其他交通方式取得平衡，其中包括公共運輸(軌道交通或常規公共運輸)、步行和自行車交通。這條道路應該能夠容納較大容量的交通，但應該通過與土地使用活動相聯繫的方式來進行；2、「機動化走廊」(Mobility Corridor)，與活動主幹道相平行。其主要目的是為城市間的出行提供一條快速通行的交通路線。它應該與活動主幹道之間具有頻繁的連接。機動化走廊可以是為私人交通提供服務的快速路，或者是為公共運輸提供服務的軌道或公交車道；3、「活動節點」在活動主幹道的沿線分布。活動節點包含一些主要交通生成點，如商店、醫藥中心、醫院和運動場等。位於走廊兩端的活動節點是大都市地區重要的商業和就業節點；4、「活動走廊」位於活動主幹道的兩側，它包含了在主幹道步行距離範圍內的大量人口，以及沿著主幹道運行的公共運輸；5、在走廊之間應該保持合理而現實的空間以及強大的相互聯繫，以便它們能夠成為合理走廊網絡的組成部分。
巴西的庫裡蒂巴市對城市發展軸的路網布局進行了有益的探討，並取得了巨大的成功，形成了高效率的以公交為主導的複合發展軸。該市沿著五條軸線發展(海星狀)。居中的道路又包含兩條高速公交車通道(道路中央有兩條嚴格的公交專用道)，兩側是地方道路，再往一個街區之外分別是進出市中心的兩條較寬的單行通道(參見喬納斯·熱比諾維茲 約瑟夫·雷特曼，庫裡蒂巴的城市規劃，[J]，城市發展研究，1999年第2期13頁；王駿陽，庫裡蒂巴與可持續發展規劃，國外城市規劃，[J]，國外城市規劃，2000第4期第10頁)。
南非的理論分析指出發展軸應當包括不同等級、功能的道路，他們之間應當相互配合，與城市中心區便利聯繫，對土地混合利用的促進、對多種交通方式的培育與相互轉換的促進、政策與措施的協同有助於發展軸的培育。庫裡蒂巴的成功經驗則提供了一種模式化的發展軸路網形式發展軸包括具有快速公交專用道的快速路，兩側與城市中心區聯繫的單向地方道路和多層次的公交體系。但我國的傳統路網規劃卻極少具有上述特徵，主要存在如下問題1、發展軸依託道路的數量不足，路網結構層次單一，存在「以車為本」的傾向我國不少大城市的發展軸往往依託高等級道路，比如一級公路、快速路、高速公路，或街道外交通(即軌道交通，但該類情況較少)。在道路體系內，快速路一般不考慮公交運行，可能原因在於公交的運行要求會導致快速路建設費用的提高以及人們對公交優先認識的不足。而且一些城市制定的城市發展軸往往依託少數道路，其路網形式為樹枝狀，加大了交通走廊實現快慢、遠近、通達交通分流與實施公交優先的難度。另外，對環路的過度重視也往往意味著由於環路的切割而導致低等級射路的切斷，導致射路的層次性較差，比如丁成日指出「北京交通規劃不合理的主要原因是土地利用與城市交通規劃的脫節。環線交通網絡不僅阻斷了城市中環與環之間、環內與城市外圍的聯繫，限制了城市的發展活力，而且造成了嚴重的交通堵塞。」(參見丁成日，中國的城市人口密度高嗎？[J]，城市規劃，2004年第8期47。因此目前的環路加放射的路網體系就會與公交客流的OD聯繫方向發生衝突。當前的發展軸往往「以車為本」，強化了圈層式的可達性特徵。
2、發展軸的主次支路網多為方格網，軸向方向並不具有速度優勢在我國的城市路網規劃中，低等級道路(主幹路、次幹路、支路)的路網多為方格網。方格網道路具有容量大、交通分布均衡的特點，這種路網在城市中心區是比較適合的。但這種路網最大的特點就是各方向的速度是一致的。而發展軸必須具備軸向方向的速度優勢，其相應的路網應當為矩形。這一點並沒有在現有的路網規劃中體現出來。
從相關文獻資料的分析來看巴西庫裡蒂巴的城市發展軸路網，但其造價似乎偏高。到目前為止，我國尚未出現機動車、公交、自行車分流的高效、低造價路網組織模式。

發明內容
本發明的目的是提供一種可以實現機動車、公交、自行車分流的高效、低造價路網組織模式。
本發明的技術方案是1.發展軸方向採用雙向機動車幹路(可以布置較窄的自行車道)，軸向幹路的間距宜按400到500米考慮；軸向幹路的也可由距離較近的對偶單向道路組成；2.垂直發展軸方向的幹路採用對偶的單向道路(稱為對偶道路組，對偶道路可以布置自行車道)，對偶道路的間距宜按70到150米考慮；3.對偶道路組的單向道路的行車方向表現為相鄰對偶道路組之間的相鄰道路為同向，對偶道路組的間距宜為500到600米。對偶道路組的單向道路的行車方向也可表現為相鄰對偶道路組之間的相鄰道路為異向，因效率低於前者，故建議使用前者的組合方式。
4.在距離軸向幹路之間，離開距離軸向幹路80到100米的位置，可以布置若干條平行軸向道路的公交專用路與自行車專用路，或者公交與自行車道路，或者具有公交專用道的其他道路斷面組織形式。
5.該路網在軸向方向具有非常高的客運能力，組合軸的運量不次於輕軌或地鐵的運量。
本發明的效果和益處及技術經濟分析1、發明路網模式的軸向幹路每車道通行能力為900pcu/h左右，而原路網模式的幹路通行能力一般小於800pcu/h。
2、發明路網模式的路網密度較高，幹路與支路體系的路網密度比值為1∶2或1∶3，與我國城市道路規劃設計規範建議的路網等級結構非常接近。
3、可以安排商業開發、用地出入口，從而有助於理清道路功能，促進城市開發。
4、在軸向方向上可以提供若干條公交專用路，公交專用路的單向通行能力可以達到7000到10000人次/小時。那麼提供三條這樣的公交專用路就相當於一條輕軌線路的通行能力。輕軌的建設成本較高，客運能力所要求的門檻也較高，而本發明的路網模式所提供的軸向客運能力可以循序漸進的建設與利用，適於城市發展軸形成的初期，也適於中小城市，具有很強的適應性，適於BRT(快速公共汽車)的運行要求。而且，這種路網提供的公交專用路也允許改建為軌道交通線路。


附圖1發展軸路網組織模式示意圖。
圖中1單向幹路-1，2單向幹路-2，3雙向軸向幹路，4公交專用路-1，5公交專用路-2。
附圖2發展軸方向幹路體系的交通運行圖。
圖中縱軸為時間，橫軸為距離；T為紅綠燈周期；L為對偶道路組的間距。
附圖3公交專用路-1的交通運行圖。
圖中縱軸為時間，橫軸為距離。T為紅綠燈周期；L為對偶道路組的間距。
附圖4公交專用路-2的交通運行圖。
圖中縱軸為時間，橫軸為距離。T為紅綠燈周期；L為對偶道路組的間距。
附圖5路網組織模式兩個周期每隔1/7周期時間間隔的運行模擬圖。
圖中中間矩形案箭頭方向指示出運行模擬圖的時間排序。南北向較短的成組的短線表示公交車輛車隊；與圖1中的路網相對應的道路的位置上的線條表示社會車輛車隊。該圖省略了轉向車輛。
具體實施例方式
以下結合技術方案和附圖，詳細敘述本發明的具體實施例。
在此，以對偶單向道路組的間距為600米，軸向道路的間距為500米，對偶道路間距為90米為例進行說明。
1、幹路信號配時幹路交叉口為單向路與雙向道路組成的交叉口，可以採用兩相為信號控制，相鄰路口做協調處理。建議幹路交叉口信號燈時取100秒(周期可根據交通量而定，這裡僅為舉例)，按兩相位進行信號配時，各交叉口做適宜的交通渠劃。這樣軸向的建議車速為43.2公裡/小時，單向道路的建議車速為36公裡/小時。軸向道路的有效率時長取47秒，單向道路取39秒。
2、幹路路段通行能力分析交叉口的通行能力決定了路段的通行能力。根據信號配時，軸向道路的路段通行能力可以達到每車道900pcu/h(標準小汽車/小時)，單向道路可以達到每車道800pcu/h/，因此該路網體系的運輸效率略高於現有混行路網模式。
3、公交專用路的信號組織與優先原則在單向道路的任何位置均須且只需保證單向道路39秒的有效綠燈時，然後根據綠波交通配時要求對響應路段的公交專用路進行信號配時並安排合理的相位差。公交專用路在與其他道路相交時採用公交優先原則，即與之相交的路口的信號配時由公交專用路上運行的公交確定(單向對偶道路除外)。
4、公交專用路的布置為了測試公交專用路可用的布置位置，本人按圖5所示的路網進行了位置分析。圖5中中間矩形案箭頭方向指示出運行模擬圖的時間排序。南北向較短的成組的短線表示公交車輛車隊；與圖1中的路網相對應的道路的位置上的線條表示社會車輛車隊。該圖忽略了轉向車輛。運行結果表明，圖示的這些位置均可布置公交專用路，具體布置幾條應考慮合理的路網間距，本發明認為在軸向道路間至少可布置3條公交專用路；本發明所稱的公交專用路並不排除在不影響公交正常運行情況下增加其他用於社會車輛的車道或停車空間。
5、自行車專用路的布置建議在接近軸向道路之間路段的中間位置自行車道，但應保證公交優先。也可只布置兩條軸向的公交專用路，將中間的道路作為自行車專用路或步行街。
6、路網布置的基本原理圖3、圖4說明了在合理配時情況下，在保證幹路體系協調運行情況下，公交專用路的運行時間可以得到保證，並具有合理的停站時間，速度為軸向幹路車速的一半。那麼公交幹路的運送速度為21.6公裡/小時，並具有足夠的綠波帶寬。
7、交通模擬結果分析發明人用德國VISSIM交通仿真軟體對本發明的路網模式進行了測試，證實了上述分析結論。
8、適用範圍與主要技術參數上述分析是針對假定路網的分析，實際上該路網模式可以在路網間距、信號配時、發展軸的方向、線型方面均可有所變化。
1)交通量與紅綠燈信號周期適合的信號周期為80到120秒，幹路路段通行能力接近或小於900pcu/h每車道。
2)路網間距軸向道路間距、對偶道路組的間距可介於400到600米之間。當然也可以選取建議路網間距的整備數。
3)發展軸的線型城市發展軸未必為直線。實際上本發明的路網組織模式也可用作曲線型的發展軸。
權利要求
1.一種適於城市發展軸的路網分流模式，其特徵是1)發展軸方向採用雙向機動車幹路或由距離較近的對偶單向道路組成的道路組；2)垂直發展軸方向的幹路採用間距為70到150米的對偶單向道路組；3)對偶道路組的單向道路的行車方向表現為相鄰對偶道路組之間的相鄰單向幹路的行駛方向為同向或方向不同；4)在距離軸向幹路之間，離開距離軸向幹路80到100米的位置，布置一條或若干條平行軸向道路的公交專用路或自行車專用路，或者容許公交與自行車通行的道路，或者具有公交專用道的其他道路斷面組織形式。
全文摘要
本發明屬於城市路網規劃設計與交通管理技術領域，其特徵是發展軸方向採用雙向機動車幹路或由距離較近的對偶單向道路組成的道路組；垂直發展軸方向的幹路採用對偶單向道路組；對偶道路組的單向道路的行車方向表現為相鄰對偶道路組之間的相鄰道路的行駛方向為同向或方向不同，同向布置模式的效率較低；對偶道路組的間距大於對偶道路組組內兩單向道路之間距離的2倍。在距離軸向幹路之間，離開距離軸向幹路80到100米的位置，可以布置若干條平行軸向道路的公交專用路或自行車專用路，或者容許公交與自行車通行的道路，或者具有公交專用道的其他道路斷面組織形式。本發明的效果和益處是具有效率高、造價低的優點。
文檔編號G08G1/00GK1737261SQ20051004717
公開日2006年2月22日 申請日期2005年9月8日 優先權日2005年9月8日
發明者蔡軍, 王 華 申請人:大連理工大學