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Smart transportation
智慧交通

城市道路上普遍存在的一些设计和管理缺陷

2024.08.27
智慧交通

       随着对交通流理论和交通工程认识的不断深入,重新审视我们的道路,会发现一些不太容易引起重视但却是交通工程上显而易见和普遍存在的缺陷乃至错误。

       这些问题,不仅影响着城市道路的通行能力,影响着用路人的出行体验和城市形象,在很大程度上也影响着治堵工作的效果,很多这样的错误集合在一起甚至让城市道路交通的治理之路越走越没有方向,很多问题明明是交通流质量问题,却不得不去向运输规划寻求答案,甚至导致一些对策“霸王硬上弓”,在条件不成熟的情况下,想方设法逼着老百姓放弃最依赖的出行方式,而忽视了老百姓的生存成本、承受能力和维生需求,制造了不少社会冲突和不稳定因素。梳理和重新审视我们在交通工程上设计和管理上被忽视的一些典型问题,迫在眉睫。

        缺陷1:路口的转弯半径过大,形成秩序和安全黑点,增加穿越难度,引发延误和拥堵感受,耗费警力

       近年在一些比较发达的城市,已经多次出现失控的机动车撞入街角准备过街的人群的惨剧了,但是这些惨剧并没引起专业人士的重视,检讨一下为什么会有那么多的行人站在路缘石下的车道空间内等候过街信号,为什么人流并不多的小路口会延误积压了那么多的行人!

       为了使低比例的大型车辆也转弯顺畅,我们的城市道路在交叉口位置普遍使用了大转弯半径的设计标准,而且由于自行车道在我国城市里的普遍存在,路口内的实际可用路面空间还要更大。

       下面两张照片拍摄于同一交叉口,是从副驾驶的位置观察路口(见下图2、3)。偌大的右转弯半径,导致等候过街的人们都自发地暴露在右转机动车行车轨迹内,因为这里是最能利用等候时间前移以提高过街效率的位置。这样的交叉口,交通秩序怎么能好?延误能少?

       这个错误设计对交通流的控制效果是灾难性的。它最大的问题是增加了交叉口的面积,迫使路缘石和停止线后移,不仅鼓励了机动车的高速转弯和选择行驶轨迹的自由度,加大了所有道路使用者(行人、自行车和机动车)过街的距离、难度和时间,增加了交通流的切断时间,而且压缩了行人过街前等候信号灯的驻足区(缘石外驻足区面积缩小且远离对岸,信号灯等候时间越长,越会有耐心不足和警惕性不高的人跨越缘石进入机动车道等候过街绿灯),使行人更容易暴露在机动车的转弯观察死角和冲撞范围里。千万不要小看停止线的这个后撤,如果路口是30米宽,停止线后撤3米,就等于直接增加了10%的过街距离,导致通过能力下降。

       加大转弯半径,唯一能改善的是右转弯的车辆速度。但是在城市的大部分道路里,右转弯车辆要和行人与非机动车进行谈判,要在三角通视视距不佳和路况复杂的情况下操作右转弯,这时的速度应该非常低,根本不应该鼓励高车速。哪怕是大型车辆右转弯,也应该强迫其在小半径情况下充分减速甚至侵占逆行车道轨迹缓慢转弯(见图3和4),而不是让大型车以较高的速度和不惜因内轮差的存在从侧后方横扫行人初始过街和非机动车的等候区。我们交叉口的很多事故与路口车速过高和转弯半径太大有关。

       所以,僵化地使用过大的转弯半径是城市道路里最典型的交通工程错误之一,道路上的很多拥堵与延误,很多交通事故,很多秩序混乱,都与此有关。按照“绿皮书”的规范,城市道路的转弯半径应该是15英尺(4.6米)之内,有自行车道的,也只有20英尺(6.09米),只有频繁出现大型专用货运车辆的通道才会使用30英尺(9.14米)的转弯半径。近20年兴起的新城市主义风格,更是主张路口的转弯半径在0-10英尺(0-3米)之间,目的就是尽量压低车速,提供安全的同时,用更短的行人过街时间促进通行效率的提升

       缺陷2:简单地拓宽路口而忽视了路口上下游的直行车道对齐和运力匹配问题

       在很多地方,简单地把拥堵的原因归结为车多路窄,也就是道路资源不够,而忽视了交通流如水的特征——事实上,一条顺畅的车道的通行能力,往往可以匹敌两三条车速不均匀和有各种干扰因素的车道,特别是当道路上有路口时,交通流会在路口前减速,这种减速会导致流量的堆积,从而导致车辆外溢,引发干扰型延误向上游和周边扩散,所以,路口的直行交通流顺畅度的保护价值往往会远超增加车道数量的价值。

       而我们在传统上,为了减少路口延误,特别是减少信号灯延误,增加绿灯时的通过车辆,往往会先去拓展道路和路口宽度,在路口区域增加车道数量,以为这样就能够提高通过效率。而事实上,这样做的前提,首先应该是直行车道真的不够用,这就需要测算通行能力和流量,分辨是因为信号不合理导致的流量堆积还是流量超过了车道通行能力的科学阀值(一条车道一小时能通过1900辆车,算些损耗,灯控路口的直行车道一小时也应该能通过约850辆车),同时,我们还要考虑因增加路口宽度而拉长的过街距离的代价是否合理,要考虑在增加了车辆因变换车道而带来的各种冲突型延误导致的拥堵搬家问题是否可以控制。

       目前,我们经常会遇到的一个典型错误就是在拓宽的交叉口,缺少渐变段的设计,或者渐变段设计错误,导致路口两端的直行车道对不齐,甚至出现在上游入口直行车道多于下游出口车道的情况,比如常见的3进2出、4进3出的配置,加之右转车辆挤入下游出口车道,上游左转车道对着下游出口的直行车道等,导致用路人需要在路口里判断和操作的复杂度增加,车辆运行轨迹不固定,交叉口下游出口段秩序混乱,交通流不顺畅,通过效率降低,事故多发。

       缺陷3:交叉口上游接入车道缺少渐变段和蓄流车道长度不足,车道主辅功能不分

       车辆通过交叉口前,需要降低车速选择车道和等候适宜的时机通过路口,这就会引起车辆排队(此时交通流未必完全停止运动),排队的车辆会影响后面继续驶来车辆的车速,所以,在交叉口上游需要有主车道和辅助车道的配置,要为寻机换道而减速和排队等候的车辆提供足够的空间(渐变段和蓄流段),否则就会引起秩序混乱乃至事故,这就是车道导流线的由来。在什么位置进行这种梳理和调整车道宽度,都需要专门的流量特征调查,并要根据需求设定车道导流线的长度。最不应该有的设计,是不分车道的主辅功能,把交叉口车道布局和信号配时错误导致的拥堵理解成路面不够宽,然后拓宽道路,把一条直行车道直接变成了转弯车道,导致要直行的车辆无法选择操作点进行顺畅的变道和交织操作,频繁诱发路段的延误拥堵和事故,这个问题不解决,仅仅依靠信号灯控制和配时,是无法真正提高道路通行能力的,结果甚至会更糟。

       缺陷4:自行车道过宽和控制方式粗糙的问题

       自行车道过宽,会鼓励机动车的侵入,这是稍微懂些交通控制技术的人都知道的,但这不是问题的全部…… 

       高速运动的物体,需要的不是超过自身动作幅度宽度的轨道而是运动轨道外侧的宽容度。机动车如此,自行车亦如此!自行车也是车辆,骑行也是运动状态,所以也需要识别视距、运动轨迹参照坐标和车道以及车道外侧的冗余空间;为减少冲突,自行车也需要排队行进,而不是一窝蜂地你追我赶,否则在交叉口位置就会造成多点冲突,增加驾驶人和骑车人的操作难度,让危险系数大幅度增加。一辆机动车一次遇到一辆自行车做交织,冲突是1×1,遇到两辆就是1×2,所以不应该让一辆机动车右转弯时遭遇1×N的困境,而是做1×1、顶多是1×2的设置,再多则会严重影响通行效率,增加事故率。冲突点示意(图10)

       自行车骑行的基本宽度是0.8米,骑车人需要与路侧障碍物保持一定距离,加之骑行时会出现摇摆,所以车道宽度在1.2~1.5米为常见,如果考虑流量很大和两人并排骑行或者频繁的超车需要,2.5米的宽度是合适的(这个宽度已经会有机动车侵入行驶或停放,要考虑设置沿途和入口的阻挡设施了),而且只要是双车道配置,路口段就应该有车道线,自行车应该在车道内排队行驶,这与田径赛场的跑道需要画线,短距离冲刺的项目需要严格遵守跑道边界的道理是一样的。

       自行车道的存在,也会导致路口转弯半径的加大,在这种情况下,有两种对策,一种是让直行自行车与右转机动车提前完成交织换道,一种是考虑设置弹性柱、标线、渠化岛等形式约束机动车的转弯轨迹,保护自行车(见图15)。

       之所以在路口前提前让右转机动车换到最右侧车道的原因,是因为路口内的驾驶任务负荷本身就很重,驾驶人需要对很多常规记忆习惯中建立的风险点和突发情况做准备,所以在路口外提前分担一些,将右转的机非谈判压力提前释放掉,可以提高车辆在路口里的通过效率,这对于各个方向的交通能力改善都有益处。

       缺陷五:交叉口控制过分依赖信号灯,特别是信号灯配时粗糙,导致延误增加和交叉口面积持续扩大

       交叉口是不同方向交通流谈判路权的道路空间,顺、控、缩,是交叉口交通流控制的三个基本原则。顺,就是要尽量让交通流通过的顺畅,减少无谓延误;控,就是要控制住各种交通流的运动轨迹和次序,建立通过秩序;缩,就是要尽量缩小交叉口两端的间距,缩小通过交叉口的耗时和延误。所以,能通过用路人自行谈判通过的交叉口(很多路口大部分时间还存在很多交通流间隙),就不需要使用信号灯强制延误(常规情况下,日流量在1万辆车以下时,不建议使用信号灯)。

       交叉口控制措施的逻辑顺序是:无控制交叉口(标志标线都没有),靠“让行”标志和标线建立秩序的交叉口,靠“停”标志和标线完成控制的交叉口(让和停控制也用于环形路口),靠信号灯实现控制的交叉口,从某种角度说,信号灯必然造成交叉口通行能力的损耗,所以是不得已才能使用的措施。很多因为信号灯延误导致的交叉口延误和拥堵问题,不能依靠不断的拓宽路口面积来解决,这样很容易导致更大的延误和拥堵。交叉口一个信号周期内的延误,不应超过80秒,否则就会积压太多的交通流量甚至溢出,给放行和秩序带来难以克服的难题,在交通流量低时,还会导致大量浪费。很多问题应该依靠交通工程手段解决,不能都依赖信号灯。

       缺陷六:普遍粗放限制路侧停车,导致无谓交通流量增加和道路资源的浪费,严重影响城市经济活动。

       城市是有城的市,就是有拱卫设施的交易场所,交通流对城市而言,远不止于“过客”和“侵占”城市公共资源的身份,而是一座城市的“财源”。纵观发达国家的发展历史和城市起源,我们就会发现,城市对人流的吸引构成了有经济价值的交通流,而交通流的移动能力与驻足条件,会决定一个地区的商业活力和土地价值。交通流构成的“财源”,就是我们常说的营商环境的那个“商”,如果让流动在城市里的“财源”都无法驻足,都变成了“过客”,这个损失是巨大的,这也是为什么所有的国际大都市,都会想方设法在城市街道的路侧提供各种有限制条件的停车泊位,以方便商业需求的同时,减少为寻找车位而导致的无谓的交通流量。

       事实上,在城市道路上,主要的交通流阻力往往发生在路口段,路口段需要拓宽,就是因为如水的交通流在这里要减速导致的“淤滞和外溢”,而路段上往往没有太大的通行压力,与路口等量增加宽度后,并不解决疏导淤滞流量的问题;这些年,我国的城市道路大范围全线拓宽,这种做法并没解决在路口和路段的通行能力不匹配的问题,甚至因为增加了车道的横向干扰储量而导致情况进一步恶化,所以,从交通流特征的角度看,我们在路段上的闲置道路空间是很多的,如果能更细致地梳理道路断面,根据交通流的速度变化特征清点沿途单位的停车需求,把闲置甚至会干扰交通流效率的路面空间腾退出来给临时停车位,不仅可以更充分地服务城市经济,也可以对交通流质量的改善做出贡献。

       缺陷七:公交车道和公交停靠条件设计粗放,引发浪费、溢出和秩序混乱,阻碍交通流的顺畅运行

       在一些城市,持续增加公交专用道成了政治任务,但是在管理措施和技术上,有很多值得商榷的问题。比如公交专用道不允许大型社会客运车辆使用,不允许出租车使用,但是并没有一个地方统计公交专用道的实际客运效果。在很多国家,公交专用道(也许更应该叫大客车专用道)是允许载客的出租车甚至各种两轮车使用的,因为出租车高频次出行,多乘员,承担的实际运载人数高,而且出租车的存在可以降低小汽车的使用力度。

       公交车虽然运量大,看着效率很高,但其实是有很多先决条件的,盲目发展公交车和公交专用道,弊端也很多。这些先决条件不仅仅是考虑乘客数量和在本地居民出行方式的分担率,还有就是公交车的运动效率。如果公交车道设置错误,特别是公交车停靠问题解决不好,不仅严重影响公交车自身的运输能力,也会对沿途交通流造成致命干扰,处理不好,公交车就是移动的路障,而其中一个重要的难点,就是公交车停靠站。因为公交车为了靠边停车接送乘客,需要减速、换道、进出港湾等等的操作,这个过程,不仅涉及到乘客的出行时长,也是对交通走廊其他交通流的一个重要干扰。

       在公交港湾的设计问题上,有很多地方是欠缺的,由于渐变段长度和角度不对导致车子开不进去,进去后出不来,进去时对行人和非机动车造成伤害,进不去时占据主车道影响交通流顺畅度等,都是常见问题。仅仅一个驶入渐变段如何处理,乘客如何与非机动车互动等任务,都需要更专业的设计。

       缺陷八:忽视车道保持指令在疏堵方面的重要作用

       道路拥堵时,驾驶人什么操作会增加延误,让拥堵加剧?首当其冲的诱因就是失去耐心的驾驶人变更车道,也就是“排队理论”的“跳队”现象。机动车每次变更车道,并不是独立行为,会引起连锁反应,从要尝试变换车道开始,就会发生减速、放大与前车间距、改变轨迹、与另一车道的后车进行谈判的过程,这都会引发交通流的迟滞,后车一连串的降低车速和重新调整间距等,都可能导致更大的拥堵和延误,甚至事故。这就是为什么在一些发达国家的标志设置标准里,都有一个要求保持本车道勿换道的法规标志。这是一个重要的管理措施,强制要求每一个驾驶人在遭遇拥堵时,不要变更车道!

       “车道保持”指令,在交通管理上的作用是巨大的,但我们至今还没有充分的重视这个管理措施,路上不仅看不到指示标志提示在一些特定情况下禁止变换车道,目前虽然已经出现一些白色实线提示禁止变道,但是无论从驾驶人培训告知、标志警示和执法角度讲,特别是从治理拥堵的角度出发,这个工作都还有待加强。

       缺陷九:城市快速路车道功能未做区分,导流不充分,出入口配置次序和间距等不当引发多重交织冲突

       在城市内建立快速路,首先就是为了解决路径趋同的大流量交通需求的,用短时间的快速集中通行来降低社会整体的出行时间总量,提高社会资源利用效率。如果快速路频繁接入接出,做成短途运输线路,特别是不保护有持续直行和长距离跨越需求的交通流的效率,那么为建城市快速路所付出的很多代价,比如高额投资、对快速路左右两侧的交通流横穿阻断导致的额外绕行流量等,都很可能是不值得的。最糟糕的,是在快速路的出入口上游忽略了导流线的使用和车道功能的区分,不提供充分长度的辅助车道吸纳减速流量,让需要驶离快速路的车辆在主车道上减速和排队,让准备驶入主车道的交通流封锁要驶离主车道的交通流等,都是造成今天城市快速路能效低下的重要原因。从交通流理论出发,道路宽度内,并不能都做成主车道,要考虑换道需求,要有辅助车道,要有导流区,要让交通流顺畅起来!一条顺畅的车道的能力,可以相当于三条断断续续的车道的作用,车道三变二的位置,其通行能力甚至会不足一条车道,这就是为什么我们建了那么多的快速路而无法解决拥堵问题的一个重要的技术原因。

       对于城市快速路而言,交通流无法顺畅驶出时,在节点就会快速形成排队和拥堵溢出,这里面还有一些交通控制的技术问题,篇幅有限,点到为止。下面用三张图(图17、18、19)做简单示意。

       缺陷十:城市内缺乏货运通道和通行条件的规划与设计,导致货运车辆对交通流的干扰频发,事故不断,增加了物流成本,影响城市的营商环境质量和商业效益

       城市里的商业活动非常多,各种生活物资、商品、废品乃至生活垃圾,都需要货运车辆的运输。近年来,除了各种货运车辆,又出现了“快递小哥”的电动三轮小货车,这些车辆的运动能力(加减速)和对道路的要求与寻常的私家通勤车辆和办公车辆有明显的不同,加之过境货运物流的存在,导致城市交通管理相应有更复杂的客观挑战。

       货车路径的设置,不仅仅是矗立一块牌子写上“货车禁行”,而是根据货车的用途和运行线路的特点进行分拆。城市的基础设施就是服务各种“交易”的,可以说是“无货运不城市”。第一,需要明确货车的性质,对于货车通道上的货车要有准确的定义,以便有清晰的路权规划和有效的管理信息的传递通道。第二,在货车通道设置方面,要考虑两种货运需求,一种是服务本地单位的货运,路网范围更大,里程更长,而且这种货运线路上要考虑停车上下货的细节需求,精确到位置和时间;一种是穿越型货车可以使用的,也就是其行驶目的地和服务对象都不是本地机构,也基本不需要考虑停车需求;这些差异,就要求对全地域所有会产生货运需求的单位进行详细调查建档,对货运产生的数量和形式建立数据库。第三,要根据前两项考虑不同货运车辆的加减速能力特征,以便辨别其对交通流的影响,尽量固定货车使用的车道,不要让货车成为其他交通流的移动路障。

       在一些小型道路上的机构,如果没有货车通道接驳,也应该考虑允许货车进入,但是应该设置条件,比如:接送货的货车必须在最近的一个路口,使用最短的线路,最短的时间,直去直回。进入社区的垃圾车,很多就会遇到这样的情况。对于货车运输,还需将所有沿途的商业单位的停车需求进行统计调查,根据不同的需要,安排停车方式,规定停靠时间,原则上只允许装卸货物的货车停靠,并且使用告知标志明确时间范围和规则。比如,一些商业单位需要卸货装货,其停车方式被定义为限时驻车(Standing)而不是泊车(Parking),货车司机随车等待,即使是夜间,具体时长需要经过调查分析(美国纽约市规定这种停靠一般不得超过3小时)。在路侧已经有小轿车停放的道路上,也不是一定要完全禁止停车,这种停车方式叫Double Parking(双排泊车),如图,告诉货车司机可以停双排,但是不能占用自行车道,

       同时要尽量考虑降低对过境交通流的干扰问题。

       快递小哥在这次抗击新冠疫情中承担了极其重要的作用,现在快递货物分拣很多就在路边空地进行,快递车在非机动车道内如何行驶,与机动车混行时如何操作,都是应该有针对性地面对的问题……一座城市的路网,怎么能不考虑这种生命力旺盛的强悍需求?

       货运需求数据和通道规划,是随着城市和地区的发展年年变化的,这种变化宏观上看可能是零星的,但是对于一条街道和一个社区来说,忽视就可能是致命的,必须及时和持续地应对。发展成熟的城市、街区,如纽约,每年还需要根据经济活动变化需求调整大量的货运通道标志。为了让货车司机知晓货车通道,纽约市政府不仅印制了货车通道专用地图,电子版互动查询地图,还在市区和周边道路上,设置了大量的指引告知标志,仅在2015年,纽约市区一共设置的货车通道标志有4028块,预告和确认标志更多。(见表1)

       缺陷十一:非机动车道路网缺乏规划,与机动车路网裹挟在一起,相互干扰严重

       我国机动车普及也就是20年的时间,所以城市的路网曾为自行车提供了大量的行驶空间,而且一度并不把自行车当作一种车辆来进行交通流控制,因此也没建立清晰的车道逻辑,机动车数量快速增加后,道路空间内的交通流速开始提升,差异化变大,于是开始为适应更高速度的交通流运动就向外挤压相对低速度和小体量的交通流的运行空间,但这种方式,直接拉伸了非机动车的骑行距离,比较典型的就是立交桥和快速路的快速发展,导致自行车的捷径线路被截断,骑车绕行的距离越来越长,消耗人的体力和时间越来越大,这是一个严重的疏忽和错误。

       自行车有很小的转弯半径,靠人力驱动,并不需要像机动车那样的转弯方式和过街方式,1.2米宽的路径就可以让自行车排队穿行,如果自行车线路是独立的,利用城市里的大型道路的隔离空间、背街小巷、公园、绿地和广场空间等,完全可以根据交通流的起点和终点特征,设置专门的非机动车专用通道(单向和双向兼有)路网,可以大幅度提高自行车的使用效率、便捷性和用量,这样做,也可以减少非机动车流和机动车的相互干扰,提高机动车的运行效率。

       自行车运动的专业教练,市民群体等等。

       · 深蓝色线条是读[Wxl1] 用途骑行车道,机动车不能进入;深蓝色虚线是多用途骑行路线,路面没有硬化;

       · 绿色宽线是自行车大道,绿色街区,有为自行车提供的标线和引导标志;

       · 绿色窄线是机动车流量低的共享道路;

       · 浅蓝色线是机动车流量大,但是有自行车道或者硬路肩;橙色线是机动车流量适中或偏大,但是最外车车道比较宽的共享道路。

       这方面的工作,有三个重点:

       第一、道路断面重塑,这是优化交通流质量,减少机非互扰和提高骑行便捷度的关键;第二、完善和增加引导标志和标线的设置,这些针对自行车的专用标志标线有劝导使用、指引和控制优化的多重价值,应该出现在各种自行车道上,美国的规范是,每个路口要设置自行车道指示标志,如果长距离没有路口,自行车道指示标志每500米要设置一块;这种设置的好处,不仅在于为骑车人提供路径引导和阶段目标式的激励,也可以不断提醒机动车驾驶人骑车人的存在。第三、多手段隔离设施的专业设置,根据交通流速和特征,设置安全和舒适的隔离方式又不破坏道路的容错能力和灵活性,是一项专业技术,不能简单地使用铁围栏简单化,即不安全也破坏环境舒适度和景观,因篇幅原因,点到为止。

       缺陷十二:不重视步行道有效宽度的维护,缺乏步行行走模式的引导、控制与保护技术运用

       行走,是需要空间的,这就涉及到基础步道宽度。行走空间包括了横向和纵向空间。直立的人体横断面占据空间一般是45X60厘米左右,也就是0.28平方米。考虑到人的行走状态需要缓冲面积,会使用0.75平米/人的占地面积(见图11,EXHIBITI11-5)。步行的人,需要一定的前进空间以迈开腿脚,这个空间非常关键,是由迈步距离和目测距离组成的,其大小将影响到步行的速度。但这个空间会受到人流密度的影响。

       所以,为了避免行人间的相互横向干扰,一般要为每个人提供75厘米宽的行走空间。如果是两个熟悉的人,每人可以接受60厘米的宽度,这种宽度下两人可能会在行走中有肢体接触。在很拥挤时,这种横向行走空间的压缩宽度才会出现。所以最基础的步道有效宽度要达到1.2米,1.5米会比较理想,新城市主义提倡的1.8米的步道最小宽度,考虑到了两个并排行走的人和中间需要侧身避免来人的空间。如果宽度不够,行人就会尝试寻找别的空间行走,很多走入机动车道或非机动车道的情况,与步行空间不足有关(另一个影响行人使用步道还是机动车道的诱因是照明,我们的道路上,把太多照明放在机动车道而不是行人步道和自行车道上了,篇幅原因,这里点到为止)。

       保障步道的有效行走宽度是基础要求,这样才能让行人有效和顺畅地使用步道。这也是考虑超越条件和行人各种需求的起点。有一些步道障碍物以及路缘石等,参见图13和表2。往往迫使行人躲避开,所以在计算步道宽度时,要考虑有效的宽度。在地摊活跃时间段,步道空间的哪些部分是可以被占用而不影响有效通行的,需要统计和测算,比如早晚高峰段,通勤主流步道就要提供更大的有效宽度,这有利于提高行人步速。

       步道有效宽度的计算公示是:WE = WT–Wo

       WE = 步道有效宽度(英尺),

       WT = 步道总宽度

       Wo = 步道上障碍物的宽度和行人躲避的间距之和(英尺)。

表2  道路上各种典型障碍物的占路宽度

       一个城市的管理水平,去看看一座城市的行人步行条件,就可以得出基本的结论了。

       图14 是交通工程领域著名的、在大量专业交通工程师持续修订的下的出版物《公路通行能力手册》,其中关于行人步道的服务水平评价指标。依据行人密度,可以判断出步道的服务感受,这种指标,比仅仅是喊行人优先的口号,要具备更容易测量的工程评价性。

       缺陷十三:斑马线与信号灯的路权困惑

       在我国,“斑马线”被理解为行人优先的过街位置,信号灯被理解为分配路权的交通控制设施,这个理解,带来了不小的困惑,最典型的,就是信号灯红灯时,错误进入斑马线的行人还有没有优先通行权?机动车如果应该避让失败导致的事故,包括突然停车被后车追尾,责任应该是谁的?类似困惑还有很多,为什么会这样?这要简单说几句斑马线的由来了。

       实际上,在斑马线问世前,人行横道的概念就存在了。人行横道的概念和斑马线的概念都是舶来品,英式英语一般用 pedestrian crossing,美式英语更常用crosswalk,是分配给行人横穿道路的地方,表示的是一个路权冲突发生和处置的点,这时的概念,并不特指斑马线。维基大百科上释义,人行横道的设计,是为了把行人聚拢在一个可以让机动车驾驶人看到的地方,以使得他们能够用最安全的方式穿越道路上的车流。注意,这里面有几个重要的技术要素,分别是:聚拢行人、安全可见、穿越机动车流。这几个点,分别指向了交通控制的一些基本原则:充分满足每一个需要、信息传递清晰而准确、掌控注意力、掌控遵从度、有充分的时间做出反应。

       人行横道的设置方式,远不止于斑马线一种形式,但斑马线的概念,在很多国家和地区是深入人心的。这种受欢迎和接受度,与“斑马线”的形象设计,迎合了人眼视觉的基本规律有很大关系。因为人眼看物体时,就是依靠的视神经感受对比度,而斑马线,恰恰是利用了一白一黑的对比度反差迎合了人的基本视觉识别特性。

       关于斑马线的由来有很多争议,但最主要的意见都认为出自英国国会议员詹姆士 ·卡拉翰(M.P. JamesCallaghan)。他在1948年时,参观了英国的交通运输研究实验室,当时这家实验室正在研究新的人行横道式样。在观看了实验室的人行横道设计后,卡拉翰议员评论这种一白一黑的设计,让人想起了斑马。1949年,在经过了大量的独立实验后,英国在1000个地方设置了人行横道斑马线,最初的颜色有用到蓝黄线。1951年,经过实践研究后,在斑马线位置行人有充分过街优先的规则被写入法律。从那时起,“人行横道斑马线”在欧洲开始普及。“人行横道”一词(不特指斑马线)则被用于一些国际条约,比如维也纳道路交通安全公约等,因为并不是所有的人行横道都使用斑马线。

       在最初使用人行横道斑马线的英国,以及后来跟进的欧洲国家、英联邦国家,北美国家,斑马线做成的人行横道享有最高优先权,不需要再设置行人信号灯,只要有行人离开路缘石一只脚踏入“斑马线”,过往车辆就必须停下,让行人优先通过。而那些设置了信号灯的人行横道,不用斑马线,而代之以简单的两条虚线或者白色实线标识出区域就可以了,目的是提示驾驶人停车的边界,也提示行人过街的区域。

       这个看似简单的区分其实很关键:有信号灯时是信号灯分配路权,人行横道不设斑马线,没信号灯时看路面标线(斑马线拥有绝对优先路权)形式决定路权,这种指令向用路人传递了更清晰的指令,也避免了“礼让斑马线”这种口号带来的道德和法律困惑。

       事实上,在主干道上专门设置的服务于行人跨越的横道,至少已经有2000年以上的历史了,甚至在庞贝古城遗址都能看到。为了让行人能够避免街道修筑的排水沟和污水处理系统的困扰,人们在街道上放置大石头来帮助行人跨越街道。而巨石之间的空隙,则不影响马车的通行。从这里,我们就能感受到道路的排水功能,一直是道路工程的重点,这就涉及到我们下一个话题,道路的排水问题。

       缺陷十四:缘石、排水与井盖

       为了让道路需要全天候使用,也为了能保护路基,所以道路的排水,一直是道路工程研究和改善的领域。这就是为什么公路一词在英文里是highway,因为它应该比道路两边或者一边要高,这样一旦有雨水,就会快速将水排向路外。为什么会出现路缘石比路面高的情况呢?因为这些地方的路外不能直接排水,比如路外侧是行人步道,或者有建筑物等等,这时就需要用路缘石挡住从路面上流过来的水,在通过路缘石与路面形成的排水沟,将水导流到排水井再从排水井排到地下排水沟里去。所以,我们才看到了正确设计和施工的道路会有的一些典型特征,路中高于路侧,这叫路拱或者超高(弯道的超高要考虑车辆进入弯道时的离心力),这主要是为了排水的,路外有排水沟或者路缘石,有路缘石的路叫封闭式道路,路侧会有排水井和边沟,直接从路面往外排水到路外侧土地或者边沟的,叫开放式道路。

       通常,路拱的高度是根据雨量决定的,雨水越多或者集中雨量大的地方,往往会使用高路拱,这样可以快速将雨水排出,保证行车安全。看下图示意。

       1%到4%的横坡是一般道路的常规路拱,如上图。我们国家不少地方只是简单使用了最小值,还有的地方会因为施工有难度而干脆放弃了横坡,包括行人步道和自行车道更不考虑,这带来很多问题。在弯道时没考虑超高段的排水和路缘石的调整问题,也是高速公路一些弯道事故的诱因之一。

       上图:挡水就要考虑到排水,这才是路缘石的初心任务

       说到排水,就要提到缘石。缘石的种类和高度是多种多样的,要考虑到道路上的各种需求,除了收集雨水的目的外,还可以承担强化交通流活动空间和边界的作用,分享下面一些图片,不难理解,特别是那些被高大的带有锋利边缘的花岗岩路缘石切割过轮胎外侧、撞坏过昂贵的铝合金轮毂的车主,一看这些配置,就会觉得很扎心吧?我们很多城市的路侧缘石工艺,做的真的是太糙了,而且造价还不低,把青山绿水破坏掉,采集高档花岗岩,然后搬到城市里还起不到应该起的作用。

       关于井盖的问题,就不多说了,在路拱和排水的问题没搞明白时,自然会在主路车道上出现一连串的井盖,这种缺陷案例在改造过的扩展宽度的路上更是俯拾皆是,总之,道路工程上的这些细节处理都实在是太糙了。

       缺陷十五:路灯

       让道路亮起来,是一项重要的安全措施,但是让路亮起来的方法不尽相同。目前我国比较流行的,是直接使用高照度路灯大面积设置,不太重视道路空间的亮度层次,不仅成本高昂,而且浪费能源,增加排放。

       城市道路上哪些区域最需要被照亮呢?下图是典型的城市道路断面图,一看就不难得出结论,最需要灯光的是行人走路的地方,其次是自行车道,因为机动车可以利用自己的前照灯照亮前进的方向和路面,观察视距范围内的路况,但是行人没有等,自行车的前照灯亮度也有限。

       最需要被照亮的是行人步道和自行车道,而照亮这样的地方,不需要那么高大的路灯,只要可以看清路面和获得舒适安全的视距就可以了。在行人和自行车需要穿越机动车道的位置,也应该提供比机动车道上更强势的照明,不能仅仅依靠车灯发现行人和自行车以及他们过街的位置,这样做的好处,不仅仅是可以让司机可以更早地发现风险,还有一个好处是容易被人忽视的,就是在夜间,人们有挑选明亮的环境行走的习惯,被额外照亮的过街通道,可以吸引人们选择正确的过街位置。在交叉路口段增强照明,还可以提高司机的视区质量,改善安全视距,让司机及早发现路口和可能的风险。下面提供一些案例,资料都来自网络。

       如果我们想让非机动车回到自己的车道上去,想让行人使用行人步道,想让用路者只在合理的位置穿越穿马路,我们就应该在这些地方加强照明,用灯光改善步行和骑行者的视距,用灯光把人吸引过去,而不是把照明用在机动车道上去为车灯锦上添花,我们时刻要记住的是,机动车道上的照明,是补充车灯照射不足的,比如在机动车道上远远地标注路口的位置、行人过街的位置等,是应该在这些地方提供比常规路段更强势的亮度。至于驾驶中需要辅助完成驾驶任务的标志、标线和危险障碍物的警示任务,都可以使用逆反射材料来完成,只有在车灯照射不到(专业讲是入射光无法回到司机的观察角范围里)的地方,才需要去补充照明,这也更符合碳中和的诉求。

       缺陷十六:标志和标线

       最后说说城市里的标志和标线。我国对于标志和标线的重视,是伴随着机动车的不断普及才慢慢加强的,这与交通流的运动速度提高,运动量变大有很大关系。因为标志和标线可以提供人们所需要的运动轨迹参照坐标和引导信息,也可以提供路权规则,告知各种交通流的谈判秩序和操作点。所以,视认性一直是标志标线设置规范最需要关注的核心。

       在这方面,驾驶人的视角、骑行车的视角和行人的视角是不同的,这也是标志标线的第一个问题,就是为谁设置的,要考虑的视认元素是不同的。我们大部分地方的标志,考虑这些差异和需求的还比较少。而且大部分城市都在使用郊区公路的标志版面和结构,版面大而且支撑结构浪费严重,因为标志版面普遍使用郊区公路的,也影响了标志设置数量和操作点的提示作用,导致很多小路口和多方向的引导标志严重不足,导致很多车辆在错误的位置进行操作。这就是为什么我们的城市会有“指路服务志愿者”这种事情,这其实是指路标志不足导致的。一个城市的服务功能是否完善,其实首先就可以从指路标志的完善与否看出来。

       第二个问题,就是认知。我们国家的驾驶人是唯一接受过标志标线知识训练的群体。而且这个群体是在过去不到20年时间里,在我们整体上对标志标线认识还不断完善的过程中快速培养起来的,这对汽车工业贡献很大,但是对交通安全和交通质量的影响就是负面更大了。再加上广大的非机动车驾驶人和行人,基本都是交通标志标线的“法盲”,如何正确使用道路就更难了。在发达国家,普遍会有教导公众如何认识标志标线的指南手册,也会有从学龄前儿童就开始的交通安全法规和标志标线知识教育,这些东西,也是我们国家需要尽早完善的领域。

       最后,再说说标线。对于标线的认识和使用,从视认性开始,到颜色规则,到是否可以碾压,什么样的碾压才算违章,什么的标线传递着什么样的跨车道行驶路权秩序等等,其实是有大量的专业知识在里面的,但在目前的城市管理和驾驶人训练中,这些话题都显得非常少,甚至我们考虑标线的视认性问题都严重不足,比如我们很多城市在小雨的傍晚就会发生堵车,这其实与道路排水不佳和标线的水下反光性能不佳有很大关系(很多强路灯照射路段的漫反射光严重干扰了标线的视认性),因为需要各行其道的机动车这时是找不到自己的车道轨迹坐标的……这类例子还有很多,不胜枚举。

       写到这里,大致列出了一些导致我国城市道路交通面临困境的基础原因,这些问题,都与交通流数量没有什么关系,一辆车、一个人会遇到这些问题,不会觉得问题太大,总可以克服,但是十几万辆车和上百万人在一个地方总遇到这些问题,就会形成海量延误和麻烦,解决起来难于登天了……所谓成熟和发达的城市,这些问题都是必须要克服的。

来源:官阳

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