城市区域慢行路网布局及优化设计方案研究

李德媛

（广州市交通规划研究院有限公司,广东 广州 510030）

0 引言

随着我国经济的迅速发展和城镇化的持续推进，城市机动车数量逐年增加，城市交通问题及各种交通事故也日益频繁。传统的城市交通规划主要遵循“车本位”思想，将工作重心放在了建设快速路、主干道等快速通行道路上，往往忽视了慢行交通路网的通行能力、行人出行的舒适度和安全性。近年来，随着城市规划“以人为本”理念的提出，国内外研究人员开始重视慢行道路的作用，并开展了一系列的研究[1]，但是大部分城市的慢行路网规划设计仍存在较多问题，也缺乏相应的理论指导，因此，研究城市区域慢行路网布局及优化设计方案具有十分重要的现实意义。

1 城市慢行路网交通特性分析

慢行交通一般是指出行速度≤15 km/h的出行方式，包括步行交通和自行车等非机动车交通[2]。步行交通路网由不同层次的人行道、过街设施等组成；自行车交通主要由不同层次的自行车道路组成。慢行交通属于城市交通网络的关键组成部分之一[3]。为了更好地规划设计慢行交通路网，需先分析其交通特性。

1.1 步行交通特性

（1）基本特性。步行是最基本的交通方式，适合短距离出行，主要具备以下特性：第一，出行独立性。步行者在慢行道路可以自由支配步幅、步频、行走路线等，且步行者之间的相互干扰小；第二，出行随机性。步行处于非秩序性的交通状态，受个人心理因素、生理特征、生活习惯等因素的影响较大，导致步行交通具有一定的随机性；第三，出行缺乏保护性。步行者与其他交通方式行为者发生碰撞，受伤害往往是最大的。

（2）出行距离和出行时间。步行距离既与行人心理和生理特征相关，还受周围环境影响。当行人所处周围环境条件较好，身心处于愉悦状态，不易疲劳，步行距离会增加。反之，步行距离会减少。周围环境与步行距离具体关系见表1。

表1 周围环境对步行的影响

由相关统计数据可知，城市路网区域内居民步行时间可划分为四个高峰期，分别为：上午7：00—9：00，中午11：00—12：00，下午13：00—14：00，下午16：00—17：00，路网优化设计时应根据步行高峰期具体特点进行合理规划，处理好与其他交通方式的冲突。

1.2 自行车交通特性

（1）基本特性。近年来，随着城市工业化的推进，自行车出行逐渐被机动车取代，但仍是城市交通方式中不可或缺的一部分。自行车适合中短距离的城市出行，包括以下交通特性[4]：第一，出行自主性。自行车骑行者可以自主决定行进或停车，受交通设施干扰较小；第二，提高道路利用率。相关研究表明，小汽车或客车行驶和停车所占用的道路空间分别是自行车的4～5倍、8～10倍；第三，经济性好。自行车出行成本仅包含购置费和定期保养费，出行成本远低于机动车。

（2）出行距离和出行时间。自行车出行在1～5 km的长度范围内具有绝对优势，出行时间存在两个高峰点，即早晚上下班时段。同时，自行车行驶速度比机动车低，两者的车流高峰时段一般重叠不多，即自行车早高峰时间比机动车提前，晚高峰时间比机动车延迟。

2 城市慢行交通路网布局方法

城市慢行交通规划设计流程为：城市综合交通规划→交通量数据调查及预测→慢行交通路网布局→交通路网评价与方案实施，其中在对慢行交通路网布局期间要充分考虑各个城市的土地格局、人文环境、地理位置等因素，设计成具有地方特色和鲜明特点的交通路网[5]。

2.1 慢行交通路网层次划分与布局形式

根据路网交通功能不同，可把城市区域内的慢行道路划分为市级、区级、区内三个层次，其中市级慢行道路是全市慢行交通路网的骨架，承担了大量长距离的慢行出行；区级慢行道路作用是建立各个区域慢行道路之间的联系，以满足中短距离慢行；区内慢行道路能集散交通，是城市慢行交通路网中的最基本组成部分。城市慢行交通路网布局基本形式包括方格式（如图1所示）、环形放射式。

图1 方格式慢行路网布局

2.2 慢行交通路网布局方法

常用的慢行路网布局方法可采用节点重要度布局法和最优树扩张法。

（1）节点重要度布局法。节点重要度布局法基本布局思路是“点—线—网布局”，即先分析城市区域的慢行交通集散特性，确定慢行交通节点，随后利用数学模型对慢行节点开展层次划分，最后根据不同层次的交通节点特征逐层布置慢行路网。节点重要度布局法最关键的环节是确定交通节点重要度，可按下式计算[6]：

式中，Zi——第i个交通节点的重要度；α1、α2、α3——交通节点的指标权重，可通过专家咨询法确定；Ri、Ra——分别为交通节点的人口和人口平均值；Gi、Ga——分别为交通节点的工业产值和工业产值平均值；Si、Sa——分别为交通节点的社会物资产耗总量和社会物资产耗总量平均值。

（2）最优树扩张法。最优树扩张法是借鉴图论中关于树的理论来研究路网布局。假设城市区域慢行路网的节点数有n个，要确定路网最优树，需要先确定边（慢行道路）的权重，通常通过人口多、交通吸引点多、交通量大的慢行道路权重更大，具体计算公式如下：

式中，Qij——线路权重；λ1、λ2、λ3—指标权重；Rij—沿线人口；TAij—交通吸引点个数；Wij—线路交通量；τ—修正系数；—线路人口平均值；—线路交通吸引点个数平均值；—线路慢行交通量平均值。

3 城市慢行交通路网优化设计方案探讨

为了提高城市慢行交通路网的规划设计水平，笔者以广州市某区域路网为研究对象，统计了慢行交通现状和存在的问题，利用交通微循环理论优化慢行路网，并规划设计了沿线的慢行交通设施。

3.1 依托工程概况

该路网区域是广州市历史城区的重要组成部分，有丰富的历史文化资源，主要范围是人民路—西华路—广三铁路—珠江（珠江大桥东桥—人民路）。民国的拆迁筑路、近代方格网路网的发展，形成了独特的街巷结构形态，如图2所示。

图2 慢行路网研究区域

近年来，随着机动车数量的逐年增加，该区域的交通供给和需求矛盾加剧，主要存在以下问题：

（1）慢行交通规划滞后。该区域机动车交通量较大，慢行路网尚未形成独立体系。慢行交通缺乏总体规划和研究，只建设了点、线慢行设施，路网内部未形成微循环，可能加剧区域内的车辆拥堵程度。

（2）慢行交通不连贯。近年来，该区域机动车数量逐年增长，慢行道路的空间被机动车挤压，出现机非混行、人行道被非法占用、交叉口慢行规划不合理等问题，导致慢行交通路网难以形成整体，对行人和非机动车的出行安全产生干扰，也无法串联起区域内丰富的历史文化资源。

（3）慢行交通设施缺乏。区域内慢行交通设施未进行总体规划，存在诸多问题，比如人行过街横道位置不合理、行人无法在有限时间内一次过街，且缺乏二次过街设施；行人过街天桥缺乏扶梯和坡道等配套设施，影响老弱病残人士过街；人行道路面铺装较差，影响出行舒适度和整个慢行路网的美观。

3.2 基于交通微循环理论慢行路网优化措施

（1）交通微循环理论。交通微循环理论源于医学中的血液微循环，即将城市道路网络比作人体血管网络，将城市交通系统比作血液循环系统。在构造城市区域慢行微循环路网时，需遵循“窄路密网”的设计理念，适当降低道路运行标准，充分利用城市中微观尺度的潜在道路，如背街小巷、社区内部道路等，以承担交通末端分流。城市慢行路网交通微循环的功能主要体现在以下两方面：一方面，交通分流，提高慢行效率。微循环慢行路网密度通常大于干路路网密度，虽然单条道路交通量小，但微循环路网内部容纳的车辆总数并不比干路少，能发挥交通分流的作用；另一方面，区域连通，优化路网结构。微循环慢行道路可能分布于小区内部或小区之间，可作为居民与干路间的连接通道，起到优化路网结构的作用。

（2）交通微循环路段优化措施。第一，完善区域慢行道路交通组织。城市区域慢行道路宽度不同，其作用及交通组织方式也存在较大差异。基于交通微循环理论的城市慢行道路交通组织方式如表2所示；第二，局部拥堵路网改造。研究区域位于老城区，交通拥堵现象较频繁。如果驾驶员对路网不熟悉，可能汇入慢行道路，甚至进入“死胡同”，难以重新规划掉头路线。对于此种现象，可利用内部微循环理念打通路线，提高车辆通行效率。此外，还可通过加强渠化来减小支路和干路交通流的交角，缓解转弯和直行车辆间的运行冲突，提高干路车辆驶入慢行微循环路段的效率，减缓路网拥堵现象；第三，加强交通微循环信息诱导。为了诱导行人、车辆沿着微循环慢行路网出行，规范各种出行行为，应结合实际情况设置标志标牌。基于交通微循环的城市慢行道路诱导标志主要包括路段连通性标志、车辆限速标志、（禁止）停车标志、单向交通标志。

表2 慢行道路交通组织方式

3.3 慢行道路交通设施设计

（1）步行交通设施。人行道设计：人行道宽度应根据人的通行需求来确定，最小宽度不得小于1.5 m。在人行道边缘（靠近非机动车或机动车道一侧），宜通过设置标线、种植绿化带、抬高人行道等措施来隔离行人和车辆，减少人车冲突，如图3所示。

图3 抬高人行道与机动车隔离

人行横道设计：人行横道最小宽度不得小于3 m，可根据过街通行能力适当加宽。当过街人流量较大时，应设置行人过街信号灯或二次过街设施，以确保行人安全过街。

（2）自行车交通设施。道路平面交叉口位置处的自行车、机动车、行人相互干扰程度大，需针对自行车改善道路交叉口的渠化方案。比如设置自行车右转弯专用车道，当交叉口右转弯自行车流量较大时，在用地许可范围内，可利用隔离设施、交通岛等将自行车右转车道与其他车道分开；比如在平面交叉口将自行车停车线提前设计，交通信号灯结束后让自行车优先通过。

4 结语

该文分析了城市道路慢行交通特性、路网布局方法，并依托广州某老城区道路，基于交通微循环理论探讨了慢行路网的方案优化和沿线设施设计，主要得到以下结论：

（1）城市慢行交通一般是步行交通和自行车等非机动车交通，由不同层次的人行道、过街设施、自行车道等组成。

（2）城市慢行交通路网布局基本形式有方格式和环形放射式，布局应尊重地方特色文化，优先选择节点重要度法或最优树扩张法。

（3）基于交通微循环理论的城市慢行路网优化措施包括完善区域慢行道路交通组织、局部拥堵路网改造、加强交通微循环信息诱导等，并做好沿线人行道、自行车交通安全设施设计。