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1、城市道路车道宽度取值合理性研究2009-08-13 17:13城市道路车道宽度取值合理性研究【摘要】随着社会的发展，城市化进程加快，机动化水平提高，城市道路的交通组成发生了很大的变化，车辆各项性能指标也有了飞速的进步，现行的道路横断面设计有很多方面已经不适应如今的交通需求。本文在分析设计车道宽度中存在问题的基础上，进行了大量的交通调查，结合实际的交通状况对现行车道宽度的合理性进行了论证。 【关键词】横断面，车道宽度，车型组成，运行速度Study on Rationality of the Lane Width in Urban Roads 【Abstract】With the developm
2、ent of our society, the rapid increase of urbanization and motorization, a great change happens in traffic composition in the street, and great progress happens in the capability target of buses, the existing street cross section design method can not adapt the traffic design nowadays. Based on the
3、analysis of main problem of the existing cross section, this paper put a great number of traffic investigation, combined with the actual traffic demonstrated the rationality of the lane width. 【Key words】cross section，lane width，traffic composition，operating speed0 引言 城市道路是交通的直接载体，道路横断面的设计直接影响道路的通行能
4、力和土地资源的利用，它主要由车行道、人行道和分隔带组成，其中车道宽度是横断面设计的重要内容。在寸土寸金的城市内部，我国的很多城市道路存在由于车道线划的过宽，车辆跨线挤占车道的现象，驾驶员不能严格遵守交通规则，加剧了交通拥挤，严重影响了交通安全并造成资源的浪费，对非机动车和行人也造成很大的影响。过宽的车道不仅无助于通行能力和投资效益比的提高，而且还会增大道路投资、延长行人过街时间。 我国正处于大规模基本建设的阶段，目前全国正在加大力度建设节约型社会，能源、原材料、水、土地等自然资源是人类赖以生存和发展的基础，是经济社会可持续发展的重要的物质保证。随着经济的发展，资源约束的矛盾日益凸显，一些主要原
5、材料、能源、水、土地纷纷告缺，资源的利用与保护再次成为人们关注的焦点1。城市道路等基础设施在设计施工当中，都应该在满足功能需要、安全可靠的前提下，努力做到简洁实用、减少能源消耗，试想，全国的机动车道宽度在保证足够的行车安全下，适当的变窄，可以为我们的土地资源节省出多少空间，多少建设资金。 我国车道宽度标准考虑的前提条件是多辆大车并排以计算行车速度行驶，但是随着道路交通状况变化，汽车工业发展，汽车的行驶稳定性大大加强，车辆行驶时的横向安全距离缩小，原有标准已经不适合城市道路交通的发展要求，造成了原有的车道宽度设计标准的不合理性。目前道路上行驶车种的典型变化是小汽车日益增多，货车白天流量减少，夜间
6、大货车及特大型集装箱车增多，自行车逐渐减少，摩托车数量可观，而且随着人们生活水平的提高，道路的步行、休闲功能增强，人们对绿化环境的要求也提高。这一系列变化对横断面的设计有新的要求。 1 目前车 道宽度取值的依据 交通工程手册中规定：城市道路上供各种车辆行驶的路面部分，统称为机动车道，在道路上提供每一纵列车辆安全行驶的地带，称为一个车道。它的宽度决定于车辆的车身宽度，以及车辆在横向的安全距离 。 （1）车身宽度 车身宽度应采用道路上经常通行的最大车辆的宽度，一般采用：大货车2.50m；大客车 2.60m；小汽车 2.00m。偶然通过的大型车辆，一般不作为计算的依据。 （2）横向安全距离 横向安全
7、距离决定于车辆在行驶使的摆动、偏移的宽度，以及车身（包括装货允许的突出部分）与相邻车道或人行道侧石边缘必要的安全间隙，它同车速、路面质量、驾驶技术、交通秩序等因素有关。 遵循现行城市道路设计规范的制定思路，采用前苏联的波良可夫公式，计算安全距离如下：式中：x对向行车的横向安全距离； d同向行车的横向安全距离； c车辆与路缘石之间的横向安全距离； v1、v2、v车速。 城市道路车道宽度各组成部分见图 1 所示。 图1 城市道路的车道宽度计算示意图 根据以上公式，城市道路的行车道宽度计算式分别为（1）（3）（1）靠路边的车道宽度： 一侧靠边，另一侧为反向行驶的车道，其车道宽度为：一侧靠边，另一侧为
8、同向行驶的车道，其宽度为： （2）靠中心线行驶的车道，其宽度为：（3）同向行驶的中间车道，其宽度为： 根据以上公式，现行城市道路设计规范规定各级道路的机动车车道宽度见表 1表1 机动车车道宽度大型汽车或大小型汽车混行 2 合理 性分析 表 1 规定的城市道路车道宽度值过于统一，有些道路上车道完全可以压缩，道路设计者完全按照波良可夫公式计算有一定的不合理性，本文从六个方面进行了论证。 （1）波良可夫公式规定的车道宽度是以大型汽车（载重车）为计算基础，而如今各级城市道路的主要车型为小汽车，在车辆宽度上两者相差很大，小型车车身宽度为 1.8m，而大型客车或者大型货车车身宽度为 2.5m。因此，对于所
9、有的车行道都跟据大型车为基础来确定其宽度，会造成道路资源的严重浪费。 （2）汽车的性能发生了很大的变化。规范中的 0.7 或 0.4 是当汽车行驶速度接近零时的最小安全距离，我国城建部门曾经提出的推荐资料：当车速在 4060km/h 时，相应的横向安全距离 x=1.21.4m；d1.01.4m；c0.50.8m 。规范采用的汽车性能相对落后，随着现代汽车技术的发展，ABS、EBD 等整车稳定的先进技术的应用，车辆的侧向摆动日趋减少。因此，波良可夫公式计算所得车辆间安全距离可以进一步的缩小。 （3）根据车速与流量及道路服务水平的关系，车速高时，道路流量小，服务水平较高，车辆并行的几率较小，这样借
10、用相邻车道保证安全的可能性较高，即使现代城市干道都较为饱和，出现小流量的机会和时间都很小。根据广州市的实际观测，一般最高的瞬时车速基本于设计车速相近，这样，变窄的车道也能满足要求 。 （4）现行道路设计规范中 v 是以调查资料为依据，根据道路性质的不同拟定的计算行车速度。设计车速是道路技术标准的主要指标之一，是控制道路几何设计的主要参数，直接影响道路设施的安全与效率。国际上一般采用两种不同的设计车速，即大多数国家采用的运行车速，和包括我国在内的少数国家采用的计算行车速度 。 计算行车速度是指行车条件良好、公路设计特征均起控制作用的情况下，在公路上能保持的最高安全速度，其作用为基础参数，以规定最
11、低设计标准，是一个设定值。 运行车速是指在特定路段长度上车辆实际行驶的速度。由于不同的车辆在行驶过程中可能采用不同的速度，因此通常采用第 85 个百分点上的车辆行驶速度作为运行速度。 运行速度与计算行车速度的区别在于前者是车辆的实际运行速度，后者为用来确定设计参数的一个规定车速。国外研究表明，当计算行车速度为 80km/h 以下时，第 85个百分点上的车辆实际行驶速度一般比计算行车速度高 10km/h；当运行速度与计算行车速度之差达到 10km/h以上时，就很容易发上交通事故 。 通常只要一条道路采用的最小几何指标大于该道路采用的计算行车速度所对应的最小几何指标，就认为该道路的设计复合标准规范
12、。采用计算行车速度作为设计指标，实际上是规定了道路设计的最低限度应采用的指标，但是对于高于计算行车速度所对应的设计指标没有限制。实际情况是，当车辆在道路上行驶时，驾驶员是跟据道路的行车条件（特别是道路的几何条件）及车辆本身的性能来确定车速。 （5）城市道路的横断面型式与公路有很大的不同，异向行驶车辆之间大都采用隔离设施，中央分隔带或者机非分隔带，并通过车行道边缘线给车辆和隔离设施留出一定的净空因此，按照公式 25 计算有许多不合理之处。 （6）与国外如美国、日本等国家的车道宽度规定及使用情况，我国的车道是少有的宽阔，纽约最宽的公园大道也就是北京长安街宽度的一半多些，雅典最宽的道路不过是双向车道
13、。近年来，国内的一些城市如北京、青岛和南京等部分路段，采用 3m 甚至 2.5m 的车道同样可以保证行车安全。这些经验也同样说明了目前我国城市道路车道宽度的不合理。 美国 1984 年开始出版的公路与城市道路几何设计，规定对于车道宽度，一般采用 1013 英尺，其中大多数高级公路主要采用 12 英尺的车道宽度。将较宽的车道放在外侧，可以给经常占用该车道的大型车留有更多的余地，因而可以让驾驶人员保持其车辆在离路面边缘较远的地方行驶。 休士顿 59 号州际公路，为改善交通高峰期见的拥挤状况，将各车道的宽度改划为 10.5 英尺（3.2 米），运行后日交通量、高峰小时交通量增大，延误减小，事故率降低
14、，实际情况如下： 每日交通量从 85,000 辆增加到 90,000 辆； 下午两小时高峰期交通量从 13,500 辆增加到 15,000 辆； 高峰小时交通流量从 6,400 辆增加到 7,700 辆； 减少下午高峰期的交通延误 1,000 辆/小时/日。 美国机动车道分为路边停车道(Curb Parking Lane )、外侧行车道(Curb Travel Lane)、内侧车道(Inside Lane)及交叉口进口道(Turn Lane)四大类。美国研究成果表明：当车道宽度从 2.7m 增加到 3.35m 时，司机使用增加的宽度来增加车辆间的净空；当车道宽度从 3.35m 增加到理想宽度
15、3.65m 时，司机使用增加的宽度来增加车辆与路面边缘的距离；当车辆与路边障碍物距离小于 1.8m 时，车道通行能力将受到影响。由于较宽车道不仅无助于车道通行能力及投资效益比的提高，而且增大道路投资及行人过街时间 。 日本由于土地资源奇缺，土地利用精打细算。我国主次干路的机动车车道宽度比日本同类车道宽约 0.5m。日本政府颁布地道路工程设计技术标准道路构造令，将城市道路定为第 4种道路，并把它分为 4 级。二者对应关系是，主干路相当于第 4 种道路的第 1 级，干线道路相当于第 4 种道路的第 4 级或第 2 级，次干路相当于第 4 种道路的第 2 级或第 3 级，支路相当于第 4 种道路的第 3 级或第 4 级。为考虑侧向净空，日本规定中央分隔带地路缘带宽度为 0.25m，干路外侧车道地路缘带宽度为 0.5m。在交叉口附近机考虑地计算行车速度为 20km/h，第 4 种第1 级道路地交叉口机动车进口道车道宽度一般为 3.0m，第 4 种第 2 级和第 3 级道路的交叉口进口道车道宽度一般为 2.75m。 3 结论 我国一直采用的城市道路设计规范中的车道宽
