“窄路密网”规划理念下的市政道路设计_史啸.pdf

摘要：以海口市江东新区起步区路网项目为例，从交通组织、横断面设计、市政管线布置等方面深入探讨“窄路密网”下的市政道路设计，并提出了尚需进一步研究解决的矛盾，以推动“窄路密网”在国内实施的可行性。关键词：窄路密网；交通组织；横断面设计；管线布置中图分类号：U412.3文献标志码：B文章编号：1009-7716（2023）01-0033-05“窄路密网”规划理念下的市政道路设计收稿日期：2022-03-08作者简介：史啸（1982），男，硕士，高级工程师，主要从事道路交通设计工作。史 啸，付跃龙上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海市 200092DOI:10.16799/ki.csdqyfh.2023.01.0090引言当下的中国城市，在高质量发展思想的引领下，质量优先、慢行优先、公交优先、生态优先的理念得到广泛认同，以提高土地利用率、改善出行品质、提升街区活力为目标的“窄路密网”模式和“街道化”理念得以推广。2016 年，中共中央、国务院发布的 关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见中提出树立“窄马路、密路网”的城市道路布局理念，规划设计行业积极开展实践，从城市商务区到新城开发区，从生活居住区到工业物流园，“窄路密网”的城市道路网布局得到了广泛的运用。然而，随着各专项设计的深入推进和建成使用，该模式逐步凸显出落地的难度1。如何在市政道路设计阶段克服困难、解决问题、充分发挥路网及市政设施功效，值得研究和总结。1面临的问题与“窄路密网”模式的城市形态相配合，通过降低机动车行驶参数，为行人、非机动车和居民营造安全舒适的出行环境，来实现交通稳静化和街道化是该模式规划的交通策略，但在实施过程中却与现行道路交通规范有较多冲突。1.1与交叉口通行效率的矛盾城市道路的通行效率往往是由交叉口的效率决定的，交叉口是交通拥堵源的集聚地，更是车堵人拥的重灾区。根据 2021 年 中国主要城市道路网密度监测报告，我国主要城市道路总体平均密度约为5.89 km/km2，推算交叉口密度约为 10 个/km2，如果路网密度提升至 8 km/km2，则交叉口密度将增加到17 个/km2，“窄路密网”实际上增加了更多的交通拥堵源，与提升通行效率相悖。1.2横断面布置问题“窄路”的核心思想是要回归以人为本的街道设计理念，将行人的需求放在街道设计的首要位置。通过整合道路红线外的空间，将地块建筑退线空间与沿街建筑界面共同纳入“完整街道空间”2，断面布置不再局限于道路规划红线，而是将道路规划红线与建筑退界空间统筹考虑，进行步行、自行车、公交、机动车等路权的划分。但目前受投资主体、建设管理模式等制约，道路宽度的压缩给道路空间分配带来巨大挑战，除了压缩车道规模带来的压力，还要考虑机动车道、非机动车道及人行道的宽度取值需满足现行规范的要求，同时还要满足越来越多的市政管线及设施的布置需求。1.3建筑退让与建筑消防的问题根据现行建筑设计防火规范，对消防车道及登高扑救场地的位置、尺寸及净空均有明确要求。窄路密网模式通常会减少建筑退界的距离，登高扑救场地需借用城市道路用地，与路灯、行道树及附属设施的布置有冲突。1.4渠化展宽需求和红线宽度的矛盾为了提高交叉口的蓄车能力和通行能力，道路设计在交叉口进出口道需要渠化。根据 城市道路交叉口设计规程（CJJ 1522010）（以下称国家标准），主干路进口道展宽 6090 m；出口道展宽 3060 m，若在高密路网条件下，两交叉口之间路段很可能基本甚或完全被展宽渐变段占据，实际上仍需拓宽红线。URBAN ROADS BRIDGES&FLOOD CONTROL第 1 期（总第 285 期）2023 年 1 月道路交通331.5转弯半径不满足视距三角形传统道路交叉口设计强调效率，通常采用较大缘石半径来保证机动车的快速行驶；而“窄路密网”强调通过小半径来达到降低右转车速、便于行人过街的要求，充分体现了以人为本的理念，但也带来了不满足视距三角形的风险。2“窄路密网”布局下的道路设计实践海口市江东新区为中国（海南）自由贸易试验区的集中展示区，其中起步区定位为重要对外开放区和中央商务区，是对标雄安促成“北雄安，南海南”发展格局的重要创新示范区。规划采用“窄路密网”模式，步行网络基本单元规模为 50 m50 m，支路系统基本模数为 132 m132 m，干路系统基本模数为400 m400 m；干路红线宽为 24 m、27 m 和 28 m，支路为 17 m 和 19 m。道路窄、间隔密带来的诸多矛盾在本工程均有体现，设计通过多种手段力求取得最优效果。海口市江东新区规划路网图见图 1。2.1交通组织设计2.1.1绿波交通提高通行效率“绿波”交通组织就是在一系列交叉口上，安装 1套具有一定周期的自动控制的联动信号，使道路上的车流依次到达前方各交叉口时，均会遇上绿灯。这种“绿波”交通减少了车辆在交叉口的停歇时间，提高了平均行车速度和通行能力。绿波交通示意图见图 2。起步区路网间距大致相等，为实现“绿波”提供了路网条件。设计中所有道路均采用 40 km/h 设计速度，以此保证东西向和南北向在车速上相近，为实现“绿波”提供了物理条件；道路交叉口预留了数据采集和信号收集设备，为实现信号联动提供了设备载体。以江东大道为例，如果仅采用交叉口单点控制，大多车辆会在通过交叉口之前遭遇信号灯，由于吃红灯车辆减速-停车-加速等一系列的操作行为而拉长了通行时间，将造成延误（见图 4 中的 tw1，tw2）。相反，若采用绿波控制（见图 3），较好地将江东大道一系列的交叉口联动起来，则车辆能够在路上行驶过程中以平均速度 v1毫无阻碍地通过中轴大道各交叉路口，畅通无阻。车辆行驶状况对比图见图 4，单个车辆通过该段路程的时间及延误见表 1。2.1.2单向组织减少信控延误以规划为依据并加以合理调整，形成了干路双向通行、北部组团（横四路以北）内部集散支路按照逆时针方向组织单向交通方案。史啸，等：“窄路密网”规划理念下的市政道路设计图 1海口市江东新区规划路网图图 2绿波交通示意图图 3绿波控制示意图图 4车辆行驶状况对比图表 1单车出行时间损失对比表距离/m绿波控制单点信号控制延误/s平均速度/（kmh-1）通行时间/s平均速度/（kmh-1）通行时间/s2 70060162.0640243.0280.962023 年第 1 期34规划顺时针单向组织见图 5，优化逆时针单向组织见图 6，优化后的机动车交通组织示意图见图 7。通过 Transcad 进行交通模拟，不进行单向交通组织时，干路平均饱和度为 0.72，支路平均饱和度为0.82；进行单向交通组织后，干路平均饱和度为0.68，支路平均饱和度为 0.7，与双向交通组织相比，干 路 饱 和 度 和 支 路 饱 和 度 分 别 下 降 了 5.5%和14.6%。分析表明，采用单向交通组织时，能够有效地消除来往对向车流的冲突，使得交叉口的通过效率更高。2.2街道空间优化设计“窄路密网”规划模式为塑造步行优先的空间创造了条件，设计通过精细化手段实现从“主要重视机动车交通”向“全面关注人的流通和生活方式”的理念转变。2.2.1合理控制机动车道的数量与宽度，压缩机动车道宽度，增加慢行空间次干路标准段车道不大于双向 4 车道，进口道渠化为 3 车道。根据交通分析，片区大车混入率小于15%，因此每条机动车道宽度采用 3.25 m，路口渠化车道宽度进一步压缩至 3 m，以保证路口不突破红线。将更多的空间分配给人行道，人行道宽度采用3.54 m，既给行道树种植和路灯、箱柜、非机动车停车等市政设施的布置留有足够空间，更保障了步行空间的舒适性和品质感。道路横断面图见图 8。2.2.2合理控制交叉口缘石半径，保障行人和非机动车过街安全传统交叉口大半径的转弯设置，不仅造成行人过街距离増大，更增加行人过街的危险性。国外许多城市的街道设计导则普遍采用较小的交叉口转弯半径。2016 年之后以 上海街道导则 为代表的诸多国内研究成果也开始提出减小转弯半径；2019 年上海市发布的街道设计标准（DG/T J08-22932019）中转弯半径取 1015 m，且取消了与设计速度的关联；2020 年发布的 海口城市道路（街区化）设计导则（以下称海口导则）提出“应引导机动车右转减速，右转设计速度尽量取 20 km/h 及以下的低值”。国外城市设计导则交叉口转弯半径推荐值见表 2，国内设计规范和导则推荐的交叉口转弯半径见表 3。起步区道路沿线均设置非机动车道，故路缘石右转弯半径采用 8 m，使转弯车速降至 10 km/h 以内，以保证慢行安全；其次可将人行横道线前移约史啸，等：“窄路密网”规划理念下的市政道路设计图 8道路横断面图（单位：m）（d）宽 17 m 标准断面（c）宽 19 m 标准断面（b）宽 27 m 标准断面（a）宽 28 m 标准断面图 7优化后的机动车交通组织示意图图 6优化逆时针单向组织图 5规划顺时针单向组织表 2国外城市设计导则交叉口转弯半径推荐值3国家/城市道路交叉口转弯半径推荐值/m出处美国34.5美国城市街道设计手册波特兰多采用 4.6波特兰街道设计导则洛杉矶4.6洛杉矶街道设计导则阿布扎比最大不超过 5阿布扎比街道设计手册2023 年第 1 期35表 3国内设计规范和导则推荐的交叉口转弯半径56 m，使行人过街距离缩短约 25%；缩小交叉口机动车空间范围，扩大转角步行空间，打造更为紧凑的街角空间。交叉口缘石半径优化示意图见图 9。同时设计将高于 1.2 m 的箱变设施设置于红线外，以满足交叉口三角形视距的要求。2.2.3合理安排非机动车道宽度，避免混行造成的混乱和危险以 海口导则 为依据，对于单向非机动车流量小于 800 辆/h 的机非混行支路，非机动车道可按照1.5 m 宽度采用标线分界，避免机非混行或人非混行带来混乱体验以及不安全因素。2.3满足各市政功能的需求2.3.1缆线型管廊集约管线布设起步区路网道路下方直埋敷设的市政管线有电力（电缆沟）、通信排管、给水、再生水、燃气管、雨水管、污水管 7 种市政管线，采用常规的管线直埋敷设方案需占用人行道外侧 2 m，侵占了建筑退界的用地范围。设计考虑采用缆线型管廊方案，集约布设电力、通信、给水和再生水，既解决了占用红线外用地问题，又避免了后期多次开挖路面引起的社会问题，还能够集中管养多种管线，延长管线使用寿命。缆线型管廊集约管线布设示意图见图 10。2.3.2与消防扑救登高面的衔接根据江东新区起步区窄路密网的特质，部分消防登高面需连续布置在市政道路上，且作为消防登高面的区域，其城市家具、行道树、路灯、信号灯等均不得影响登高操作，高度不应大于对应建筑首层的高度且不得高于 4 m。因此，道路景观采用行道树与花箱结合的形式，在面向登高操作的方向以花箱形式设置，另一侧为行道树形式；路灯单侧布置，面向登高操作侧不设置路灯。消防扑救设计示意图见图 11。2.4尚需进一步研究解决的矛盾2.4.1与土地出让的矛盾本片区路网间距模数基本为 132 m132 m，考虑史啸，等：“窄路密网”规划理念下的市政道路设计出处右转弯设计速度/（kmh-1）3025201510国家标准/m25201510海口导则/m252015108街道设计标准（上海）/m1015图 9交叉口缘石半径优化示意图图 10缆线型管廊集约管线布设示意图（单位：m）图 11消防扑救设计示意图（b）单侧行道树改花箱（a）登高场地平面布置图（单位：m）（b）缆线型管廊方案（a）管线直埋方案2023 年第 1 期36道路用地、退界等要求，单一地块面积约为 1.2 万 m2，而一般商业办公的整体开发需求 510 万 m2，需要合并若干地块，但这样就需穿越市政道路，为整体开发带来了难度。再考虑到建设时序有先后，道路建设和地块建设之间的互相影响也会造成建设成本的提高，间接影响了土地出让成本。2.4.2道路绿化率不足的矛盾现行的 城市道路绿化规划与设计规范（CJJ 7597）要求，一般主干路绿地率不小于 30%，次干路不小于 25%，支路不小于