呂紀偉

(中鐵第五勘察設(shè)計院集團有限公司)

1 人行過街設(shè)施的種類及其特點

1.1 人行橫道

人行橫道是防止行人亂穿道路而在車行道上以標線形式指定為行人過街的地方。人行橫道標線的形式有兩種:條紋式(或稱斑馬線)人行橫道和平行式人行橫道線。條紋式人行橫道線由條紋實線組成,設(shè)在未設(shè)人行信號燈的路口或路段;平行式人行橫道由兩條平行實線組成,設(shè)在設(shè)有人行信號燈的路口。條紋式人行橫道線,行人有先行權(quán),而在平行式人行橫道線上,行人通行權(quán)由信號燈來決定。目前很多城市不少路段采用的平行線人行橫道線由于不醒目往往導致汽車司機措手不及,車開到橫道線邊上才知道前面是條橫道線。應根據(jù)實際情況,將平行線改為“斑馬線”就可改變不醒目狀況。

1.2 過街天橋

過街天橋,指橫跨馬路的空中過道,在主要街道的路面上,為使往返車輛暢通無阻而架設(shè)橫跨馬路的過街天橋以代替人行橫道,過街天橋的兩端均有上下天橋的階梯和坡道。天橋的設(shè)計多種多樣,其平面形式有一字形、環(huán)形、曲線形等。采用何種形態(tài)需因地制宜,但不論何種形態(tài),都應以有利于人流的引導與集疏為原則,都需結(jié)合具體條件綜合考慮。

1.3 地下通道

地下通道,指橫穿道路的地下通道,地下通道的作用和過街天橋一樣,只是修建在地下的橫穿馬路的通道,地下通道兩端也有下上通道的階梯和坡道。

表1 過街天橋和地下通道形式對比

研究表明,行人比較愿意選擇的過街設(shè)施是天橋,其次是人行橫道和地下通道。在安全的前提下,三種過街設(shè)施的結(jié)構(gòu)特點決定了這一選擇偏好,雖然行人違章的主要原因不是過街設(shè)施,但是過街設(shè)施的設(shè)置所決定的繞行距離、等待時間等因素對行人過街的地點有較大影響,合理的設(shè)置過街設(shè)施可以引導行人過街行為,提高行人遵規(guī)守紀意識,保障行人的安全。

2 人行過街設(shè)施的設(shè)置原則

(1)修建人行過街設(shè)施要便于交通管理;

(2)人行過街設(shè)施的選址要與環(huán)境特征相協(xié)調(diào);

(3)人行過街設(shè)施的設(shè)置要考慮經(jīng)濟性;

(4)人行過街設(shè)施的設(shè)置不影響道路功能的發(fā)揮;

(5)人行過街設(shè)施的設(shè)置能夠合理利用道路資源。

3 設(shè)置人行過街設(shè)施應注意的問題

人行過街設(shè)施的設(shè)置是需要與能力相適應的結(jié)果。

3.1 設(shè)置位置的選擇

人行過街設(shè)施中的人行天橋和地道,一般都為永久性或半永久性設(shè)施,造價較高,如果選址不當,使用頻率過低,會造成資金浪費,所以設(shè)置位置的選擇需十分謹慎。人行過街設(shè)施所要解決的是密集的過街人流與道路車流之間的沖突問題,因此,其設(shè)置位置應選擇在人流與車流均較為密集的地點,以充分發(fā)揮其疏導人流、車流,減少以至消滅沖突點的作用。

3.2 設(shè)置形式的選擇

設(shè)置人行過街設(shè)施的目的是為了解決人車沖突的問題。解決行人過街問題盡量通過人行橫道方式解決,其投資省、行人過街繞行距離短,但行人在過街時間上不連續(xù)。對車速要求高的快速路、交通性干道在交通流量大、行人過街需求集中、人車矛盾突出的地點,才考慮設(shè)置過街天橋和地下通道設(shè)施。過街天橋和地下通道比人行橫道方式最明顯的優(yōu)點是機動車和行人徹底分離,能夠保障行人的交通安全和交通連續(xù)性;不足之處是投資大、行人過街繞行距離大、擴大了道路信號燈間距、不易實行道路信號燈綠波協(xié)調(diào)控制;并且過街天橋由于受條件所限,其入口往往直接設(shè)置于人行道上,擠占了便道,縮小了地面人行通道斷面,阻礙地面交通的通行能力,并且橋面跨過道路上空,若設(shè)計不當,必然影響城市道路及空間環(huán)境,因此,設(shè)置時應多方面綜合考慮。

3.3 設(shè)置配套設(shè)施問題

在設(shè)置人行設(shè)施的同時,應根據(jù)需要采取配套措施,如人行橫道,配以安全島設(shè)施,以方便行人二次過街,設(shè)置信號燈,提高行人過街的安全性和方便性。在設(shè)置人行天橋或地道的同時,配以相應的路旁隔柵,使行人無法從平面橫穿馬路,根據(jù)需求還可設(shè)置升降設(shè)施,提高行人的出行效率。另外,為了實現(xiàn)城市交通的無障礙化,根據(jù)《城市道路和建筑物無障礙設(shè)計規(guī)范》的要求,應特別重視無障礙設(shè)施的配套設(shè)計,如盲道、路邊緣石坡道、與信號燈同步的過街音響信號、人行天橋或地下通道的坡道等設(shè)施的設(shè)置。

居民出行原則上依據(jù)最短出行時間和出行安全性,為了提高人行過街設(shè)施的使用效率,可適當考慮使用強制性配套設(shè)施。

3.4 人行過街設(shè)施設(shè)置間隔

城市中心商業(yè)區(qū)由于人流量較大,道路兩側(cè)交流頻繁,行人的過街需求較大。因此行人過街設(shè)施的設(shè)置間距要相對較小;而城市一般地區(qū)由于人流量相對較小,過街需求不大,因此行人過街設(shè)施的設(shè)置間距可以相對較大。城市中心商業(yè)區(qū)的行人過街設(shè)施間距通常小于城市一般地區(qū)的行人過街設(shè)施間距。機動車車流量和機動車車道數(shù)也是影響行人過街設(shè)施間距的重要因素。在其他條件不變的情況下,若機動車的流量減小,則行人過街設(shè)施的間距可以相應縮小;若機動車的流量增大,則行人過街設(shè)施的間距也應該相應增大。在其他條件不變的情況下,若機動車道的車道數(shù)增加,同一道路斷面同時到達的車輛增多,則行人過街設(shè)施的間距也應該相應增大。

一般人心里所能承受的最大繞行距離為 5min的行程,約 500m左右,超過此距離行人就會產(chǎn)生隨便橫穿道路的行為。道路建設(shè)有其特殊性,不僅要考慮人們長期以來養(yǎng)成的行走習慣和周圍居民生活點及單位的分布,還應考慮該處的交通流量?？傊?因地制宜,單純用某一數(shù)值來控制間距,人行過街設(shè)施就失去了實在意義。

表2 行人可接受的繞行距離統(tǒng)計表

4 設(shè)置人行立體過街設(shè)施的依據(jù)

4.1 行人過街速度特征分析

行人過街的速度,是研究行人過街交通的一個重要參數(shù),也是評價行人過街設(shè)施服務(wù)功能的一項重要指標,能綜合地反映這些過街設(shè)施服務(wù)水平的狀況。

不同過街條件下行人過街速度不同。在設(shè)置過街天橋和地下通道的條件下,行人不受車流干擾,行人在過街過程中明顯感覺到人身安全得到保障,心理緊張情緒明顯緩解,過街速度較平常步行速度沒有明顯變化,由于距離的加長,增加了過街繞行時間;在只有人行橫道的條件下,若有信號控制,行人過街過程中,受車輛干擾較小(有轉(zhuǎn)向車流干擾)且受過街的綠燈時間限制,行人過街速度較快;若沒有信號控制,行人與機動車在過街時刻沒有安全保障,行人為保護自己自然加快步伐。

平面行人過街的推薦設(shè)計速度在0.83～1.30m/s之間,對于要求精度不是十分精確的情況下,可取 1.2m/s作為通用的行人過街設(shè)計速度。

4.2 設(shè)置過街設(shè)施理論分析和計算

城市道路的支路,因路窄,車流量小,對行人過街的方便性和安全性不構(gòu)成問題。因此,研究人行過街設(shè)施設(shè)置,主要是針對主干道和次干道的城市道路。

4.2.1 行人過街有信號燈設(shè)施

(1)行人等待過街時間條件。

在有過街信號設(shè)施條件下,行人最大等待時間是指一個信號周期內(nèi),行人等待人行過街綠燈啟亮所需的最長時間,它等于信號周期時間與人行綠燈顯示時間的差值:

式中:Tw為行人最大等待時間,s;Tu為交叉口信號周期時間,s;Tg為人行綠燈時間,s。

行人可接受等待過街時間ta是指對行人交通流可控性的一種描述,若行人最大等待時間小于行人可接受等待過街時間極限值,即 Tw＜ta時認為基本能夠按照信號等色通行,行人交通流的可控性較好,反之,行人交通流的可控性較差,強行穿越機動車流的比例較高。

(2)通過能力條件。

假設(shè)配有行人過街信號燈的交叉口間隔為r,確定行人源的范圍,統(tǒng)計出一個信號周期內(nèi)行人在此處過街的流量Q1,行人過街時間由下式確定:式中:Td為個信號周期內(nèi)行人在此處過街所需的時間,s;Q1為一個信號周期內(nèi)行人在此處過街的流量(人);N1為行人過街設(shè)施的通過能力(人/h)。

在當前信號燈設(shè)施已為最佳的條件下,如果 Td〉Tw,說明平面行人過街設(shè)施已無法滿足整個系統(tǒng)內(nèi)交通需求,建議修建人行立體過街設(shè)施。

4.2.2 行人過街無信號燈設(shè)施

(1)行人等待過街時間條件。

根據(jù)行人過街延誤的分析理論,在無過街信號設(shè)施條件下,假設(shè)機動車流是連續(xù)流,車輛到達的車頭時距分布符合負指數(shù)分布。行人過街采用二次過街方法,即行人先在一側(cè)等候有機會穿行到機動車道中間,然后再從對向車流中尋找空檔穿過。首先是應用下列公式確定行人過街時間,即:

式中:T為行人可接受穿越空檔,s;W為機動車道寬度,m;V為行人的步行過街速度,(m/s);T1為車輛通過后,行人穿行前的觀察和反應時間,s;T2為行人過街后距下一輛車到達的安全間隔時間,s。

在式(1)中,取行人步速為 1.2m/s,T1、T2分別為1.5s。

根據(jù)行人穿越道路的車流量,計算在行人穿越空檔時間,一個小時內(nèi)車流能給行人提供多少個可穿越空檔,從而計算出準備過街的行人的平均等待時間,并把這個時間與行人等待過街心理能接受的極限時間相比,如果實際平均等待時間大于心理能接受的極限等待時間,則意味著此處應該設(shè)置過街設(shè)施,否則,行人可利用車流的間隙自由地穿越街道。在此,根據(jù)有關(guān)研究結(jié)果,把行人等待過街心理能接受的極限時間取為ta=40s。

(2)一些關(guān)鍵位置設(shè)置過街設(shè)施理論分析和計算。

從行人過街的過程來看,行人一般利用最近的過街設(shè)施過街。先假設(shè)行人過街設(shè)施的間隔S,就可確定行人源的范圍,統(tǒng)計出行人在此設(shè)施處過街的流量 Qp。則行人所需最小通行時間為

式中:Tp為行人每小時所需最小通行時間,s;Np為1m寬過街設(shè)施的通行能力,(人/h·m);W為過街設(shè)施的寬度,m。

根據(jù)道路機動車流量Qv和路段通行能力 Na,可以求出車輛的每小時最小通行時間:

式中:Tv為車輛的每小時最小通行時間,s;Qv為道路實際車輛流量(輛/h);Na為不考慮行人過街設(shè)施影響的路段通行能力(輛/h)。

如果Tp+Tv＞3600s,說明平面行人過街設(shè)施已無法滿足整個系統(tǒng)內(nèi)交通需求,建議修建人行立體過街設(shè)施。

5 結(jié) 語

解決城市交通問題的重要手段是“渠化”,使人流、機動車流、非機動車流各行其道。形成科學、合理、有效的人行交通設(shè)施系統(tǒng),并與機動車、非機動車交通系統(tǒng)相協(xié)調(diào),才能為行人提供更好的通行環(huán)境,發(fā)揮人行交通設(shè)施系統(tǒng)的整體效能。

[1] 王建,鐘月瓊.貴陽市中心城區(qū)人行過街設(shè)施設(shè)置分析[J].城市道橋與防洪,2005,(1):30-31.

[2] 郭宏偉,熊輝.行人過街設(shè)施選擇偏好研究.交通與物流(第六屆交通運輸領(lǐng)域國際學術(shù)會議論文集),2006:600-605.

[3] 肖身德.城市人行立交的規(guī)劃和設(shè)計.株洲工學院學報,2003, (2):96-98.

[4] 陳陽.人行過街天橋的設(shè)置與管理.交通與運輸.

[5] 焦蕾稚.關(guān)注行人過街設(shè)施.交通與運輸.

[6] 王志.城市道路行人過街立交設(shè)施服務(wù)性能綜合評價體系研究.長安大學碩士研究生學位論文,2004.