城市人行过街设施的设置研究

吕纪伟

(中铁第五勘察设计院集团有限公司)

1 人行过街设施的种类及其特点

1.1 人行横道

人行横道是防止行人乱穿道路而在车行道上以标线形式指定为行人过街的地方。人行横道标线的形式有两种:条纹式(或称斑马线)人行横道和平行式人行横道线。条纹式人行横道线由条纹实线组成,设在未设人行信号灯的路口或路段;平行式人行横道由两条平行实线组成,设在设有人行信号灯的路口。条纹式人行横道线,行人有先行权,而在平行式人行横道线上,行人通行权由信号灯来决定。目前很多城市不少路段采用的平行线人行横道线由于不醒目往往导致汽车司机措手不及,车开到横道线边上才知道前面是条横道线。应根据实际情况,将平行线改为“斑马线”就可改变不醒目状况。

1.2 过街天桥

过街天桥,指横跨马路的空中过道,在主要街道的路面上,为使往返车辆畅通无阻而架设横跨马路的过街天桥以代替人行横道,过街天桥的两端均有上下天桥的阶梯和坡道。天桥的设计多种多样,其平面形式有一字形、环形、曲线形等。采用何种形态需因地制宜,但不论何种形态,都应以有利于人流的引导与集疏为原则,都需结合具体条件综合考虑。

1.3 地下通道

地下通道,指横穿道路的地下通道,地下通道的作用和过街天桥一样,只是修建在地下的横穿马路的通道,地下通道两端也有下上通道的阶梯和坡道。

表1 过街天桥和地下通道形式对比

研究表明,行人比较愿意选择的过街设施是天桥,其次是人行横道和地下通道。在安全的前提下,三种过街设施的结构特点决定了这一选择偏好,虽然行人违章的主要原因不是过街设施,但是过街设施的设置所决定的绕行距离、等待时间等因素对行人过街的地点有较大影响,合理的设置过街设施可以引导行人过街行为,提高行人遵规守纪意识,保障行人的安全。

2 人行过街设施的设置原则

(1)修建人行过街设施要便于交通管理;

(2)人行过街设施的选址要与环境特征相协调;

(3)人行过街设施的设置要考虑经济性;

(4)人行过街设施的设置不影响道路功能的发挥;

(5)人行过街设施的设置能够合理利用道路资源。

3 设置人行过街设施应注意的问题

人行过街设施的设置是需要与能力相适应的结果。

3.1 设置位置的选择

人行过街设施中的人行天桥和地道,一般都为永久性或半永久性设施,造价较高,如果选址不当,使用频率过低,会造成资金浪费,所以设置位置的选择需十分谨慎。人行过街设施所要解决的是密集的过街人流与道路车流之间的冲突问题,因此,其设置位置应选择在人流与车流均较为密集的地点,以充分发挥其疏导人流、车流,减少以至消灭冲突点的作用。

3.2 设置形式的选择

设置人行过街设施的目的是为了解决人车冲突的问题。解决行人过街问题尽量通过人行横道方式解决,其投资省、行人过街绕行距离短,但行人在过街时间上不连续。对车速要求高的快速路、交通性干道在交通流量大、行人过街需求集中、人车矛盾突出的地点,才考虑设置过街天桥和地下通道设施。过街天桥和地下通道比人行横道方式最明显的优点是机动车和行人彻底分离,能够保障行人的交通安全和交通连续性;不足之处是投资大、行人过街绕行距离大、扩大了道路信号灯间距、不易实行道路信号灯绿波协调控制;并且过街天桥由于受条件所限,其入口往往直接设置于人行道上,挤占了便道,缩小了地面人行通道断面,阻碍地面交通的通行能力,并且桥面跨过道路上空,若设计不当,必然影响城市道路及空间环境,因此,设置时应多方面综合考虑。

3.3 设置配套设施问题

在设置人行设施的同时,应根据需要采取配套措施,如人行横道,配以安全岛设施,以方便行人二次过街,设置信号灯,提高行人过街的安全性和方便性。在设置人行天桥或地道的同时,配以相应的路旁隔栅,使行人无法从平面横穿马路,根据需求还可设置升降设施,提高行人的出行效率。另外,为了实现城市交通的无障碍化,根据《城市道路和建筑物无障碍设计规范》的要求,应特别重视无障碍设施的配套设计,如盲道、路边缘石坡道、与信号灯同步的过街音响信号、人行天桥或地下通道的坡道等设施的设置。

居民出行原则上依据最短出行时间和出行安全性,为了提高人行过街设施的使用效率,可适当考虑使用强制性配套设施。

3.4 人行过街设施设置间隔

城市中心商业区由于人流量较大,道路两侧交流频繁,行人的过街需求较大。因此行人过街设施的设置间距要相对较小;而城市一般地区由于人流量相对较小,过街需求不大,因此行人过街设施的设置间距可以相对较大。城市中心商业区的行人过街设施间距通常小于城市一般地区的行人过街设施间距。机动车车流量和机动车车道数也是影响行人过街设施间距的重要因素。在其他条件不变的情况下,若机动车的流量减小,则行人过街设施的间距可以相应缩小;若机动车的流量增大,则行人过街设施的间距也应该相应增大。在其他条件不变的情况下,若机动车道的车道数增加,同一道路断面同时到达的车辆增多,则行人过街设施的间距也应该相应增大。

一般人心里所能承受的最大绕行距离为 5min的行程,约 500m左右,超过此距离行人就会产生随便横穿道路的行为。道路建设有其特殊性,不仅要考虑人们长期以来养成的行走习惯和周围居民生活点及单位的分布,还应考虑该处的交通流量。总之,因地制宜,单纯用某一数值来控制间距,人行过街设施就失去了实在意义。

表2 行人可接受的绕行距离统计表

4 设置人行立体过街设施的依据

4.1 行人过街速度特征分析

行人过街的速度,是研究行人过街交通的一个重要参数,也是评价行人过街设施服务功能的一项重要指标,能综合地反映这些过街设施服务水平的状况。

不同过街条件下行人过街速度不同。在设置过街天桥和地下通道的条件下,行人不受车流干扰,行人在过街过程中明显感觉到人身安全得到保障,心理紧张情绪明显缓解,过街速度较平常步行速度没有明显变化,由于距离的加长,增加了过街绕行时间;在只有人行横道的条件下,若有信号控制,行人过街过程中,受车辆干扰较小(有转向车流干扰)且受过街的绿灯时间限制,行人过街速度较快;若没有信号控制,行人与机动车在过街时刻没有安全保障,行人为保护自己自然加快步伐。

平面行人过街的推荐设计速度在0.83～1.30m/s之间,对于要求精度不是十分精确的情况下,可取 1.2m/s作为通用的行人过街设计速度。

4.2 设置过街设施理论分析和计算

城市道路的支路,因路窄,车流量小,对行人过街的方便性和安全性不构成问题。因此,研究人行过街设施设置,主要是针对主干道和次干道的城市道路。

4.2.1 行人过街有信号灯设施

(1)行人等待过街时间条件。

在有过街信号设施条件下,行人最大等待时间是指一个信号周期内,行人等待人行过街绿灯启亮所需的最长时间,它等于信号周期时间与人行绿灯显示时间的差值:

式中:Tw为行人最大等待时间,s;Tu为交叉口信号周期时间,s;Tg为人行绿灯时间,s。

行人可接受等待过街时间ta是指对行人交通流可控性的一种描述,若行人最大等待时间小于行人可接受等待过街时间极限值,即 Tw＜ta时认为基本能够按照信号等色通行,行人交通流的可控性较好,反之,行人交通流的可控性较差,强行穿越机动车流的比例较高。

(2)通过能力条件。

假设配有行人过街信号灯的交叉口间隔为r,确定行人源的范围,统计出一个信号周期内行人在此处过街的流量Q1,行人过街时间由下式确定:式中:Td为个信号周期内行人在此处过街所需的时间,s;Q1为一个信号周期内行人在此处过街的流量(人);N1为行人过街设施的通过能力(人/h)。

在当前信号灯设施已为最佳的条件下,如果 Td〉Tw,说明平面行人过街设施已无法满足整个系统内交通需求,建议修建人行立体过街设施。

4.2.2 行人过街无信号灯设施

(1)行人等待过街时间条件。

根据行人过街延误的分析理论,在无过街信号设施条件下,假设机动车流是连续流,车辆到达的车头时距分布符合负指数分布。行人过街采用二次过街方法,即行人先在一侧等候有机会穿行到机动车道中间,然后再从对向车流中寻找空档穿过。首先是应用下列公式确定行人过街时间,即:

式中:T为行人可接受穿越空档,s;W为机动车道宽度,m;V为行人的步行过街速度,(m/s);T1为车辆通过后,行人穿行前的观察和反应时间,s;T2为行人过街后距下一辆车到达的安全间隔时间,s。

在式(1)中,取行人步速为 1.2m/s,T1、T2分别为1.5s。

根据行人穿越道路的车流量,计算在行人穿越空档时间,一个小时内车流能给行人提供多少个可穿越空档,从而计算出准备过街的行人的平均等待时间,并把这个时间与行人等待过街心理能接受的极限时间相比,如果实际平均等待时间大于心理能接受的极限等待时间,则意味着此处应该设置过街设施,否则,行人可利用车流的间隙自由地穿越街道。在此,根据有关研究结果,把行人等待过街心理能接受的极限时间取为ta=40s。

(2)一些关键位置设置过街设施理论分析和计算。

从行人过街的过程来看,行人一般利用最近的过街设施过街。先假设行人过街设施的间隔S,就可确定行人源的范围,统计出行人在此设施处过街的流量 Qp。则行人所需最小通行时间为

式中:Tp为行人每小时所需最小通行时间,s;Np为1m宽过街设施的通行能力,(人/h·m);W为过街设施的宽度,m。

根据道路机动车流量Qv和路段通行能力 Na,可以求出车辆的每小时最小通行时间:

式中:Tv为车辆的每小时最小通行时间,s;Qv为道路实际车辆流量(辆/h);Na为不考虑行人过街设施影响的路段通行能力(辆/h)。

如果Tp+Tv＞3600s,说明平面行人过街设施已无法满足整个系统内交通需求,建议修建人行立体过街设施。

5 结 语

解决城市交通问题的重要手段是“渠化”,使人流、机动车流、非机动车流各行其道。形成科学、合理、有效的人行交通设施系统,并与机动车、非机动车交通系统相协调,才能为行人提供更好的通行环境,发挥人行交通设施系统的整体效能。

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