城市快速路设计若干问题探讨

陈少华

（深圳市市政设计研究院有限公司，广东深圳518029）

1 城市快速路的特点

城市快速路是城市道路中设有中央分隔带，具有四条以上的车道，全部或部分采用立体交叉且全部控制出入，设有配套的交通安全与管理设施，供车辆以较高的速度行驶的道路。随着人们生活水平的日益提高，城市机动车拥有量大幅增长，机动车交通量也迅猛增加。城市快速路的重要性和作用也显得尤为突出。目前，国内大城市和部分中等城市都建设有快速路，还有一些城市正在进行快速路的建设。城市快速路具有以下特点：（1）道路标准高。快速路是全封闭的城市道路，车道数量多，车速快，具有较高的通行能力。（2）道路服务的城市范围大。城市快速路的主要功能是服务于城市不同区域之间的交通联系和城市对外的交通联系，因此，道路长度长，与各类城市道路立体交叉多。（3）承担的交通类型多。城市快速路既要承担长远距离的快速交通，也要承担快速路周边区域的集散交通，在城市建设比较成熟的区域还要承担公共交通和慢行交通。因此，城市快速路是城市交通的主动脉，城市快速路的设计对城市交通的效率具有重要的决定作用。

2 设计要点

2.1 技术标准

城市快速路最重要的技术标准是设计速度。设计速度决定了快速路的其他技术标准，也决定了快速路的通行能力和投资规模。《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）（以下简称《规范》）对城市快速路的设计速度规定为100 km/h、80 km/h、60 km/h三个等级[1]。对于具体项目而言，设计速度的选择主要考虑以下几个方面：（1）道路的交通功能；（2）道路的建设条件；（3）工程投资规模。在道路交通功能方面主要考虑该项目的交通特点和需求，对于不同地段的快速路，其交通特点和需求不尽相同。例如，以通过性交通为主且相交道路较少（也就是集散交通较少）的城市快速路，可以优先考虑较高的设计速度。在道路建设条件方面主要考虑现状条件对快速路所能达到的设计速度的影响。由于大部分快速路都是在城市建成区内建设，其线形受到用地条件、现有建构筑物、相交道路衔接等因素的制约，对快速路所能达到的技术标准影响很大。这些技术标准主要有平曲线要素、立体交叉的标准和间距要求，主、辅道之间出入口的线形和间距要求。城市快速路由于连接道路较多，立交间距较短，匝道出入口之间和主辅道出入口之间的间距不易满足较高的设计速度标准的要求。在某些情况下，为了提高设计速度标准而需对现状进行改造，这就需要对项目作技术经济综合分析比较，确定改造是否合理。因此，道路建设条件也是影响设计速度的重要因素。在工程投资规模方面主要考虑快速路设计速度标准与投资规模是否匹配。为了满足快速路的标准所产生的投资是项目建设必须的，而为了提高标准而增加的投资与标准提高后的效果是否对应，应该进行充分的分析比较。对于20 km长的快速路而言，采用80 km/h的设计速度，车辆全程行驶的理论时间是15 min，采用60 km/h的设计速度，车辆全程行驶的理论时间是20 min，相差5 min。对于40 km长的快速路而言，采用100 km/h和80 km/h的设计速度，车辆全程行驶的理论时间相差6 min。这对于城市交通而言，是可以接受的。通常情况下，为了提高设计速度标准而增加较多的投资规模是不合适的。

设计速度是在对项目工程技术方案的综合分析比较后确定的技术标准，设计速度确定后，快速路平纵断面线形和立体交叉的技术标准也基本相应确定。

2.2 横断面设计

横断面应根据快速路的交通流量预测结果和它所承担的交通类型进行设计，交通流量预测结果决定了快速路横断面所需要的车道数，交通类型决定了快速路横断面不同交通功能的空间组成。对于需要承担道路周边用地出入交通和慢行交通的快速路，应设置辅道及慢行交通系统（非机动车道和人行道）。对应快速通过交通、区域集散（出入）交通和慢行交通三种类型，在横断面设计上分别对应快速路主车道、辅道、自行车道和人行道三部分。快速路横断面通常采用四幅路的形式，受用地条件限制，快速路主道可采用高架或下穿的形式。

2.3 线形设计

快速路的线形设计主要指平面和纵断面线形设计，以及平、纵断面之间的线形组合设计。一般情况下，按照《规范》规定的线形技术标准进行设计，但在设计中应注重避免不利的线形和技术指标组合。这里主要指当选用的平、纵断面指标接近其各自最小值及组合时，应考虑技术指标的应用对实际行驶速度的影响。《公路线路设计规范》（JTG D20-2006）中，要求运行速度与设计速度之差不应大于20 km/h[2]。对于小型车辆而言，由于车辆性能较好，一般不存在此类问题。对大型或微型车辆而言，受到载货量和爬坡能力等限制，可能会出现此类问题。应根据对实际行驶速度的验算情况优化调整相应的指标或组合情况。

需要强调的是，在快速路设计中应尽量避免长直线陡下坡后接小半径平曲线的结合。长直线陡坡容易使下坡车辆在行驶过程中车速加大，出现实际运行速度超过设计速度的情况。这样，与长直线陡坡连接的小半径平曲线的行驶速度不对应，在离心力的作用下，车辆极易产生侧翻事故，存在严重的安全隐患。南方某城市的快速路支线，由于受到现状条件限制，设置了长度540 m、纵坡4%的近乎长直线下坡与半径92.5 m的小半径平曲线相连接（见图1），快速路投入使用后，该路段连续出现重大交通事故。为了保证安全，交通管理部门在此设置了提示牌，并在该路段设置了特殊的交通标线，提醒司机注意减速行驶。以期减少交通事故。

图1 某快速路支线示意图

在《城市快速路设计规程》（CJJ129-2009）中，对快速路平、纵线形的技术指标均有具体的要求，但在线形组合上没有明确的要求。《规范》中对线形组合有原则性的要求，但是没有针对快速路等级高、车辆行驶速度快的特点作出具体的规定。《公路线路设计规范》（JTG D20-2006）中对公路平、纵线形组合及其与设计速度的关系有比较具体和明确的要求，在进行快速路设计时可进行参考。

2.4 立交设计

快速路与相交道路连接的立交选型，应根据立交所需承担的交通量和用地条件进行确定。立交的设置能否满足交通的需求，对快速路能否达到相应的设计能力有很大影响。总结快速路立交的设计和实际使用情况，匝道出入口的通行能力不满足交通需求而导致车辆在出入口排队而引起交通堵塞的情况比较多，排队车辆较多时甚至影响快速路主道交通。其原因主要是出入口通行能力不足，特别是出口与快速路主线直接相连，并按要求设计有变速车道，而入口与相交道路的辅道相连，在匝道与辅道设计速度相同时，入口处未设置变速车道，当辅道交通量较大时，匝道驶入辅道的车辆与辅道车辆在同一地点汇流，严重影响了匝道的车辆行驶速度，造成出口处车辆排队较长，车辆甚至在出口处相邻主车道上排队等待进入匝道，影响了主道的通行能力。因此，在立交设计出现此类情况时，需考虑出入口的通行能力和分合流的要求，当辅道交通量较大时，与匝道入口相连的辅道应增设一条车道；条件受限时，可设置加宽过度段，增加车辆的合流区间，保证匝道的通行能力。在出口处，应尽可能地增加变速车道的长度，有利于车辆排队，避免影响主道交通。

对城市快速路现有立交改造设计而言，应注意在同一地点出口的方向选择不宜多于两个，这也是一个出入口间距问题，其目的是避免驾驶人员在较短的时间范围内进行多次方向选择，或一次选择需要接受过量的交通信息；减少由于选择和判断而做出的减速、换道所产生的交通影响和安全事故。《城市快速路设计规程》（CJJ129-2009）中，对此的要求是“立体交叉区宜设置单一出口”[3]。如果受到现状条件的限制，不能按规程要求设置单一出入口，应考虑增加交通提示，加大方向选择的判断距离，给驾驶人必要的判断时间，降低由此产生的交通影响。

立交匝道的平曲线线形设计，当条件受限时，在满足平曲线长度和超高设置要求的前提下，可不设置圆曲线而采用缓和曲线直接相连的做法，同样能满足线形的技术条件要求。

2.5 辅道设计

快速路辅道有以下功能；（1）组织道路周边用地的交通；（2）组织立交匝道的进出交通；（3）布置城市公交线路和停靠站。辅道设计在横断面宽度（车道数量）、与主道间的出入口位置和车道数、与匝道的衔接和车道数、公交车专用线，以及停靠站的设置等方面均应满足以上功能的要求。辅道设计应注意以下两个方面：一是辅道横断面设置，也就是辅道车道数的确定；二是辅道与主道和立交匝道的出入口和车道数的设置。

2.5.1 辅道横断面

辅道横断面的组成和宽度应根据交通量预测结果来确定，辅道交通量一般受以下因素的影响：一是不同路段辅道所需要集散的周边用地的交通量；二是辅道所需要承担的立体交叉中匝道的转换交通量；三是是否需要在辅道范围内设置公交专用道、BRT专用道。快速路不同路段的辅道交通量是不同的，对应辅道车道数量的要求也不同。因此，辅道横断面并不是全线统一的，但辅道的最小宽度一般应按双车道考虑。交通量大和交通干扰多的地段，车道数也需要相应增加，才能满足交通需求。如深圳市滨河快速路在新洲路至皇岗路段，线路总长约2.4 km，共有新洲路、益田路、金田路、彩田路和皇岗路5个立交（见图2），所有立交匝道的进出口均与快速路辅道连接，而且辅道还连接两侧9条城市支路，承担着周边区域交通的集散组织。该路段辅道交通的特点是：交通量大、交通转换（分合流及交叉）多，立交间距小（在500～700 m之间），而且，公交线路和站点集中，有26条公交线路经过。该路段辅道横断面在设计中根据交通需求在不同路段采用了不同的车道数，有2车道、3车道和4车道的不同形式，并且在公交站点均按多站台的形式设置了公交站。局部路段辅道的车辆数甚至超过主道。由于断面设置得较好，适应了辅道的交通特点，在实际使用的过程中起到了很好的效果。

图2 滨河大道新洲路-皇岗路段示意图

2.5.2 出入口设置

与辅道相连的出入口有三类：一是主道与辅道之间的出入口；二是辅道与匝道之间的出入口；三是辅道与城市道路或单位进出道路相连的出入口。与主道之间的出入口设置对主道交通的顺畅与安全有很大的影响，其设置应满足各类出入口之间的安全间距要求，当立交间距较小不能满足出入口设置要求时，可以利用辅道做集散车道来组织交通，将主辅道的出入口进行合并。此时应注意进出口的车道数应与出入交通量相匹配，同时也要与变速车道的形式相匹配，才能保证交通安全和满足交通需求。辅道与匝道之间的出入口设置，应满足匝道转换交通的需求，在出入口车道数设置上应与匝道车道匹配，特别是要注意匝道进入辅道时车道的匹配。深圳市滨河快速路在新洲路至皇岗路段的主辅道出入口设计中，根据交通组织和出入口间距的要求，分别采用了两车道出入口和单车道出入口的形式，起到了较好的通行与集散效果。

辅道与城市道路和单位进出道路的连接形式与城市道路交叉口的形式相同，由于辅道为单向交通，该类连接方式一般为丁字形路口，可根据具体情况进行路口渠化（见图3）。

图3 滨河快速路段主铺道出入口示意图

2.6 慢行系统设计

通过城市建成区的快速路应设置慢行系统，并与相交道路的慢行系统相衔接。在倡导绿色交通、低碳出行的背景下，更应该重视快速路慢行系统的设计。快速路立体交叉范围内的慢行系统设计对该系统的舒适度和使用效率有很大的影响，因此，在立交设计中，应尽量考虑把慢行系统布置在地面层或半地下（上）层，减少和避免非机动车推行，提高慢行系统的舒适度，创造良好的人行和非机动车出行空间。

对于穿越非城市建设用地范围内的快速路，如无特殊需要，一般不设置慢行系统。

3 结语

城市快速路是城市道路网的重要组成部分，是城市交通的主动脉，对城市的交通效率起着重要的作用。快速路设计应根据城市总体功能和路网布局，分析其快速通过交通、区域集散交通和慢行交通的需求，合理确定技术标准，以此为基础进行快速路线形设计，确定立交形式，处理好快速路出入口的形式和关系，做好慢行系统设计，才能充分发挥出快速路的效率。

[1]CJJ37-2012,城市道路工程设计规范[S].

[2]JTG D20-2006,公路线路设计规范[S].

[3]CJJ129-2009，城市快速路设计规程[S].