主干路路段平面过街设置方法研究

张胜凯 贾晓欢 王 越 段宇浩

(1.石家庄市城乡规划设计院,河北 石家庄 050011； 2.石家庄市城市综合交通规划研究所，河北 石家庄 050011)

由于城市主干路路段过长，交叉口间距过大，主干路过街困难的报道屡见不鲜，尤其在未设置信号控制的路段上。但是很多主干路两侧分布着商业、居住等性质的用地，行人及非机动车有强烈的过街需求。因此，研究主干路路段行人及非机动车混行状态的平面过街有其必要性。

1 现状问题分析

过街问题是城市主干路路段上突出问题，其产生原因概括为以下4个方面。

1.1 缺乏过街安全岛

《城市道路交通规划设计规范》中指出，大城市主干路机动车道应为4条～8条，车道宽度40 m～55 m;当道路宽度超过4条机动车道时，人行横道上应设置安全岛[1]。然而我国干路行人过街缺乏路中安全岛[2]。

1.2 安全岛设计不合理、与交通控制方案不匹配

安全岛高程及防护设施的设计，需要考虑非机动车适用者数量。安全岛设计与交通控制方式密切相关，但是由于安全岛设计方与信号管理方的脱节，造成1+1<2的情况并不少见。

1.3 过街控制方式不适合

部分过街处控制方式未按照规范设置，缺乏人行横道信号灯或信号配时不合理。不区分行人与非机动车的粗放管理，使得非机动车不遵守交通规则成为城市交通管理的新痛点。

1.4 城市用地紧张，暂时不具备建设立体过街条件

过街需求旺盛处通常均为建成区域内，城市用地紧张、且存在未预留过街设施用地，暂时不具备建设立体过街条件。为提高过街安全性及机动车通行效率，通常采用设置人行横道信号灯的方式，缓解过街问题。

由于以上原因造成过街安全性差、违法多、机动车延误大的情况屡见不鲜。“违章过街是一个普遍发生、长期存在的问题，这一客观事实亟需得到交通管理者和交通工程师的充分重视”[2]。在此类交通问题治理中，对不具备建设立体过街设施的主干路路段，既要满足行人及非机动车过街安全，又要减少机动车延误，成为城市交通治理的难点。

2 路段过街设置形式及控制形式概述

2.1 人行横道样式

人行横道按照过街的流线可以划分为直通式和错位式。直通式人行横道,即行人及非机动车前进路线为直线，不在安全岛上迂回。错位式过街又可以称为“Z”型过街，行人及非机动车在安全岛上需要绕行一段距离，前进路线呈“Z”型(见图1，图2)。

2.2 安全岛分类

结合以上两种人行横道对安全岛的要求，按照安全岛形式、功能分别进行分类。

2.2.1按照安全岛形式分类

我国常用安全岛形式主要有四种[3]，如图3所示。

直开式为最常见的安全岛形式，具有二次过街及滞留功能，适用于直通式人行横道。微突直开式与直开式功能及适用类似，但是会对非机动车通行感受及速度产生影响。诱导式及斜开式多用于二次过街功能，适用于错位式人行横道。

2.2.2按照安全岛功能分类

按照安全岛功能可以分为两类：一类是二次过街岛，其功能是给行人提供二次过街的安全驻足区；另一类是滞留岛，其功能是给绿闪期间过街或者违章过街而受机动车干扰不能完成过街的行人提供安全等待的区域[4]。两种均可设置为直通式或错位式，其选择需要结合用地、信号控制及过街需求等综合考虑。通常二次过街岛面积大于滞留岛。

传统的水利工程分水模式难以维持。以往，政府满足水资源需求的主要方式是修建水利工程来满足不断增长的水需求，但是当下这种模式逐渐式微。因为，一方面水资源越来越紧缺，水资源供给总量出现不足，水利工程无力解决这一问题；另一方面，水利工程对环境造成很大的破坏，水利工程的必要性备受质疑。在这一背景下，各国政府逐渐缩减水利工程开支，在政治上它的重要性逐渐降低。

2.3 过街控制形式

一般分为机动车让行控制和信号控制。在路段机动车和行人流量较小时，适合采用机动车让行控制方式；相反，当路段机动车和行人流量较大时，应采用信号控制，设置人行横道信号灯[5]。

3 基于交通控制的平面过街设计方法

3.1 各类人行横道样式适用条件

直通式人行横道具有过街距离短、非机动车过街不需要拐弯等特点，适用于缩短过街距离处及非机动车交通量大的情况。

错位式人行横道适用于道路中央的几何条件不理想，对安全岛的宽度有限制，当过街交通量较大时，为了保证安全岛的面积，需要增大安全岛的长度，造成行人及非机动车在安全岛上横向位移。另外，在过街中心安全岛处，“Z”样式过街需要行人迎着机动车来车方向行走一段距离、能看清楚机动车来车，对过街安全有利，适用于地形条件较差、对过街安全要求高处。

3.2 各类安全岛适用条件

路面直开式安全岛、路面微凸直开式安全岛应与直通式人行横道配合使用，诱导式安全岛、斜开式安全岛与错位式人行横道配合使用，均可以为二次过街或滞留岛。诱导式与路面直开微凸式对非机动车过街速度和舒适度较差，路面直开式与斜开式相对较好。

3.3 行人及非机动车分别信控形式

已有研究表明,在设置行人过街安全岛的同时设置过街信号灯，过街安全性会有所提高[5]。平面行人过街的推荐设计速度分布在0.83 m/s～1.30 m/s之间[6]，对于精度要求低的情况下，可取1.00 m/s作为通用的行人过街设计速度；自行车二次过街平均速度1.51 m/s[7]，电动自行车二次过街平均速度2.08 m/s[8]。由于自行车与电动自行车速度差异小，过街时可以作为一类考虑，统称为非机动车。行人速度与非机动车存在明显差异，因此考虑将行人与非机动车过街分别考虑。尤其在非机动车交通量大时，对过街安全岛面积影响显著。为提高行人及非机动车过街安全、降低机动车延误，一方面通过两组过街信号的绿灯协调、保留非机动车一次过街的可能；另一方面，非机动车靠右通行且与行人分开，保证非机动车快速过街，减少非机动车滞留安全岛的概率。对于设置绿波带、两侧用地空间局促且宜设安全岛的主干路路段，将行人与非机动车分别进行信号控制的形式具有一定适用性。

3.4 基于交通控制的过街设计方法

首先，根据过街交通量及用地情况确定过街控制方式。

其次，确定人行横道样式和安全岛功能、尺寸及配套设施；在机动车让行控制的城市主干路，需要重视过街安全，建议设置错位式人行横道及诱导式安全岛，实现二次过街功能；在信号控制处，根据行人及非机动车组成，选择安全岛及人行横道，实现二次过街或滞留等功能。

最后，通过上下游信号交叉口信号配时校核是否会导致上下游交叉口溢出；在绿波控制道路，根据绿波控制参数、优化协调过街信号控制参数。

4 案例分析

剑桥春雨—方北小区人行横道位于石家庄市东西向主干路裕华路上，为反“Z”错位式人行横道，两侧用地局促；距离西侧道路体育大街过街约300 m，距离东侧过街地道约340 m；高峰交通量约1 092人次/h、平峰约585人次/h，非机动车过街比例高达65%。裕华路在此段机动车高峰交通量约3 845 pcu/h、平峰约739 pcu/h，为双向八车道，见图4。由于此处近期无建设立体过街计划，故采用平面过街方式解决现状问题。原过街控制方式为机动车让行，道路此段为绿波带信号控制，原因为行人过街对上下游交叉口绿波效果影响较大。

根据调查数据及道路情况，拟采用信号灯配合安全岛为基础方案，以提高过街安全、最大可能减少主干路机动车延误为目的进行方案设计。

4.1 确定过街控制方式

根据调查数据可知，此处满足设置信号控制条件，应采用信号控制方式。

4.2 确定人行横道样式

对错位式和直通式人行横道进行比较，优缺点见表1。

表1 错位式VS直通式人行横道

由于现状为反“Z”错位式人行横道，根据现状道路尺寸及过街交通量等约束，结合信控的方式，采用直通式人行横道。

4.3 确定安全岛功能、尺寸及配套设施

采用路面直开式平面式二次过街安全岛，便于非机动车快速通过，在人行区域可以设置高台或者斜坡，在安全岛两端设置交通弹性柱及其他安全措施。安全岛尺寸及面积根据过街交通量和所选服务水平等级、主路机动车交通量和所选服务等级水平确定。

非机动车通行区域施画右侧通行标线，引导其快速过街，减少对向冲突，提高非机动车过街速度。人行位置施画斑马线，非机动车通行区域彩色沥青路面，提高过街通道的辨识度、提升安全性，改造后如图5所示。

4.4 确定机动车、行人及非机动车配时方案

根据机动车、行人、非机动车交通量及时段变化，确定基础过街信号配时方案和时段划分。

4.5 信控参数校核及优化

根据上下游交叉口信号配时时段划分及具体方案，校核上下游交叉口是否会产生溢出后，发现不会产生溢出。调整基础过街信号配时方案，以适应绿波协调要求。

5 结语

对主干路路段平面过街的现状进行分析，指出研究的必要性。归纳了主干路路段平面过街分类，提出行人及非机动车分别信控过街形式适用条件。在以上研究的基础上，用剑桥春雨—方北小区人行横道改造实例，对信号控制和安全岛为基础方案的人行横道设计提出设计和设置建议。