城市道路交通设计思路及技术关键点研究

李家顺 金锐

（1.重庆市市政设计研究院有限公司，重庆 400020；2.重庆城市科技学院，重庆 402167）

0.引言

市政道路设计方案中存在的主要问题包括路网布局不合理、交叉路口设计不科学、道路配套设施不完善等，这些不良情况的出现导致市政交通体系在实际运行过程中出现较多的问题，城市中频繁出现的交通拥堵与其具有非常密切的联系。研究清楚造成此类问题的原因，并在其基础上制定出优化市政道路设计效果的措施和方案，对提高市政道路的设计水平、改善城市交通现状具有非常重要的作用。

1.必要性

近年来，随着我国对城市道路交通建设重视程度的不断提升，我国城市道路交通体系越来越完善，但是从目前城市道路交通发展现状来看，仍然存在许多不足的地方，阻碍了我国各地区的建设发展。以此项目为例，朝阳园区北区道路重新建设规划之前，道路交通存在以下问题：无按规划穿越京包线的道路；在区域内仅有2条现况路且未按规划实施；现状道路破损严重，交通秩序混乱时常拥堵，雨季道路积水严重。而造成这些问题的主要原因是在道路交通规划规划设计得不够科学、合理，具体主要表现在以下几个方面：（1）城市道路交通设计过程中，设计人员对相关因素考虑得不够全面，无法协调人口、资源以及环境等方面的关系，这样就导致城市交通设计无法满足实际需求。（2）城市道路交通设计许多地方设计得不够科学、合理，例如道路岔口设计不合理、盲目拓宽道路等，造成部分地方存在拥堵，使得城市道路受到严重的破坏。城市道路交通是一个城市最重要的基础性设施建设，也是保证城市经济发展和促进人民生产生活的关键性因素。好的道路交通能够在满足交通运输的同时为人们带来好的观赏价值。但是，当前我国大多数城市道路交通设计过程中存在着众多问题，对城市道路结构和未来长远发展产生了极大的阻碍作用。因此，迫切需要改变这些问题来使道路交通设计适应当前城市发展的需要，提高城市经济发展水平和城市交通道路管理层次[1]。

2.目前城市道路交通设计现状

（1）道路工程设计主要在大中城市实施，考虑到大中城市人口多、车辆多、城市交通压力大，忽略了小城市的交通工程设计。如果在道路工程设计中缺乏全面的思考，就很难从根本上解决交通压力大的问题。特别是在城市开发区和老城区，当地城市在进行房地产开发时，吸引了大量周边城乡人口进入开发区，但开发区就业岗位不多，导致开发区内的人口前往老城区寻找就业机会，而大量的人流和车流造成了开发区和老城区的交通压力。（2）在道路交通安全管理模式方面，仍然是传统的后处理模式，城市道路交通安全防范措施不到位。虽然目前的城市道路建设工作已经全面展开，但在实际工程建设过程中出现问题后，只能通过维修或赔偿的方式进行处理，无法从根本上预防问题的发生。特别是在一些学校门口的道路上，没有设计相应的减速或防护工程。当上学或放学后交通流量较大时，就会出现交通拥堵。当光线不足或天气恶劣时，容易发生安全交通事故，学生的安全得不到保障。（3）交通交叉口信号灯的红绿灯时间设计不合理，未根据该区域的交通规律合理规划红绿灯时间。在通勤时间或放学后，容易造成该地区的严重拥堵，对该地区居民的正常生活和工作有很大影响[2]。

3.城市道路交通组织设计的目的

道路交通组织设计的主要目的是使车辆在整个科学区的公共交通网络上更加安全有序地行驶，从而尽可能减少和节约道路资源，尽可能缩短车辆的总体行驶时间，从而实现研究区公共交通的良好发展。理想的交通团队包括城市规划设计、道路项目建筑设计和交通管理方面的知识。自道路规划实施以来，道路交通项目组织设计的研究成果一直贯穿于城市规划、道路方案设计、初步规划、施工图设计、道路交通项目工程设计、道路交通管理等各个环节。它为道路设计师提供交叉口的形式、道路进出口的布局、单向和双向交通、交通标志的设置、交通安全管理。根据道路交通工程组织研究成果的要求，建设和管理道路，使交通物流更加均衡，合理充分利用道路资源，避免道路资源的消耗和浪费，避免道路资源严重短缺和交通拥堵。

4.城市道路交通工程设计基础的完善策略

4.1 完善主干道设计技术

主干道是整个交通大动脉的主要组成部分，也是整个城市的交通压力。目前，城市道路交通主干道的建设目标是改善车辆的交通服务，使车辆在交通高峰期能够顺利通行，避免拥堵。改善主要道路的设计应从多个角度入手。首先，应在道路两侧进行围栏设计。主要目的是保护。围栏的设计应简单美观，并考虑到强大的保护。在主要道路灯的设计中，路灯的亮度应满足道路交通的要求，为通过主要道路的车辆和人员提供广阔的视野，避免交通事故。在设计人行天桥时，设计师应提前调查当地交通状况，并根据当地人口流量进行规划设计，可以缓解交通压力，还可以使主干道上的机动车交通顺畅，也保证了行人的安全，避免了信号灯的干扰。在主干道上设计公交车站或公交专用道时，应做好标识，并营造良好的候车环境，为候车乘客提供短暂休息。

4.2 交叉口渠化设计

交叉口渠化是指在同一平面上对各种交通流进行物理分离，以使不同速度的交叉口交通流不会根据分割的路径相互干扰。渠化管理是优化运输组织和管理的重要方法和手段。渠化的主要目标是规范汽车驾驶，减少与交通的冲突，保护行人和自行车等慢行车辆。交叉口渠化设计的功能是明确不同交通流的时间和空间，并拥有通行权。关键是严格控制对应冲突点的位置，做到“寸土不值”，尽量减少对应冲突点的数量或将其转化为相互交织的冲突点，提高交叉口的通行能力。常用的渠化方法包括交通岛、隔离桥、交通标志、地面标线、高速公路区域划分、交叉口拓宽等。

4.3 加强弯道的设计

在市政道路曲线的设计过程中，应考虑各类车辆转弯半径的要求。小车体直立、宽度小、转弯半径要求较低。然而，公共交通车辆和大型长途客车具有长宽大的特点，对其转弯半径的要求更高。市政道路的设计者必须根据国家规范的要求控制最小转弯半径。此外，转弯半径将受到道路坡度的影响，主干道和次干道之间存在一些差异。此外，虽然部分道路各转弯段的最小安全半径满足设计要求，但存在连续转弯，这对行车过程的安全性提出了更高的要求。在设计过程中，应尽可能避免此类设计方案。城市地区也经常采用立交桥公共道路的设计方案非常复杂，司机经常在这些路段迷路。该设计方案还应尽可能降低总体复杂度，不应追求经济成本节约，忽视用户体验。

4.4 在无障碍设计中的应用

作为一个需要关注和照顾的社会群体，残疾人在日常生活和旅行中会面临各种各样的不便。因此，在城市道路设计过程中，还需要为这一残疾人群体修建盲道、路缘匝道、专用公厕等基础设施，这也是将人性化理念融入城市道路设计的必然选择。我国作为盲人较多的国家，一直是政府关注和照顾的社会群体，盲人出行问题是城市道路设计过程中必须高度重视的民生问题。在城市道路建设过程中，通常需要为残疾人铺设盲道，并使用特殊形状的盲道砖来改善盲人的脚感，使他们正确识别方向和路径，从而达到顺利出行的目的，为盲人出行安全提供基本保障。同时，在城市道路设计中铺设路缘匝道也具有积极意义。将其放置在人行道或人行横道两端，可以有效避免行人路缘对轮椅旅行者造成的不便，并在一定程度上体现了人性化设计理念对残疾人的温暖与关怀。在城市道路设计过程中，我们不仅需要注重基础设施的无障碍设计，还需要为残疾人群体创造一个无障碍的出行环境。现阶段，大多数城市已将无障碍设计理念融入道路设计，但在实际施工过程中，仍存在树木、电源柜和机动车占用盲道的现象，人行横道和路缘匝道也伴随着交叉错位的问题，许多盲道砖的设计和施工质量不符合标准要求。因此，当城市道路设计者在城市道路建设中应用人性化的设计理念时，必须面向全体市民，从多个角度考虑交通出行需求，充分实施无障碍设计，真正实现无障碍设计与城市道路设计的无缝衔接。

4.5 城市交通信号灯智能控制系统设计

城市交叉口的通行能力不仅可以影响车辆通过交叉口的速度，减少人们的出行时间，还可以避免拥堵。为了提高城市交通容量，必须加强对交叉口信号灯的控制。交通信号灯的最优控制策略可以缩短车辆通过交叉口的时间。一个优秀的城市交通信号控制系统可以保证城市交通的良好运行，减少安全事故的发生。在设计信号系统时，交通道路设计者应考虑当地交通状况，选择合适的交通信号系统。传统的定时控制信号系统所需的设备相对简单。由于投资最小，它是一种比较广泛的信号控制方法。它通常适用于交通状况正常的地区。局部交通流和行人流的多周期定时控制可以改变局部交通状况。感应控制信号系统一般适用于交通流和人流不规则的区域，因为感应控制系统是从传统的定时信号控制系统发展而来的，大大提高了信号灯的实时性。传感系统可根据当时的实际交通情况，调整相应的最大绿灯时间，以确保车辆能在短时间内通过交叉口，保持整个城市的交通畅通[3]。

4.6 搭板设计与优化

路桥连接处搭板是设计中消除桥头跳车问题的有效方法，也可为人们的出行安全提供保障。作为设计师，他们不仅要正确使用搭板，还要优化设计环节。通过调整搭板设计参数，优化路桥连接设计方案，重点加强搭板设计的可行性。许多市政工程采用搭板设计技术后，由于实际施工方法不合理，在组织施工中仍会出现桥头跳车问题。此时，设计师将对路桥接缝的坡度进行深入分析，并在测量过渡段长度后调整板的长度。为了优化过渡效果，设计人员在选择搭板时还应综合分析其长度，以避免后续施工问题。路桥连接施工中的搭板法在行业中非常常见，具有很高的实用价值。如果搭板设置不合理，将直接导致安全事故。在路桥连接施工中，为了避免搭板设置带来的问题，必须结合实际，科学地采用搭板法。环城北路机场路工程采用长搭板。若为小桥，搭板长度为5m；如果是大型桥梁，搭板长度应控制在9m。在特殊情况下，可延长其长度，以有效降低路堤沉降的发生率。在设计搭板时，还需要综合分析应力，并据此计算搭板的最佳长度。采用简支梁法增加引道板端部厚度，使连接更加稳定，提高路桥连接施工质量。

4.7 加强道路设施的信息化设计

信息技术和人工智能技术在改善道路交通感知、减少拥堵和交通事故、加强交通事故责任方面发挥着非常重要的作用。市政道路的配套设施还包括各种电子传感器、摄像头等设备，将采集到的数据传输到城市交通系统的管理后台，为实施道路信息广播和拥堵提示提供有效依据，这些都是智能交通所依赖的设备。此外，智能城市交通将成为未来的主要发展方向，这需要城市道路规划师和设计师提前进行布局。在智能交通系统中，大量传感器部署在道路上，收集各种人流、车流、噪声水平和交通违规信息，并利用网络通信功能将这些数据传输到系统管理后台。在交通管理部门的后台系统中，需要设计大量配套的软硬件设备，通过人工智能算法和大数据准确预测道路交通状况，并在此基础上实现自动分流，避免交通拥堵。市政道路的信息化设计能力直接决定着这一管理目标的实施效果。目前，国内一些城市的一些路段已经实现了高度智能化，使用5G信号覆盖道路。

4.8 人行道设计

在人行道设计过程中应用人性化设计理念时，必须充分考虑公众通过道路的交通时间与道路宽度之间的关系。同时，一些城市也存在一些问题，如人行道施工质量差、施工方案设计不合理等。在人行道设计过程中，设计者只注重各种装饰的美观，而不充分考虑在人行道上铺设砖道的安全性和实用性。事实上，公众在日常出行过程中更注重路面的舒适性。因此，在人行道设计过程中，我们可以重点保证路面的平整度。此外，在雨雪天气恶劣的情况下，我们还需要考虑人行横道的抗滑性，尽可能地改善人行道的飞溅和结冰。人行道是道路两侧供行人通行的道路。要将人性化理念渗透其中，应把握以下内容：（1）根据实际需要计算确定人行道的平整度和线密度，并尽可能用防滑砖堆砌人行道，以充分发挥人行道的有效性，操作中也应避免使用鲜艳的颜色和图片，这会扰乱旅行者的视线。（2）协调人行道与道路两侧车道的坡度关系，通过人性化设计将人行道与出入口车道直接连接，并用不同颜色的路砖加以区分，为行人和行人提供极大的便利。（3）注重人行道的无障碍设计，运营中根据相关要求科学设计盲道和无障碍坡道，有效满足人们出行活动的各个方面需求，大幅减少人行道不合理中断造成的交通安全问题。（4）人行道施工最好使用透水材料。雨水渗入地面可以滋养道路周围的植被，极大地改善城市交通道路环境。

5.结语

城市道路交通工程的设计关乎人们的道路交通安全，同时也能影响整个城市的发展规划。在进行道路施工之前要做好对道路的规划和设计，再保障设计的完美落实，才能将城市交通工程的性能和品质做到最好。完善交通工程设计能够减少道路的拥堵，减轻城市的交通压力，促进城市交通和谐发展，保障居民的人身安全。