基于交通安全的城市道路横断面规划设计方法研究

摘要 为有效提升道路横断面的交通承载力，保证道路交通安全，文章充分分析并考虑城市道路横断面规划的设计原则和要素，结合实际工程进行横断面规划设计，依据该道路的通行能力计算结果确定规划设计方案，并进行精细化设计，以保证道路横断面的通行效率。测试分析表明，该道路横断面规划后，在早高峰和晚高峰时，道路的交通量明显增加，并且服务水平等级均在2级以上，能够基本满足该道路的出行服务需求。

关键词 交通安全；城市道路；横断面规划

中图分类号 U418 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2025）02-0047-03

0 引言

城市道路横断面的构成多元化，涵盖机动车道、非机动车道、人行道、分车带、设施带及绿化带等多个部分；在特定情况下，其设计还可能融入应急车道、路肩和排水沟等特殊元素[1]。城市道路横断面的规划设计是一个涉及交通工程、道路工程、市政工程和景观绿化设计的综合体，而非简单的道路几何设计。它关乎城市交通的流畅与安全，对于城市发展和居民生活质量具有重要影响[2]。随着交通流量的不断增加，城市道路横断面的规划设计面临着前所未有的挑战，如何在有限的道路空间内，合理规划车行道、人行道、分隔带、绿化带等组成部分，以确保交通安全、提高通行效率，并兼顾城市的可持续发展[3]，成为当前城市道路横断面规划设计的核心问题。交通安全是城市道路横断面规划设计的首要考虑因素。道路横断面的设计不仅影响交通流的运行效率，更直接关系行人和驾驶员的生命安全。因此，在规划设计过程中，必须充分考虑交通流量的变化和交通安全，以制定出科学合理的横断面设计方案[4]。

该文旨在探讨基于交通安全的城市道路横断面规划设计方法，通过对城市道路横断面的基本布置形式、设计原则、影响因素及具体设计要点的分析，提出一套符合城市道路横断面的规划设计方法。科学合理地进行城市道路横断面规划设计，提高城市道路的交通安全性和通行效率，为城市的可持续发展和居民的生活质量提供有力保障。

1 城市道路横断面规划设计

1.1 横断面规划设计理念

1.1.1 设计原则

城市道路横断面规划设计时，需要考虑多种因素及环境情况，因此在设计时需遵守相关的设计原则：

（1）景观要素合理性原则

景观设计是城市道路横断面设计中的重要部分，但是在进行景观融合型道路横断面的设计时，道路绿化同样是塑造视觉环境不可或缺的一环。若仅仅为了绿化目的而盲目植树，可能会阻碍行人的视线，影响他们对两侧街景的欣赏，同时会影响交通安全。因此，在设计横断面时，需综合考虑道路景观元素与车辆行驶特性，旨在营造既成片又连贯的绿化景致，又能确保交通安全。

（2）功能优先原则

在道路的规划与设计流程中，道路的功能性始终占据首要考量位置。对于道路横断面的设计而言，要求设计方案能够全面兼顾当前状况与未来规划，深入剖析现有公路功能与市政化改造后所需功能之间的差异；在确保现有公路的基本功能不受影响的前提下，进一步拓展并融入市政功能，以满足更广泛的需求。

（3）交通安全原则

将交通安全置于首位，确保行人与车辆的安全通行，并在此基础上综合考量路网的整体规划、运行效率、服务便捷性、项目用地的有效利用及投资成本。根据具体情况，科学选择适宜的横断面构成元素与技术标准，以制定出既合理又高效的市政化改造策略。

（4）协调性原则

公路在进行市政化改造的过程中，其路段会面临多种限制因素。在进行横断面设计时，需确保断面布局与道路功能的和谐一致，并妥善处理与既有公路及市政道路的顺畅过渡与衔接[5]。因此，需在路幅内部进行合理高效的资源分配，同时注重节约土地资源，提升横断面的整体使用效率。道路横断面设计不仅要满足当前建设需求与未来规划在静态空间上的协调统一，还需在时间维度上结合近期与远期目标，便于分期实施。此外，设计还需兼顾绿化景观与构造物的美学价值，同时要将道路融入周边城市景观与人文环境中，以实现更好的融合与和谐[6]。

1.1.2 设计要素

虽然城市道路的功能、等级及技术标准等存在一定的差异，但在规划设计中仍需满足标准的设计要素。以《城市道路工程设计规范》相关标准为依据，城市道路相关设计要素的详细情况如下所述：

（1）换道次数

车道变换作为驾驶过程中的一项基本动作，对交通安全具有重要影响。车道变换的频率是衡量交通流安全性的一项关键指标，车辆的换道行为与交通冲突之间具有较强的关联性，它反映了潜在的交通事故数量，因此在设计时需充分考虑该要素[7]。

（2）路幅

若快速路两侧配备有辅助道路，推荐采用四幅路的布局；若未设置辅助道路，则选择两幅路更为适宜。对于主干路，四幅路或三幅路是较佳选择；次干路则更适合采用单幅路或两幅路；而对于支路而言，单幅路是较为理想的选择。

（3）车行道

机动车道路面的整体宽度规划需全面包含车行道自身的宽度，并额外纳入其两侧的路缘带宽度。在单幅路或三幅路的布局设计中，若运用中央分隔设施（例如隔离栏）或双黄线作为区分相反方向行驶车辆的界限，那么在计算机动车道的整体宽度时，必须将这些分隔设施或标线的所占宽度纳入考量范围。单条机动车道的最小宽度标准如表1所示：

（4）分车带

分车带可分为中间分车带和两侧分车带两种，它们均由分隔带及其两侧的路缘带构成。分车带的最小宽度需符合表2中的相关标准。

（5）非机动车道

单条自行车道的最小宽度不能小于1.0 m，而单条三轮车道的最小宽度不能小于2.0 m。如果采用非机动车道与机动车道合并的设计方式，则需保证单向车道的数量在2条以上，且总宽度需超过2.5 m。在非机动车专用道设计时，其路面宽度需包含车道宽度及其两侧的路缘带宽度，其中单向车道宽度不能小于3.5 m，而双向车道的宽度则需保证在4.5 m以上。

1.2 工程应用

1.2.1 工程概况

该文以某城市的主干路改造工程为例，进行该工程道路横断面的规划设计。该工程路面类型为沥青混凝土路面，改造全段工程长度为2.32 km，设计速度为

50 km/h，原有的横断面为双向四车道，一块板断面，没有分隔带划分车行道。

该主干路是连接该城市多条关键道路的中转线路，并且连接其他行政区域，道路两侧用地类型的复杂程度较高，存在多个居民小区、中高等学院及电力供应站等，共计存在9处交叉路口，道路通行能力较差，安全风险较高，事故较多，并且无法满足高峰期交通需求。因此，需重新进行道路横断面的规划设计，提升其交通服务能力，满足高峰期交通需求，并确保交通安全。

1.2.2 通行能力计算

城市道路横断面是承载城市交通流的主要载体，其在设计时，应在保证交通安全的基础上满足机动车、非机动车及行人的交通需求。因此，该文为更好地进行该道路横断面的规划设计，对其通行能力进行计算。如果通行能力用Qe表示，则其计算公式如下：

式中，Q0——道路基准通行能力；ψ——自行车道影响修正系数；ξ——车道宽度影响修正系数；η——车道数量影响修正系数；χ——交叉路口间距影响修正系数。

相关参数取值按照《城市道路工程设计规范》中的相关标准取值，以确定该道路的通行能力。

1.2.3 横断面整体规划设计方案

综合1.2.1小节中的设计原则、设计要素及通行能力的计算结果，该文在研究道路的横断面规划设计时，应以确保交通安全为前提，提升道路的交通服务能力，其横断面整体规划设计示意图如图1所示：

该规划将中央分隔带的宽度扩展至3～10 m之间。当中央分隔带设定为3 m宽时，道路红线宽度为41 m；若中央分隔带拓宽至10 m，则红线宽度相应增至48 m。在路口交汇处，设计两个从3～10 m逐渐变化的中央分隔带，以优化人行横道设置。道路连接处设置一个渐变的中央分隔带，尽量减少行人在交叉路口穿越道路的距离，保证行人交通安全。

1.2.4 精细化设计

在上述横断面规划设计方案的基础上，为进一步提升道路的交通安全，设计道路横断面的植草沟。该设计旨在通过绿化和生态化的手段，提升道路横断面的生态环境质量，为城市提供绿色、生态的交通空间，减缓雨水径流速度，降低道路积水风险，从而增强道路的安全性；同时，植草沟还能提供一定的视觉缓冲和美化效果，有助于提升驾驶员的注意力和警觉性。

道路横断面植草沟在设计时需进行水力计算，以确定植草沟的断面形状、断面尺寸、坡度及粗糙度。该文为保证水力计算结果的可靠性，采用曼宁公式计算其长度、水流深度和流量，计算公式如下：

式中，G——植草沟计算径流量（m3/s）；n——曼宁系数，由场地的汇水面积和设计降雨量确定；V——径流在植草沟断面的平均流速（m/s）；A——横断面面积（m2）；R——断面的水力半径（m）；——植草沟纵向坡度（m/m）；Z——湿周。

基于上述公式和设计安全需求，植草沟的设计详情如表3所示：

2 交通量和服务水平分析

通过上述内容完成研究城市道路横断面的规划设计后，为分析该规划的设计效果，对规划设计前、后的在不同时段下的交通量和服务水平（通过服务等级进行描述，分为1～4级，1级的服务水平最佳，4级最差）进行分析，结果如表4所示：

由表4可知，通过文中方法完成道路横断面的规划设计后，该道路在早高峰和晚高峰的交通量明显增加，且服务水平等级显著上升，均在2级以上，能够基本满足该道路的出行服务需求。

3 结论

该文研究基于交通安全的城市道路横断面规划设计方法，以交通安全为核心的前提，充分考虑设计原则和设计要素，进行道路横断面的规划设计。在实际工程背景下，通过设置人行道、非机动车道和隔离带等设施，减少机动车与非机动车、行人之间的冲突和干扰，提升了道路的服务水平。

参考文献

[1]李强强.城市地下道路交通关键参数优化设计方法[J].黑龙江交通科技， 2024（9）：38-41+49.

[2]张志清，宋欣，付金秀.基于投影寻踪法的城市道路横断面评价方法[J].重庆交通大学学报（自然科学版）， 2022（12）：41-47+93.

[3]咼贵春，肖传语，孙悦.海绵型道路横断面排水设计参数优化[J].黑龙江交通科技， 2023（1）：1-5.

[4]于天奇.城市道路拓宽改造横断面选型要点分析[J].黑龙江交通科技， 2024（4）：66-69.

[5]林晓敏.海绵城市理念下的城市道路横断面精细化设计要点分析[J].运输经理世界， 2022（2）：14-16.

[6]尹始丽.市政道路旧路改造横断面设计分析[J].产品可靠性报告， 2024（2）：129-130.

[7]汤震，陈培松.地面主辅路整体式断面道路设计要点分析[J].中国市政工程， 2024（4）：36-39+151.