化难为易 巧解京城环堵

时间:2022-09-19 03:31:24

单向交通引发思考

北京火车站前地铁建成数十年,原地铁站出入口设计均为双向步行通道,如今随着时代变化,地铁出入口双向步行通道拥挤不堪;为了防止双向人群在楼梯两侧交织拥挤及地铁站运输安全,地铁部门不得不将出入口改为单向步行通道,见图1a地铁站单向西入口,图1b地铁站东口则为单向出口,化解地铁站拥挤矛盾;人们如需购买火车票,只得从地铁站东口走出,携带物品徒步绕行到火车站西侧售票厅。

什么是对偶交通?根据中华人民共和国公共安全行业标准GA/T486-2004《城市道路单向交通组织原则》4.1.2带状形道路:带状形城市道路系统较容易组织单向交通的路网,可选择局部区域有可能配对的道路组织单向交通条件是有相邻或接近道路可以配对,道路之间呈对偶关系。

根据上述行业标准,环路可组成对偶交通,其组合模式是,当一条环路为顺时单向行驶时,另一相邻环路则为逆时单向行驶,见图2,当城市为多层环路时,可按此对偶顺序排列。

对偶交通为主环路、公共交通为付环路的设计理念

2010年,日本东京拥有汽车保有量800多万辆,北京汽车保有量430万辆,相差近2倍。北京面积16808平方公里,东京面积2145平方公里;按城市土地面积拥有汽车保有量计算,东京汽车保有量是北京汽车保有量15.7倍,也就是说北京汽车拥有量只是东京汽车拥有量的1/16,如此悬殊的差值,反而是北京的汽车保有量将京城带入困局并已实施限购汽车,这种困局使得人们终日沸沸扬扬交通大讨论将毫无意义,北京采取诸多行政手段治堵如隔靴搔痒,还会阻碍其它治堵思路;比较国外其它城市并没有实行类似北京的治堵手段。因此北京应研究行之有效的治堵措施,积极应对当前交通生成各种局面,才是解堵之路。

1.北京交通所涉及的两个主要问题

搞好环路交通及轨道交通是解决北京交通问题的两个主要出路。目前北京环路失去系统功能,主要显现两点:

(1)“摊大饼”使环路生成“黑白两道”,趋成环路单向交通

城市住宅建设急剧向周边发展,北京环路被“摊大饼”。目前北京出行比例仍以上班族为主,造成环路早晚高峰具有规律性的交通堵塞,具有明显的方向通流,致使环路呈现单向交通现象,其结果:一条道是黑压压的堵车车辆爬行,另一条道是车辆寥寥无几的空白车道;形成鲜明的“黑白两道”,见图3所示;早晚高峰时刻均会有一“白道”交替着浪费道路资源。随着汽车时代快速发展,拥挤的单向交通现象使得环路应对突发事件变得脆弱,如环路发生一起交通事故,即会引起环路及相邻环路堵塞;致使环路出入口数量之多的堵点蔓延,甚至引发北京全城交通大患“感冒”。

北京交通虽经过十几年的整治,但无奈北京交通拥堵逐年加剧,尾号限行已成为北京交通抹不掉的阴影;人们出行尚在无绪、无奈中徘徊,导致出行无效率的增加。当前按初衷设计的环路已失去系统功能,“速行”已成往事,高峰环路车辆好比蜗牛群,尾气污染成了损害京城居民健康的滋生物。

(2) 环路结构逐渐显现环路双向行驶弊端

从汽车时代的迅速到来,环路结构渐显致命的弊端,每逢高峰时刻到来,随着拥挤的车辆在环路上滞留,造成后继车辆的堆积而发生交通堵塞;仅仅因一场小雨,可让北京市城区的交通几近瘫痪几小时,使得环路基本丧失了“抵抗力”。

以环路承担车速高、中长行程距离交通服务的标准,北京环路交通发展难以持续;如今北京环路拥堵犹如“一位年迈老者”,环路双向交通则好比老者的动、静脉──硬化、变窄及堵塞的血管已使血流速度缓慢。但环路结构重新布局则可改变这种结局;环路重新布局既是利用环路结构对称,以对偶组合为单向交通行驶网络,将“年迈老者的动、静脉扩充近一倍”,如单向交通二环为“动脉”, 则单向交通三环为“静脉”,实现二三环对偶方式组合,恢复环路双向行驶功能,从而加大“动静脉”循环流量;这里所提倡的并不是完全环路单向交通,北京轨道交通落后于公交服务,所以环路重新布局既要满足城市化的需求,又要考虑挖掘公交(轻轨)交通潜力,以解决北京交通燃眉之急。

2.环路呈对偶交通组织条件

针对上述北京汽车拥有量以及轨道交通服务与日本东京比较,北京交通遭遇一个尴尬、难堪的弱势局面,正是所谓这种局面促使北京私家车超前、快速步入家庭,全年净增机动车51.5万辆,因此造就京城交通雪上加霜又是很难摆脱的一种困境。根据目前北京环路呈现单向交通现象,可视北京为别无所求的一个难得机遇,北京当务之急应是研究单向交通问题,因为它是解堵之路。

(1)根据GA/T486-2004《城市道路单向交通组织原则》设置环路对偶交通

根据GA/T486-2004《城市道路单向交通组织原则》4.2道路路段条件:网密度很大而道路宽度不足的旧城区道路;宽度狭窄不适合固定交通工具;在采用双向通行不利于发挥其道路资源作用时;且有平行的道路可以配对。4.4交通流条件4.4.1潮汐交通,潮汐交通的道路,可设置为单向交通;4.4.3交通流向,根据调查数据,可对某些方向的大流量交通量配合设置单向交通。

根据北京环路堵塞区域较大、持久、穿越交通大的特点,而且环路处在狭窄旧城区,高峰又具备潮汐式交通特性,环路交通流量方向分布系数达0.8~0.9,已影响全城交通畅通,而且交通拥堵已不分时段;因此考虑北京多层环路结构对称、环宽,环距大致相同、双向交通及环距较小特点,将环路组成配对交通替代原环路双向交通功能,见图4所示。

(2)根据GA/T486-2004,按交通延误少,绕向距离短,路网负荷均衡三个方面检验环路对偶交通方案

根据GA/T486-2004《城市道路单向交通组织原则》5.4.1“……按交通延误少,绕向距离短,路网负荷均衡三个方面对单向交通方案对比优选。”经推导(另有详细文章,本处省略)单向交通的对偶组织方式对应潮汐交通解决交通拥堵是可行的,而且环路对偶交通将形成完善的环路循环网络。据日本有关研究资料,在不改变道路状况的情况下,比较完善的单向交通网络会使整个城市的通行能力提高30%~50%。对于北京环境条件良好的环路,实施单向交通,通行能力将会更高。

(3)环路中长距离交通流分离

环路对偶交通驱使不同方向的交通流实施大分离,防止不同方向交通流的近距离聚集交织,将中长距离交通流吸引到畅通的单向主环路上,如在城中心,只能选择二环单向顺时行驶,或三环单向逆时行驶,从而驱使大交通流大分离,缓解城中心区域交通聚集拥堵。

(4)环路短距离交通流分离

根据GA/T486-2004的交通延误少,绕向距离短要求,设计单向交通要考虑逆向短距交通群,单向交通的成效表现在逆向交通流的合理驱成,而被人们所接受。环路对偶交通体现单向主环路,逆向短距交通可选择主环路逆向加宽辅路和道路网,或出行返回时行驶主环路(按正常短中长距划分,短距交通约占3~3.3成,短距逆向交通占正反向短距交通50%;即为前者1.5~1.65成,完全符合帕累托二八法则)。从另一角度分析,环路对偶交通驱使主环路逆向短距驾车者放弃私家车,选择绿色交通出行。针对当今交通拥堵的残酷现实,环路短距交通2km~4km比例不会增大,要比若干年前少很多,人们会更加理智的选择出行方式,不会因短距交通出行被拥堵大军“粘牢”在环路上。

(5)环路设置准公交专用车道

组织环路对偶交通为主路、公交或轻轨交通为付路的研究,不仅可以调整环路宽度提高主环路通行能力,而且还具备宽松条件设置准公交专用车道,以弥补原环路设计缺陷;按图4环路设计,可增加双向公交专用车道280km,将有助于北京公共交通服务。

(6)环路对偶交通网运力均衡

根据GA/T486-2004的路网负荷均衡要求分析,环路对偶交通驱使网络运力均衡体现在图4设计中,二环、四环主路为逆时单向行驶,只有三环主路为顺时单向行驶,但是,二、四环路具备两条独立的顺时加宽辅路,同时,二环相邻“一环路”同为顺时单向行驶,上述条件满足了环路对偶交通驱使网络运力的均衡,满足了环路短中长距交通流分离。

以北京环路对偶交通为契机,全面发展全城单向交通道路网络,包括主干道网与环路对偶交通网络衔接以及微循环网络衔接。根据行业标准GA/T486-2004,北京城基本为标准棋盘形道路网,更具设置单向交通条件;目前我国城市单向交通设置多为小巷、支路等,在单向交通网络规模利用上还欠缺很多,据此可考虑主、次干道混合为单向交通网络,参考“城市道路单向交通双循环网络的设计”,该方案特点是,当城市两条长距次干道处在交通拥堵又不能扩宽的条件下,可利用一主干道与两次干道组成两个单向交通循环网络,主干道为两个循环网络提供共用交通通道,将净化大面积双循环网络内外区域交通环境,交叉口通行能力可提高43%。

(7)环路双向8车道及6车道设置

环路为双向8车道,则以3/4环路宽度为单向行驶主环路,1/4环宽及包括应急车道,设置双向3条公交专用车道为付环路,并将付环路一侧的辅路加宽一倍左右,见图1。环路为双向6车道,则以5/6环宽为单向行驶主环路,1/6环宽及包括辅路隔离带及应急车道,设置2条公交专用车道为付环路,并将付环路一侧的辅路加宽一倍左右。(环路两侧辅路均加宽更好)以北京为例,提出完善城市环路对偶交通驱使系统的改造方案,巧解北京环路交通难题。如图4

环路呈对偶交通设计举例

举例1:北京三环、二环及二环内路网组成对偶交通方案二

图5为北京二环路与环内路网组成对偶交通,从图中显示,二环路与相邻环内路网构成对偶交通循环网;将二环主环路逆向行驶辅路加宽以及环内逆时路网的设置,可补偿二环路逆时中短距离交通;图5中的二环路与相邻路内逆向道路循环网距离在0.2km~1km,便于人们驱车行驶选择。实际中要对环内路网的道路改造加宽。

以图5对偶组合网与三环组成对偶交通,见图6所示;北京二三环交通流量大,该方案将环路对偶交通作用在城中心区域,并保持四环五环双向交通结构不变;此方案可作为北京实施环路对偶交通第一步。

图6中①是二环内路网逆时循环;②是二环顺时循环网;③是三环逆时循环网;④是四环双向行驶结构不变网。

选择行驶路径:

(1)在二环顺时主路,需顺时行驶车辆可直接行驶二环主环路;需逆时行驶短距交通可行二环加宽辅路和行二环内路逆时循环网或道路网,出行返回时行驶二环顺时主环路;二环需逆时行驶中长距车辆可行驶三环逆时主路。

(2)在三环逆时主路,需逆时行驶车辆可直接行驶三环主环路;需顺时行驶短距交通车辆可行三环加宽辅路或道路网,出行返回时行驶三环逆时主环路;需顺时行驶中长距车辆可行驶二环顺时主路或四环路。

(3)在双向交通的四环,需逆时行驶中长距车辆可行驶三环逆时主路,可减轻四环交通压力。根据环路运行状况,考虑将四环路设置单向交通。

举例2:北京二环路与中心区域交通道路衔接

二环路对环内外交通流量具有很强的吸附作用。北京城中心区的道路为棋盘状路网,应构成环形循环路网与二环路的整体衔接。北京城市规划中存在着一条内环,(一环路)它是普通道路循环的网络,因为这条内环的存在,所以才有二环路三环路的顺序排列。横跨崇文和宣武两区的广安大街建成后,将与东单、西单大街的延长线及北边平安大街一起,完善了北京城中的一环路。图7中一环内外环路是双排列行驶方向相反的单向道路,又是延伸一体的双排方形循环网络。 图中一环外ABCD段为外循环路网总长17km,一环内EFGH段为内循环路网总长12km,双方形环线是东南西北四个方向的单向连接,以便不同方向选择行驶。

图7中的二环与一环外循环网之间平均距离大约为1.5km~2.2km,为二环路及城中心的交通疏导创造了条件。虽然一环内外循环网不是快速环路,但它们之间平均距离为0.5km~1 km左右,又是右转迂回选择行驶。另外,城中心道路网密度较大,二环与一环之间可形成供行驶选择方便自如的循环网络。此时包括二环,在东西长安街口形成8条主要南北方向的单向道路,可减轻东西长安街的交通及城中心南北交通的压力。

环路呈对偶交通的实施效益

1.改变环路多层过近 双向行驶结构过窄 恢复环路速行功能

环路运力已达极限,多层过窄的环路环境存在安全隐患,环路处在狭长的区域内,由于双向行驶区域的车辆容易被集中吸引到环路出入口、辅路出入口以及环路周边道路交叉口频繁交织,易生成道路拥堵区域。另一因素是人们出行习惯于往返最短途径,极易造成路网负荷不均衡状态。城市化需倡导新的出行理念,单向对偶交通驱使出行车辆往返途径不同,改变了车辆的行驶方向,通过路径及出行时间的变化;保障交通流量的时空分布均衡。“通过”环路对偶组合,“拉开”了环路之间距离;“增加”了环路宽度;“分散”了不同方向的交通流;“均衡”了路网负荷;“挖掘”了道路有限资源;“意在”改变人们出行理念。

2.弥补原环路设计缺陷满足公交优先发展空间

北京二环路至六环路是分为不同年代而建,从环路结构的差异可发现环路设计上存在缺陷,是造成今日交通拥堵一大因素。快速环路主要功能是以机动车辆行驶为主,但从公交优先的发展空间又显得不足,可从环路附近公交车站及过街天桥、地下通道的不同设施显现;因此,环路内采用直线式公交车站,公交车站只能处在狭窄、(有的净宽为1.3m)拥挤不堪的环境,见图8,与国际大都市水准不相协调;环路内公交车站有以港湾式设置,却占据了辅路的空间,致使辅路生成交通瓶颈,见图9所示,使得原本辅路不畅的交通雪上加霜,过窄的辅路边侧同时也设置大量公交车站,结果辅路更加纠集拥堵,致使环路出入口处形成交通瓶颈,又影响到主环路交通,看似港湾式公交车站建成优先了公交,其实循环了一圈却引起了环路交通的恶性拥堵。

环路对偶交通可改变环路设计缺陷,消除辅路交通瓶颈;使付环路具备宽松的条件设置快捷高效的双向循环公交专用车道,环路内公交车站全部采用直线式公交车站,使辅路交通恢复通畅。

图11显示北京二环路双向6车道改造布局,主环路设5车道为单向交通,余下的付环路1车道,并利用图10环路隔离带以及应急车道,共设置两条逆向公交专用车道,并划分辅路内侧专用车道为车站停靠服务,见图11所示;在图11的A图中,付环路为逆向行驶公交车道,也可考虑双向公交专用车道。图11的B图为设站方法,主要考虑环路出入口位置与实际客流量而定。

图12为环路双向8车道公交车站改造布局,主环路设6车道单向交通,付环路设2车道及应急车道组成双向行驶公交专用车道。主环路不再设置公交专用车道,减少主环路社会车辆与公交车辆相互干扰;达到了环路单向交通双重作用,既缓解环路压力,又可完善全城公共交通主体循环网络。图中公交车站通道可为天桥人行通道或地下人行通道,本图省略。

3.减少环路50%出入通瓶颈 达到事半功倍效果

北京环路双向行驶进出口有500多个,容易引发“血管梗塞”, 由于环路呈对偶交通,只有环路主路出入口有社会车辆通行,付环路一侧不存在社会车辆通行,这样将消除50%梗塞点,对于缓解城市中心区域交通拥堵问题达到事半功倍效果。

4.增加环路一侧140km独立辅路 对环路交通互补尤显重要

环路设置对偶交通,付环路与相邻加宽辅路社会车辆彻底分离,环路与一侧辅路机动车辆不再相互干扰,使其加宽辅路更具独立完善运力系统,按图4环路改造方案之一,相应增加环路一侧140km独立辅路道路,对环路交通互补尤显重要。

5.简化环路结构、节省开支,省时、可持续

庞大的环路拆迁工程触不可及,以环路对偶交通为驱使系统设计理念,将产生更大的社会效益,是简化环路结构、省时及降低高成本净化交通环境的一项可行性措施。可以预见其技术、经济的显著效果,它无需城市环路大的动迁即可使交通得到缓解而有序,是一座城市主要交通网络整体变动,遵循了交通可持续性发展,为我国具有环射路的城市改造树立了新模式。

(作者系中国城市经济学会专家委员会委员)

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