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摘 要:容差设计理念倡导以人为本、以路为导向的道路导向功能,主要用于路旁带的设计。对于城市道路覆盖的交叉路口、标志和标线、防撞围栏和施工安全的容错设计,目前国内研究相对有限。为此,通过对我国城市道路设计现状的分析,本着宽容的理念,针对城市道路建设、城市公路、低流量道路等方向提出设计建议,并给出切实可行的设计建议。加强城市道路安全。
关键词:宽容性设计;城市道路;施工区安全;主干道安全;低流量交通道路
1宽容性城市道路设计现状
宽容性设计于1960年代起源于美国,并于1970年代正式成为公路设计的重要组成部分。然而,随着容差设计在高速公路上的广泛应用,越来越多的工程师开始将这种模型固化在:拓宽道路、清除道路障碍物、铺设缓坡和平滑围栏边缘,并将这种模型应用于城市道路设计的结果是一个主要的交通问题。
与高速公路不同,现代城市道路的属性不再以服务车辆交通为主,而是逐渐转变为多方面满足出行可达性的“综合交通走廊”,因此在概念上与高速公路设计有所不同。此外,城市道路上车辆种类复杂,车速差异大,人车混杂,交通管制规则复杂,土地使用等不同条件的限制,给城市的包容性带来了很大的困难。道路设计。针对这种定位上的差异,设计者应该充分明确交通参与者的优先级,并在项目中体现这种考虑。
研究指出,因为用地限制而收窄路侧净区的高密度城市地区,并不一定会出现更高事故率。相反,驾驶者在行驶空间受限、道路设施复杂以及行人较多的环境中,能保持更高的警惕性,甚至自觉降低车速。这个结论的角度,虽然不利于解决交通拥堵问题,却可以给城市道路的宽容性设计带来一些启示。
各个国家和城市的具体环境不同,所以关于城市街道净区最小宽度亦有不同规定。城市道路应在情况允许时保留最小净区宽度的要求,但不同意城市道路净区按照高速道路的规定去除所有障碍物(例如行道树),因为合理的障碍物有利于在碰撞中保护行人的安全。研究也肯定了行道树与碰撞事故率之间没有必然联系。
城市街道中交叉口增多可能会导致事故率增加,所以交叉口的设置应将实际交通需求和使用者安全作为出发点进行考虑。大部分交通事故都发生在道路外5英尺(约1.5m)范围内,所以5英尺为最小城市道路净区建议值。
二项式回归方法解释了城市道路交通事故与建成环境之间的密切关系,解释了城市事故的发生频率和导致事故频发的几个关键因素,包括总行驶公里数、主要道路长度和交叉口数量。
城市道路中交通受伤率(TI)为暴露(于危险中的)的程度(E)、风险(R)和受伤几率(IP)这3项的乘积。这一关系有助于研究者在建成环境中观察单个或多个因素的变化对交通受伤率的影响。
我国城市道路的建设由于用地限制等多重因素,并没有对城市施工区、城市主干道及低流量街道的路侧净空提出任何明确要求,且目前并无针对城市道路安全的宽容性设计标准。但国内对于城市道路安全性的设计已近似于国外完整街道的理念,并产生了很多的研究成果和实际案例。
以深圳交通数据为基础进行研究,强调了城市容错理念应该是软件(交通管理、交通工程组织设计等)和硬件(如交通设施设置等)互相协同的结果。文章指出,对于城市道路宽容性设计,應考虑重要路段速度、安全防护措施、事故应急救援以及事故隐患点的设计原则和管理措施。王丰元等[8]的研究显示,包含重要信息的交通设施应以一定频率出现在设置地点,才能增加被识别的机率,行驶车速与驾驶员视距成反比,车速较快的路段可将标志、标线的尺寸适当增大。基于低流量农村公路交通安全的特点,提出了基于限速值修正的道路交通安全保障技术,并应用在急弯、陡坡等隐患点;同时考虑到低流量道路普遍利用率低、资金缺乏的现实,结合农村公路安全特征和限速要求,总结了包括标志标线、路侧休息区及照明设施等适合低流量公路的安全措施。
目前国内对于城市施工区的标准强调了施工区长度的要求,并没有对净区宽度的要求。国内对城市施工区的交通组织研究较多,但对施工区净区及配套设施的研究比较有限。
2宽容性设计
容差设计理念在城市道路设施设计中的应用主要体现在两个方面:一是采取主动引导措施(如视线引导、限速、越界提醒、防道路交通)滑倒等)以防止车辆偏离正常车道;采取被动预防措施(如设计清洁的路边区域、防撞设施、支持“能源浪费”等),减少事故后损失。
基于此,本研究将国内外多个道路宽容设计标准与国内的具体交通需求相结合,制定了覆盖面更广、适用性更强的宽容性设计导则。其主要内容包括以下几个方面。
2.1城市道路施工区
在施工条件下,干净的城市路边区域是从路面边缘延伸到道路外侧的平坦、无障碍的区域。它是路面与施工区之间的过渡区。其宽度受交通量、速度、道路几何形状、建筑区布局和建筑物组织结构等诸多因素的影响,通常情况下通常比沿路的洁净区窄。
因此,城市道路建设区应兼顾主动引导和被动预防,提高设计容差。主要措施包括:
(1)临时防撞护栏可根据防护等级、侧向撞击位移、应用条件、实际需求和功能界定分类。城市及市郊道路施工区可以采用可移动式混凝土防撞栏与低高度护栏系统过渡。
(2)施工区采用的防撞垫应具有消能结构。防撞垫的类型可以根据施工地点、交通量、成本、工期等因素进行选择。例如,工期长且地点固定的施工区应采用固定防撞垫,以避免事故车辆与路侧固定障碍物直接接触;施工周期短、施工变动频繁的施工作业区应采用灵活性较强的移动式防撞垫系统。
(3)施工区交通设施包括交通标志、诱导设施、信号灯等,用于警示和诱导车辆,以降低交通事故发生率。在施工变道、分流、车道宽度调整的区域,应采用以锥形桶为代表的轻型交通诱导设施,用于诱导交通流平稳过渡;在道路封闭、需要限制交通通行的区域,应采用以路障为代表的轻型交通控制设施。施工区交通标志包括可移动性标志、短期交通标志、施工区警示灯,应设置于净区且采用消能解体结构,以降低潜在风险。 (4)当夜间交通量较大、施工区影响范围较广时,应安装防眩板以减少途经车辆对施工区和对向交通的眩目影响;为了减少道路面层更新、路肩作业等人工造成的路面边缘落差(一般不得大于50mm),可设置临时性楔形材料、锥形桶、水马等进行防护。
2.2城市主干道
由于土地集约化发展,城市用地紧张局促,城市道路无法提供类似公路的路侧净区。尤其是处于城市边缘的道路,其条件虽与城市道路相一致,但交通流的运行速度、速度离散程度等已接近公路水平,存在較大的安全隐患。基于宽容性设计的理念,在类似情况或条件下,宜考虑限制汽车运行速度,并对具有潜在风险的路侧障碍物作出适当的调整,以保证路侧净区的安全性:
(1)由路缘垂直面向人行道内侧方向的净区宜不小于1.2m,推荐净区宜不小于1.8m;距路缘垂直面1.2~1.8m范围内的障碍物,宜采用消能解体设计。
(2)平曲线外侧的人行道净区宽度最小值为1.8m,直线段为1.2m;不设置路缘石或斜坡式路缘石的城市路段,路侧净区宽度应为设置路缘石条件下的2倍。
(3)设置路缘石条件下,合流段外侧的净区宽度最小为3.6m。
(4)道路开口处车道外侧提供3~4.6m宽的净区,可有效减少碰撞的可能性。
(5)路缘与其垂直面后方的障碍物间距不得小于0.5m。
(6)通过设置行人安全岛及人车缓冲区、事故高发段内使用物理隔离、移除妨碍驾驶视距的路侧和人行道设施等措施,降低路侧区域人车事故的可能性。
(7)通过在行人密集区域降低道路设计速度和运行速度来降低路侧区域人-车事故的伤亡率。
(8)通过限制路内停车来降低事故可能性,使用平行式泊位设计来降低事故死亡率。
(9)城市家具应尽可能远离行车区域,避免对行车造成视线遮挡,以降低事故发生的可能性。
2.3城市低流量道路
城市低流量道路主要指车流量小、人车混行情况普遍、街道功能复杂的支路。因为此类道路的交通管理措施较少或者不完善,交通速度离散大,故具有较高的事故率。研究得出的行驶速度与事故率在低速情况下呈负相关、事故率与平均速度差呈正相关的结果也进一步证实了这一观点。AASHTO调查数据显示,相当一部分致死交通事故发生在交通量很小的道路上。但在实际情况下,低流量道路的事故很少集中发生在特定的区域,因此采用与大交通量道路相同的设计标准、交通组织方式或安全改进措施是不具有成本效益的。对国内外小交通量公路的研究也从多方面证实了这个观点。
AASHTO1998年公路安全战略计划提出,在资金和具体事故发生地点数据缺乏的情况下,实现改善道路宽容性的最优方法是从方案的标志标线、可穿越区域、消能解体设施与安全护栏等方面来提高道路安全性。在减少交通事故发生的前提下,一旦发生事故,应尽可能降低相关事故人员的伤亡与财产损失。AASHTO战略计划中提出的措施包括:
(1)中央/路侧标线采用振动式设计。
(2)路侧净区应保证车辆的可穿越性。
(3)标志杆、照明设施、行道树等应使用消能解体设计,交叉口位置不宜使用定向消能解体装置,无法调整时应设置防护栏。
(4)桥梁位置常常出现车道数减少的情况,需根据标志标线、防撞栏、桥梁护栏以及实际路侧情况考虑综合设计的兼容性。
结语
传统的宽容设计侧重于清洁的路边区域和中央障碍物,使其更适合高速公路和其他没有或更少土地限制的广阔区域,而不是城市主干道、狭窄拥挤的生活方式道路和独立道路。本文通过对城市建设区、城市主干道、低流量边界道路提出容错设计,提出容容设计可以广泛应用的思路。“宽容”作为一种以安全为导向、以人为本的自动驾驶意识,应该渗透到设计师的日常工作中,即无论设计什么样的道路或设施结构,尽可能提供更安全的设计细节。可能的。
参考文献:
[1]AmericanAssociationofStateHighwayandTransportationOffi-cials.Roadsidedesignguide[S].(4thedition).Washington,DC:AASHTO,2011.
[2]孙超,李文斌,邵源.城市道路交通安全容错设计与管理思考[C]//中国城市交通规划年会论文集.上海:中国城市规划学会城市交通规划学术委员会,2017:2051-2061.
[3]王丰元,薛晶.城市道路交通设施对驾驶安全性的影响研究[J].交通与计算机,2008,26(4):148-150.
[4]范宝文.低流量农村公路交通安全特征及保障技术[D].重庆:重庆交通大学,2015.
[5]GA/T900—2010,城市道路施工作业交通组织规范[S].
[6]GA182—1998,道路作业交通安全标志[S].
[7]DB11/854—2012,北京市占道作业交通安全设施设置技术要求[S].
[8]张秀红.中心城区占道施工交通影响分析及其组织研究[D].广州:广东工业大学,2012.
[9]钟磊.城市交通施工期间交通安全分析[J].科技创新与应用,2019(13):95-96.
[10]宋琦,杨国峰.JTG2111—2019《小交通量农村公路工程技术标准》编制要点研究[J].中外公路,2019(4):287-290.
[11]弥海晨,韩瑞民.国外小交通量道路研究发展综述[J].中外公路,2008(2):223-226.
(中国市政工程西南设计研究总院有限公司, 四川 成都 610081)
关键词:宽容性设计;城市道路;施工区安全;主干道安全;低流量交通道路
1宽容性城市道路设计现状
宽容性设计于1960年代起源于美国,并于1970年代正式成为公路设计的重要组成部分。然而,随着容差设计在高速公路上的广泛应用,越来越多的工程师开始将这种模型固化在:拓宽道路、清除道路障碍物、铺设缓坡和平滑围栏边缘,并将这种模型应用于城市道路设计的结果是一个主要的交通问题。
与高速公路不同,现代城市道路的属性不再以服务车辆交通为主,而是逐渐转变为多方面满足出行可达性的“综合交通走廊”,因此在概念上与高速公路设计有所不同。此外,城市道路上车辆种类复杂,车速差异大,人车混杂,交通管制规则复杂,土地使用等不同条件的限制,给城市的包容性带来了很大的困难。道路设计。针对这种定位上的差异,设计者应该充分明确交通参与者的优先级,并在项目中体现这种考虑。
研究指出,因为用地限制而收窄路侧净区的高密度城市地区,并不一定会出现更高事故率。相反,驾驶者在行驶空间受限、道路设施复杂以及行人较多的环境中,能保持更高的警惕性,甚至自觉降低车速。这个结论的角度,虽然不利于解决交通拥堵问题,却可以给城市道路的宽容性设计带来一些启示。
各个国家和城市的具体环境不同,所以关于城市街道净区最小宽度亦有不同规定。城市道路应在情况允许时保留最小净区宽度的要求,但不同意城市道路净区按照高速道路的规定去除所有障碍物(例如行道树),因为合理的障碍物有利于在碰撞中保护行人的安全。研究也肯定了行道树与碰撞事故率之间没有必然联系。
城市街道中交叉口增多可能会导致事故率增加,所以交叉口的设置应将实际交通需求和使用者安全作为出发点进行考虑。大部分交通事故都发生在道路外5英尺(约1.5m)范围内,所以5英尺为最小城市道路净区建议值。
二项式回归方法解释了城市道路交通事故与建成环境之间的密切关系,解释了城市事故的发生频率和导致事故频发的几个关键因素,包括总行驶公里数、主要道路长度和交叉口数量。
城市道路中交通受伤率(TI)为暴露(于危险中的)的程度(E)、风险(R)和受伤几率(IP)这3项的乘积。这一关系有助于研究者在建成环境中观察单个或多个因素的变化对交通受伤率的影响。
我国城市道路的建设由于用地限制等多重因素,并没有对城市施工区、城市主干道及低流量街道的路侧净空提出任何明确要求,且目前并无针对城市道路安全的宽容性设计标准。但国内对于城市道路安全性的设计已近似于国外完整街道的理念,并产生了很多的研究成果和实际案例。
以深圳交通数据为基础进行研究,强调了城市容错理念应该是软件(交通管理、交通工程组织设计等)和硬件(如交通设施设置等)互相协同的结果。文章指出,对于城市道路宽容性设计,應考虑重要路段速度、安全防护措施、事故应急救援以及事故隐患点的设计原则和管理措施。王丰元等[8]的研究显示,包含重要信息的交通设施应以一定频率出现在设置地点,才能增加被识别的机率,行驶车速与驾驶员视距成反比,车速较快的路段可将标志、标线的尺寸适当增大。基于低流量农村公路交通安全的特点,提出了基于限速值修正的道路交通安全保障技术,并应用在急弯、陡坡等隐患点;同时考虑到低流量道路普遍利用率低、资金缺乏的现实,结合农村公路安全特征和限速要求,总结了包括标志标线、路侧休息区及照明设施等适合低流量公路的安全措施。
目前国内对于城市施工区的标准强调了施工区长度的要求,并没有对净区宽度的要求。国内对城市施工区的交通组织研究较多,但对施工区净区及配套设施的研究比较有限。
2宽容性设计
容差设计理念在城市道路设施设计中的应用主要体现在两个方面:一是采取主动引导措施(如视线引导、限速、越界提醒、防道路交通)滑倒等)以防止车辆偏离正常车道;采取被动预防措施(如设计清洁的路边区域、防撞设施、支持“能源浪费”等),减少事故后损失。
基于此,本研究将国内外多个道路宽容设计标准与国内的具体交通需求相结合,制定了覆盖面更广、适用性更强的宽容性设计导则。其主要内容包括以下几个方面。
2.1城市道路施工区
在施工条件下,干净的城市路边区域是从路面边缘延伸到道路外侧的平坦、无障碍的区域。它是路面与施工区之间的过渡区。其宽度受交通量、速度、道路几何形状、建筑区布局和建筑物组织结构等诸多因素的影响,通常情况下通常比沿路的洁净区窄。
因此,城市道路建设区应兼顾主动引导和被动预防,提高设计容差。主要措施包括:
(1)临时防撞护栏可根据防护等级、侧向撞击位移、应用条件、实际需求和功能界定分类。城市及市郊道路施工区可以采用可移动式混凝土防撞栏与低高度护栏系统过渡。
(2)施工区采用的防撞垫应具有消能结构。防撞垫的类型可以根据施工地点、交通量、成本、工期等因素进行选择。例如,工期长且地点固定的施工区应采用固定防撞垫,以避免事故车辆与路侧固定障碍物直接接触;施工周期短、施工变动频繁的施工作业区应采用灵活性较强的移动式防撞垫系统。
(3)施工区交通设施包括交通标志、诱导设施、信号灯等,用于警示和诱导车辆,以降低交通事故发生率。在施工变道、分流、车道宽度调整的区域,应采用以锥形桶为代表的轻型交通诱导设施,用于诱导交通流平稳过渡;在道路封闭、需要限制交通通行的区域,应采用以路障为代表的轻型交通控制设施。施工区交通标志包括可移动性标志、短期交通标志、施工区警示灯,应设置于净区且采用消能解体结构,以降低潜在风险。 (4)当夜间交通量较大、施工区影响范围较广时,应安装防眩板以减少途经车辆对施工区和对向交通的眩目影响;为了减少道路面层更新、路肩作业等人工造成的路面边缘落差(一般不得大于50mm),可设置临时性楔形材料、锥形桶、水马等进行防护。
2.2城市主干道
由于土地集约化发展,城市用地紧张局促,城市道路无法提供类似公路的路侧净区。尤其是处于城市边缘的道路,其条件虽与城市道路相一致,但交通流的运行速度、速度离散程度等已接近公路水平,存在較大的安全隐患。基于宽容性设计的理念,在类似情况或条件下,宜考虑限制汽车运行速度,并对具有潜在风险的路侧障碍物作出适当的调整,以保证路侧净区的安全性:
(1)由路缘垂直面向人行道内侧方向的净区宜不小于1.2m,推荐净区宜不小于1.8m;距路缘垂直面1.2~1.8m范围内的障碍物,宜采用消能解体设计。
(2)平曲线外侧的人行道净区宽度最小值为1.8m,直线段为1.2m;不设置路缘石或斜坡式路缘石的城市路段,路侧净区宽度应为设置路缘石条件下的2倍。
(3)设置路缘石条件下,合流段外侧的净区宽度最小为3.6m。
(4)道路开口处车道外侧提供3~4.6m宽的净区,可有效减少碰撞的可能性。
(5)路缘与其垂直面后方的障碍物间距不得小于0.5m。
(6)通过设置行人安全岛及人车缓冲区、事故高发段内使用物理隔离、移除妨碍驾驶视距的路侧和人行道设施等措施,降低路侧区域人车事故的可能性。
(7)通过在行人密集区域降低道路设计速度和运行速度来降低路侧区域人-车事故的伤亡率。
(8)通过限制路内停车来降低事故可能性,使用平行式泊位设计来降低事故死亡率。
(9)城市家具应尽可能远离行车区域,避免对行车造成视线遮挡,以降低事故发生的可能性。
2.3城市低流量道路
城市低流量道路主要指车流量小、人车混行情况普遍、街道功能复杂的支路。因为此类道路的交通管理措施较少或者不完善,交通速度离散大,故具有较高的事故率。研究得出的行驶速度与事故率在低速情况下呈负相关、事故率与平均速度差呈正相关的结果也进一步证实了这一观点。AASHTO调查数据显示,相当一部分致死交通事故发生在交通量很小的道路上。但在实际情况下,低流量道路的事故很少集中发生在特定的区域,因此采用与大交通量道路相同的设计标准、交通组织方式或安全改进措施是不具有成本效益的。对国内外小交通量公路的研究也从多方面证实了这个观点。
AASHTO1998年公路安全战略计划提出,在资金和具体事故发生地点数据缺乏的情况下,实现改善道路宽容性的最优方法是从方案的标志标线、可穿越区域、消能解体设施与安全护栏等方面来提高道路安全性。在减少交通事故发生的前提下,一旦发生事故,应尽可能降低相关事故人员的伤亡与财产损失。AASHTO战略计划中提出的措施包括:
(1)中央/路侧标线采用振动式设计。
(2)路侧净区应保证车辆的可穿越性。
(3)标志杆、照明设施、行道树等应使用消能解体设计,交叉口位置不宜使用定向消能解体装置,无法调整时应设置防护栏。
(4)桥梁位置常常出现车道数减少的情况,需根据标志标线、防撞栏、桥梁护栏以及实际路侧情况考虑综合设计的兼容性。
结语
传统的宽容设计侧重于清洁的路边区域和中央障碍物,使其更适合高速公路和其他没有或更少土地限制的广阔区域,而不是城市主干道、狭窄拥挤的生活方式道路和独立道路。本文通过对城市建设区、城市主干道、低流量边界道路提出容错设计,提出容容设计可以广泛应用的思路。“宽容”作为一种以安全为导向、以人为本的自动驾驶意识,应该渗透到设计师的日常工作中,即无论设计什么样的道路或设施结构,尽可能提供更安全的设计细节。可能的。
参考文献:
[1]AmericanAssociationofStateHighwayandTransportationOffi-cials.Roadsidedesignguide[S].(4thedition).Washington,DC:AASHTO,2011.
[2]孙超,李文斌,邵源.城市道路交通安全容错设计与管理思考[C]//中国城市交通规划年会论文集.上海:中国城市规划学会城市交通规划学术委员会,2017:2051-2061.
[3]王丰元,薛晶.城市道路交通设施对驾驶安全性的影响研究[J].交通与计算机,2008,26(4):148-150.
[4]范宝文.低流量农村公路交通安全特征及保障技术[D].重庆:重庆交通大学,2015.
[5]GA/T900—2010,城市道路施工作业交通组织规范[S].
[6]GA182—1998,道路作业交通安全标志[S].
[7]DB11/854—2012,北京市占道作业交通安全设施设置技术要求[S].
[8]张秀红.中心城区占道施工交通影响分析及其组织研究[D].广州:广东工业大学,2012.
[9]钟磊.城市交通施工期间交通安全分析[J].科技创新与应用,2019(13):95-96.
[10]宋琦,杨国峰.JTG2111—2019《小交通量农村公路工程技术标准》编制要点研究[J].中外公路,2019(4):287-290.
[11]弥海晨,韩瑞民.国外小交通量道路研究发展综述[J].中外公路,2008(2):223-226.
(中国市政工程西南设计研究总院有限公司, 四川 成都 610081)