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渭水校区自行车道规划与设置分析

时间:2024-09-17 百科知识 版权反馈
【摘要】:方仲权,温 娜作者简介:方仲权,男,长安大学汽车学院硕士研究生,载运工具与运用工程。温 娜,女,长安大学汽车学院硕士研究生,企业管理。

方仲权,温 娜

(长安大学汽车学院,陕西西安 710064)

作者简介:方仲权(1990-),男,长安大学汽车学院硕士研究生,载运工具与运用工程。

温 娜(1990-),女,长安大学汽车学院硕士研究生,企业管理

摘 要:通过实地调查,结合渭水校区这一具体研究背景,提出了“基于最短路径“和“基于出行习惯“的自行车道规划方法,并依照该思路构造了计算最短路径的数学模型,确定出从整体最优考虑在修远大道布置自行车道的设计方案,以及在保证整体相对优势并兼顾局部优势的情况下,同时在修远大道和问远路布置自行车道的方案。最后,对自行车道的技术参数和隔离设施进行探讨,提出用彩色路面铺装来实现机非分离的方案。

关键词:自行车道规划;最短路径;出行习惯;彩色路面铺装

Abstract:Bike path planning method was proposed with field investigation,which was based on shortest path and travel hab-its,and constructing a mathematical model to calculate the shortest path.Considering the overall optimal solution,the bike path on Xiuyuan road was designed,in order to ensure the overall relative advantage as well as local advantage,the bike path on Xiuyuan road and Wenyuan road was designed.Finally,the technical parameters and partition method of bike path was studied,and a scheme to achieve separation by color pavement was proposed.

Key words:Bike path planning;Shortest path;Travel habit;Color pavement

1 前言

自行车交通是我国大城市的主要交通方式之一,也是主要的绿色交通方式[1]。大学作为人口高度聚集的地方,自行车交通占据着非常重要的地位。目前,国内外对校园自行车道规划都有大量的研究。美国大学UC Davis将校园自行车道规划与校区所在地Davis镇的自行车道规划完美的结合在一起[2-3]。在美国查尔斯·莫尔的《Campus &Community》一书中,他将大学作为城镇来设计[4]。《东南大学校园公共自行车系统的研究》提出了运用物联网技术中的RFID识别技术建立公共自行车系统的策略[5]。北京工业大学《大学校园交通规划理论与设计方法研究》中通过对大学校园交通特性与需求进行研究分析,综合各类大学校园实例,为大学校园交通规划提供一整套的理论体系与设计方法,为指导工程实践给与一些借鉴意义[6]。周逸湖、宋泽方[7]的《高等学校建筑规划与环境设计》一书中,阐述了校园道路的特点,规划的原则,车行路、步行路、自行车路以及汽车停车场的规划案例。

长安大学渭水校区校园面积大,自行车拥有率及使用率较高,但目前仍无自行车专用道。上下课高峰期间,校车、自行车、行人以及小汽车混杂而行,特别是修远大道,在上下课的15min内,道路拥堵非常严重。不仅降低了出行效率,而且造成了一定的安全隐患,因此,规划出自行车专用道极为必要和迫切。

2 调查及分析

结合定性观察与定量统计的方法,观察了一周内各个路段的自行车流,根据是否会出现车流在某一时刻骤增的现象以及该路段上自行车是否发生拥堵两个感性指标来判定该路段是否为“主要路段”。经过观察发现,主要路段有修远大道、含英路、含章路、问远路及金石路的部分路段。

由于学生在校内出行具有很强的规律性,即其出行目的主要是上下课和用餐,故而针对出行目的发生的时间段,对主要路段上的自行车量进行了统计,如图1。

自行车流高峰集中在7:30~8:15、10:00~10:20、12:00~12:20、14:00~14:30、16:00~16:20、18:00~18:20及21:30~22:00这7个时间段内。可以看出,在这7个时间段内,主要路段上的出行最高峰发生在10:00~10:20或者16:00~16:20。

图1 自行车交通量分布图

选取主要路段在时间段10:00~10:20之间进行交通量调查。由于机动车在此段时间内通行辆较少,可以忽略不计,只统计自行车与行人的数量,见表1。

表1 高峰时刻主要路段交通量

3 渭水校区自行车道规划方案

城市自行车道的设计主要采用了分区法和分类法[8—10],将主要发生源或吸引源作为交通核,将分割不同交通小区的道路网按其功能确定道路等级,形成区内通达、区间连通的自行车路网系统。对于渭水校区自行车道规划,直接套用城市自行车道规划方法是不切合实际的,不过对于其思路可以借鉴。

3.1 交通小区划分

根据渭水校区的布局形式,将校区划分为两个交通小区,即西区交通小区和东区交通小区。各交通小区内主要考虑住宿、用餐和教学三类功能区。

同一交通小区内各功能区相距很近,一般不会使用自行车,所以区内通达的要求可以不用考虑,那么本规划主要针对区间连通的要求来进行。

从渭水校区道路网如图2可以看出,两交通小区之间连通道路有三条,是修远大道、问远路和金石路,三条路之间也是连通的。所以本规划主要集中在自行车道在三条连通道路间的选择问题。

图2 交通小区及区间路网示意图

3.2 自行车道路线选择

两交通小区间自行车流的产生主要发生在教学区与宿舍楼、教学楼与食堂之间。如前所述,自行车流吸引源与发生源之间由三条道路连通,至少有三条线路可供选择,采用不同的标准和方法得到结果不同,本文结合渭水校区的实际情况从以下几个方面考虑给出两种设计方案。

3.2.1 基于最短路径选择路线

由于整个宿舍楼区域占校园总面积的比例较大,故不能将所有宿舍楼作为一个点来处理,对于教学楼同样如此。为此,本文构建了一个自行车流发生源与吸引源之间的距离模型,在该模型中我们做出了如下假设:

①将每一栋宿舍楼和教学楼分别作为一个点来考虑,该点位于相应建筑物的几何中心;

②假设同一交通小区内所有发生源从同一条主路到达吸引源,发生源与主路之间的路径选择方向与主路交通流的方向一致;

③比较发生源通过三条主路到达吸引源距离的大小,距离最短者为最短路径。

由上面假设我们构造以下距离模型

L=a(x7+x8+x9+x10+x11+x12+x13+x14+x15+x16

+b(x′7+x′8+x′9+x′10+x′11+x′12+x′13+x′14+x′15+x′16

+c(x″7+x″8+x″9+x″10+x″11+x″12+x″13+x″14+x″15+x″16)  (1)

其中参数a,b,c为东区前往教学楼的自行车中到修远、明远、鸿远教学楼自行车的比例;

x7,x8,x9,x10,x11,x12,x13,x14,x15+,x16为7—16号宿舍楼的自行车前往修远教学楼的线路长度;

x′7,x′8,x′9,x′10,x′11,x′12,x′13,x′14,x′15, x′16为7~16号宿舍楼的自行车前往明远教学楼的线路长度;

x″7,x″8,x″9,x″10,x″11,x″12,x″13,x″14,x″15, x″16为7~16号宿舍楼的自行车前往鸿远教学楼的线路长度。

通过下表提供的一周内每节课前往各个教学楼的自行车数量可以算出参数a,b,c,见表2。

表2 10:00~10:20前往各教学楼的自行车数量

具体操作步骤如下:

(1)当发生源的所有自行车都从问远路到达吸引源,各发生源与各吸引源的距离如表3:

表3 各吸引源与相应发生源的距离(单位:m)

将上表数据代入公式得:L1=8830米

(2)当发生源的所有自行车都从修远大道到达吸引源,各发生源与各吸引源的距离如表4:

表4 各吸引源与相应出发源的距离(单位:m)

将上表数据代入公式得:L2=8410m

(3)当发生源的所有自行车都由金石路到达吸引源,各发生源与各吸引源的距离如表5:

表5 各吸引源与相应出发源的距离(单位:m)

将上表数据代入公式得:L2=12348.4m

比较L1,L2,L3,可得L2最小,即当发生源的所有自行车从修远路前往吸引源时整体最优,故以修远大道作为自行车道的规划线路。发生源10号、12号、13号和16号宿舍楼的自行车前往吸引源修远教学楼时,如果选择问远路的话比另外两条路更近一些。所以,在规划自行车道时可以考虑让问远路分担部分上课自行车流,这样也可以兼顾到局部利益。

3.2.2 基于出行习惯选择路线

在本文中,将高峰时刻通过自行车数量最多、通行次数最多的线路称为“习惯线路”。

下面是对100名骑自行车的学生在三条主要道路上通行次数的调查结果。

表6 骑自行车学生通行次数调查

根据对“习惯线路”的概定,将修远大道作为习惯性道路来处理,那么可以在修远大道上进行自行车道规划。

3.3 自行车道宽度确定

根据《交通工程手册》中的相关规定,一条自行车道的基本宽度为1.5m,两条车道为2.5m,多车道宽度以此类推[8]

在本文中,根据“短时间最大通过量[11]”公式来计算自行车道的宽度,可以按以下算式计算:

式中:Cmax为自行车道最大通过量(辆/h);

B为自行车道宽度;

t′为密集车流通过观测断面的某一时间段;

C′t为t时间段内通过观测面的自行车数量。

由于上、下课自行车流高峰持续时间不足一小时,所以需要对上面的公式做一定的变形,可变为下面的公式:

辆/15min;上课时:辆/30min);

B为自行车道宽度;

t′为密集车流通过观测断面的某一时间段;

C′t为t时间段内通过观测面的自行车数量。

3.4 自行车道的具体设置方式及参数确定

3.4.1 往返道均在修远大道

按照靠右行的原则,我们在修远大道北侧的单向道上划出前往教学楼的自行车道,在修远大道南侧的单向道上划出返回宿舍及前往食堂的自行车道。

表7 下课高峰自行车道上通行数量

那么得Cmax=1852,C′t=1053,t′=300,将其代入公式(3)得B=2.21m。根据《交通工程手册》中的相关规定,对B进行规整化处理得B=2.5m,自行车道设计成双车道,如图3。

图3 自行车往返道均在修远大道

3.4.2 往返道不全在修远大道

当往返道不全在修远大道时,前往教学楼的车流分别从修远大道和问远路上的自行车道通过,而从教学楼返回宿舍或前往食堂时,所有自行车从修远大道上的自行车道通过。至于问远路上的自行车道只设计成去向车道而不作为返向车道,主要是考虑到自行车从问远路前往教学楼时有优势,而返回时不再有优势。

对于去向自行车道,由于问远路也分担部分自行车流,所以需要分别计算修远大道和问远路上自行车道的宽度。具体过程如下:

表8 上课高峰两自行车道自行车通过量

对于修远大道有:Cmax=1076,C′t=395,t′=600,将其代入公式(4)得B1=1.60m。

对于问远路有:Cmax=777,C′t=289,t′=600,将其代入公式(4)得B2=1.61m。

由于上课高峰自行车流比较分散,一般不会发生拥堵,所以自行车道宽度可以适当窄一些,根据《交通工程手册》中的相关规定,对B进行规整化处理得B1=B2=1.5m,自行车道设计成单车道。

对于返向自行车道,要按下课高峰时的数据计算,其结果为B=2.5m,自行车道设计成双车道,如图4。

图4 自行车往返道不全在修远大道

3.5 自行车道限时限行及隔离

3.5.1 限时限行

通过前面调查发现,渭水校区人流和自行车流高峰主要在7个时间段内,在除此之外的其它时间段内,行人和自行车都比较分散,道路的通行能力完全满足需求。所以,为了合理利用道路资源,对于自行车专用道来说,可以允许行人和机动车通行,只需加上限时限行标志即可。机动车及行人限时限行标志如图5。

机动车以及行人限时限行标志应该布置在机动车道、自行车道的起始位置以及与其它路段相连的交叉路口处。

3.5.2 隔离方式

目前常用的隔离方式有三种[12],如表9所示。

表9 隔离方式比较

综合比较以上几种方式,选择划线隔离结合彩色路面的隔离方式,通过划线来区分自行车道与机动车道,通过彩色路面进一步分隔自行车道与机动车道,同时彰显自行车道的“专用性“,这样既可以起到隔离较为彻底的效果,而且不占用空间、成本低,同时与校园特色完美搭配。为使彩色路面的颜色与路旁景色相搭配,建议采用绿色路面,此外,还可以仿照公交车道采用红色路面,如图6。

4 结论

基于整体最优考虑,提出了在修远大道上布置双向自行车道的方案。自行车道在靠近人行道的一侧设置,单向宽度2.5m,可满足两辆自行车并排行驶。基于保证整体优势并兼顾局部利益的情况下,提出了同时在修远大道及问远路上布置自行车道的方案,在问远路及修远大道北侧道路上布置去向自行车道,在修远大道南侧道路上布置返向自行车道,问远路上的自行车道部分路段延伸到含章路与修远大道上的自行车道连通。去向自行车道为单车道,宽度为1.5m,返向自行车道为双车道,宽度2.5m。

图5 限时限行标志

图6 彩色路面分隔的自行车道

参考文献

[1] 叶茂,过成秀,徐吉谦等.基于机非分流的大城市自行车路网规划研究[J].城市规划,2010,34(10).

[2] Traffic and Parking Code.UC Davis,2007.http://www.taps.ucdavis.edu/parking/citations/code.html

[3] Campus Standards and Design Guide.UC Davis Architects and Engineers,2005.http://gstickley.ae.ucdavis.edu/CSDG/WFB/wfb.asp

[4] 周扬军.城市公共自行车系统规划研究[J].城市交通,2012(05).

[5] 裴文祥.华南理工大学北校区交通优化策略研究[D].广州:华南理工大学,2012.

[6] 徐斌.大学校园交通规划理论与设计方法研究[D].北京:北京工业大学,2012.

[7] 沈营.城市慢行交通系统路网与设施规划研究[D].西安:长安大学,2011.

[8] 麻乐.城市自行车道改善与路网规划研究[D].西安:长安大学,2013.

[9] 阮煌胜.安庆市城市绿道路线规划理论与方法的研究[D].安徽农业大学,2010.

[10]西丽.多目标城市自行车道网络规划设计探索——以台州市椒江区为例[J].北京大学学报(自然科学版).2008 (04).

[11]陈宽民,严宝杰.道路通行能力分析[M].北京:人民交通出版社,2003.

[12]姚遥,周扬军.杭州市公共自行车系统规划[J].城市交通.2009(04).

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