路網結構合理性之判別

徐耀賜

一、路網規(guī)劃前需要掌握的基本概念

路網結構規(guī)劃是綜合性的戰(zhàn)略考量

交通視界

生活空間與交通空間相互融合，建設什么樣的道路、形成什么樣的路網，都不能隨意決定，同時也不能忽視自然生態(tài)環(huán)境，應該考慮可持續(xù)發(fā)展。

什么是交通的視界？在規(guī)劃設計的道路時，針對整個國家的，或者針對某個城市、區(qū)域的，就是完全不同“視界”。需要我們從不同“視界”出發(fā)，思考其路網結構應該怎么構建。規(guī)劃設計不同層面的道路，路網結構思維也是不同的，例如國家層面，屬于宏觀；區(qū)域、城市、小區(qū)層面，屬于微觀，需要考慮的內容存在區(qū)別。

路網包括長距離路網和短距離路網（圖1）。長距離路網，可能延伸到其他省市，上百公里甚至幾百公里之外；短距離路網，在市區(qū)內部，互相交織在一起。那么如何搭配長距離和短距離路網？需要注意的是，路網規(guī)劃和建設不應該一味追求壯觀、美觀，應該以實用為主，保證道路安全，提高運輸效率。例如，我們現(xiàn)在需要建設一個路網，包括高速公路、快速公路等，或者兩條高速公路交匯在一起，但是如果僅是為了讓立交橋變的更加壯觀，層層墊高，讓三條或更多的道路交匯在一起，不僅駕駛難度大，造價也高。

道路所處不同地形，會影響路網設計思維。例如，山嶺地區(qū)地形變化復雜，應盡量避免大挖大填；平原地區(qū)地形平坦，可依路側狀況考慮設置護欄。

在做道路設計時，不同地區(qū)的開發(fā)程度、土地使用狀態(tài)不同，也會影響路網布局。例如，市區(qū)人多、自行車多、老年人多等因素，車速相對較慢；鄉(xiāng)區(qū)人少但車速較快。因此，如果進行長期比較，會發(fā)現(xiàn)鄉(xiāng)區(qū)事故總量較少，但事故嚴重程度較高；市區(qū)事故總量較多，但嚴重程度相對較低，這些都是區(qū)位特性造成的。市區(qū)和鄉(xiāng)區(qū)若相隔距離較遠，中間可能會有郊區(qū)，可能有漸變區(qū)（Transition），不會直接突變。

供給與需求

很多道路交通問題都是供給和需求不平衡產生的問題，交通量如果大于道路供給量就會導致?lián)矶?。依靠交通技術解決供給需求不平衡是有前提條件的，只有當供需差距在一定程度內，才有辦法利用交通技術解決，若供需差距太大，純粹依靠交通技術是無法解決的。因此，規(guī)劃路網時應該考慮諸多事項，包括：土地使用、生態(tài)永續(xù)，即可持續(xù)發(fā)展；人口分布，例如小區(qū)居住人數(shù)、出行需求等情況；資源分配，人的生存需要一定的資源，資源豐富的地方人相對較多，交通需求更多；城鄉(xiāng)規(guī)劃；交通量移動等。路網規(guī)劃是系統(tǒng)性工程，包含面廣，影響因素多，各因素間也會互相影響。路網結構規(guī)劃是綜合性的戰(zhàn)略考量，與解決短期問題不同，需要考慮解決長遠問題。

路網線型

城市路網線型的選擇存在不同說法，環(huán)狀式或棋盤式。比如，在日本普遍認為大型的城市用環(huán)狀式，中型城市用棋盤式。對此，見仁見智，筆者認為大型城市不一定要用環(huán)狀式，重點在于達到目的，即解決道路交通問題。道路規(guī)劃跟土地使用存在一定關系，道路建于土地之上，道路功能定位直接影響土地價值，而土地使用思維改變會影響交通狀態(tài)。因此，理論上城市規(guī)劃、城鄉(xiāng)規(guī)劃工作者對道路交通工程規(guī)劃需有一定了解，應綜合考慮。

人本交通

歐盟的ECOCITY，即生態(tài)城市，其中與道路交通相關的有“人本交通”“短距離的活動滿足”。人本交通，不是人行道到處建，只有人行道，人本交通是滿足各式各樣的人的運距，不只有行人，是指總體的人。人本交通的理念，是我們做道路路網規(guī)劃、城市規(guī)劃時，可以參考和借鑒的。

路網結構規(guī)劃應具備分支概念的思維

匯集一定數(shù)量的小路連通至某中型路，匯集一定數(shù)量的中型路再連通至大型路，以此類推，即是分支概念（Branching Concept）。如圖8所示某區(qū)域內部路網，其中最長的道路是服務整個區(qū)域的，是該區(qū)域內很重要的一條道路。在城市的路網中，道路是有階層的，是有分支的。小型路服務小區(qū)域，大型路服務大區(qū)域，各自功能有所不同，規(guī)劃設計者需要注意區(qū)分。

圖9中紅圈為一個規(guī)模不大的城鎮(zhèn)，高速公路未從城鎮(zhèn)中穿過，而是利用該地區(qū)的主干道連接從旁邊經過。高速公路不能直接通過城市、城鎮(zhèn)的范圍，應利用快速路或主干道連接，從旁邊通過，否則將會給交通帶來一系列后遺癥。分支概念的充分應用體現(xiàn)在高速公路規(guī)劃上，例如，從北京到廣州的高速公路，沿途經過很多城市，但都不需要從城市內部穿過，只需要從旁邊經過，不會受到城市交通的影響，因此在做規(guī)劃設計時就應該充分考慮，不可隨意混合設計。

路網規(guī)劃與城鄉(xiāng)規(guī)劃密不可分

城市不是固定不變的，數(shù)年后，人口增多，資源更豐富，城市邊緣會外移，城市在不斷的擴張和成長。這對道路規(guī)劃有一定影響，道路功能可能改變，需要提前考慮預留空地。

以日本為例（圖11），城市快速路在建好后，居住空間不夠，辦公空間也不夠，不得已采取的立體化運輸規(guī)劃，利用道路上方空間修建高樓。雖然此種方案并非完全不可行，但是舒適度不高，太過擁擠，對于城市的規(guī)劃和發(fā)展不一定是好現(xiàn)象，不建議采用。

路網規(guī)劃與城鄉(xiāng)規(guī)劃密不可分，主要應注意四大重點：人車分流各其道，房路相隔中樹草，濃林密林生態(tài)化，山青水流聞啼鳥。做道路設計時，應該結合城市、城鄉(xiāng)規(guī)劃，結合生態(tài)，結合人。但是，目前我們很多地方都是脫鉤的，這也是道路交通所面臨的一大問題。

二、路網規(guī)劃時應先明確道路功能

進行路網規(guī)劃時，需要明確了解道路承擔的交通功能。車流移動路徑的方向及長短距離都會有所不同，圖12中是某出行過程的交通需求，包括長距離行駛，轉向，進去區(qū)域性干道，主干道進入集散道路，地區(qū)道路，集散道路進入社區(qū)之接入巷道，到達目的地。路網就是要服務交通出行，滿足這些交通需求?？蓮牟煌嵌葘Φ缆愤M行分類，如交通功能、行政功能、地區(qū)、地形、工程技術等級、適行運具、設計深度、服務水平、事故率、建設時間、建設方式等等，世界各國的分類方法不同，但終極目標相同，都是為了明確建立規(guī)范、手冊、指南，建立管理機制。其中最重要也最復雜的是依交通功能分類，道路交通規(guī)劃者需要掌握這種分類方式。

道路功能分類、道路規(guī)劃、道路設計三位一體，打造合理的交通空間，聯(lián)絡生活休憩空間。道路功能分類，更確切的表述應該是道路的交通功能分類。道路交通功能與規(guī)劃設計是相關性的，一定要先決定道路交通功能，否則會導致設計混亂、無立足點。這一點非常重要，也容易被忽視。當遇到某些時候道路交通功能模糊不清，功能定位與設計規(guī)則無法全然對應時，設計者應有自身的專業(yè)判斷，活用系統(tǒng)性專業(yè)知識，結合整體路網布局綜合考慮設計速度、幾何設計等，選擇最有利于交通的。

三、不同功能、層級的道路不能隨意連接

干線、集散道路、本地道路

干線、集散道路和本地道路是路網中三種具有不同功能的道路。以人體血管模擬道路，大動脈對應干線道路，小動脈對應集散道路，微血管對應本地道路。血管之間的連接遵循一定道理，不可亂接，否則身體會出現(xiàn)異常情況。同理，不同功能的道路連接也具有一定規(guī)則和層次。例如，從住家出發(fā)，應該先到本地道路，再到集散道路，最后再到干線道路。需要注意的是，不能為了少數(shù)人的出行方便，把道路功能不同的兩條道路任意連接在一起，否則只能方便了少數(shù)人，卻給大眾留下交通安全隱患。所以，很多時候寧可讓一部分人出行有稍微的不便之處，卻保證了大眾的安全。干線、集散道路和本地道路等不同功能的道路是具有位階的，不能隨意連接。

干線的基本定義：一個大區(qū)域內，連通長距離兩點之間的“干道”“干線”“主要道路”“運輸走廊”，可細分為主干線和次干線。進行道路交通功能分類時，干線和高速公路要完全脫鉤，否則路網規(guī)劃不易詳實。干線為某區(qū)域的運輸大道，高速公路為長距離貫通不同行政區(qū)域的連通大道。高速公路必具有干線功能，反之不然。道路設計規(guī)范里提到，“如果具有干線性質，又是一級路，叫做高速公路。”這是不準確的。

圖16中有四種不同情況的干線，其中兩個村落之間通過一條6米寬的道路連接，這條6米寬的道路就是這兩個村落之間的干線（16a）；兩個縣城之間有一條18米寬的四車道道路，這條四車道道路就是兩個縣城之間的干線（16b）；一座城市中南北向的快速公路就是這個城市里的干線（16 c）；連接兩座大城市的高速公路，就是這兩座城市之間的干線（16 d）。因此，需要注意的是，干線是分類時的概念，不代表具體多大規(guī)模的道路。

城市環(huán)道（Beltway）

圖17為某城市路網規(guī)劃示意圖，預留了一定的城市成長空間。上文提到，高速公路不能直接穿過城市，城市周邊還有很多其他城市，為了滿足交通需求，其中一種方式就是選取城市環(huán)道的形式。不管哪個方向的高速公路建成，都方便通往，且高速公路自始至終不會干擾到這座城市，僅保持在外圍，圖中的禁建區(qū)、限建區(qū)、植栽緩沖區(qū)更好地將城市與高速公路隔離開。

路網中之面、帶、線、點

道路路網的組成因子包括面、帶、線、點，圖18整體為面，沿著一條道路的綠色虛線范圍內為帶，路段為線，平面交叉口或者立交為點，具有一定層次。但是需要注意，圖18中所示距離對道路路網內車流運作績效影響極大，若隨意增加道路，可能導致距離不夠；高速公路或快速路匝道出口與第一個交叉路口距離太近可能造成擁堵。因此路網結構對后續(xù)影響極大，若一開始規(guī)劃不合理會留下許多后遺癥。

四、道路路網形成過程

路網形成的五個階段

階段1（三階）：早期道路路網由干道、集散道路、本地道路組成。

階段2（四階）：發(fā)明高速公路（Freeway）之后，道路路網分為四階，由干道、集散道路、本地道路、高速公路組成。

階段3（五階）：由于經濟發(fā)展，人口密集，車流量增加等因素，平面道路出現(xiàn)擁堵，為避開擁堵，城市里出現(xiàn)了限速比高速公路低、以高架形式為主的快速公路（Expressway），此階段路網由干道、集散道路、本地道路、高速公路、快速公路組成。五階功能分類已經可以滿足長距離、大區(qū)域的易行性（Mobility）功能， 但卻無法滿足小區(qū)域、短距離的科技興（Accessibility）功能。

階段4（七階）：為使路網功能更加豐富，干線細分為主干線（Principal Arterial）與此干線（Minor Arterial）；集散道路細分為主集散道路（Main Collector）與次集散道路（Minor Collector）。這樣細分后，此階段路網由七種道路組成。

階段5（八階）：上一階段的路網結構已較為完整，但還需考慮小區(qū)域及出入銜接目的地才能真正實現(xiàn)及門、及戶（Door to Door），因此，完整的路網還應包含接入通道（Access）。這樣一來，完整的路網就由八種道路，也可稱為“八階”道路組成。其中，最高階的高速公路無平面交叉，但可能有特殊信號控制；快速公路與干線接合處可能有信號控制；主干線、次干線、主集散道路為信號控制交叉路口集中區(qū)；次集散道路、本地道路、接入通道為無信號控制交叉路口集中區(qū)，且無信號控制交叉路口數(shù)量遠大于有信號控制交叉路口數(shù)量。

道路八階功能分級可涵蓋任何區(qū)域，但路網選取沒有一定標準，選取的可能是某地區(qū)高、快速公路路網，也可能是某城市的主要道路網，且所選取的大路網中也可能包含數(shù)個小路網，規(guī)劃設計者應根據(jù)所需解決問題的實際情況決定路網范圍。

道路功能分為八階的原因

道路功能分為八階的原因主要有以下幾點：

1.可完整描述易行性（Mobility）與可及性（Accessibility）的概念；

2.可完整描述任何區(qū)域、任何面積、任何距離，涵蓋城區(qū)、鄉(xiāng)區(qū)、農村、偏鄉(xiāng)等不同功能道路組成的路網架構；

3.可涵蓋所有不同設計速度（Design Speed）的道路；

4.可完整形成車流由起點（Origin）至終點（目的地，Destination）是否具備車輛行駛路徑連續(xù)性；

5.對路網交通控制計劃易建立清晰的藍圖；

6.八階道路功能分類可與國土計劃、生活圈計劃、城市計劃、城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地使用型態(tài)等徹底結合。

從圖21中可以看出，高速公路易行性、設計速度最高，服務距離最長，且兩條高速公路之間的間距比其他同階道路道路的間距要長；接入通道可及性最高。道路功能定位可初步決定設計速度、預期的V85、限速值（圖22），不過需要注意，后兩項需要與速度管理搭配使用。

八階道路功能可以與國內公路、城市建設體系相結合。國內公路分為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路；城市道路分為快速路、主干路、次干路、支路。相比較，八階道路功能更詳細，國內道路分類沒有充分體現(xiàn)出道路概念，比如支路，就是分出去的道路。

八階道路功能是在高速公路出現(xiàn)后，經過了將近100年的道路交通發(fā)展總結出來的，是自然形成的，是歷史留下的一個現(xiàn)象。很復雜，但是道路功能在分類、概念、思維等方面，具有很好的指導意義。

區(qū)域道路路網功能

任何地區(qū)的地圖都能明顯反映出道路的層次，如高速公路、快速路、主干道等。

五、路網結構不佳的后遺癥

圖25中，出門的路徑是道路功能的位階由低到高，回家的路徑是道路功能的位階從高到低。道路功能位階的高低是有順序的，最佳行走路徑就是遵守道路功能八階理念。如果跳階（圖26），則說明道路路網是有問題的，存在巨大的安全隱患。跳階越多，代表路網結構越差，路網結構不好的后遺癥，擁堵與事故風險越大。

道路連接應遵循一定規(guī)則

八階道路具有一定層次，兩條道路連接時需要考慮彼此之間交通功能位階的差值，即階差，不可隨意連接。因為兩條道路通行能力（容量，Capacity）相差太大，不符合自詮釋道路（SER，Self-Explaining Roadway）的設計理念，易形成瓶頸（Bottleneck），由此駕駛人行為的駕駛動作被迫變大，駕駛人工作負荷（DWL，Driver Work Load）增大，同時也會導致不遵守交通規(guī)則行駛的人增加，車流穩(wěn)定性下降，最終造成交通控制難度增高，事故發(fā)生幾率升高，特別是在某些地段不利于行人的安全。

兩條道路之間的階差會存在四種情況：

階差為0，單純轉向到另一條交通功能位階相同的道路；

階差為±1，駕駛動作變化極小，道路通行能力接近，此種情況最佳；

階差為±2，此種情況勉強合理；

階差大于2，離自詮釋道路的理念越遠，須使用交通工程輔助的力道越大，容易造成事故與擁堵。

因此，兩條道路的階差最好小于等于2。舉例來說，當規(guī)劃道路為高速公路時，合理的階差變化可能性為3種（圖27）；規(guī)劃道路為快速公路時，合理的階差變化可能性為4種（圖28）。

圖29為八階道路階差變化可能性，由最高階至最低階，階層對稱，其中主干線、次干線、主集散道路、次集散道路路網規(guī)劃變化程度相對復雜。利用此概念可以檢核路網結構分布是否合理，針對需整改之處，可利用區(qū)域路線重整（Regional Rerouting）策略進行路網整改，即重新調配出入動線。

路口階差過大的反面案例

路網結構的優(yōu)劣直接影響城市景象，路網規(guī)劃合理的地區(qū)整體景象具有層次，不會給人壓迫感，生活空間也相對舒適。每單位面積人口數(shù)不同代表路網的交通荷載能力不同，舉個比較夸張的例子，每平方公里居住1萬人與10萬人所產生的交通需求量不同，交通狀況不同，配套服務的道路也應有所不同，因此路網規(guī)劃與城鄉(xiāng)規(guī)劃應緊密結合，考慮周邊區(qū)域容積率、建蔽率，樓層高的地區(qū)居住的人相對較多，建蔽率高，但需要注意土地承載能力有限，若樓層過高，超出一定范圍，容易留下后遺癥。

此外，兩條相接道路的階差太大也會有后遺癥，容易出現(xiàn)畸形路口，且由于是路網規(guī)劃造成的原因，改善起來并不容易，下面看幾個典型的反面案例。

案例1：某學校大門口是一條主干道，每天上下學接送學生的家長較多，道路擁堵嚴重，原因在于路網規(guī)劃不合理，“接入管理”未融合城鄉(xiāng)規(guī)劃、路網規(guī)劃，接入口直接與主干線結合，階差過大，會造成后續(xù)交通管理處于長期負荷狀態(tài)。

案例2：圖中這條干線與周邊小區(qū)直接相連，若干線是主干線，與接入小區(qū)的通道階差為5，若干線是次干線，與接入小區(qū)的通道的階差為4，兩種情況階差都已經大于2，尤其早晚高峰干線道路肯定擁堵嚴重，原因在于路網規(guī)劃不合理。按照圖中情況，與小區(qū)接入通道直接相連的道路位階應不高于次集散道路。

案例3：這條中央分隔帶原本是封閉設置的，后來為方便居民出行，就打開中央分隔帶，直接連通兩側小路，導致相接道路階差過大，容易造成事故。這種情況較為合理的做法是保持中央分隔帶封閉，小路只許“右進右出”，不可直接穿越中間大路。

案例4：圖中交叉路口物理區(qū)呈長方形，說明相接道路階差過大。若長期觀察和統(tǒng)計，可以發(fā)現(xiàn)此類交叉路口容易發(fā)生事故。較為合理的交叉路口物理區(qū)應比較方正。

案例5：圖（A）路網不合理形成的畸形路口，（B）利用交通控制設施改善后的交叉路口，但由于路口本身結構不合理，即便通過一些輔助手段和改善措施，但效果有限，依舊無法達到最理想狀態(tài)。因此，在最初進行路網規(guī)劃時就應該充分考慮多方面因素，否則形成畸形路口后不容易改建。

路網結構合理性四大準則

總結一下路網結構合理性的四大準則：

每條道路本身的設計通行能力（Design Capacity）合理；

兩條道路合理連接，需要考慮道路的幾何線形、交通功能階差；

兩條道路間距合理，需要考慮的包括高、快速公路立交間距，平面交叉路口間距，高、快速公路匝道與平面道路信號交叉路口的間距；同時充分配合城鄉(xiāng)規(guī)劃。

充分利用側車道、后車道服務地區(qū)性交通

道路階差過大的反面案例，不僅存在安全隱患，也給周邊居民的出行帶來影響，類似這種情況，應考慮設置本地道路里的側車道（Frontage Road）和后車道（Backage Roads），雖然這兩種道路對長距離運輸?shù)呢暙I較小，但可以在不干擾主線車流前提下，更好地服務地區(qū)性交通。充分利用側車道，可以保證長距離交通順暢，長、短距離的交通功能明顯區(qū)隔；后車道設置，則能充分體現(xiàn)路網規(guī)劃與城鄉(xiāng)規(guī)劃的緊密結合。圖35為側車道與后車道的對比圖。

側車道是連接不同功能道路的重要做法，尤其對建立干線公路鄰側的路網有益，同時可結合道路景觀布設。具體可適用于這些情況：對于有專用路權的公路，可利用側車道服務專用公路無法到達的鄰近地區(qū)；側車道可作為主要干道的出入口，連接附近村落或農莊；在繁忙的路旁商業(yè)區(qū)，可由道路分隔設施將主要道路與側車道隔開，利于商業(yè)區(qū)交通獨立。圖36中主干道距離長，目的是直通；兩側為側車道，將主干線與周邊區(qū)域切割開，同時可服務周邊區(qū)域。

城市道路路網

城市道路路網包括傳統(tǒng)式（Traditional）和協(xié)調式（Conventional）。圖41中，紐約的路網屬于傳統(tǒng)式，非常整齊的棋盤式，世界上有很多國家采用這種規(guī)規(guī)矩矩的棋盤式，但是，對于城市規(guī)劃和路網規(guī)劃，傳統(tǒng)式不一定是最好的格局。進行道路規(guī)劃設計時，西方國家的缺點，我們不要再犯，應該了解他們的優(yōu)點，但是很遺憾，很多城鄉(xiāng)規(guī)劃都學到了缺點。

圖42是協(xié)協(xié)調式（Conventional）路網，它是有層次的，東西向、南北向的道路是主干道，從主干道再分出其他層級的道路。協(xié)調式路網與傳統(tǒng)式路網的格局不同，這個是我們需要學習的。對比傳統(tǒng)式與協(xié)調式路網有三大差異，街廓尺寸（Block size）、連絡度（Degree of connectivity）、彎曲度（Degree of curvature）。其中，街廓尺寸、連絡度差異性較大，彎曲度差異性較小。如果可以進行深度研究，會非常有助于改善國內的城市道路交通狀況。

道路八階功能分級可以涵蓋任何區(qū)域，包括市區(qū)、郊區(qū)、鄉(xiāng)區(qū)等，甚至農村道路，農村道路其實是一種行政叫法，不是功能分級，實際上農村道路屬于本地道路。