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连续交通规划与安全技术探讨:济南市市政工程设计研究院学术讲座

时间:2023-05-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:交通安全和车速的关系是线性关系,随着车速的增加,交通安全形势会恶化。第一个就是连续交通的道路工程规划设计技术,这是我们最容易掌握的。我觉得在我那本《连续快速路规划、设计与管理技术》中,有一章专门讲的这个内容。第二个就是采用连续交通的控制管理技术。第三个是基于大数据的实时交通预测技术。要实现连续交通,一定是有条件的。

连续交通规划与安全技术探讨:济南市市政工程设计研究院学术讲座

(2017年11月27日)

各位朋友:

下午好!

我当年在这里是技术员。1964年,我分配到当时的济南市规划设计室。对我来说,这次简直是个寻根讲座啊。

我今天就想讲三个内容,因此我提出三项技术:道路连续交通技术、交通安全技术、交通情景规划技术。这三个技术是实用性的前沿技术。我们的目的就八个字——美丽家园、幸福生活。美丽家园的目标就包括交通,一定要为人民提供一个高水平的交通环境。我们的交通应该是什么水平呢?我觉得应该有六个方面:安全、畅通、舒适、宁静、方便、经济。这应该是交通服务的目标,我们应该为我们的事业、为我们的人民,达到这六个标准。

虽然我今年76岁,可以说我还在从事这三项工作,或者为国外回来的人才服务,当他们的助手。因为他们从国外回来,他们是杰出青年。国家花费巨额的资金聘请他们回来,话说回来,他们的技术,各位都可以学到。

一个城市应该是什么样子呢?它应该是一个生命体。我们应该爱护城市,爱护这城市周围的小城市和乡村,把它们当成一个整体、一个生命体来看待。现在我们在推行规划时,不仅要做城市的规划,还一定要做整个市域的规划,一定要包括小镇、农村,这才是城市规划应该做的,要为整个城市全部的人服务。城市规划是整体面积规划,而不是局部规划,不能只为城市服务。

这几年我的研究成果就在这几本书里:《可持续发展城市(镇)化道路——美国佛罗里达州道路考略》《连续快速路规划、设计与管理技术》《道路交叉口规划、设计与管理技术》。我觉得我说得比较全面,从点、线、面、网四个方面来思考一下城市道路交通应该做些什么事。

我要说的第一个问题,就是用连续交通这个理念缓解城市的道路交通拥堵。那我觉得解决这个问题,有一个思路就是连续交通系统。国外有这个理念,叫连续交通,就是不能够间断的道路交通。从西方引进高速公路以后,快速路就是依据高速公路的理念结合城市的一些内容提出的辅道的概念。在我们国家,道路系统里要引进一个概念:连续的道路系统。它相对于高速公路或者快速路的技术要点如下。

连续交通的设计车速比高速公路和快速路要小,为40~60 km,因为快速路的设计车速是60~80 km。这样就产生了两个非常好的效应。第一是使交通通行能力更强,更加畅通。大家知道,通行能力最大时的速度为55 km/h,根据车头间距,应是52~55 km/h,所以把设计车速往下降了,连续通行能力一定是最大的。同时它还有一个特点:交通安全事故率下降。交通安全和车速的关系是线性关系,随着车速的增加,交通安全形势会恶化。因此让高速公路、快速路的速度下降到50~60 km/h,这对交通安全是有利的。要做到这一点,可以采取道路工程与设计技术、智慧化交通技术、各种交通方式和谐分配路权的技术。

我想只有把握好了这几项技术,才能设计出连续交通系统。这里有个例子,英国伦敦东北部的一个城市叫凯恩斯。我在那里体验它的交通的时候非常感动,从来不需要停车,车辆一直在行驶,那么多交叉口,都没有停车。再一个,所有的道路没有一条直路,全是弯弯曲曲的,这个地方车辆的行驶速度都不可能很高。司机在这里开车的时候,行驶的速度时快时慢,景随车移,到处看到不同的风景,不会疲劳,他会感到很舒适。这是连续交通很好的一个范例。

再举一个例子,印度的昌迪加尔,这个城市是20世纪50年代世界著名规划师柯布西耶规划设计的,这个城市也实现了连续交通。这个城市道路网的布置非常规范,而这个道路网布置非常自由。要实现连续交通,不在于它的形式,而在于它的内涵,在于用什么样的技术。今天我们要设计连续交通,可以说有更好的条件,有更高明的手段。我在济南规划设计院时设计了一条龙昆道,那是济南南北向的一条大通道,中间一个重要的特点就是有个分隔带。我记得当年汇报这个方案的时候,市委书记一听这个道路能够基本按照连续交通组织,中央有个分隔带,有辅道。当时就定下方案。

上个星期我在深圳,深圳有个中外建筑规划设计院,听说我有连续交通这个理念,把我请去了。他们要在海边上建设一个城市,这个城市有20万人,希望交通上能做出特色。我一去,还是说连续交通这个理念,我一讲,他们就决定要这么办。我当场花了两个小时勾画了一个草图。这个草图的特点就是没有一条直路,能够弯弯曲曲就弯弯曲曲,当然也要考虑现状,因为现状就是弯弯曲曲的道路,又何必要把它拉成方格网形状。然后我把交叉口、横断面的特点画在图上,希望他们把它变成一个正式的图。

话说连续交通的城市,也不一定没有红绿灯,这就是技术上要说的了。

第一个就是连续交通的道路工程规划设计技术,这是我们最容易掌握的。最重要的特点就是横断面和交叉口的设计艺术。我觉得在我那本《连续快速路规划、设计与管理技术》中,有一章专门讲的这个内容。这个内容很容易掌握,关键就在于你能不能相信它,能不能够利用好它。

第二个就是采用连续交通的控制管理技术。这是现在交通工程学理论中很基本的理念,就是绿波交通。绿波交通不一定是全天候的绿波交通,它可能只是在某一个时间段,它不一定是双向的绿波交通,可能只是单向的绿波交通。这些都属于绿波交通的范畴。我们的目标可以很高,可以全天24个小时双向绿波,但是如果做不到,全天20个小时实现绿波交通也行,做不到双向绿波交通,做到单向也行。我们的目标要高,实现过程应该是渐进的。

第三个是基于大数据的实时交通预测技术。要实现连续交通,一定是有条件的。这个条件一定是在某一种横断面的情况下,在某一种路网的情况下,根据交通量分配的状况,实现每一个路段的连续交通。这个交通量不是无限制的。因此,对待交通量,要有一定的预测。我在这交通量中间加了“实时”两个字。至于大数据这个概念,实际上早就有了,不过是近年来频繁提出来了而已。咱们交通工程的交通统计所有的数据都是大数据,不用大数据没法做。当然大数据必须要计算机,现在一定是计算机这种技术才能做到大数据的处理,但是过去交通预测中的大数据没有“实时”两个字。实时是什么概念?一天24个小时的交通量都要预测出来,并且能够根据实际情况随时变化。这一点过去能不能做到呢?几乎不可能做到。用以前的交通软件,用传统的四阶段交通预测法都做不到。现在能不能做到呢?能!因为有大数据。我正在协助几位从美国、加拿大回来的专家,用他们掌握的大数据的实时平台,做一个实时交通预测。有了这个,那么连续交通的对象就更加明确。

第四个是基于实时交通量分配的车辆导航技术。我们国家的导航技术发展很快。这在以前是不可想象的。我记得我第一次到欧洲的时候,看到司机打开了导航就能指引路线到达另外一个国家的一个酒店。现在我们国家这种技术已经做得比欧洲更好了。我们只要有实时的交通量分配,再打开导航,就会实时提供一个最佳的路线。这个最佳路线接近连续交通,让你不停行驶。这种技术不是天方夜谭,是完全可以做到的。

第五个是华中科技大学和武汉理工大学的教授、专家组成的团队要研究的,那就是基于实时交通情景的仿真评估修复技术。这里有几个关键词:实时、情景、仿真、评估和修复。综合放在一起,我们就能实现城市的连续交通,这完全可以做到。

就刚才说的这几个方面的技术,在规划设计上需要做些什么呢?我举一个例子,就是十堰市的连续交通系统规划设计。虽然它做得不够完备,没有完全做到我刚才讲的五项技术,但是思路一样。这个十堰市的交通规划设计,是我这一生所主持的最后一项规划设计,2012年完成,2013年获得全国优秀城乡规划设计奖。这大概是交通规划中为数不多的一个奖项。十堰市的这个设计里就有连续交通,做到了这五项工作。

第一,做了连续交通道路网系统,把道路网络重新划分了级别,增加了连续交通道路网。连续道路主干道、次干道、支路、快速路增加了主骨架连续交通行驶道路。

第二,对这个连续交通道路的横断面系统做了个统一布置。

第三,对连续道路交通系统的交叉口做了个统一规划。不同意原来城市规划中把道路交叉口分成立交和平交的做法,而是对立交和平交做了等级和形式的规划,具体我不详说。

第四,做了一个连续交通设计。交通设计是近年来同济大学,特别是杨晓光教授,费了很大的心血和精力所提出的一个理念。过去我们没有对交通设计进行系统化研究,没有重视它。而连续交通是离不开交通设计的。(www.xing528.com)

第五,做了连续交通的情景规划设计。

下面来讲有关交通安全方面的问题。我希望能够重视交通安全,能够开设交通安全的课。因为我们国家对交通安全的研究远远不够。相关内容几乎被道路交通专业忽略。请大家想一想,道路设计的哪一个公式不是起源于交通安全?车头时距、车道宽度、平曲线半径、凸曲线半径、数据三角形。交通设施、护栏、防眩、防撞、防撞桶的设置都是为了交通安全。但是在这种情况下,我们国内的交通安全问题还这么严重,我们应不应该反思一下道路设计、交通设计以及评价体系。

现在就提出了这六个方面,供你们参考。

第一,要提出一个中国当代的交通安全评价指标体系。因为现在的评价指标体系不符合,或者说不完全符合我国目前的状况。

第二,要有一个交通事故风险预测和发布系统。要把这个风险告诉老百姓,告诉司机,告诉领导。交通安全事故一定要有一个风险预测和发布系统。我们现在大致想做这样的工作,譬如在一条路上,只要我们得到完整的交通事故的状况,这个数据的时间跨度越长越好,最好有十年,没有十年,三年也不错。这样我们就能够利用公式对一条路做一个安全风险预测。只要把这个城市整个路网的实时交通风险预测公布出来,这个效果就可想而知了。司机看到这个风险评估,譬如有一个红段,一个危险段,走到这个路段的时候,就降低车速,提高注意力,谨慎驾驶,这就能使交通事故急剧下降,非常有效。所以这项预测工作非常重要,我建议你们可以跟公安局商量,试着去做这个系统。武汉有一个团队就在做这个事。

第三,设立交通事故的防范与指导系统。每一个路段都应有一个事故科学预测,一定要有科学的防范措施系统。这个系统主要从道路设计、交通设施、行人和自行车的干扰、车辆的混入以及救护系统来设计。

第四,要有交通安全责任认定处置系统。

第五,要有交通事故的救护系统。要从法律角度、体制角度、机构角度、经济角度出发,所有的交通事故受伤人员送到了救护单位后,应赶快抢救。

第六,要有交通安全的教育系统。

最后我再讲一个理念,叫交通情景控制。交通控制规划是2002年左右我在广州首次提出和应用的。交通情景规划应该是2011年在十堰市首次提出并应用的。就应该按照交通的拥堵状况和交通污染状况提出一个模型,用这个交通模型来控制土地利用和开发程度。我给它起了个名字,就叫交通控制规划,即交通情景规划。

我们现阶段所用的四阶段法进行的交通预测,全国都在这样做。它其实在建设、规划、管理、技术层面上都存在问题。所以我们国家的城市交通预测是不准确的。当年我作为最早的交通预测教授,应该提出这些问题,因为交通工程专业的核心技术就是交通预测。而恰恰在这一点上,我们做得不好。我们交通工程专业的技术人员包括教授和专家,不好意思讲我们在这个方面存在问题。但是大家应该意识到,交通预测是有问题的。我在美国总结出了几个需要提高的地方,譬如引入一城一模、模型公开、常年维护、非集计模型、实时交通模型这些理念。

举一个例子,广州萝岗区的交通规划。当年就是因为交通控制规划我们跟广州市规划设计院一起中了这个标。大家知道,现在的交通规划以土地利用规划为前提,土地利用规划是由规划人员提供的。我们在土地利用规划的基础之上,进行了若干个交通分区,交通分区里面有交通生成量,交通生成量里面有各种交通方式,于是就产生了交通量。这些交通量可以预测交通分布。紧接着就预测交通量分配图,这是最重要的。于是我们就根据交通量分配图来确定道路横断面、道路交叉口形状、城市用地大小。从理论上来讲是这样的,但是现在很多城市都没做到,很多道路横断面都是随意确定的。执行的过程又很宽松,后退红线多少,没有定量依据。这个城市道路设计理论是从20世纪80年代末引进我们国家的。而我们执行得不太好,结果就产生了交通拥堵。所有的用地已经布置好了,已经开发了,道路已经形成了,没有办法。我们在广东萝岗区提出的理念就是交通控制规划理念。在已规划的路网上要找出一个服务水平,在此水平上倒推各个道路的交通量、交通生成量,从而推出各个地块开发的性质、强度和布局。

第二个例子是应用在十堰市的交通情景规划。我来讲十堰市有380 km2,有山地,所以中国城市规划设计研究院(中规院)给它规划的总人口是80万,但是领导感觉80万太少了,没有达到特大城市标准。所以市领导非常想规划到100万,按照100万人口来布置用地。中规院敢于坚持。他们说不行,你得有人口来源。十堰市的人口自然增长率非常小,不能靠自然增长。靠机械增长也很难,中规院预测的机械增长是个负数。于是我们就拟定了一个评价指标体系,然后又进行了详细的交通调查,依据不同的交通模型情景,当年还不叫交通仿真,叫作交通预测,交通预测中又给了两个情景:一个是按照我们的要求把整个路网加上连续交通系统的网络;另一个是不加网络,按照中规院的道路交通网络。在这两个情景中又有五个情景,分别是250万、200万、150万、125万、100万人口的情景。所有的情景规划都用图表现出来。有的可接受,有的不可接受,有的是严重不可接受。最终,他们认定了150万人的标准。中心城区125万人,外围协调区25万人,道路交通要按照连续交通系统来进行规划设计,不能按照原来的道路系统设计。

我说过,交通安全的近期目标,或者是中期目标,要达到年万车死亡率是2.0,远期目标是0。做到0,是很难的,但是这个目标是可以提出来的。

提问:赵教授,您好!在自动驾驶即将来临的时代,现在的部分交通安全问题可能不存在。自动驾驶靠的是车联网,不再需要人驾驶,不再需要人去看交通标志等等。在您的交通安全那一篇文章里,是不是可以再增加一部分关于车联网机制下自动驾驶技术推广或应用这方面的内容?

赵教授:你说的这部分内容,我不敢加。我跟清华大学一个教授交流过,武汉理工大学有一个很好的自动驾驶实验室,做得非常好,我也去看过。我有一个体会,自动驾驶对道路和道路设施是一个巨大的挑战。我们需要做很多改进,包括道路设计、路旁标志标线、道路信号,这对我们来说是一个挑战。说实在的,这个挑战我完全应付不了。我觉得各位能够应对自动驾驶的挑战,也许这一天很快就能到来,也许二三十年还来不了。这我还预测不到,但一定是个挑战。

提问:赵教授,您好!我想问一下,连续交通方式有一个环岛的形式,请问这个环岛的规范是什么?目前传统的交通管控如何实现?

赵教授:你这个问题问得非常好。说实在的,我非常希望能够推荐连续交通系统。你们将来在力所能及的范围内努力去实现。它可以一条路一条路实现,也可以局部网络,当然最好能够在整个城市里,特别是在开发区和新城实现。

从传统上来说,能够掌握的一个技术是环岛。关于环岛的一个理念就是让行设计理念。这个理念在欧洲和北美普遍推广。让行设计理念在我们国家最早实践的是交叉口,是在深圳南山区一个路口,半径是7.5 m。这个交叉口运行了30年了,运转得非常好。但是它也有一定的条件,就是对交通量有一定的要求。除此以外,还有一个非常重要的理念,就是中央分隔带。再一个非常重要的是,环岛可以在不同的时间段采取不同的管理方法。欧洲和北美的让行控制基本上能够做到连续通行。更重要的是,在有的时间段可以采取灯控。同济大学的杨晓光教授做的那个创新性灯控,实际上在欧洲早就有了。我在布鲁塞尔的时候,好多路口就是环形灯控路口。再一个,环岛不一定是圆的。现在武汉做了很多环岛,有的主干道和次干道相交的位置可以设计一个椭圆形环岛。所以即使在传统的道路控制和交通管理中也要突破原来环形交叉口的概念。

除了环岛,第二个技术是目前我们国家的大数据技术,利用它完全能够在很多地方实现绿波交通。更不用说将来车辆诱导系统和车辆导航系统都是可以做到的。所以我觉得连续交通系统完全可以实现,可以大胆用。

提问:赵教授,您好!我想问一个关于交叉口渠化设计的问题,现在我们采取的新的十字路口交通渠化,比如斑马路提前、缩小路口等措施和过去的同济大学杨晓光教授设计的大路口的传统渠化方式,您怎么评价?

赵教授:关于你说的这两种渠化方式,我说说我的想法。城区里应提高平面交叉口的通行能力,一个非常简单的做法就是增加进口车道数,要增加到进口车道的两倍或三倍。我们当时做的最大的一个路口是海南省的龙昆路口,进口车道有八个车道。但是这种方法用在城区有问题,城区的用地有限,人的干扰也比较大,于是缩小交叉口。这实际上是引进了北美的街道设计理念。在很多地方,缩小交叉口有利于行人通行,有利于交通安全,但是它的使用条件也是有限的,就是交通量在一定的条件下是可以用的。在市区车流量不是很大而行人比较多的时候,缩小路口是符合人性化的原则的。但是要具体情况具体对待,也不能否定大路口这个理念,原来的这个增加进口车道数的理念也非常重要。但更为重要的是,交叉口的管理一定要提倡实时性、自适应的系统,进而实现联动系统的交通规划,进而实现单向绿波、双向绿波。

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