城市道路交通特征分析

在分析有轨电车对道路环境交通产生的影响之前，首先要对既有城市道路交通环境本身进行分析研究。在进行有轨电车线路设计以及站点布设过程中，无论是城市道路的物理特征还是道路交通特征都会和有轨电车相互影响。所以有必要先对城市道路交通特征进行分析。

城市道路交通特征分为道路本身的物理特征和交通特征两方面。其中，道路本身的物理特征主要包括：城市道路分级、道路设计速度、横断面布置和平面线形设计等；交通特征主要包括城市道路通行能力和服务水平。

1.城市道路物理特征

根据《城市道路工程设计规范》（CJJ 37—2012）对城市道路分级、设计速度、横断面布置和平面线形设计做出的相应规定，一旦城市道路中加入有轨电车后，一方面有轨电车需要符合规范要求，另一方面城市道路也需要考虑是否满足有轨电车的要求。

1）道路分级

《城市道路工程设计规范》（CJJ 37—2012）规定，城市道路应按道路在道路网中的地位、交通功能以及对沿线的服务功能等，分为快速路、主干路、次干路和支路四个等级，并应符合下列规定：

（1）快速路应中央分隔、全部控制出入、控制出入口间距及形式，应实现交通连续通行，单向设置不应少于两车道，并应设有配套的交通安全与管理设施。快速路两侧不应设置吸引大量车流、人流的公共建筑物出入口。

（2）主干路应连接城市各主要分区，应以交通功能为主。主干路两侧不宜设置吸引大量车流、人流的公共建筑物出入口。

（3）次干路应与主干路结合组成干路网，应以集散交通的功能为主，兼有服务功能。

（4）支路宜与次干路和居住区、工业区、交通设施等内部道路相连接，应以解决局部地区交通、服务功能为主。

当道路作为货运、防洪、消防、旅游等专用道路使用时，除应满足相应道路等级的技术要求外，还应满足专用道路及通行车辆的特殊要求。

根据城市道路各等级的规范要求，有轨电车在不同等级的道路上应满足该等级道路的功能需求。

2）设计速度

根据《城市道路工程设计规范》（CJJ 37—2012）规定，各级道路的设计速度应符合表2－1的规定。平面交叉口内的设计速度宜为路段的0.5～0.7倍。而有轨电车作为道路交通方式的一种，显然其运行速度不能超过各级道路本身的设计速度。

表2－1　各级道路的设计速度

3）横断面布置

根据《城市道路工程设计规范》（CJJ 37—2012）规定，当快速路两侧设置辅路时，应采用四幅路；当快速路两侧不设置辅路时，应采用两幅路。主干路宜采用四幅路或三幅路；次干路宜采用单幅路或两幅路；支路宜采用单幅路。对设有公交专用车道的道路，横断面布置应结合公交专用车道的位置和类型进行全断面综合考虑，并应优先布置公交专用车道。一条机动车道的最小宽度应符合表2－2的规定。需要注意的是，在进行有轨电车线路布设时，应结合城市道路的横断面布置情况进行设计。

表2－2　一条机动车道的最小宽度

4）平面线形设计

根据《城市道路工程设计规范》（CJJ 37—2012）规定，道路平面线形宜由直线、平曲线组成，平曲线宜由圆曲线、缓和曲线组成。应处理好直线与平曲线的衔接，合理地设置缓和曲线、超高、加宽等。

道路圆曲线最小半径应符合表2－3的规定。一般情况下应采用大于或等于不设超高最小半径值；当地形条件受限制时，可采用设超高最小半径的一般值；当地形条件特别困难时，可采用设超高最小半径的极限值。平曲线与圆曲线最小长度应符合表2－4的规定。

表2－3　圆曲线最小半径

表2－4　平曲线与圆曲线最小长度

在直线与圆曲线或大半径圆曲线与小半径圆曲线之间应设缓和曲线，且缓和曲线应采用回旋线，其最小长度应符合表2－5的规定。当设计速度小于40km／h时，缓和曲线可采用直线代替。

表2－5　缓和曲线最小长度

当圆曲线半径大于表2－6中不设缓和曲线的最小圆曲线半径时，直线与圆曲线可直接相连。

表2－6　不设缓和曲线的最小圆曲线半径

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当圆曲线半径小于《城市道路工程设计规范》（CJJ 37—2012）中不设超高最小半径时，在圆曲线范围内应设超高。最大超高横坡度应符合《城市道路工程设计规范》（CJJ 37—2012）的相应规定，具体如表2－7所列。当由直线段的正常路拱断面过渡到圆曲线上的超高断面时，必须设置超高缓和段。另外，当圆曲线半径小于等于250m时，应在圆曲线内侧加宽，并设置加宽缓和段。

表2－7　最大超高横坡度

5）停车视距设计

停车视距是指同一车道上，车辆行驶时遇到前方障碍物而必须采取制动停车时所需最短行车距离。简单地说，停车视距就是驾驶员在发现前方障碍物而采取制动并停住所需要的最短距离。停车视距可分解为反应距离、制动距离和安全距离三部分来研究。

一般来说，在设计停车视距St时，可以采用式（2－1）：

式中　S1——驾驶员反应时间内车辆行驶的距离；

　　　S2——车辆从开始制动到完全停止所行驶的距离；

　　　S0——安全距离；

　　　t——驾驶员反应时间，一般取2.5s；

　　　φ2——路面与轮胎之间的纵向摩阻系数，因轮胎、路面、制动等条件的不同而不同，计算停车视距一般按路面潮湿状态考虑；

　　　u1——车辆行驶速度，当设计速度在80～120km／h时，u1为85%设计速度；当设计速度在40～60km／h时，u1为90%设计速度；当设计速度在20～30km／h时，u1即为设计速度。

除了需要满足式（2－1）外，在实际建设过程中，考虑道路交通环境受天气、驾驶员行为习惯及周边事物等的影响，停车视距的设计还应符合下列规定：

（1）停车视距应大于或等于表2－8中的规定值，积雪或冰冻地区的停车视距宜适当增加。

（2）当车行道上对向行驶的车辆有会车可能时，需采用会车视距，其值应为表2－8中停车视距的两倍。

（3）对货车比例较高的道路，应验算货车的停车视距。

（4）对设置了平、纵曲线且可能影响行车视距的路段，应进行视距验算。

表2－8　停车视距

综上所述，根据相关规范要求，在进行有轨电车线路设计时，需要在不同的曲线段，结合停车视距要求和有轨电车的车辆特性对有轨电车进行限速，以保障有轨电车在城市道路上运行的安全性，同时保障有轨电车的运行不会干扰道路交通参与者的视距，避免发生交通事故。

2.城市道路通行能力及服务水平

城市道路通行能力是指在一定的道路和交通条件下，道路上某一路段或某交叉口单位时间内通过某一断面的最大车辆数。在进行有轨电车线路设计时，主要考虑的是其对交叉口区域通行能力的影响。由于交叉口区域交通流复杂，存在大量交通分流点、合流点以及冲突点，因此必须对相关标准及影响进行考察。

《城市道路工程设计规范》（CJJ 37—2012）规定，其他等级城市道路根据交通流特性和交通管理方式，可分为路段、信号交叉口、无信号交叉口等，应分别采用相应的通行能力和服务水平，具体要求如表2－9和表2－10所列。

表2－9　其他等级城市道路中一条车道的通行能力

表2－10　信号交叉口服务水平

无信号交叉口可分为次要道路停车让行、全部道路停车让行和环形交叉口三种形式。其中，次要道路停车让行交叉口的通行能力应保证次要道路上车辆可利用的穿越空档能满足次要道路的交通需求。

城市道路一旦加入有轨电车后，有轨电车势必会对城市道路的交通特性产生一定的影响。在现代有轨电车经行的交叉口，其明显特征为有轨电车与社会车辆在交叉口会发生冲突，使交通流运行受到干扰，从而降低车辆运行速度和交叉口通行能力，如图2－1所示。然而，即使在有轨电车不通行的时候，由于其轨道铺设在地面上，社会车辆为了避免颠簸、减轻由轨道造成的不良驾驶状况，驾驶员的通常反应都是减速，如此一来交叉口的通行能力就会下降。

图2－1　有轨电车通过无信号控制交叉口时产生的冲突点