张颖宁
（中国市政工程西南设计研究总院有限公司，四川成都 610213）
传统的城市交通规划重点关注快速路、主干道等快速通行道路的布局及建设，而往往忽视了慢行交通路网的规划设计。近年来，国家开始重视“绿色交通体系”并颁布了《关于加强城市步行和自行车交通系统建设的指导意见》，自此以后，国内外研究人员及工程师开始重视以非机动车和步行交通为主导的慢行交通系统，开展了一系列研究，并取得了先进成果。同时，各城市也开始编制慢行交通规划指导文件，但是并未对慢行交通设计形成统一的认知[1]。因此，基于居民需求进一步探讨城市道路慢行交通系统的设计具有十分重要的工程意义。
1.1 城市道路慢行交通特性
城市道路慢行交通是指出行速度不大于15km/h的出行方式，如步行及自行车、三轮车等非机动车交通[2]。为了更好地规划设计城市道路中的慢行交通，需先分析其交通特性。城市道路慢行交通主要特性为：第一，生态性。与碳排放量高的机动车相比，城市道路慢行交通是一种绿色、节能、环保、健康的交通方式，能节约城市空间。第二，连续性。慢行交通方式对道路线形指标要求低，出行自主性高，受其他交通方式的干扰小，能保持连续行驶。同时，慢行交通不等于慢速行驶，对于道路拥堵早晚高峰期，慢行交通出行效率具有明显的优势。第三，延展性。城市道路慢行交通与居民的生活联系更加紧密，还能起到衔接其他交通方式的作用，从而加强不同交通方式之间的相互融合。
1.2 城市道路慢行交通主要影响因素
城市道路慢行交通是一个多层次的复杂系统，影响因素较多，可划分为外部因素和内部因素两大类，其中外部因素有环境、人口、社会经济等，内部因素有人行道宽度、土地利用、路网结构等[3]。
1.2.1 人行道宽度
人行道宽度与城市等级、道路功能、设计通行能力及人行道上杆柱、绿化带等附属设施密切相关，以确保行人的安全顺畅通过。根据《城市道路工程设计规 范（2016 年 版）》（CJJ 37—2012），人 行 道 宽 度 不 得小于表1 所示数值。
表1 慢行交通中人行道最小宽度
1.2.2 土地利用
不同的城市临街设施，其附近的人流量及交通需求不同，如学校、医院、交通枢纽等地人流量大，对慢行道路的通行能力要求高。此时，为了提高城市土地的利用率，设计人员应根据不同的临街设施分段设计慢行道路。
1.2.3 平均路径长度
城市慢行道路并不是孤立存在的，而是与其他道路相互交叉共同组成四通八达的城市交通系统，其中每个交叉口都可视为1 个节点。城市慢行道路相邻交叉口之间的距离被称为平均路径长度L，可用来评价区域慢行道路的便捷程度，L越大，表示慢行道路系统越便捷，具体计算公式如下[4]：
式（1）中：N为慢行道路系统节点数量；
dij为衔接节点i和节点j的路径数量。
2.1 慢行交通需求分析
2.1.1 城市场景对慢行交通的需求
城市场景是多元化的，会对该区域的慢行需求起到决定性作用。如以通勤为主的城市场景会对高效通行、公交地铁便利接驳等方面要求较高，而早晚高峰时期对城市绿道使用频率较低。
2.1.2 人群特征对慢行交通的需求
不同人群对慢行交通空间需求和功能需求并不完全相同。对于空间需求，单个行人在慢行道路上所需的空间约60～75cm，而坐轮椅、拄拐杖的老年人或残疾人需求的宽度更大；
对于功能需求，有的人在慢行道路上通勤，有的欣赏沿途风景，有的进行健身活动。因此，基于以人为本原则，对不同慢行路段进行差异化、精细化的规划设计，有助于提升慢行交通的设计水平。
2.1.3 全民共享对慢行交通的需求
相关研究表明，城市居民的幸福感与心理层面所受到尊重密切相关。慢行道路交通系统在设计时应开展现场调研、座谈协商等公共活动,明确居民需求，充分尊重不同个体的感受，平衡好各方利益，才能保证设计方案的合理性。
2.2 慢行交通需求预测方法
城市道路慢行交通需求预测是基于现有的交通数据、城市规划等资料，通过建立数学模型分析未来的交通需求，从而为慢行交通规划与决策提供理论需求。慢行交通预测可采用“四阶段法”，主要预测内容包括交通生成预测、交通分布预测、交通方式划分预测、交通分配预测。
2.2.1 慢行交通生成预测
城市慢行交通生成预测内容包括各小区的出行产生量、出行吸引量预测，不同计算方法的特点及适用条件总结如下：
第一，增长率法。该方法计算公式简单，对数据的精确度要求不高，误差较大，只适用于发展缓慢的中小城市。第二，多元线性回归法。该方法充分考虑了不同因素对出行产生量和出行吸引量的影响，精确度较高，但是计算工作量大，可适用于各种中小城市慢行道路。第三，原单位法。该方法是基于详细的现状交通数据计算，精确度最高，且对出行产生量和出行吸引量的变化做出了解释，可用于各种城市慢行交通体系。
2.2.2 慢行交通分布预测
交通分布预测是城市慢行交通预测的核心环节，通常是采用重力模型法。该方法计算简单，适用范围广，能充分考虑土地利用对城市慢行交通的影响，计算公式如下：
式（2）中：qij为 小 区i和 小 区j之 间 的 分 布 交 通 量；
k、α、β均为模型参数，可由OD数据标定；
f(Rij)为小区i和小区j之间的阻抗系数；
Oi、Dj分别为小区i和小区j的出行产生量。
2.2.3 慢行交通方式划分预测
城市慢行交通方式划分预测是预测未来若干年居民出行选择步行、自行车、电动车等比例的，它能体现每个出行者对交通方式的选择行为。对于步行交通，可基于当前居民的交通调查数据，利用分担率曲线法（转移曲线法）绘制出影响交通方式选择的因素与其分担率间的曲线关系进行预测。对于自行车、电动车等非机动车交通，宜利用线性回归模型预测，计算公式为：
式（3）中：pijm为从小区i和小区j 选择某一交通方式m的百分比；
θ0、θk分别为回归系数和偏回归系数；
Xijk为交通方式m的变量。
2.2.4 慢行交通分配预测
城市慢行交通分配的目标是将上文求得的OD交通量按照相应规则，分配到交通网络中的不同路段。根据Wardrop 第一原理和第二原理，可将城市慢行交通分配方法划分为平衡方法和非平衡方法两大类。
城市道路慢行交通网络、设施规划设计应遵循“投资最少、效益最高、交通顺畅”的基本原则，使居民能在慢行交通体系内顺利交流活动。
3.1 城市道路慢行网络规划
城市慢行交通路网络布局可利用“节点重要度法”，即先分析区域内的交通需求特性，确定慢行交通节点和平均路径长度L，随后将各个慢行交通节点相对重要度将其划分为不同层级，并根据不同层次的交通节点特征逐层布置慢行交通路网络。节点重要度法最关键的一步是确定各个交通节点的相对重要度Zi，可按下式计算：
式（4）中：Zi为第i个节点重要度；
α1、α2、α3为节点指标权重；
Ri、Ra分别为交通节点的人口和人口平均值；
Gi、Ga分别为交通节点的工业产值和工业产值平均值；
Si、Sa分别为交通节点的社会物资产耗总量和社会物资产耗总量平均值。
3.2 城市道路慢行设施设计
3.2.1 人行过街通道，城市慢行交通体系中人行过街通道包括地下步行通道和步行天桥，均可较好地解决人车分流问题。人行过街通道的规划设计应综合考虑城市地下空间的开发，并注意完善地下步行通道里的方向指引标识、灯光照明系统及步行天桥上的安全防护装置。
3.2.2 非机动车停放点，城市道路慢行交通中的非机动车停车点根据功能不同可分为一级停车换乘点和二级停车换乘点，换乘场地（停车棚或停车架）大小根据慢行区内的换乘客流量计算。一级停车换乘停车棚前应设置公共交通首末站，并派专人管理；
二级停车换乘停车架应设置在公共交通沿途停靠点。
3.2.3 公共自行车系统，城市慢行交通体系中的公共自行车系统通常布设在交通枢纽、商住区、旅游景点等人流量较大的地方，建立完善的公共自行车系统有利于优化居民出行方式，引导居民交通方式由机动车向绿色交通方式转移，促进节能减排。北京、上海、深圳等大型城市已经建立了公共自行车系统并取得了较大的效益，值得在全国推广应用。公共自行车系统规划设计的关键是根据需求总规模合理布局公共自行车点位，常用布局方式有两种：一是规模等级化，布点密度统一化；
二是规模标准化，布点密度等级化。
4.1 依托工程概况
研究区域为某城市高新区某区域，该区域总面积约12.6km2，常住人口9.8 万人，城镇化率为67%，在高新区的定位为经济、文化、娱乐中心。但该区域内慢行道路交通体系及相关配套尚不完善，现有的慢行交通设施难以满足居民的日常出行。鉴于此，需对区域内居民的交通需求进行预测，以合理布局慢行交通系统。为了准确预测交通需求，小区划分面积不宜过大或过小，每个小区宜控制在0.25～1km2，研究区域共划分了44 个慢行交通小区（40 个慢行交通小区+4 个外围小区），见图1。
图1 慢行交通小区划分
4.2 慢行交通需求量预测
根据上文计算模型可知，研究区域内的慢行交通需求量约8.6 万人次/天，占全部居民出行量的51.5%，随着人口老龄化的到来及新生儿出生率的下降，慢行出行需求有所降低，但未来慢行仍是区域内居民的重要交通方式。需要注意，编号为3、22、28、32 的小区慢行需求量较大，可在这些小区附近对慢行设施进行加密，以提高居民通行便捷度。
4.3 慢行交通设施布置
根据交通需求预测结果，将研究区域内的步行路网和非机动车路网均进行分级处理，其等级划分、功能定位、设计里程等详见表2。根据步行道路和骑行道路的等级、功能、设计里程设计结果，设置地下步行通道6 处、步行天桥4 处、一级停车换乘点7 个、二级停车换乘点88 个、公共自行车系统6 处。
表2 慢行交通设施设计结果
本文主要研究了城市慢行交通的基本特性、影响因素、需求预测方法、慢行设施设计等，并结合某城市高新区开展了案例分析，主要得到以下几个方面的结论：第一，城市道路慢行交通是一个多层次复杂系统，影响因素较多，具有生态性、连续性、延展性；
第二，城市道路慢行交通需求与城市场景、人群特征、全民共享等因素相关，可采用“四阶段法”对交通生成、交通分布、交通方式划分、交通分配等进行预测；
第三，城市道路慢行交通体系应根据交通需求，利用节点重要度法做好网络布局、人行过街通道、非机动车停放点、公共自行车系统等设计。