大城市交通与高速道路

文 /王进国

随着我国城市化进程的不断加快，城市尤其是大城市、特大城市因为其在国民经济发展中强大的辐射作用和“龙头”地位，必将得到飞速发展。大城市交通追求的终极目标必然是快速、优质和高效的。但是，目前的现状是我国的多数大城市面临着越来越多的交通问题，集中表现在交通高峰期大面积、规律性的严重拥堵。本文从大城市交通的结构与特征出发，试图论证“高速道路”在大城市交通中的地位、与大城市交通的关系以及其规划方法。

所谓“高速道路”是指“高速公路市区段（或称市区高速公路）”和“城市快速路”，它是有别于城市间高速公路的。与其它城市道路主要特征的区别为“全封闭”、“全立交”，以消灭“红绿灯”为主要手段达到“高速交通”的目的，一般设计车速为 80～100公里/小时。

•  大城市交通构成

如果我们以大城市的市区为研究对象的话，大城市的交通出行可以分为三类，过境交通、对外交通和市内交通。

从出行的起迄点来看，过境交通就是出行的起点和终点均不在市区的交通，出行距离长，出行线路单一，呈“线”型；对外交通就是出行的起讫点只有一个落在市区的交通，出行距离较长，出行路线呈“星”型；市内交通就是出行的起讫点均落在市区的交通，出行距离较短，出行路线呈“网”型。

这里以北京市为例，来看一看三种交通的比例。分析这三种交通的构成比例将有助于我们探讨其解决方案。把表 1中的出行量按三种交通类型划分就得到表2。表2反映了大城市交通出行的典型状况，即以“网”型分布为特征的市内交通占绝大部分的比例，大约是其他交通类型的5倍多，以“星”型分布为特征的对外交通占一定比例，以“线”型分布为特征的过境交通只占很小比例，约为其他交通的1/30。

这里需要补充说明的是，过境交通虽然绝对数量不大，但是由于其重型车、大型车多，对城市交通的影响不可小视。

表 1 北京市全日全车种12分区出行一览表

表 2 北京市三种交通类型一览表

下面，再看一看高速公路的情况。

表 3 京石高速公路（北京段）全日出行量一览表

图 1京石高速公路沿线各区出行量柱状图

表 3和图1很形象地说明了大城市郊区高速公路出行的典型特征，即：即使是高速公路，其承担的出行量也大部分集中在市区和沿线经济发达地区。高速公路上的出行呈现一定程度上的“短途化”。

市内交通的“网”型出行就更是如此，表现在一条道路上就是：出行的起迄点不是大部分位于道路两端，而是平均分布于道路沿线。

这一点，在北京市的司机应该有切身体会。快速路上开的“口子”再多似乎也不够用，比如四环路， 65公里的路线上共有50多个出入口，平均1.2公里一个，但是还是有很多司机抱怨出入四环路“不方便”。

另据北京市交管部门的调查，环路上两公里以下的“超短途”交通占到 24%左右，但按照最初的设计思路，环路应是起到跨区交通的作用，即以10公里以上行驶距离者为服务对象，以截留疏导过境交通为重要任务。但是，当环路变为市内道路时，市内交通的“网”型特征使环路功能发生了根本的变化。

图 2 大城市机动车出行量与出行距离关系图

大城市机动车出行量与出行距离关系图（图 2）也反映出大城市交通出行在出行距离达到最适宜出行距离后（Df）,出行量随距离的增加而迅速下降，超长距离的出行显然不是出行的“主流”。

•  大城市机动车交通的解决方案不能以高速道路为主导

从以上分析可以看出，大城市交通的“主流”为市内交通，即“网”型交通，而高速道路的“长项”是解决“线”型交通，用高速道路来解决“网”型交通就象渔民用一根粗绳子打鱼一样不合实际——绳子再粗，也不能提高鱼产量。

下面对高速道路解决大城市交通的困境做进一步论述：

•  高速道路的容量有限

我们知道，解决大城市交通问题的一个必要条件就是拥有足够的道路面积率，道路面积率是道路用地面积占城市总面积的比率，这个比率在美国的大中城市为 45%，伦敦为35%，就是寸土寸金的香港也将近30%，而我国的城市一般均低于15%。可见，大城市交通的追求方向首先应该是拥有更多的路，而不是“高速”。

高速道路投资巨大、占地多，运营成本高。因此，大城市无论从资金上、技术上、还是城市允许空间上都不可能修建足够多的高速道路来解决机动车交通。由此造成的结果是，巨大的城市交通流被“赶到”有限的几条高速道路上，造成高速道路的拥堵。就象为了解决大城市居民的购物需求，光是修建几座大型购物中心是远远不够的，必须发展遍布各居民区的小超市、便利店等，才能最终做到“购物方便”。

•  高速道路与市内其它道路接驳存在巨大问题

高速道路最终都要和市内普通道路相连接才能完成其服务任务。我们在进行道路设计时，一个普遍认同的观点就是道路各路段的通行能力要相互匹配。高速道路的通行能力一般都很高，例如高速公路一般单车道通行能力为 1700PCU/小时，快速路单车道一般通行能力为1500PCU/小时，而城市主干道单车道的最大通行能力仅为1100PCU/小时，如表4。当高速道路与市内其它道路接驳时，大量的“高速”车流不能及时得到疏解，造成普通道路的拥堵，普通道路的拥堵反过来又造成高速道路的拥堵。

表 4 单车道一般通行能力一览表

注：通行能力按 PCU/车道/小时 计。

•  市区高速道路上的立交桥和出入口严重降低高速道路的通行能力

在用高速道路主导市内交通的模式下，高速道路上必然会修建过多的立交桥和出入口以便“收集”遍布道路沿线的“网”型交通。

现在大城市人口密集，不可能占用过多土地修建立交桥，那么立交桥就不可能有那么大的转弯半径，汽车行驶到立交桥，上桥下桥时速度就要降下来，每一个立体交叉的点上速度都减低，是造成拥堵的原因之一。而且，如果考虑因立交桥设计方案的不合理等因素带来的立交功能上的缺陷，那么它对交通的负面影响就更大了。

出入口的情况完全类似，出入口是高速道路接驳普通道路的重要通道。由于用地等因素的限制，在市内，出入口的设计标准不可能很高，这样当交通量很大时，每一个出入口都是堵车点。

世界上很多交通问题解决得好的大城市，都没有大量修建立交桥，比如纽约、东京、伦敦、巴黎等。

•  高速道路系统不是公共交通的优质载体

在国外，公共交通在所有出行方式中占有绝对优势，例如东京虽然拥有 600万辆机动车，但是，居民出行主要选择搭乘公共交通，比例高达70%以上。

所幸的是，目前，大力发展以大容量、高效率为特点的公共交通已经成为我国各大城市的共识，使公共交通成为出行的首选交通方式和主要交通方式已经成为大城市交通的发展方向。

出行对公共交通一个基本要求就是站点要密集，尽量减少出行者的步行时间。因为公共交通显然也是一个“网”型结构，而且是最密集的“网”型结构，高速道路在这个问题上同样无能为力。

还需要指出的是，公交客车由于其对交通流巨大的干扰作用，显然不宜在高速道路上行驶。

•  高速道路主导的市内交通应变能力差

所谓“应变能力”是指道路交通网络中某一条或几条线路不能使用或使用功能降低时，整个交通网络的这一条线路或几条线路上的交通流的接受消化能力。应变能力高时，网络中的某一条线路不能使用，基本不影响整体的服务水平，只是相邻线路的服务水平略有降低；应变能力很低时，网络中的一条线路不能使用都严重影响整体网络的运行。

能够增加道路系统应变能力的方法有两个，一是增加网络密度，即增加网络中每一条道路的“替代道路”；二是流量均匀分布于道路网络。

我们看到，高速道路主导的市内交通把交通流都“赶上”高速道路，使有限的几条高速道路承载了城市交通过多的流量。比如，北京市环路承担了市区 47%的交通流量，一旦这几条有限的线路发生问题，必然会导致整个交通网络发生问题。而且，高速道路主导的市内交通很容易使驾驶员形成“只识高速道路”的驾驶习惯，从而又加重了高速道路的负担。

•  高速道路的功能及规划方法

我们知道，城市，尤其是大城市道路交通的追求目标不是部分车流的“高速”，而是在不发生严重堵车基础上适当提高整体道路交通流的平均速度。但是并不是说大城市不需要高速交通，相反，“高速”对于某些交通来讲十分必要。它们是过境交通、对外交通和市内交通中的主要组团之间的交通。

以上交通的共同点就是出行距离长，出行方向单一，呈现一定“线”型，适于用高速道路“集中解决”。

需要说明的是，一般过境交通大型车、重型车居多，其对城市交通和城市环境的负面影响都很大，因此把这一部分交通加以剥离将极大的减少其对市内交通的干扰。所以，可以把高速道路的功能定义为：承载过境交通以期减少过境交通对市内交通的干扰；在通行能力容许的基础上，解决一部分对外交通和市内交通中的主要组团之间的交通。

因此，在规划高速道路时应注意以下问题：

•  高速道路和其它城市道路的关系

高速道路是其它城市道路的辅助系统，这个辅助系统的主要作用在于让那些长距离的出行不挤占城市“网”型交通的空间和资源，把干扰和影响减少到最小。

因此，高速道路不应该挤占其它道路的用地和空间，高速道路修建完成后，其它道路还要维持原状，不能毁掉原有道路，不能封闭原有道路上的交叉口。

所以，高速道路穿行市内时，最好能全部采用高架桥或地下道路的方式。

•  高速道路的最小服务距离

保证高速道路服务于“长距离”交通，就必须划定高速道路的最小服务距离。

最小服务距离可以按下列公式计算：

或

式中： Lmin——最小服务距离

K——城市空间修正系数

M——城市市区面积

•  高速道路的沿线设施

高速道路的沿线设施以快速交通为唯一原则进行规划设计，因此，不必要设置过多的道路附属设施，如停车场、加油站等。高速道路也不宜与沿线的商业、办公等功能区发生过多联系。

•  高速道路的车道数

高速道路车道数量的确定应根据出行预测进行测算，但是，本文认为过于庞大的高架道路对城市景观有负面作用，而且多出的车道并不能成倍的增加通行能力，因此，高速道路不宜超过双向六车道，理想的断面布置为双向四车道，当通行能力不能满足出行需要时，首先应延长最小服务距离，把一部分交通赶下高速道路。

另外，当高速道路路线受到城市用地或空间限制时，可以采用上下行分开的方式，或干脆修建单行高速道路。