城市道路空中步行系统设计方案探析

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摘要：随着城市化问题不断突出，现有的城市道路的通行能力已经接近于饱和，空中步行系统在当代城市建设中已经大量使用，并且扮演重要角色，但现行空中步道仍然存在着道路纵向的连续性、功能性不足、通行空间缺乏等问题。本文提出了一种城市道路空中步行系统，该系统通过利用城市道路上方空间，实现机动化交通与非机动化交通的立体分离，从而解决不同交通方式之间的路权冲突问题。

关键词：城市道路路权空中步行系统

1引言

随着城市化的不断发展以及机动车保有量近年来的持续增加，城市道路的通行能力已经接近饱和，造成机动化交通与非机动化交通的路权出现严重冲突，机动车通行能力受到限制，非机动车通行安全性受到影响，而由于城市可供建设道路的面积的稀缺，新建道路既无法满足城市交通需求也不具备充足的可行性，因此，充分开发现有空间就显得尤为重要。本文通过分析现有空中步行设施的局限性，机动车与非机动车的出行需要、特征，提出了一套系统的设计方案，可为调节城市交通通行结构、缓解城市交通拥堵、优化公共空间、提升交通安全性起到积极推动作用。

2现有城市空中步行设施分析

空中步道在当代城市建设中已经大量使用，并且扮演着重要角色，但现行空中步行设施中仍存在道路纵向连续性、功能性不足、通行空间缺乏等问题。以人行天桥为例，单一的、间断的天桥单纯解决横向过街问题，缺乏与城市道路纵向功能有机关联，更多承担建筑交通联系，并没有实质上改变机动车、非机动车及行人的路权冲突问题。

3设计方案的构建原则

解决机动车、非机动车及行人的路权冲突问题、构建步行系统需要充分考虑现有城市结构对系统设计的影响，因此必须客观合理、全面的评价所有影响因素，构建有现实可行性的设计原则。

3.1目的性原则

系统的构建必须围绕充分利用城市现有通行空间，解决机动车、非机动车以及行人的路权冲突这一核心，同时考虑整体系统对城市出行人群对出行要求的适配程度。

3.2科学性原则

整体系统的设计与构建需要有科学依据，需要有足够的信息及技术支撑，只有这样，系统设计方案才具有现实可行性，才能从实质上解决城市交通问题。因此，设计方案的设计原理、结构、材料使用等需要有足够的可靠性。

3.3系统性原则

本系统整体设计层次复杂，涉及多种交通运输方式，设计的系统性原则有如下要求：（1）整体性：系统需要注重整体的设计目标以及总体功能的实现，各子系统之间需要互相联系与配合。（2）独立性：系统涉及多种交通运输方式，因此每个子系统之间需要避免相互影响，各子系统具独立设置以实现对应的功能。

3.4可操作原则

由于城市建设的要求，系统设计必须尽可能做到简化，减少对城市基本功能以及美观度的影响，设计的实现过程必须具有足够的可操作性。

3.5突出性原则

系统的结构、功能设计应区分轻重与主次，针对需要解决的核心问题和关键部分，对与系统的附加功能及额外效用需要适当忽略。

3.6可持续性原则

系统对于一个城市整体结构的影响是长期的、深刻的，而城市未来交通发展也具有相应的规划要求，因此，系统设计必须充分反映一定时期内的交通实际情况，并有效结合未来发展预测与规划，跟踪适应发展情况，实现系统建设的长期目标，发挥其持续性的功能效用。

4城市道路空中步行系统设计方案

系统的设计需要结合实际情况和设计目标，遵循系统设计原则，在系统设计的功能实现的基础上突出核心内容、解决关键问题，构建起一套科学的、具有现实意义的整体设计方案。

4.1系统设计的功能

4.1.1核心功能。空中步行系统在纵向上通过立体分离法将人行道移动至城市道路上方空间，在空间上分离人和车这两种交通元素，使机动车道与非机动车道的宽度得到大幅提升，有效解决目前有限道路空间和不断增长的机动车保有量之间的冲突，提升车辆通行能力，一定程度上缓解交通拥堵，提升通行效率。此外，空间上实现人车分离，减少车流与人流之间的冲突和干扰，一定程度上减少人车之间的交通事故问题，提高人流密集区的通行效率和交通安全性。4.1.2生活功能。空中步行系统以步行活动为主要内容，将特定区域的商业、交通服务等功能性建筑相连，形成持续性的公共空间，增强道路的通达性。同时依托于系统结构特点，激发城市二层空间活力，提高建筑的使用价值，将分散的商业设施、娱乐休闲设施、公共服务设施连接成复合功能网络。4.1.3人文功能。合理的设计有助于形成富有层次的城市景观，增加城市的美观性，打造城市的地标形象；突出步行在城市交通出行中的重要地位，以人为本，优化和改善城市公共空间，引导城市居民构建绿色出行的理念。

4.3系统设计方案

4.3.1系统总体设计。系统主体是沿城市主要道路两侧上方设置的架空人行道设施、沿道路两侧上方设置的架空非机动车道设施、连接架空人行道设施与架空非机动车道设施的天桥设施和在一定区域设置的供非机动车及行人出入和上下的电动直梯设备模块，如图1所示。4.3.2空中步行道设计。主要包括地面调平结构、框架支撑结构、道面结构、行人栏杆，如图2所示。道面下方空间可用作候车亭或路侧停车，如图3所示。需要时，该架空人行道设施可与道路两侧建筑物直接连通。4.3.3空中非机动车道设计。主要包括地面调平结构、框架支撑结构、道面结构、护栏，如图2所示。4.3.4天桥设施。主要包括桥面结构、护栏及两端的电动直梯设备，如图2所示。该天桥设施可根据实际交通需要灵活设置，没有固定设置间距。4.3.5电动直梯设施模块。主要包括轿厢、屏蔽门、升降空间框架支撑结构、动力系统等。该电动直梯设备为独立模块，不仅设置在天桥设施两端，还可以根据道路两侧的生产生活实际需要进行加设。总体而言，本系统设计方案实现了机动化交通与非机动化交通在立体空间上的彻底分离，一定程度上解决不同交通方式之间的路权冲突问题，构建了城市道路范围内非机动化交通的独立空间系统，最大程度减少不同交通方式之间的干扰冲突，提高道路通行能力和服务水平，缓解城市交通拥堵，提升通行效率，减少交通事故的发生，实现绿色交通网络的构建。此外，该系统各部分设施和设备可实现工厂化生产，现场模块化组装，缩短施工周期，减少给正常交通的不利影响；在城市空间利用方面，充分利用城市道路上部空间资源，在无需另外征用道路用地的情况下拓展道路通行空间，提高了城市道路整体通行能力，缓解城市用地压力。该系统人行道设施下方空间可用作候车亭和路侧停车，满足城市道路路侧停车需求，缓解城市停车压力。

5城市道路空中步行系统实施举例

下面结合实施例对本设计方案作进一步描述。本系统主要用来满足城市道路上非机动化交通的通行需求，非机动化交通主要包括行人交通和非机动车交通。

5.1行人出行

当行人出行至设有该系统路段时，进入电动直梯设备。当行人仅有同侧沿街交通需求时，电动直梯设备将行人提升至人行道高度，行人进入人行道，利用人行道完成沿街交通，到达目的地附近，经由电动直梯设备或联通建筑下至地面；当行人存在过街需求时，利用电动直梯设备或楼梯通道到达天桥高度，利用天桥完成横向交通，在天桥另一端利用电动直梯设备或联通建筑下至地面或人行道。

5.2非机动车出行

当人驾驶非机动车出行至设有该系统路段时，进入电动直梯设备，电动直梯设备将非机动车及驾驶人提升至指定高度，进入天桥，经由天桥行至非机动车道，利用非机动车道行驶。到达目的地附近时，经由电动直梯设备下至地面。本系统还可以部分满足城市道路机动车路侧停车需求。机动车驾驶员可将车辆停靠在架空非机动车道下方地面划设的停车位中。

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作者:薛锦灏 彭云龙 陈乔汉 牛晨祎 王志 单位:长安大学