自行车交通特性及交通设施改善研究毕业论文
2020-02-19 16:39:45
摘 要
随着城市化和交通机动化的快速发展,我国出现了许多交通难题,其中之一便是与自行车交通有关。作为一种以人文本的绿色出行方式,在共享单车快速发展的今天,自行车交通越来越与人们的出行息息相关,自行车交通是城市的重要组成部分。然而机动车的保有量也在不断增加,自行车的骑行空间受到了机动车的挤占,历史发展也导致了许多不合理的自行车交通设施的存在,为了维护自行车交通的发展以及保障骑行者的安全和舒适,本文归纳总结了众多国内外学者专家在自行车交通方向的研究,理论分析了自行车交通的特性和与其相关的交通设施,并选择武汉市武昌区粮道街作为典型路段进行调查研究,对其现状进行评价分析,根据资料数据提出改善措施,并对自行车交通的发展提出一些建议。
关键词:自行车;交通特性;交通设施;改善措施
Abstract
With the rapid development of urbanization and motorization, there existed a lot of traffic problems in our country, one of which is related with the bicycle traffic. As a kind of people oriented and green travel way, besides, with the fast development of Shared cycling today, the bicycle traffic is more and more closely related to people to travel, the bicycle traffic is a very important part of city. Motor vehicle ownership are growing, however, space for bicycles is being squeezed by motor vehicles, historical development has also led to many unreasonable existence of bicycle traffic facilities, in order to maintain the development of bicycle transportation and the safety and comfort of cyclists, this paper summarizes many domestic and foreign scholars’ research in the direction of bicycle traffic, theoretical analysis the characteristics of the bicycle traffic and the relevant traffic facilities, and select Liangdao street of Wuchang district in Wuhan as a typical road example, evaluate and analyze its current bicycle traffic situation, improvement measures are put forward according to the data, And also give some suggestions to the development of bicycle traffic.
Key Words:Bicycle; Traffic characteristics; Traffic facilities; Improvement measures
目录
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的及意义 2
1.3 研究现状 3
1.3.1 国内研究现状 3
1.3.2 国外研究现状 4
1.3.3 小结 5
1.4 研究内容与思路 6
1.4.1 研究内容 6
1.4.2 研究思路 7
第2章 自行车交通特性概述 8
2.1 骑行者特性 8
2.2 自行车行驶特性 9
2.2.1 自行车个体样式及尺寸 9
2.2.2 自行车行驶宽度 10
2.2.3 自行车交通速度 10
2.3.4 自行车交通通行能力 11
2.3 自行车交通服务水平 12
第3章 自行车交通设施概述 15
3.1 交叉口自行车交通设施 15
3.1.1 交叉口自行车交通设施管理原则 15
3.1.2 交叉口自行车交通设施设置方式 15
3.2 路段自行车交通设施 16
3.2.1 路段自行车交通设施设计原则 16
3.2.2 路段自行车交通设施设置方式 16
3.3 自行车停放设施 17
3.3.1 自行车停车场类型 17
3.3.2 自行车停车场设计要求 17
3.3.3 自行车停放方式 18
第4章 典型路段自行车交通现状调查 19
4.1 粮道街自行车交通现状 19
4.2 现状分析评价 24
第5章 改善及建议 25
第6章 总结 27
参考文献 28
致谢 30
第1章 绪论
1.1 研究背景
大量的行人、非机动车和机动车形成的混合交通流是我国城市道路交通的主要特征之一,而各种交通参与者共用同一幅道路的交通现象我们称之为混合交通,主要分为三种情况:不同种类机动车构成的混合交通、非机动车和机动车构成的混合交通以及非机动车和行人构成的混合交通[1]。在对城市道路的研究中,混合交通通常是指机动车和非机动车、行人和非机动车的混行情况。非机动车由自行车、平板三轮车和兽力车等组成,在城市主要道路中通常不允许三轮车、兽力车等上道行驶,因此我国城市交通的主要特征是由机动车和自行车组成的混合交通。
由于自行车和机动车的速度以及驾驶行为等基本特征的不同,混合交通的存在对城市道路的行车安全和通行能力造成了严重影响,道路中自行车和机动车的干扰与冲突导致了交通事故的增多,降低了道路的交通效益。由于自行车在交通体系中处于弱势地位,一旦机动车与自行车发生冲突就容易造成骑行者人身伤害事故的发生,骑行者安全受到机动车的严重挑战。在2012年到2017年这五年中,发生的自行车交通事故逐年递增,在2017年,我国共发生了203049起有记录的交通事故,其中非机动车交通事故有18144起,占总数的9.0%。
表1.1 年度国家数据交通事故发生数
2017 | 2016 | 2015 | 2014 | 2013 | |
交通事故发生总计(起) | 203049 | 212846 | 187781 | 196212 | 198394 |
非机动车交通事故发生数(起) | 18144 | 17747 | 15437 | 14175 | 12839 |
自行车交通事故发生数(起) | 1576 | 1460 | 1369 | 1393 | 1304 |
在上世纪七八十年代,我国不仅拥有世界上最多的人口,而且拥有世界上最大的自行车车队,自行车是普通百姓最主要和最常用的私人交通工具,其地位就像是如今的汽车一样。随着我国经济的快速发展,工业逐渐成为国家支柱产业,机动车保有量每年都在增长。到了九十年代,国内许多大城市中的自行车和小汽车之间的都存在着路权竞争,在效率优先思想的导向下,自行车这种较为低效的出行方式逐渐没落,许多原来被设计来保护自行车路权的三幅路也被改造成了单幅路,通过压缩非机动车道的方法,来满足日益增多的机动车的出行需求[2]。虽然自行车使用量大不如从前,但我国的经济情况、城市格局和现代
居民对居住质量的要求决定自行车交通仍是我国交通体系中不可或缺的一部分。
2016年被认为是共享单车元年,2016年12月,摩拜、ofo和哈罗单车等共享单车相继登陆武汉,至2017年6月底,武汉市内的共享单车总投放量达到约60 万辆[3]。在资本市场的驱动下,共享单车的增长是爆发式的,这无疑将道路建设的历史缺陷直观地展露在了我们面前,我国城市道路多是“以车为本”,为了有效地维护自行车交通的权益,为更好地促进城市自行车交通的可持续性发展,保障骑行者的安全与舒适感,急需改善相应的交通设施。
1.2 研究目的及意义
随着我国城市化和机动化的快速发展,交通问题日益显著:城市交通早晚高峰时间段所发生的交通堵塞让人难以忍受;大量机动车所导致的环境污染越来越严重,如机动车尾气排放;交通事故也频繁发生等。这些问题不仅对人们的日常生活产生着威胁,也对城市社会和交通的可持续发展有着极大阻碍。
全球城市化的发展十分迅速,其带来的影响使很多国内外学者和政府都积极倡导城市慢行交通的发展,作为一种慢行交通,自行车也是一种以人为本的绿色出行方式,骑自行车可能是能最可持续发展的城市交通方式,不仅可以适用于短途旅行,也可以适用于步行无法覆盖的中长途旅行。无论是在直接用户成本还是公共基础设施成本方面,骑自行车几乎不会对环境造成损害,还可以通过体育活动促进健康,占用空间小,而且经济实惠。简而言之,骑行在环境、社会和经济上都是可持续的。
同时自行车交通也是城市交通的重要组成部分,在交通拥挤的大城市,作为一种既快捷又方便的出行方式,自行车依然会长期存在,并且是重要的交通出行方式。但是自行车在城市交通体系中处于弱势地位,近几十年来,我国汽车保有量持续增长,机动车道不断扩张,压缩了自行车路权,导致了骑行环境日益恶劣。目前机非混行交通是我国城市交通的主要特征之一,机动车与非机动车在行驶过程中相互影响,机动车行车、停车挤占自行车道或者自行车在机动车道上随意穿行的现象十分普遍,威胁着骑行者和驾驶员等交通参与者的人身安全,由此造成了许多的交通事故以及交通拥挤现象,现有的机非混合交通已经不能适应城市可持续交通发展的需求。
国内外许多学者在关于自行车交通特性及交通设施方面的有着深入的研究研究,本文通过对与自行车交通相关的文献资料进行查阅,归纳整理出国内外学者在此方向上的研究成果,进行对比分析中外自行车交通发展现状的差异,旨在有效地维护自行车交通的权益,保障骑行者的安全与舒适感,改善相应的自行车交通设施,为他人日后在自行车交通特性的研究提供借鉴作用,为我国城市自行车交通设施的改善提供参考。对自行车交通特性及交通设施的研究也有利于加强公共交通和自行车交通一体化共同发展,为城市自行车交通
设施的建设研究提供理论依据,具有十分重要的现实意义。
1.3 研究现状
1.3.1 国内研究现状
国内学者在自行车交通方面的研究,如单晓峰[4]对城市自行车的合理方式分担率以及其路段资源配置问题进行了深入研究分析,分析了我国城市自行车交通的发展阶段和趋势、路段自行车交通流的行驶特性、自行车交通出行的选择机制,研究了城市自行车合理方式分担率、划分城市路段自行车的服务水平、城市自行车交通路段资源配置等,对23个不同类型的城市进行了出行调查分析(1996-2006年),发现自行车交通的平均出行方式分担率为48.2%,在所有交通方式中分担率最大。
在自行车道路安全性方面,北京建国门立交桥和广州区庄立交桥让自行车单独在一层行驶,实现了空间上的空间分隔[5]。尹志芳[6]等通过研究我国自行车交通的发展现状以及存在的问题,深入分析了现如今城市中自行车困境的形成原因。
在已有调查数据的基础上,王庆[7]等通过统计分析南京市内的4个典型交叉口自行车在不同时间段的违章数据,得到了慢行交通在时间和空间上的违章特征,由于交叉口的断面形式、运行秩序、信号配时、交通管制、周边环境等方面的差异,自行车的违章性质平均违章率和行驶方向平均违章率在各个交叉口有着比较大的差异性,然而四个平面交叉口的七种自行车违章率都存在着共同的特点:违章率最高的都是直行方向,且时间违章率大于空间违章率。
在慢行交通系统方面,邵海鹏[8]从慢行交通自身以及政策、管理、设计和规划等方面分析了慢行交通系统在我国城市中的现状,研究了慢行交通事故的形成原因,运用冲突分析的方法,从交通安全设计、交通管理以及交通组织等方面提出了交叉口和道路路段的管理对策和设计方法,以提高城市慢行交通系统的安全性。在关于城市慢行交通设施改善的研究中,金彪[9]总结了慢行交通他交通特性以及我国慢行交通系统现状和存在问题,结合慢行交通需求和安全方面的特性,对城市交通设施的供给能力和慢行交通的需求进行平衡性研究分析,对慢行交通设施的改善和建设提出了合理化建议。在将土地利用特征当作城市慢行交通出行行为的重要影响因素的基础上,张振栋[10]等通过建立相关结构方程模型和问卷调查的方式,利用结构方程和计划行为理论对城市居民慢行交通出行选择行为进行建模研究分析,结果发现有三种因素对城市居民的慢行交通出行行为的选择具有直接影响作用:土地利用属性、行为控制和行为态度认知。
在自行车交通流特性方面,单晓峰[11]等对非拥挤状态下自行车交通流的特性进行研究,提出以单位面积车道上自行车集散程度定义自行车交通流密度,这不同于机动车交通流密
度的定义,并以调查数据为基础研究了自行车在非拥挤状态下流率、车速和交通流密度三个参数的相关性,发现自行车流在非拥挤状态下的速度总是分布在靠近期望速度的范围中,并与密度、流率无关, 而随着密度的变大,车速的离散程度减小。还分析了交通流、自行车道和宽度三个参数的相关性,建立了用于在给定服务水平条件以及自行车交通需求下设计自行车道宽度的相应的回归模型。Jin[12]等以十一个自行车道断面的实测数据为基础,建立了三种速度-交通流关系,这三个模型被进一步用于研究自行车类型和骑行者的特征对自行车交通的速度-交通流关系的影响。
在自行车道路连续性方面,台北政府新建自行车专用车道空间,形成三百多公里自行车交通网络的成功经验[13],钱俭[14]对杭州自行车道规划提出了重视建设自行车道的建设, 完善公共自行车交通管理体系等改进建议。
1.3.2 国外研究现状
国外的自行车交通发展大致可以分为以下几种类型:一种从节能环保方面出发,大力发展自行车交通,例如美国、德国等有着较高机动化程度的国家;一种将公共交通与自行车交通相互有效合理补充,充分发挥二者的优势,如荷兰等资源相对紧缺,人口密度较大的国家;还有从有益于身体健康、自行车观光的角度出发,完善建设自行车交通设施,为当地居民和游客提供一个良好的自行车骑行环境。
欧洲城市发展自行车交通并促进其使用的主要思路是将自行车交通纳入整个城市交通系统之中,尤其是促进自行车交通与公共交通的联合,主要采用共生和接驳两类措施与其他交通方式紧密联系。共生主要体现在欧洲城市为了追求城市公共区域的最优化使用,利用快速公交和现代化有轨电车等交通方式有着可共享并且独立的路权这个特性,而允许自行车在这些公共交通专用车道上行驶,能够促进了城市空间的高效使用,同时在城市里有机非和人车混行的慢行区域,给予自行车和行人高度的优先通过权,并且严格限制机动车速度,使各个交通参与者在同一空间下和谐共处。接驳主要体现在公共交通和自行车交通的联系上,主要分为五种形式:携带自行车上公共交通、郊区火车站停车接驳、公共自行车、自行车短期租用、中央车站自行车停车库[15]。
荷兰、丹麦和德国使自行车成为了一种安全、方便和实用的城市出行方式。John Pucher[16]研究分析了各国国家层面的总体数据,以及对各个大小城市的实际案例进行了研究,发现提高自行车分担率的关键是在交通繁忙的交叉口和道路路段设置自行车专用设施,并且在大多数的居住区实施交通宁静化。荷兰、丹麦和德国设置了充足的自行车停放设施和大量的自行车道,将自行车交通和公共交通进行充分整合设计,此外,严格的土地使用政策促进了紧凑的混合用途土地开发,缩短了自行车出行时间。
日本是我国近邻之一,其品川星形公园的自行车地下车库设计和博多的自行车地下停
车场设计,对城市公共空间和地下自行车库的地上设施的结合,以及城市地下通道和自行车停放设施的结合,这样自行车停放设施设计既能给方便人们,也能成为城市环境的一部分,具有浓厚的工艺色彩的博多自行车停放场设计,整个停放场入口设计简洁醒目,标识明显,有很好的引导作用 [17]。
近几十年来机动化与城市化不断发展,自行车交通复兴发展策略在哥本哈根也不断完善,其政府部门采取一系列突出自行车交通交叉口过街优先的措施,例如:自行车等待区前置,自行车道蓝亮色过街带,自行车专属信号灯相位,自行车停止线提前等。从2010年开始,哥本哈根交通部门还在众多交叉口的路边设置了“脚蹬”设施,以便让等待信号灯的骑手们休息[18]。
图1.1 哥本哈根的蓝亮色自行车道
城市机动化的不断发展使得欧美等发达国家开始寻找一种能够提高出行可达性、更加均衡的交通发展策略,即多模式间的交通方式转换。法国巴黎在三百五十个轨道交通站点周围设置了五百五十个停车换乘区域,在换乘区内建设有自行车停车处以及直达车站的自行车专用道,这种多模式转换中心还配备有安全监控系统,改善了轨道交通与自行车交通间的换乘条件[19]。
设置自行车道是最常见的保障骑行者路权及安全的措施,Michelle C[20]等使用贝叶斯条件自回归模型分析了发生在费城街道上的自行车受伤事故以及宾夕法尼亚州街道和与其相邻交叉口的特性,发现自行车道的有效性主要取决于相邻十字路口的配置和车辆流量。他们的方法可以用来预测特定的路段未来安装新的自行车道可以最大程度地降低自行车事故的几率。Apasnore[21]等通过对加拿大渥太华6个路段试验点的研究,研究了混合城市交通中可能影响自行车与车辆横向间距(通过距离)的相关因素,以及及其对骑行者舒适度的影响。研究结果表明自行车从在路边行驶时的平均宽度为0.57米,在有停车情况时更低(0.35米);90%的自行车通过距离超过1.23米;车辆横向间距与机动车车速、车道宽度、相邻路缘的自行车位置呈正相关,与周围交通密度、自行车速度呈负相关;车速对通过距离的变化的预测最高;通过距离和环境交通密度是影响骑车人舒适度感知的最重要因素。Van der Horst[22]等对骑行者的行驶行为进行了研究,通过视频行为观察的方法记录了自行车道上的相互冲突以及骑行者的行为,并使用冲突观察法进行了分析,为进一步了解不同骑行者在不同自行车道上的行为提供了参考。
1.3.3 小结
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