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[单车技术] 如何设置自行车道?这些基础技术知识不得不知!

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发表于 2020-12-8 04:35:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
我国自行车数量较多,是自行车大国,但在对应的自行车道设计与管理方面还存在一些不足。那么,在自行车道设置方面,有哪些需要掌握的基础技术意识?今天,交通言究社邀请公安部道路交通安全研究中心特约专家、3M交通安全系统部首席交通安全与教育联络官官阳进行介绍讲解。
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我国是自行车大国,但相应管理设施的技术,还有很大提升空间,特别是笼统地将自行车在法律层面归纳于非机动车,在技术分类上归纳为慢行交通,给自行车的使用和道路设计带来很多问题,进而影响道路交通秩序,破坏交通流的流畅性与安全。笔者借鉴西方国家的技术资料,梳理一些值得思考的知识点,重新审视设计自行车道和电动自行车道的对策。


首先要说明的是,按国际普遍的自行车骑行技术标准界定,电动自行车因有持续的机械动力,速度能力、加减速需求、超车方式、刹车反应等,与借助杠杆原理实现的运动有区别。设计自行车道时要考虑这些,还要考虑人的运动能力和速度特征。我们先从自行车讲起。


01
自行车流也是一种车辆形成的高速交通流
这是一个非常重要的基本观点,与我国交通界平时认知有明显差别。


自行车的行进,是人力借助机械辅助完成的一种相对高速运动。人操作器械的运动速度越高,越挑战人的判断和处置能力。设计自行车道时,选用的自行车速度指标不低:英美等国家的自行车道设计标准里,常规车速的基准值一般使用20英里/时(32公里/时),然后根据上下坡(下坡车速会到50公里/时)、顺风(40公里/时)逆风(20公里/时)等情况调整。英国的社区内一般道路的自行车道车速选值是12英里/时(20公里/时),也不低。从设计速度值就可以比较,在我国的城市道路里,全程平均车速能达到30公里/时的并不多,而在美国的城市道路设计机动车转弯半径时,一般按时速8公里设计。


国际上近十几年流行的新城市主义的道路设计标准,平均车速是20英里/时(32公里/时)。既是高速交通流,就有对人的控制能力的挑战,需要考虑路权(道路空间分配、行进、停和让的规则)、速度管理、视距、排列次序(跟进、平列、超越等)、接入接出、路侧容错等运动控制要素。


设计机动车道时,因考虑机动车运动速度对人的视觉和判断能力的挑战,会用车道线规范机动车的行进轨迹,提示道路使用者和车辆下一步的运动坐标,以改善驾驶人的操作效率,减轻驾驶人在高速运动中的操作任务负担。所以,一条车道只允许一纵列车辆跟随行进,这是交通安全领域常说的,保持车道(lane keeping)。这是保障交通秩序、减少交通事故和交通拥堵最主要的基础手段之一


对自行车交通流,也应这样要求。自行车应一辆接一辆跟随前进,前后对齐的队列可以有偏差,偏差距离一般在20-80公分,不是一窝蜂在宽车道里你追我赶往前抢行。特别是在路口,要能让其他人预测到每辆自行车的运动轨迹。因为只要是动态交通流,而且运动有持续的速度,人与人的行为差异就会被速度放大,人的判断能力和处置危险的能力就受到挑战,人与人之间的互动就要有提前量,就要借助交通控制措施来进行提示、控制和积极引导。不能因自行车的绝对速度能力低于机动车、车型小于机动车,质量小和有防护弱势,就忽视高速动态交通流运行所需的必要技术元素。车间距可以变小,车道宽度可以变窄,但都不能没有,更不能放弃对骑行行为的控制,不能忽视人与人之间互动的复杂性,尤其不能忽视不同速度的交通流共享道路空间的秩序和控制需求。


这方面首先要纠正的是自行车道宽度问题,特别是自行车道进入路口区域前、做准备与机动车流完成交织操作时的宽度问题。


02
自行车道的基本宽度


西方国家普遍定义的骑车人基本轮廓需要1.0米(40英寸)的基本操作空间(包括车把和前轮扭动时需要的空间)。在通常情况下,美国以1.2 米(4 英尺)的操作空间定为任何自行车专用道或者是骑车人喜欢用的车道的最小有效宽度,无论硬路肩还是专用自行车道,都是这个数值。如果机动车流量大、机动车或骑自行车的速度高,以及大货车和公共汽车的混合交通量增加,则需要1.5米(5英尺)或以上的更舒适的操作空间。英国的技术规范也非常近似(见图1)。


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图1:美国和英国的自行车道宽度示意(左:美国,右:英国)
由于骑车人一般与路侧缘石立面或硬障碍设施保持0.8到1米的距离,特别是高速骑行,所以自行车道考虑的是有效宽度。我国很多城市错误地使用铁栅栏隔离自行车道和机动车道(这种脆性设施不能设在道路空间内),栏杆立柱的下脚宽大,压缩了自行车道的有效宽度,这个立柱脚的宽度尺寸应该去除并在立柱脚外画边线,人们会选择在距离栏杆地脚1米外骑行——这就是为什么骑车人很多时候不在自行车道内骑行而是骑入机动车道,是因外面更宽敞和惯性动力的延续性更好。


如果自行车流量大,单车道的宽度难以支持,要考虑的首先是自行车的超车需求,然后才是并排骑行需求。和机动车一样,人们不是并排进入车道的,有先后之分。即使存在并排骑行,也不应为多人并排骑行提供空间,特别是,在路口和与机动车流的交织段,多人互动会增加复杂度,影响效率和安全。双人并排的,到达路口时,也应有分车道标线规范车流秩序,让自行车依次通过,而不是一大排平行推进(见图2)。


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图2:正要通过路口的排队自行车流(美国)


到底需要多大宽度,要根据走廊的物理条件、流量和骑行者的技能判断。两个相互交谈的人并排骑车,很难提高速度和注意力,这种方式只应出现在休闲型的骑行中,在服务通勤等需求的自行车道上是不鼓励的。但有很多超车需要,特别是因为有体力差异和电动自行车问题。所以,提供舒适的间距和超车控制措施,让超车更安全,是交通工程师的任务。而且这种超车,一要有声音预警(喊话或铃声),二要保障超车和被超车的人的两侧都有足够的安全间距,要考虑两位骑车人与自行车道外侧的隔离等障碍物的间距,同时要建立秩序,即只可以从左侧超车。在条件受限的地方,超车条件也不是必须始终提供的,可以像对待机动车一样,在有安全超车条件的地方提供(见图3)。


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图3:哥本哈根的自行车道,左侧是常规车道,右侧是超车道(图左);美国某处一个正在借道超车的场景,地面标线对超车和规范车道有帮助,黄色标线显示这是共用通道,有上下行之分(图右)


如图4所示,郊区公路上的隆声带或反光凸起路标,可提示机动车驾驶人不要驶离机动车道进入硬路肩,但对自行车骑行安全也有威胁,所以使用时需要采取对应的安全措施,主要留出安全距离或使用平面道钉等,一般隆声带与车道之间最少要有0.3米。也就是说,要去除隆声带或凸起路标的宽度后,再测量硬路肩或自行车道的宽度


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图4:隆声带对硬路肩上骑车人的保护,可有效限制穿越车道行为(美国)


没有硬路肩或自行车道时,人们会在最外侧车道骑行,特别是一些城市地区。这时,加宽的外侧车道可让机动车更易驶离主路,也减少与骑车人的交叉冲突。要注意的是,当车道宽度超过4.2米时,很容易鼓励两辆机动车并行争道,特别是在城市里。所以这种设计方式要尽量避免。如果道路空间充分,应通过标线和柔性柱等设置隔开的专用自行车道或硬路肩,而不是允许共用路权。


如果道路上有路内泊车位设置,会增加自行车和机动车的冲突风险。大部分设置,都会让骑车人在路内所泊车辆和机动车道之间骑行。主要安全威胁是开车门、车辆后视镜挤占骑车空间、车辆驶离泊位时阻挡视距等。所以,这种地方的车道至少要3.6米宽。一些自行车流量很大的主要通道,不宜设置路内泊车位(见图5、图6)。


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图5:路侧泊车和自行车道实例(美国)


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图6:更理想的路内泊车和自行车道布局实例,右侧的缓冲标线对骑车人保护尤佳(美国)


03
自行车道的类型
自行车道的类型选择取决于许多因素,包括道路用户的能力、特定的走廊条件和设施成本。用户能力不仅指技能,也包括身体条件、时间和其他条件等。很多发达国家对自行车道的分类方式不同,但基本逻辑相同,即根据使用目的、路权、技术条件和设施水平划分。以下介绍美国关于自行车道的分类方式:


共享道路(Shared Roadway)


这是指没有指定自行车路径和专用车道的街道和公路上的自行车出行,共享的本质是自行车和机动车的路权平等。在是否需要设置自行车道的决策上,有三个支持排除设置的思考点

  • 某些情况下,社区现有街道系统可能足以实现自行车的高效行驶,无需为自行车提供标识和标线;
  • 一些情况下,一些街道和公路可能不适合自行车行驶,非要为自行车提供车道鼓励自行车行驶本身就不合适;
  • 有些路线可能是自行车需求很低的交通走廊,无论道路状况如何(如小型住宅街道),路上再设置自行车道都不合适。


一些乡村公路,除了附近居民使用外,也有城际和休闲出行的骑行游客使用(见图7)大多数情况下,只有在需要加强与其他自行车路线的连续性时,才应指定此类路线为自行车路径。在这类路上,设置和维护1.2米硬路肩与100毫米宽的边线,可显著提高骑行人和驾车人的安全和方便。


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图7:美国中西部一条著名的骑行路径——66号自行车线


自行车路径标识型共享道路(Signed Shared Roadway)


指有自行车路径标识的机动车和自行车公享道路,服务目的是提供与其他自行车道路连接的连续性(通常是自行车道);将高骑行需求走廊指定为首选行驶路线。


共享道路上的自行车路径指引标识有很重要的意义,不仅可指示目的地,也可提示骑车人,相较其他路径,本路径有更利于骑行的特定条件;同时告诉用路者,道路管理方在路上为骑行做了专门工作,以确保其更适于机动车和自行车共同使用,另一方面,也提醒过路的机动车驾驶人,路上有自行车骑车人(见图8)。


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图8:通过自行车路径标识表明的共享道路,缺陷是没有硬路肩(美国)


自行车道(Bike lane)


自行车道是指,在有大量自行车使用需求的走廊上,通过设立适当的标线和标识划分出的自行车专用车道。目的是改善街上骑自行车的条件,为骑车人和驾车人划定路权,并设法使每个骑车人的移动方式和路径更可预测,提供秩序,改善安全和效率。建造自行车道的另一重要目的是更好地容纳现有街道上缺乏舒适骑行空间的骑车人——主要通过减少机动车道的宽度或禁止在路侧停车、划定自行车道来实现。


提供自行车道时,必须考虑驾驶人和骑车人双方的需求。自行车专用道流向一般都与机动车流向一致,出现逆行设计,必须做硬隔离(见图9、图10)。


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图9:自行车道和待转区的实例


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图10:英国的自行车道实例


共用通道(Shared UsePath)


一般而言,共用通道应用于没有街道和公路提供走廊连接的地方,或是有很宽的公用设施(如公园或校园)等。共用通道应提供道路系统未提供的那类机会,如休闲骑行,或在确保尽量减少机动车辆和行人穿越的条件下,直接充当通勤路线。


共用通道的另一个常见应用是减少各种阻断导致的绕行。共用通道的特点是,不止骑车人使用,还可能有行人、慢跑者、狗步行者、推婴儿车的人、坐轮椅的人、滑板运动员、在线溜冰者和其他人。


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图11:英国的共用通道


为骑行选择道路类型时的首要考虑是,确保所做的选择,不会鼓励或要求骑车人、驾驶人以不符合道路规则的方式使用道路。所谓最好的控制,就是没有控制。


道路类型的选择,一个重要的考虑因素是连续性。通常在同一路线上交替使用共用通道和自行车道会引起不便。因为,当路线改变特征时,可能需要骑车人被迫过马路。


如图12所示,在道路一侧的双向自行车道,往往是从有相对从容的空间的共用通道进入机动车道路后的延续段,目的是减少过街或绕行等不便,是权衡利弊后的个案型技术选择,且有严格的保护技术要求。


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图12:双向共用通道的隔离利用了水泥隔离墩、路内泊车位、标线和柔性柱的综合手段(美国)


通常,人行道上不可以骑自行车。因为行人和自行车的速度差和运动方式差异很大。图13为美国波特兰市的自行车路网图:深蓝色线条是多用途骑行车道,机动车不能进入;深蓝色虚线是多用途骑行路线,路面没有硬化;绿色宽线是自行车大道,绿色街区,有为自行车提供的标线和引导标识;绿色窄线是机动车流量低的共享道路;浅蓝色是机动车流量大,但有自行车道或硬路肩;橙色线是机动车流量适中或偏大,但最外侧车道比较宽的共享道路。


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图13:美国波特兰市自行车路网图


(本文经授权转载自微信公众号“澎湃市政厅”,作者:公安部道路交通安全研究中心特约专家、3M交通安全系统部首席交通安全与教育联络官 官阳)
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