基于人性化的道路交叉口设计
摘要：随着经济的迅速发展和人们物质文化生活水平的提高，交通参与者对交通出行也提出了更高的要求，在满足交通功能需求、交通安全需求基础上，交通参与者希望道路交通设施能够满足便捷性和舒适性需求。人性化交通设计的核心思想是以人为中心和设计尺度，最大限度地满足交通参与者的各种需求，使交通参与者在通行过程中感受到安全、便捷和舒适。依据交通参与者的交通需求，建设人性化的城市道路系统，使城市交通呈现人性化的发展趋势，应成为城市道路人性化交通设计的目标。在人性化设计和交通设计的基础之上，探讨了人性化交通设计方法，分析了人性化交通设计与传统交通设计之间的区别，提出了城市道路的人性化交通设计的流程；从几何线形行车舒适性、交通设施和交通组织三个方面来探讨城市道路交叉口的人性化交通设计方法，将人性化设计的思想引入到交通设计中，界定了人性化交通设计的概念。
0.引言
人性化交通设计要明确人性化交通设计要达到的目标和所需要的方法，提出人性化交通设计的目标和行之有效的方法是本章的首要内容。首先探讨人性化设计和交通设计设计的概念，将人性化设计和交通设计的概念有机结合，提出人性化交通设计的概念，将人性化的思想运用到交通设计当中；然后依据交通参与者的在通行过程中的交通需求提出人性化交通设计要达到的目标；最后根据人性化交通设计的目标提出相应的交通设计流程。人性化设计是将人性化的思想引进到设计中来，在设计中以人为中心和尺度，要满足人的心理和生理需要、物质和文化的需要。所以人性化设计的内涵应体现在以下方面[1-3]。
(1)设计的实用性和安全性
设计出的物品是为人服务的，因此就要满足人们对于它在使用功能上的要求，对人没有任何用处的东西是没有任何存在的意义的。另外在物品与人的直接接触中，要避免物品给人带来的麻烦和伤害。确保人的人身安全是人性化设计最为基本的要求。
(2)设计要体现出对人的关怀
人性化的思想最早起源于文艺复兴时期，是关于人类价值和精神表现力的思想。广义的人本主义思想是对人性、人伦、人道、人格、人的文化、人的历史、人的存在及其价值，均愿意全面加以尊重和关怀。人性化设计就是要处处体现以人为本的思想，能够让人感受到设计对人无微不至的关怀，尤其是在细节方面的处理上。
(3)与使用者情感的交流及地域文脉的凸现
要与使用者产生情感的交流，就要求设计者更多地去关注使用者，包括他们的喜好、文化背景、生活习惯、宗教信仰。地域文脉的凸现，也是与使用者建立情感交流最为有效的途径，通过独特地域景观的构建，可以让使用者不由的产生一种归属感和亲切感。
(4)对弱势群体的关注
老人、儿童、孕妇以及天生或后天有残疾的人群，这些弱势群体都是人类社会的一员，他们有着和正常人平等的生存权利，虽然在日常生活上有诸多不便，但是不能因为这些不便而剥夺了他们和正常人一样享受生活的权利，设计师在设计中应该给予这一群体特别的关注，因为正常人可以正常使用的东西，对于他们来说就有可能成为一种障碍，所以就要通过合理的设计来弥补他们生理、心理方面的缺陷。如无障碍设计就是设计师对于残疾人日常生活中不便所进行的一项专项设计。
(5)设计的可持续发展
一个好的设计作品，不论是不是可以再生，至少应该不影响人类的再生。设计的可持续发展要求设计师设计出作品不仅要满足当代人需要，而且要考虑到子孙后代继续发展需要，不能以自私的手段来满足目前的需要而不去考虑后果，要大力提倡环保、节能的绿色设计。设计应该为人类赖以生存的自然负责，这也是为人类自身更加长远的未来负责[4-5]。
1 交叉口几何线形行车舒适性
交叉口具有良好的平面几何线形，不仅能使车辆顺利通过平面交叉口，还能节省燃料，减少车辆轮胎损耗，提高乘客和驾驶员舒适感。交叉口几何线形行车舒适性从车辆在交叉口内行驶时产生的横向加速度和竖向加速度两个方面来论述交叉口几何线形的行车舒适性。
1.1 基于横向加速度的行车舒适性分析
横向加速度是由于平面曲线存在而产生的，横向加速度超过一定范围会使乘客和驾驶员感到不舒适。依据徐家钰《道路工程》中横向力系数与行车舒适性的关系，换算得到横向加速度值与行车舒适性之间的关系如表1 所示[6].
表1 竖加速度值和行车舒适性的关系
车辆行驶时，如果平曲线半径越小，横向加速度ah越大，乘客和驾驶员感到越不舒服，交叉口人性化交通设计要求在进行平面线形设计时，要使车辆行驶时的横向加速度值在舒适范围内。
1.1 基于竖向加速度的行车舒适性分析
竖向加速度是由于纵断面上竖曲线的存在而产生的。汽车在竖曲线上行驶时，产生竖向离心力，这个力在凹型竖曲线上为超重，在凸型竖曲线上为失重，当增重与减重达到一定程度时，乘客和驾驶员就有不舒适的感觉。余志生《汽车理论》中，横向加速度值与行车舒适性之间的关系如表2所示[7]。
表2 竖加速度值和行车舒适性的关系
车辆行驶时，如果竖曲线半径越小，车辆行驶时竖向加速度as越大，乘客和驾驶员感到越不舒服。交叉口人性化交通设计在进行纵断面线形设计时，要使车辆行驶时的竖向加速度在舒适范围。
2 交叉口人性化交通设施
交通基础设施承担交通基础功能，在交叉口人性化交通设施设计中，分别讨论十字交叉、环形交叉、丁字形交叉和信号交叉的车行设施、人行设施、无障碍通行设施和安全设施的人性化交通设计。
2.1 十字交叉
在平面交叉口分类中，十字交叉是最为典型的一类交叉口，十字交叉口人性交通设施设计包括车行设施、人行设施、无障碍通行设施和安全设施。
2.1.1 车行设施
十字交叉口车行设施人性化交通设计应该满足交通参与者安全、便捷和舒适的要求。十字交叉口车行设施设计从交叉口进口道设计、停车线位置设计两个方面进行讨论。
(1) 进口道设计
交叉口进口道设计有两种形式：左侧车道展宽和右侧车道展宽。交叉口进口道包括展宽渐变段和展宽段两部分，在目前交通设计中，展宽段的长度根据转向车辆排队长度确定，却没有考虑到直行车辆的排队长度也会阻塞转向车辆进入转向车道。
(2) 停车线位置设计
交叉口停车线设计是交叉口交通设计的重要部分，决定交叉口范围的大小，若停车线的设计不当将影响整个交叉口的通行效率。停车线位置设计应满足约束条件有：过街行人需要穿越右转车流，需要尽量减小右转车辆转弯半径，降低右转车辆行车速度；相邻人行横道之间的转角距离能保证待行一辆右转车。
2.1.2 人行设施
交叉口人行设施承担着步行交通的功能，步行交通是出行方式中重要的组成部分，但是步行却往往是最后被考虑的交通方式。城市道路交叉口人行设施包括人行道、人行横道两个方面来讨论。
(1) 人行道
平面交叉口人行过街设施人性化设计不仅要注重保障步行交通连续性和安全性，防止出现步行中断区，还要确保行人空间不被占用。许多城市的小汽车允许停靠在人行道上，导致行人与非机动车甚至机动车争夺交通空间，行人交通空间得不到保证。人性化交通设计使使行人安全、舒适地通过平面交叉口。
(2) 人行横道
人行横道的位置，指人行横道距交叉口中心的距离，间距要适当，如果太远，会增加交通信号中黄灯时间和红灯的清空时间，降低时间资源的利用，同时加长了行人与非机动车通过交叉口的距离，增加交通事故发生的可能性；相反，如果太近，会增加右转车流通过交叉口的难度，同时在车辆为行人让行时，会妨碍到后面车流的运行，最终降低交叉口的通行能力。
人行横道的位置应平行于路段人行道的延长线并适当后退，在右转机动车容易与行人发生冲突的交叉口，为了减少右转机动车对相邻的两个进口道的行人过街交通的影响，人行横道线不应相交，至少应留有存放一辆右转车的空间，其后退距离宜取 3~4 米。人行横道的方向，原则上保证行人和非机动车行驶距离最短，便于缩短信号绿灯时间，提高时间资源的利用。
2.1.3无障碍通行设施
城市道路交叉口人性化交通设计要求无障碍通行设施设计也应该满足人性化设计的要求，交叉口人性化无障碍通行是指正常人、病人、孩子、青年人、老年人、残疾人以及孕妇等道路交通参与者没有任何不方便和障碍，能够便捷、舒适地通过交叉口。
在新建和改建道路无障碍设计时应依据不同地区的条件、道路的性质、人流的状况、公交的运行以及居住区分布等因素，建设盲道和过街坡道或升降平台，避免在城市道路范围内全部进行无障碍设施设计建设的现象。但是如果汇入交叉口的道路路段上设置了无障碍通行设施，交叉口没有设置缘石坡道，人行道上的盲道结束后，没有设置停步板。这对于行走在盲道上的视觉障碍者来说，由于没有提示盲道已经结束，成为视觉障碍者行走时潜在的危险，所以交叉口处无障碍通行设施设计应合理完善，让特殊交通参与者能够顺畅舒适地通过交叉口。
2.1.4 交通标志标线
交通标志标线的人性化设计要求从交通参与者的需求出发，将交叉口的交通信息正确、快速的传递给交通参与者，使交通参与者在最短的时间内识别和理解交叉口标志标线所反映的信息。
(1) 交通标志
道路交通标志是用图形符号、颜色和文字向交通参与者传达确切的道路交通情报。要充分发挥交通标志的作用，必须使驾驶员在一定的距离内迅速而准确地辨认出标志形状和文字、符号，从而掌握交通信息和管制要求。
① 交通标志认读不应受到干扰
道路交通标志向驾驶员传递道路信息，对驾驶员驾驶的行为有重要影响，所以交通标志设置一个基本原则就是交通标志不应被其他的东西干扰或挡住，保证驾驶员在最短时间内识别交通标志所反应的信息。然而，在目前中国的有些城市，特别是在道路平面交叉口，广告、告示之类的东西设置太多，严重占用道路空间，干扰交通标志的认读。所以对于广告牌、张贴的海报等，不应对交通标志的认读造成影响。
② 交通标志信息量应合理设置
交通标志信息量设置的合理与否直接影响到驾驶员驾驶行为，当信息量不足时，不能将有效信息传递给驾驶员，例如有些标志牌设计没有将标志牌所在道路得名称标出。
当然，同一断面上标志牌的信息过量，也会对驾驶员产生不利影响，冗余信息会干扰驾驶员识别标志牌上的有用信息，在驾驶员行车过程中，道路交通信息进入视野，并储存于短时记忆中，但驾驶员短时记忆的信息容量有限。国内外心理学家的研究结果表明，短时记忆处理的信息量是有限的，一般不超过7个。当超过7个时，可称为信息过载，将会造成认知困难。所以同一视觉断面上，同一类型标志信息应不超过7个[8]。
(2) 交通标线
交通标线主要是对车辆行驶提供诱导、分流、提示或限制等作用，用来保证道路上车辆的正常行驶，避免交通事故的发生，并且由于交通标线能够连续设置，所以可以与点状设置的交通标志相互弥补。
①交通标线应弥补交通标志的不连续性
交通标志一般与交通标线配合使用，向交通参与者反应道路信息。交通标志的特点是点状设置，并且设置在路面以外，反应的信息较为精确，但是具有信息不连续的特点。相对于交通标志而言，交通标线为带状设置，画在路面上，反应的信息较连续。目前交通标线颜色单一，基本上为白色或黄色，为充分利用颜色辨识性、敏感性强的特点，可施划彩色交通标线，与标志相配合指引行进路径。
②交通标线应增加道路交通安全性
目前交通标线的使用不重视交通标线本身的安全性，例如交通标线的反光效果不佳；不重视标线的抗滑性能，使标线成为车辆打滑和甩尾等事故的隐患。城市平面交叉口如果摩擦系数太小，行进中的车辆会因离心力而偏离正常线路，酿成交通事故。
采用彩色抗滑型涂料划制标线和铺筑路面，不仅可以大幅度提高路面的摩擦系数，同时亮丽的色彩也提高了司机的警觉性，有助减速缓行。采用凸起结构型振动反光标线时，一旦车轮辗压在标线上，车身就会产生轻微震荡，同时发出噪音，提醒司机车辆跑偏了，另外，凸起部分能使标线在雨夜里仍有较好的反光性能[9]。
3 结语
总之，交叉口的人性化交通设计首先从车辆行驶时的横向加速度和纵向加速度两个方面来讨论几何线形的行车舒适性。接着分析了交叉口交通基础设施的人性化设计方法，提出在交叉口进口道设计中，进口道长度不仅应考虑转向车辆排队长度，还应考虑直行车辆排队长度；交通标志具有反映道路信息精确的特点，而交通标线具有信息连续的特点，二者应联合使用，将道路信息最大限度反映给交通参与者。
参考文献：
[1] 周洪昌,李鹏飞.交叉口交通设计的环境效益分析方法研究.中国公路学报.1999, 12(2): 78~83.
[2] 陈燕,胡家兴,刘树勇.城市干道无信号控制人行横道行人过街特性分析.大连海事大学学报.2006, 32(2): 79~81.
[3] 顾程华.商业步行街外部空间的人性化设计探讨.西南农业大学硕士学位论文. 2006: 11~12.
[4]屠林冲.道路线形设计与交通安全的关系[J].交通世界(运输·车辆),2010(05):152-154.
[5] 杨立东.城市交通的人性化研究.武汉理工大学硕士学位论文.2005: 18~37.
[6] 徐家钰.道路工程.上海同济大学出版社. 2004: 18~19
[7] 余志生.汽车理论.北京机械工业出版社. 1999: 23~24.
[8] 李道增.环境行为学概论.北京清华大学出版社. 1999: 15~16.
[9] 詹嘉,潘晓东,杜志刚.高速公路指路标志视认性与行车安全研究.公路与汽运. 2007, 10(1): 36~37.
