李仁海

（杭州市城建設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 310000）

當(dāng)前我國現(xiàn)行的規(guī)范中對(duì)道路交叉口轉(zhuǎn)角半徑的相關(guān)規(guī)定控制因素較為單一，轉(zhuǎn)角半徑取值偏大。較大的轉(zhuǎn)角半徑雖然有利于車輛以較快的速度在路口完成右轉(zhuǎn)彎，然而由于車輛右轉(zhuǎn)彎行駛軌跡與行人及非機(jī)動(dòng)車過街路徑?jīng)_突，路口的交通安全事故也時(shí)有發(fā)生。隨著“以人為本”、“慢行優(yōu)先”和“綠色出行”等理念的提出，人們?cè)絹碓疥P(guān)注行人和非機(jī)動(dòng)車的出行體驗(yàn)，城市交通設(shè)計(jì)的重心也逐漸從“車”向“人”轉(zhuǎn)移，而較小的交叉口轉(zhuǎn)角半徑能迫使駕駛員降低行駛速度，以較慢的速度通過交叉口，從而保證行人與非機(jī)動(dòng)車過街的安全。本文通過對(duì)交叉口大轉(zhuǎn)角半徑和小轉(zhuǎn)角半徑的對(duì)比分析，希望能為今后的城市道路交叉口設(shè)計(jì)理念帶來轉(zhuǎn)變。

1 常規(guī)道路規(guī)范中的轉(zhuǎn)角半徑及存在問題

1.1 忽略了行人和非機(jī)動(dòng)車交通的出行體驗(yàn)。路緣石轉(zhuǎn)角半徑作為道路交叉口平面設(shè)計(jì)中最重要的幾何要素，不僅對(duì)機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)彎起著決定性作用，同時(shí)也影響著行人和非機(jī)動(dòng)車的出行體驗(yàn)，緣石半徑的取值不能僅僅考慮機(jī)動(dòng)車右轉(zhuǎn)彎速度。大的轉(zhuǎn)角半徑有利于機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)彎，卻不利于行人和非機(jī)動(dòng)車過街；太小的轉(zhuǎn)角半徑雖能縮短行人和非機(jī)動(dòng)車過街距離，但大型車輛可能轉(zhuǎn)彎困難。行人和非機(jī)動(dòng)車交通同樣是城市交通的重要參與者，享有平等的使用城市道路資源的權(quán)利，路緣石轉(zhuǎn)角半徑的取值理應(yīng)兼顧不同的交通出行方式。

1.2 對(duì)道路等級(jí)的適應(yīng)性不足。不同等級(jí)的城市道路在設(shè)計(jì)速度的選擇上存在重疊，并且可選擇的范圍也較大。然而不同等級(jí)的道路對(duì)路緣石轉(zhuǎn)角半徑的大小需求也有差異。主干路以交通功能為主，較大的路緣石轉(zhuǎn)角半徑便于車輛快速通行，避免路口擁堵。支路則以服務(wù)局部區(qū)域出行功能為主，加之本身標(biāo)準(zhǔn)不高且設(shè)計(jì)速度較低，路緣石轉(zhuǎn)角以滿足使用和節(jié)約土地為首要任務(wù)。

1.3 對(duì)不同車型的針對(duì)性不強(qiáng)。不同的車型在車身尺寸、軸距等方面存在差異，車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的空間也存在差異。針對(duì)貨運(yùn)通道、公交專用道和以通行大型車為主的道路，應(yīng)采用與大型車轉(zhuǎn)彎需求相匹配的路緣石轉(zhuǎn)角半徑。在大型車轉(zhuǎn)彎需求極少的路口，則可以考慮適當(dāng)減少路緣石轉(zhuǎn)角半徑，以提升整個(gè)交叉口的利用效率，同時(shí)也能迫使車輛減速，提升交叉口的安全性。

2 國內(nèi)外街道設(shè)計(jì)導(dǎo)則中的轉(zhuǎn)角半徑

2.1 國外街道設(shè)計(jì)手冊(cè)中的轉(zhuǎn)角半徑。美國的《Urban Street Design Guide》認(rèn)為轉(zhuǎn)角半徑直接影響車輛轉(zhuǎn)彎速度和行人過街距離，盡量減少轉(zhuǎn)角半徑的大小，對(duì)交叉口的安全至關(guān)重要。常規(guī)城市道路交叉口路緣石轉(zhuǎn)角半徑采用3～4.5 米(10～15 英尺)，許多城市的轉(zhuǎn)角半徑更是采用了更小的0.6 米(2 英尺)，而大于4.5 米(15 英尺)的轉(zhuǎn)角半徑只有在特殊情況下才會(huì)使用。

美國紐約的《Street Design Manual》提出交叉口轉(zhuǎn)彎半徑要盡可能小，前提是要滿足設(shè)計(jì)車輛的轉(zhuǎn)彎要求，同時(shí)也要保證應(yīng)急救援車輛順利轉(zhuǎn)彎。

英國倫敦的《City street scene manual》中推薦城市道路交叉口轉(zhuǎn)角半徑采用4 米。

阿布扎比編制的《Abu Dhabi Urban Street Design Manual》要求城市道路街角的轉(zhuǎn)彎半徑采用2～5m，最大不超過5m，對(duì)于個(gè)別無車輛轉(zhuǎn)彎需求的路口更是可以采用0.5 米的轉(zhuǎn)彎半徑。

不難看出，國外街道設(shè)計(jì)手冊(cè)普遍推薦采用較小的交叉口轉(zhuǎn)角半徑，認(rèn)為轉(zhuǎn)角半徑的大小對(duì)交叉口的安全是至關(guān)重要的。

2.2 國內(nèi)街道設(shè)計(jì)導(dǎo)則中的轉(zhuǎn)角半徑。近些年，國內(nèi)許多城市也相繼開始制定了各自的街道設(shè)計(jì)導(dǎo)則，如北京、上海、廣州、南京、武漢、成都、青島、株洲、昆明等，各導(dǎo)則針對(duì)路緣石小轉(zhuǎn)角半徑均有提及。

以北京、上海、南京、武漢為例。

《北京街道更新治理城市設(shè)計(jì)導(dǎo)則》提出在潛在的交通流線交織處，通過地面劃線、彩色鋪裝、縮小路緣石轉(zhuǎn)角半徑、縮窄車道、施畫立體減速標(biāo)線等措施，引導(dǎo)車輛進(jìn)行減速，從而保障行人和自行車交通出行的安全和舒適。該導(dǎo)則對(duì)交叉口路緣石轉(zhuǎn)彎半徑建議值進(jìn)行了調(diào)小，調(diào)整幅度為5m，路緣石轉(zhuǎn)彎半徑建議值為5～20m。

《上海市街道設(shè)計(jì)導(dǎo)則》將路口的相交道路等級(jí)、交通量大小、大型車轉(zhuǎn)彎需求作為路緣石轉(zhuǎn)彎半徑取值的主要考慮因素，并對(duì)路緣石轉(zhuǎn)彎半徑做了較大幅度的調(diào)小，導(dǎo)則中推薦路緣石轉(zhuǎn)彎半徑建議值為5～10m。

《南京市街道設(shè)計(jì)導(dǎo)則》將兩條相交道路的等級(jí)作為路緣石轉(zhuǎn)角半徑取值的主要根據(jù)，導(dǎo)則中關(guān)于路緣石轉(zhuǎn)角半徑推薦值詳見表1。

表1 路緣石轉(zhuǎn)角半徑推薦值

《武漢市城市街道全要素規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》將小轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)彎半徑標(biāo)準(zhǔn)作為交叉口空間控制性要素之一。武漢市街道設(shè)計(jì)導(dǎo)則中路緣石半徑推薦值為0.5～10m。

與《城市道路交叉口設(shè)計(jì)規(guī)程》（CJJ 152-2010）相比，國內(nèi)多個(gè)城市推出的街道設(shè)計(jì)導(dǎo)則都對(duì)交叉口路緣石轉(zhuǎn)彎半徑做了進(jìn)一步的調(diào)整，考慮的因素也更為全面和細(xì)致。

3 大轉(zhuǎn)角半徑與小轉(zhuǎn)角半徑的優(yōu)缺點(diǎn)分析

3.1 大轉(zhuǎn)角半徑的優(yōu)點(diǎn)。（1）大轉(zhuǎn)角半徑有利于機(jī)動(dòng)車快速右轉(zhuǎn)彎，在一定程度上避免車輛排隊(duì)形成交通擁堵。（2）大轉(zhuǎn)角半徑交叉口的人行橫道線位置通常更靠后，行人過街時(shí)能與交通流保持較好的安全距離。

3.2 大轉(zhuǎn)角半徑的弊端。（1）車輛轉(zhuǎn)彎速度過快容易引發(fā)交通安全事故。（2）采用大轉(zhuǎn)角半徑的交叉口，行人和非機(jī)動(dòng)車的過街距離往往更長(zhǎng)，行人和非機(jī)動(dòng)車通過路口所需要的時(shí)間也越長(zhǎng)，過街體驗(yàn)差，危險(xiǎn)性更高。（3）大轉(zhuǎn)角半徑交叉口的機(jī)動(dòng)車停止線設(shè)置位置更靠后，機(jī)動(dòng)車通過交叉口的時(shí)間更長(zhǎng)，同時(shí)還應(yīng)保證行人及非機(jī)動(dòng)車足夠的過街時(shí)長(zhǎng)，從而交叉口需要設(shè)置更長(zhǎng)的信號(hào)周期。（4）大轉(zhuǎn)角半徑交叉口需要占用更多的土地資源。

3.3 小轉(zhuǎn)角半徑的優(yōu)點(diǎn)。（1）小轉(zhuǎn)角半徑能迫使駕駛員降低行駛速度，減少機(jī)動(dòng)車與行人及非機(jī)動(dòng)車的沖突，降低事故發(fā)生率和事故的嚴(yán)重度，保障行人與非機(jī)動(dòng)車過街的安全。（2）采用小轉(zhuǎn)角半徑的交叉口，行人和非機(jī)動(dòng)車的過街距離往往更短，行人和非機(jī)動(dòng)車能以更短的時(shí)間通過路口，過街體驗(yàn)更好也更安全。以道路路面寬度12 米為例，轉(zhuǎn)角半徑采用15 米時(shí)過街距離約為26 米，轉(zhuǎn)角半徑采用5米時(shí)過街距離約為13.5 米，過街距離幾乎縮短了一半，見圖1。（3）小轉(zhuǎn)角半徑交叉口通常停止線位置設(shè)置更靠近路口，能夠節(jié)省機(jī)動(dòng)車通過路口的時(shí)間，提升路口的通行效率。（4）小轉(zhuǎn)角半徑能夠節(jié)約土地資源。（5）路緣石設(shè)置小轉(zhuǎn)角半徑后，交叉口轉(zhuǎn)角空間增大，同時(shí)還有利于設(shè)置無障礙坡道。以路緣石轉(zhuǎn)角半徑R=15 米為例，當(dāng)路緣石轉(zhuǎn)角半徑減小至5 米時(shí)，交叉口轉(zhuǎn)角空間可增加約43 平方米，行人過街等候空間充裕。

圖1 大轉(zhuǎn)角半徑與小轉(zhuǎn)角半徑過街距離對(duì)比

3.4 小轉(zhuǎn)角半徑的弊端。（1）小轉(zhuǎn)角半徑交叉口的人行橫道線位置通常更靠近路口，慢行交通與機(jī)動(dòng)車交通流距離較近，導(dǎo)致人車談判空間不足。（2）大型車轉(zhuǎn)彎不便，加之右轉(zhuǎn)車匯入直行交通流時(shí)交織角度偏大，容易發(fā)生剮蹭。（3）右轉(zhuǎn)車輛若減速不及時(shí)、不充分，轉(zhuǎn)彎時(shí)容易侵占直行車道空間，存在安全隱患。

4 新標(biāo)準(zhǔn)的推出

北京市發(fā)布的《步行和自行車交通環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/ 1761-2020）是國內(nèi)第一部針對(duì)城市步行和自行車交通制定的制定的標(biāo)準(zhǔn)。

該標(biāo)準(zhǔn)主要根據(jù)相交道路是否設(shè)置機(jī)非分隔帶對(duì)路緣石轉(zhuǎn)角半徑進(jìn)行分類，推薦路緣石轉(zhuǎn)彎半徑采用5m 或者8m[5]。特殊路口的路緣石轉(zhuǎn)角半徑應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行具體分析。

該標(biāo)準(zhǔn)還要求在小轉(zhuǎn)角半徑路口的右轉(zhuǎn)車道配套設(shè)置減速標(biāo)線。與國內(nèi)某些城市喜歡設(shè)置右轉(zhuǎn)渠化島不同，北京的標(biāo)準(zhǔn)更是直接明確禁止設(shè)置右轉(zhuǎn)渠化島。

北京標(biāo)準(zhǔn)中轉(zhuǎn)角半徑的取值與此前規(guī)范相比有了大幅的下調(diào)，半徑大小的選擇也更加清晰和明確。

緊隨其后，2021 年5 月20 日，國家標(biāo)準(zhǔn)《城市步行和自行車交通系統(tǒng)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T51439-2021）獲批，自2021 年10 月1 日起實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)主要根據(jù)交叉口相交道路等級(jí)、非機(jī)動(dòng)車道與機(jī)動(dòng)車道之間隔離設(shè)施的設(shè)置情況進(jìn)行分類，路緣石半徑推薦值為5～8m。

此外，該標(biāo)準(zhǔn)還明確當(dāng)路緣石半徑較小時(shí)，應(yīng)同步設(shè)置配套的交通標(biāo)志和標(biāo)線，提示駕駛員提前進(jìn)行減速。

新標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，對(duì)城市道路交叉口路緣石轉(zhuǎn)角半徑有了更清晰和明確的要求，為道路設(shè)計(jì)師提供了有力的規(guī)范支撐。

5 關(guān)于交叉口轉(zhuǎn)角半徑取值的研究

5.1 根據(jù)車輛行駛穩(wěn)定性計(jì)算轉(zhuǎn)彎半徑。車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)需要保證行駛的穩(wěn)定，那么橫向受力需達(dá)到平衡，即車輛所受的離心力、由道路橫坡產(chǎn)生的車輛自身重力在橫向的分力、車輛輪胎與路面之間的摩擦力，三者在橫向上受力達(dá)到平衡。由此可見，車輛的轉(zhuǎn)彎半徑除與速度與相關(guān)外，還與道路橫坡、橫向力系數(shù)有關(guān)。

根據(jù)國外相關(guān)研究，小汽車右轉(zhuǎn)最小半徑R 可由右轉(zhuǎn)彎設(shè)計(jì)速度、橫向力系數(shù)和路面橫坡度計(jì)算得到，詳見下式：

式中：R——小汽車最小右轉(zhuǎn)半徑（m）；Vd——右轉(zhuǎn)彎設(shè)計(jì)速度（km/h）；μ——橫向力系數(shù)；i——路面橫坡度。

計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 小汽車右轉(zhuǎn)最小半徑R

5.2 由車輛特性所決定的最小轉(zhuǎn)彎半徑。不同類型的車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于其車身尺寸不一樣，車輛軸距、前懸、后懸也不一樣，所以車輛轉(zhuǎn)彎所需的空間也存在差異。例如公交車轉(zhuǎn)彎需要比小汽車轉(zhuǎn)彎所需的空間更大。

根據(jù)車輛自身的機(jī)械特性，汽車都會(huì)有一個(gè)最小轉(zhuǎn)彎半徑。汽車的最小轉(zhuǎn)彎半徑越小，說明其駕駛更靈活，受到道路和場(chǎng)地的限制也就越小，即便是狹窄的彎道也能應(yīng)對(duì)自如。

根據(jù)相關(guān)資料，機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)彎所需的最小半徑可以由車輛相關(guān)參數(shù)直接計(jì)算得到，詳見下式：

式中：R——由車輛特性所決定的最小轉(zhuǎn)彎半徑（m）；r——車輛最小轉(zhuǎn)彎半徑（m）；L——車輛軸距（m）；B——車輛寬度（m）；n——車輛前輪距（m）。

由此可以計(jì)算不同類型車輛轉(zhuǎn)彎所需的最小半徑，詳見表3。

表3 由車輛特性所決定的最小轉(zhuǎn)彎半徑

5.3 根據(jù)駕駛習(xí)慣計(jì)算最小轉(zhuǎn)彎半徑。文獻(xiàn)[6]提出了一種根據(jù)駕駛員駕駛習(xí)慣來計(jì)算車輛最小轉(zhuǎn)彎半徑的方法。作者把研究的主要對(duì)象從車輛本身轉(zhuǎn)移到了駕駛車輛的駕駛員。車輛轉(zhuǎn)彎半徑的大小不僅與車輛本身特性有關(guān)，駕駛車輛的駕駛員對(duì)轉(zhuǎn)彎半徑的大小同樣影響巨大。技術(shù)嫻熟的司機(jī)駕駛車輛在路口轉(zhuǎn)彎時(shí)，乘客往往能感覺到平穩(wěn)和舒適，這是因?yàn)轳{駛員在轉(zhuǎn)彎過程中采用了合適的車速和轉(zhuǎn)向角度，從而保證了車輛行駛狀態(tài)的穩(wěn)定。并且，通常車速越高則轉(zhuǎn)向角度越小，車速越低則轉(zhuǎn)向角度偏大。

正是根據(jù)這一觀察，文獻(xiàn)[6]建立了不同車輛轉(zhuǎn)向角度與轉(zhuǎn)彎半徑之間的聯(lián)系，并將轉(zhuǎn)向角度換算成駕駛員操作方向盤時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)。

以小型汽車和普通汽車為例，右轉(zhuǎn)彎半徑計(jì)算結(jié)果詳見表4。

表4 小型汽車、普通汽車右轉(zhuǎn)彎半徑要求（m）

5.4 基于車輛轉(zhuǎn)向制動(dòng)過程的最小轉(zhuǎn)向半徑。文獻(xiàn)[9]對(duì)車輛的轉(zhuǎn)向制動(dòng)過程進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析，提出了車輛在轉(zhuǎn)向時(shí)必須滿足車輛所受的向心力與車輛輪胎與地面之間的摩擦力相等的關(guān)系。而車輛輪胎與地面之間的摩擦力僅由車輛自身質(zhì)量和摩擦系數(shù)決定，故能產(chǎn)生的最大摩擦力是相對(duì)固定的。對(duì)同一輛汽車而言，車輛行駛速度越快，所能產(chǎn)生的向心力也就越大，當(dāng)向心力大于車輛輪胎與地面之間所能產(chǎn)生的最大摩擦力時(shí)，車輛輪胎將在地面上產(chǎn)生滑移，這無疑時(shí)非常危險(xiǎn)的。車輛要想安全實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎，那么車速就必須控制在一定范圍內(nèi)。正是基于這一物理關(guān)系，通過受力分析，我們就能計(jì)算得出一定車速下車輛的最大轉(zhuǎn)角值，再經(jīng)過數(shù)學(xué)圖形分析，就能由最大轉(zhuǎn)角值反算出車輛的最小轉(zhuǎn)向半徑。

假定某一車輛的軸距為2.8m，那么經(jīng)過計(jì)算就能得出它的最小轉(zhuǎn)向半徑，詳見表5。

表5 最小轉(zhuǎn)向半徑計(jì)算表（軸距2.8m）

結(jié)合上述研究成果，盡管得出的交叉口最小轉(zhuǎn)角半徑之間存在一定差異，但相較常規(guī)道路交叉口設(shè)計(jì)規(guī)范中關(guān)于轉(zhuǎn)角半徑的相關(guān)規(guī)定，上述研究都不約而同地得出了更小的交叉口轉(zhuǎn)角取值的結(jié)論。在一定程度上，我們可以認(rèn)為適當(dāng)減小交叉口路緣石轉(zhuǎn)角半徑是能夠滿足車輛在交叉口實(shí)現(xiàn)安全轉(zhuǎn)向的。

6 結(jié)論

綜上所述，國內(nèi)外街道設(shè)計(jì)導(dǎo)則和國內(nèi)新發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)都不約而同的選擇了較小的路緣石轉(zhuǎn)角半徑。交叉口小轉(zhuǎn)角半徑已成為國內(nèi)國外街道設(shè)計(jì)中的主流，究其原因是城市道路設(shè)計(jì)由“以車為本”向“以人為本”的理念轉(zhuǎn)變。大轉(zhuǎn)角半徑更多是為機(jī)動(dòng)車交通考慮，而忽視了行人和非機(jī)動(dòng)車的出行安全。小轉(zhuǎn)角半徑對(duì)行人和非機(jī)動(dòng)車更友好，有利于交叉口的通行安全，體現(xiàn)了“以人為本”的設(shè)計(jì)理念。而結(jié)合相關(guān)研究也可知，適當(dāng)減小交叉口轉(zhuǎn)彎半徑是能夠滿足車輛在交叉口安全轉(zhuǎn)彎的。

道路工程師在實(shí)際工作中應(yīng)結(jié)合相交道路等級(jí)、交通量大小、車型組成、大型車轉(zhuǎn)彎需求、非機(jī)動(dòng)車道的設(shè)置等情況進(jìn)行具體分析，合理地選用路緣石轉(zhuǎn)角半徑。采用小轉(zhuǎn)角半徑的交叉口，右轉(zhuǎn)彎車道宜配套設(shè)置縱向減速標(biāo)線和減速慢行交通標(biāo)志，以提示駕駛員提前做好減速準(zhǔn)備，避免車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)減速不及時(shí)或不充分，也有利于行人和非機(jī)動(dòng)車安全過街。

相信在不遠(yuǎn)的未來，我們能夠真正實(shí)現(xiàn)慢行優(yōu)先和車行有序的交通出行環(huán)境。