第四章 路网结构
上一期《徐耀赐：进行道路设计前必须先明确道路功能定位》介绍了第四章路网结构4.1-4.3节，今天继续介绍路网结构4.4-4.5节，包括道路路网形成的几个阶段、道路的交通功能位阶排序、道路路网的分类逻辑等内容。
4.4道路路网形成的历史进程
4.5道路路网的分类
道路路网形成的历史进程
随着人类生活水平的提升、工程科技的演进，群居型态也逐渐改变，生活圈规模越来越大，串连各生活圈的道路型态也随之改变。由人类社会发展史的角度来说，道路路网的形成模式有其鲜明的历史进程。
道路路网形成的5个阶段
阶段1：道路路网仅由三种道路组成
连接两区域（或生活圈）、两城镇的道路，应有什么样的规格？其中运行的主要运输工具是什么？容量（Capacity）应为多少？设置多少车道较合适？这些背后必然有特殊事项或专业领域需进行深入思考。
在1930年代高速公路出现之前，人类生活圈中的道路路网仅由三种道路组成，如图4-3所示。
图4-3由干线、集散道路与本地道路形成的路网（圆圈尺寸代表生活圈的不同大小规模）[1]
图4-3中的干线、集散道路、本地道路的路网架构类似于人体血管脉络中的主动脉、小动脉与微血管，也像组成大型树木（乔木）树干的主干、次干、支干，如图4-4所示。这里隐含两个重点：
▼ 从尺寸大小来看，不论是由大至小还是由小至大其中都有必然的接续逻辑。
▼ 从连续性或整体性来看，血管脉络或树干都是有序连接的，不可中断，无法分割。
图4-4人体的血管脉络与树木骨架
我们必须特别注意，干线（也称干道，Arterial）只是一个相对概念，指连通两地道路运输的主要通道，或称运输廊道（Corridor），具连续性且具有一定长度（距离）。
集散道路（Collector，也有人简称为CD Road，即Collector-Distributor Road），指进入或离开某区域都须利用此路，例如离家外出时（图4-5中的E、F），由本地道路集中至此才可转向进入干线；反之，回程时也须由干线分散至此，故称为集散道路。
本地道路（Local Road），指小地区、小区内连通两点的道路。除了点对点的连通之外，本地道路在区域道路路网中的运输功能也极为重要，其相关内容在本章后续会有详细描述。
描述至此，读者对干线、集散道路、本地道路三者的各自属性与相互关系应有初步了解，这三种道路的易行性、可及性、设计速度的相对关系可参考图4-5。
图4-5 干线、集散道路与本地道路的交通功能比较
阶段2：高速公路的出现
全球最早的高速公路（Freeway），相继于1924年、1932年在意大利、德国问世，其主要目的在于建构中、长距离的道路运输连通路线。为了保证高速公路的易行性，采取全线封闭，且出入完全控制的方式构筑。此时的路网结构由高速公路、干线、集散道路、本地道路四种组成，即由“阶段1”中的三种道路型态再加上高速公路，其路网结构概念如图4-6所示。此时，“大区域路网”及“小区域路网”的相对概念已悄然形成。当然，此处的“大区域”与“小区域”也只是相对性的概念，并无尺寸或土地范围的绝对大小之意。
图4-6 高速公路、干线、集散道路、本地道路形成的大区域路网示意
阶段3：快速公路的出现
由于人口快速增长，都市圈的土地面积及车辆总数也大幅增长，同时交通拥堵（Traffic Congestion）现象也日益严重，旅程延误（Delay）造成了社会成本的大量耗损。为了消弥或缓解拥堵，都市圈内部或外围郊区开始出现快速公路（Expressway），其主要目的在于将具有长途运输功能的高速公路与地区路网中的干线连接起来，以便旅程起点、终点位于都市圈内部的车流可以快速移动。此外，除非土地使用条件极为宽裕，在都市地区快速公路通常以高架方式构筑，其目的在于避免与平面道路的路网纠结，使平面道路交通更进一步恶化。此时的道路路网结构由高速公路、快速公路、干线、集散道路、本地道路五种道路组成，其路网结构概念如图4-7所示。
图4-7 快速公路出现后道路型态构成的路网示意
通过图4-7，我们也对城际（Inter-City）长途运输的路网架构有了初步认知，即负责长途运输的高速公路不宜直穿都市，应由都市外围通过，以快速公路连接至都市内。当然，进行相关道路规划设计时，也必须预估到都市规模可能会扩大，应详细评估、审慎预留高速公路与都市边缘的距离。
阶段4：细分主次干线与主次集散道路
理论上，上述进程3阶段中所列的五种不同道路型态可用来描述大区域、长距离路网的结构组成，高、快速公路的易行性功能也清楚显现出来。此时，为了可更为清晰地描述都市本地道路路网的详细架构，干线可再细分为主干线（Principal Arterial）与次干线（Minor Arterial）。同理，集散道路可再细分为主集散道路（Main Collector）与次集散道路（Minor Collector）。这样细分后，道路路网结构就由七种道路型态组成：高速公路、快速公路、主干线、次干线、主集散道路、次集散道路、本地道路。图4-8是这七种道路型态易行性、可及性、设计速度的相对关系图。
图4-8 大区域路网中，七种道路的交通功能比较
阶段5：将接入通道纳入都市道路路网结构
依前述进程4所言，以七种道路型态描述大区域路网结构似乎已极为完整，但是针对都市本地道路路网的描述仍然不够细致，主要在于没有纳入接入通道（Access）。为什么详实的都市道路路网结构必须将接入通道也考虑在内呢？主要有以下两点原因：
▼ 接入通道是达到“及门”或“户及户”（Door to Door）运输功能必备的道路型态，位于路网的最末梢。
▼ 如果没有将“接入通道”纳入都市道路路网结构，就无法检核该路网结构是否合理。因为进出“接入通道”的车辆可能影响其他道路的车流，图4-9所示是相关典型案例。
都市道路系统中的接入管理（Access Management）对都市交通安全与车流顺畅影响极大。“接入管理”作为一个专业性很强的领域，内容庞杂（为避免本章内容的主题不清，相关内容不再赘述，另在本丛书其他章节中再专门详述）。
图4-9 接入通道对其连通道路车流影响示意
道路交通功能的位阶排序
道路交通功能可分为八个位阶
描述至此，我们以“易行性”、“可及性”、“设计速度”作为描述道路交通功能的三大主轴，可将下列八种道路的交通功能位阶排序（见表4.1），其交通功能内涵的相互关系如图4-10与图4-11所示。
表4.1 道路交通功能位阶
位阶
交通功能
英文
1
高速公路
Freeway
2
快速公路
Expressway
3
主干线
Principal Arterial
4
次干线
Minor Arterial
5
主集散道路
Main Collector
6
次集散道路
Minor Collector
7
本地道路
Local Road
8
接入通道
Access
图4-10 八阶道路交通功能比较一
图4-11 八阶道路交通功能比较二
道路交通功能分为八个位阶的主要原因
将道路交通功能分为8个阶层或位阶的主要原因可归纳如下：
▼ 可完整描述道路路网内各道路易行性与可及性的内涵。
▼ 适用于对任何区域、任何土地面积、任何距离的完整描述，涵盖城区、乡区、农村、偏乡等不同功能道路组成的完整路网架构。
▼ 可涵盖所有不同设计速度的道路，可用来检核该道路路网结构的合理性。
▼ 可检核车流由起点（Origin）至终点（目的地，Destination）是否具备车辆行驶路径连续性。
▼ 对道路路网的交通控制计划易建立完整清晰的蓝图，例如区域路网的信号系统联控。
▼ 八个位阶的道路交通功能分类可与国土规划、生活圈规划、城市规划、城乡规划、土地使用型态等结合，即交通空间、生活空间、休憩空间、居住空间、旅游空间等可充分整合。因此，道路交通工程规划设计者也应与城市规划、城乡规划、土地开发等其他专业人员共同探讨、合作。
此外，我们也要深入了解为何在区分道路交通功能位阶时，必须将高速公路、快速公路与干线公路作明显切割，其理由如下：
▼ “干线”一词只具有相对性的概念，重点在于强调直通、直达两地的长距离通道，此可参考图4-12的说明，并不一定特指某种等级规格以上的道路。
▼ 具长距离运输功能的高速公路一定具有“干线功能”，但反过来说，具“干线功能”的道路不见得一定是高速公路。
▼ 都市地区内的快速公路，车辆可快速移动，直通都市内间距较长的两地，具有干线的功能。所以都市区内具有干线功能的道路，除了主干线、次干线之外，也可能是快速公路。
图4-12 各种不同情况下的干线
对于民众来说，并不需要理解八阶道路交通功能的分类，但道路交通工程规划设计与管理者应确实深入了解各类道路在路网中扮演的角色。
道路路网的分类
探讨道路路网结构合理性之前，必须先探讨道路路网的分类逻辑，因为道路路网类别不同，其使用目的以及路网结构组成合理性的判定基准也明显不同。
在道路运输领域中，道路路网究竟应该如何分类？对此，并无国际标准，也无完整的学术立论，见仁见智，不过我们尝试深入浅出，用最简单的观念与逻辑思维引领读者深入了解道路路网分类的重要性。尤其应该注意的是，路网分类是一个为解决问题而发展出的概念，最重要的是规划设计与管理者应深知其所追求的目标及想解决的问题是什么，然后再从专业角度出发，自行决定路网的选取型式与规模大小。
区分路网的五种角度
☞ 以土地涵盖范围大小区分路网
• 国家层面的路网：例如“五纵七横”的国家高速公路路网，这种路网的主要功能在于平衡各地区的资源分布与区域发展，背后有国家总体经济平衡发展的考虑。
• 大区域范围的路网：例如长三角地区路网、华中地区路网……
• 都市圈（Metropolitan area）路网：例如上海都市圈路网、北京都市圈路网…
• 都市地区（Urban area）路网：例如台北市区路网、南京市区路网……
• 某特定地区路网：例如上海市浦东新区路网，北京市朝阳区路网，某地区的农村道路路网，某工业区内的道路路网……
☞ 以路网平面形状区分
• 环状式路网（Loop-Type Roadway Network），图4-13所示即是北京市高、快速路网，清晰呈现环状。
图4-13 北京市环状高、快速路网
• 辐射状路网（Radial-Type Roadway Network），参考图4-14的示意，清楚显示由中心点往外辐射。
图4-14 典型的辐射状路网
• 格式路网（Grid-Type Roadway Network），参考图4-15的示意。
• 三角形路网（Delta Pattern Roadway Network），参考图4-15。
• 树状路网（Tree Pattern Roadway Network），参考图4-15。
图4-15 树状、格状与三角形路网示意
• 蜂巢式路网（Hexagonal Pattern Roadway Network），参考图4-16的示意。
图4-16 蜂巢式路网的示意
• 不规则式路网（Irregular Type Roadway Network），无长期规划作后盾的城市规划、城乡规划，绝大部分最终将呈现不规则式路网，对后续的交通管理可能造成很多后遗症。
☞ 以道路交通功能位阶区分：高速公路路网、 快速公路路网、主干线路网、集散道路路网、本地道路路网、农村道路路网。
☞ 以适行运具区分：集装箱车路网、砂石车路网、长途客车路网、自行车路网、旅游车辆路网。
☞ 以建设期程区分：规划中的全新路网、扩张型新路网、既成路网、分批建设的路网。
选取路网应依实际情况而定
客观来说，上述各道路路网的分类与逻辑思维，只是一种概念，已成型或成型过程中的道路路网都适用。路网选取没有一定标准，规划设计者本身应具备专业素养，依所解决问题的需要而自行决定路网的范围。当然，所选取的大路网中也可能包含数个小路网，可参考图4-17所示概念。
图4-17 可选取的各式路网型式例
针对全新规划设计的城镇区域而言，路网型式可以事先仿真，同时结合其他专业，例如城乡规划、都市空间设计、土地使用分区、景观美学等来进行规划设计。不过我们必须强调，路网外观型式绝非追求的重点，能确实达到规划设计目的才是根本。
尤其应该注意的是，路网结构的优劣对道路交通行车效率与安全影响巨大，必须重视，因为其影响至少会持续数代人，短则数十年，长则上百年。客观来说，目前都市中常见的交通拥堵、交通控制效果不佳等问题，很多都是早期没有做好城市规划、城乡规划的后遗症。
参考文献：
[1]AASHTO, A Policy on the Geometric Design of Highways and Streets, 6th Ed., Washington, D.C., 2011.
往期连载
徐耀赐：进行道路设计前必须先明确道路功能定位丨连载（六）
徐耀赐：道路交通工程规划与设计应考虑人车路的先天条件限制 丨连载（五）
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徐耀赐：道路及街道几何设计应遵守八大控制准则丨连载（二）
徐耀赐：道路交通工程规划与设计的上位指导思维丨连载（一）
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