第四章 路网结构
上一期《徐耀赐：选择哪种路网形式 要看具体解决什么问题》介绍了第四章路网结构4.4-4.5节，今天继续介绍路网结构4.6-4.7节，包括：道路路网的基本架构、两条道路相接合理的阶差、本地道路的分类、侧置支路及后置支路的概念等内容。
4.6路网结构合理性架构
4.7本地道路的重要性
路网结构合理性架构
道路路网的基本架构
如图4-18所示，任何道路路网都具有“点、线、面、带”4个层次：
▼ 点：可能是平面道路的交叉路口或高、快速公路的互通式立交。
▼ 线：指路段，可能是本地道路路网中主干线、高速公路的基本路段，或者是城市路网中的快速公路等。
▼ 面：指列入规划设计的某一地区道路路网范围。这里的“面”类似前文提到各种型式的路网，其规模或涵盖面积由规划设计者根据需求而定。
▼ 带：指“面”内某一长条形带状空间，包含至少两个以上的“点”。
图4-18 道路路网的“点、线、面、带”理念
图4-18中所示“距离”对道路路网内的车流运作绩效影响极大，其具体有三种情况：
▼ 指平面道路路网中，同一路线两个平面交叉路口的间距。当然，交叉路口可能是灯控路口或非灯控路口，依该交叉路口特性而异。
▼ 指高、快速公路两个相邻互通式立交的间距。
▼ 指高、快速公路出口匝道尾端与第一个平面交叉路口（通常是灯控路口）的间距。
两条相接道路的阶差
在探讨道路路网结构是否合理之前，必须先思考三个问题：新建道路如何与既有道路相接，融入既有道路路网中；两条新建道路如何相接，形成新路网的一部分；既有道路路网结构，其交通功能位阶的分布是否合理。
要回答上述3个问题，首先需要考虑两条相接道路的交通功能位阶差，简称“阶差”。阶差指两条道路交通功能位阶的差值，包括4种情况。
☞ 情况1：阶差=0
两条道路阶差=0，指驾驶人只是在旅程中单纯转向到另一条交通功能位阶相同的道路。例如由高速公路经某互通式立交出口转至另一高速公路。这两条高速公路的官方编号不同，但其交通功能位阶都是1，此时阶差为0。同理，在都市地区平面道路，由主干线转向至另一主干线也是阶差为0。
☞ 情况2：阶差=±1
由交通功能位阶为1的高速公路转向进入交通功能位阶为2的快速公路，此时阶差=1-2=-1，即对于驾驶人来说，位阶下降1阶，驾驶任务难度只是微量增加。反之，由快速公路转向进入高速公路时，阶差=2-1=1，即交通功能位阶上升1阶，驾驶人的驾驶任务难度微量减少。
☞ 情况3：阶差=±2
由高速公路转向进入平面道路的主干线，阶差=1-3=-2，即位阶下降2阶，驾驶人的驾驶任务难度少量增加。反之，由平面道路主干线转向进入高速公路，阶差=3-1=2，即位阶上升2阶，驾驶人的驾驶任务难度少量减少。
☞ 情况4：阶差>2或<-2
由交通功能位阶较低的道路转向进入交通功能位阶较高的道路，其驾驶任务难度减缓。反之，由高位阶道路转向至低位阶道路，则驾驶任务难度上升，且阶差越大驾驶任务难度上升越多，如图4-19所示。在此笔者必须强调，图4-19中的驾驶任务难度只是相对性的概念比较，无法绝对量化。
图4-19 阶差不同时的驾驶任务难度概念性比较
紧接着，我们必须思考，两道路相接时，其阶差究竟应为多少才算合理？综合道路交通工程设计、车流理论、驾驶任务与人因理论，两条道路相接，交通功能位阶差距过大可能导致如下问题：
▼ 两条道路容量（Capacity）相差太大，易形成瓶颈（Bottleneck）；
▼ 驾驶人进行驾驶任务的难度明显较高；
▼ 驾驶人工作负荷（DWL，Driver Work Load）大，与自诠释道路（SER，Self-Explaining Roadway）的设计理念明显不符；
▼ 在某些交叉路口，给行人安全设计带来明显困难，事故率相对突出；
▼ 交通控制难度较高；
▼ 隐含事故发生几率较高，应谨慎。
图4-20、4-21中都是两条交通功能位阶差太大的道路相接形成的交通功能不搭配的路口。这样的路口如果还存在畸形现象，则更容易导致此处交通事故率突出，徒然耗费无尽的社会成本。
图4-20 两条相接道路阶差太大=4
图4-21 两条相接道路阶差太大=5
图4-20中两相接道路阶差为4；图4-21所示的阶差为5。引用《周易・系辞下》中“德不配位，必有灾殃”，道路交通工程设计也同样如此，两条道路交通功能位阶相差太大，勉强形成交叉路口，必然会导致后续衍生问题，且影响持久。
我们反向思考，两条道路相接，交通功能位阶差≤2时，前述的不良状况都可消除，即驾驶人转向过程中，进行驾驶任务难度极低，因此，事故发生几率大幅下降，交通控制也更容易实施。
为何两道路相接时，阶差要≤2，是否可以≤1？如果阶差>2时，应如何处理？
▼ 阶差≤2时，道路设计已经非常符合自诠释道路的精髓。当然，阶差≤1最好，但在道路交通工程规划设计上，有时可能做不到。比如，没有快速公路的城市，如果其外围有高速公路通过，此时只能由地方主干线连通至高速公路互通式立交。
▼ 车辆由某一条道路转向进入另一条道路，这是驾驶动作持续一段时间的连续过程。从人因理论、驾驶任务难度而言，当两条道路相接阶差≤2时，驾驶人工作负荷极小，对任何驾驶人不构成额外负荷。
▼ 两条道路相接，阶差≤2只是道路安全设计条件之一，其他相关配套，例如视距、转弯半径、交通控制设施完备程度等也应综合考虑，否则道路交通安全隐患依然存在。
两条道路相接时，必须确定其交通功能阶差≤2，主要原因在于确保驾驶人进行驾驶任务时平顺无虞、驾驶人工作负荷极小、道路的易行性（Mobility）功能有效发挥。表4.2所示是两条道路相接时的阶差建议表，纵坐标如为既有道路，横坐标标记“•”的即是可考虑的相接道路类型。
表4.2 两路相接的阶差建议
（注：表中数值是纵坐标的值减去横坐标的值，表示由纵坐标道路转向进入横坐标道路的位阶差。注意：此建议矩阵具对称性。）
综上所述，驾驶人的行车路径如果能与道路交通功能位阶差的思维结合，在相接道路阶差≤2的情况下，驾驶人执行驾驶任务应相对比较轻松且安全隐患较小。以某人想开车到数百公里外的外省某市为例，图4-22所示都是驾驶人可行车的合理路径。
图4-22 离家远行的合理行车路径
我们一再强调，两路相接时，阶差≤2是非常有必要的，针对全新路网或新建道路，坚持此原则并非难事。但是针对既有道路路网，进行详实的路网梳理（Network Screening），便可发现有许多两条相接道路阶差大于2的情况，工程实务上，阶差为3、4、5的最多。这种阶差太大的情况，经长期事故数据统计发现几乎都是“事故黑点”（即事故量明显突出或事故严重程度较大）。除此之外，阶差太大之处还会带来交通控制难题，易导致车流不顺及拥堵。不过，由于房屋*迁拆**、土地补偿费用庞大，想用道路交通工程手段整改的难度极高，因此，针对那些需整改之处，可利用区域路网路径重整（Regional Rerouting）策略进行路网整改。
流量移转
以车流理论来看，道路的容量（又称道路通行能力，Highway Capacity）是供给量（Supply），车流量是需求量（Demand），不同道路相接有流量移转（Volume Shifting）的含义，即原道路上的车流量经转向而有部分移转到另一道路上。
流量移转有两种方式：
☞ 非灯控路口：通常发生在高位阶的道路系统，例如高速公路转向至另一高速公路或快速公路，此多为无灯控路口。
☞ 灯控路口：通常发生在中位阶的道路系统，尤其是平面道路的干线与集散道路系统。
流量移转的相关内容在本册中并未深论，具体内容将在本丛书的另一册中详述。
道路交通功能位阶概念用途广泛
如前文提到，将道路路网中各道路交通功能分为8个阶层，其用途极为广泛：
☞ 针对道路交通工程规划设计。交通控制，例如信号系统的配时计划；道路几何设计。
☞ 针对道路运输系统的运输规划。既有道路路网的交通功能检核，可作为路网整改与区域路网路径重整（Regional Rerouting）的依据；路网治堵策略的拟定；未来路网规划的拟定；城乡规划、城市规划、大型土地开发的格局拟定；与其他运输路网结合，道路路网只是整体运输路网（陆海空及水运）中的一部分。
本地道路的重要性
本地道路的分类
本地道路（Local Road）在道路路网的交通功能8个位阶中排第7，倒数第二，仅位居“接入通道”（Access）之上，对长距离运输的贡献较小，但在服务地区*交性**通的功能上则处于举足轻重的地位。
以运输功能区分，本地道路可归类为运输范围仅局限于小范围、短距离的服务性道路（Service Road）。具服务性功能的本地道路又可分为三大类：连接短距离两点间的道路；侧置支路（Frontage Road）（编者注：此处支路含义与城市道路分类中支路含义不同，为主次相对的次要道路，或辅助主路实现功能的道路。）；后置支路（背置支路，Backage Road）。
侧置支路、后置支路的基本逻辑思维如图4-23所示，此理念与城市规划、城乡规划也有深厚关联性。侧置支路的“侧置”，指其设置在其上位道路（即集散道路或干线道路）的旁侧；后置支路的“后置”，指该区域的道路出入口都设置在其上位道路的“后方”。
这里的“上位道路”是个概念性名词，以道路交通功能的8个位阶（1~8）为基准，例如本地道路的交通功能位阶为7，则交通功能位阶1~6的道路都是其上位道路，同理，快速公路的上位道路是高速公路。两条道路之间的交通相互影响程度，阶差越大，影响程度越小。例如某本地道路的交通状况与该地区的高、快速公路相互影响非常小，然而与该地区的集散道路、干线道路息息相关。另外，这里的“支路”主要表示道路间上下位、主次的相对关系，并非规范中的支路含义。
图4-23 侧置支路、后置支路的基本逻辑思维
侧置支路的布设
侧置支路，顾名思义，其位于上位道路旁侧，设置的主要目的为：
▼ 分离干线或集散道路中想转向往旁侧区域的车流，将其集中到侧置支路。
▼ 可使干线或集散道路的直通车流（Through Movement）受到小区域车流影响的程度大幅降低，即可有效维持干线或集散道路本身的易行性（Mobility）。
道路交通工程规划设计实务上，在有必要的前提下，侧置支路的应用通常与干线道路、集散道路共同考虑。当然，此处的干线道路可以是8阶道路交通功能分类中的主干线或次干线；集散道路可以是区域路网中的主集散道路或次集散道路。
布设侧置支路，产生汇流区与分离区，将大大降低接入通道（Access）车流直接汇入或从主线分离的影响，其基本理念如图4-24所示，这种侧置支路布设的理念不只可用于全新路网也适用于既有区域路网的路径重整（Regional Rerouting）。当然，笔者一再强调，不论是路网新建还是既有路网的修整，其牵涉的专业领域都十分广。
图4-24 侧置支路的基本理念
图4-25与图4-26所示都是侧置支路的布设示意。侧置支路在城市规划设计实务中也应用极广，如应用侧置支路的设计理念，可将商业区、学校、办公区、住宅区或其他人口密集特定区等完全与干线或集线道路区隔开，不仅有利于提高区域道路路网的车流运作效率，对降低车流噪音、提高道路交通安全也有实质帮助。
图4-25 侧置支路的布设示意
图4-26 典型的侧置支路连通至接入通道或本地道路
后置支路的布设
后置支路可与侧置支路相辅相成，在一区域内合宜应用。如果城市干线道路、集散道路附近有商业区、学校或大型住宅区，可用植栽景观来进行隔离，并将对外通道设置在商业区、住宅区的后方，这样可有效减少甚至消除干线道路、集散道路对商业区、住宅区、学校等的负面影响，例如车流噪音等，并促进土地价值增加，也可间接提升民众生活质量。图4-27与图4-28都是典型的后置支路设置示意。
图4-27 后置支路的典型布设例一
图4-28 后置支路的典型布设例二
道路路网结构是否合理关系到整体车流运作能否顺畅，所以进行土地使用分区、城市规划、城乡规划时，除了考虑生活空间、休闲空间等不同空间规划之外，也应优先思考道路交通功能定位，尽量使交通运行空间与其他类别的空间兼容并序。交通是城市规划的下游问题，这一点无庸置疑，所以说如果上游的城市规划、城乡规划、生活空间配置不佳，将造成日后长久存在的道路交通安全与拥堵问题。图4-29所示是土地使用与道路交通的相互关系，土地使用在道路交通工程规划与设计中扮演着举足轻重、不可分割的角色。
图4-29 土地使用与道路交通的相互关系
图4-30所示是常见的都市路网型态，环状、辐射状、棋盘式路网，三种路网适应交通量变化的特性明显不同，在第六章“车流理论”中将有所提及。
图4-30 常见的都市路网型态