0 引言

根据国务院《关于调整城市规模划分标准的通知》定义，我国最新城市规模划分以城区常住人口为标准，将城市划分为五类七档，其中城区常住人口在50万以上，100万以下的城市为中等城市[1]。我国中等城市在经济发展水平、城市规划和交通特性等方面同大城市相比存在较大差异，交通系统具有其自身的特点，主要包括以下几点：

（1）轨道交通等大容量交通方式发展水平低

受城区人口数量、经济发展水平等的制约，中等城市往往不发展轨道交通等大容量交通方式，至多建有BRT或有轨电车，公共交通出行比例相对较低。

（2）混行交通现象严重，交通构成复杂

中等城市一般有新、老城区之分，老城区路网较密，道路狭窄，且拓宽较难，机非混行交通现象严重。同时，中等城市往往存在三轮车、电动三轮车、板车，甚至兽力车等交通工具，交通构成复杂。

（3）低速交通方式占比较大

中等城市城区面积较小，通勤距离通常较短，同时受人口数量和经济发展水平的制约，公交需求量相对较小，公交票价低，公共交通服务水平相对较低。受人均收入的影响，自行车、电动自行车等低速交通方式出行比例较高。同时，中等城市往往缺乏规划良好的慢行交通系统，导致混行交通现象严重，交通管理混乱。

（4）交通管理水平较低

中等城市，特别是老城区道路狭窄，交通管理设施落后，部分路段道路标志、标线不清，缺少必要的指示标志和交通诱导措施，交通管理混乱、智能化水平低。

（5）缺乏有效的停车规划，停车问题严重

中等城市往往缺乏长期、有效的停车规划，部分老旧小区及公共建筑没有配备足够的停车位，随着机动车保有量的升高，部分路段占道停车、乱停乱放现象严重，小区周边夜间占道停车现象严重，加上交通管理水平较低，极易导致停车问题。

针对中等城市交通系统的特点，推行交通稳静化和自解释道路改造设计，有利于在混行交通环境下提升慢行交通的安全性，提高中等城市交通安全水平。本文分析了交通稳静化和自解释道路的概念及设计理念，提出适用于中等城市的稳静化和自解释道路设计方法，通过驾驶模拟器仿真实验验证了设计的有效性，并以厦门市为例提出改造设计策略，对改善中等城市交通安全具有很好的指导意义。

1 交通稳静化

1.1 交通稳静化的概念

交通稳静化概念最早起源于20世纪60年代荷兰的Woonerf计划，其主要设计理念是通过建设道路设施对道路结构进行改造，限制机动车的速度，形成以人为本、偏向弱势道路使用者权益的稳静化交通环境[2]。其主要目的在于改善居民区及其周边的道路交通环境和居住环境，减少机动车对居民生活造成的影响，改善弱势道路使用者出行环境和交通安全，建立人车共享道路设施资源的安全、稳静、和谐的交通环境。

20世纪70年代，荷兰政府官方推动Woonerf计划的实施，采用稳静化措施限制街道内的机动车车速及流向，改善社区居住和出行环境，收到了良好的效果[3]。此后，交通稳静化概念陆续在德国、英国、瑞典、丹麦、法国、奥地利、瑞士、日本、以色列等国家得到了推广[4]。各国的街道设计条例都将交通稳静化作为一项重要措施列入其中[5]。随着交通科技的不断发展，越来越多的稳静化设计措施被提出，稳静化设计理念的系统性也越来越完善。

1.2 交通稳静化的常用措施

交通稳静化设施主要分为速度管制设施和流量管制设施，其中速度管制设施又可分为垂直式、水平式和路宽缩减式[4]。垂直式速度管制设施是指通过提高某一段路面的高度，来降低该路段上机动车车速的设施，主要包括常见的减速垄、凸起的人行横道、振动带等。水平式设施主要在水平方向上施加影响，例如缩短道路宽度、增加弯道、设置环岛等，从而迫使机动车减速。流量管制措施多设置路障，减少穿越机动车的交通量。

常用的交通稳静化设计方法如表1.1所示：

表1.1 交通稳静化设计方法

2 自解释道路

2.1 自解释道路的概念

1995年，荷兰的Theeuwes J等人提出自解释道路（Self-explaining Road, SER）概念，其定义为：一种只依靠自身设计得出安全行为的交通环境[6]。自解释道路设计运用路面标线、车道宽度、路侧设施等感知特征，改变道路的视觉特性，帮助驾驶人建立正确的主观道路分类，选择正确的驾驶行为，从而减少驾驶人的潜在失误，提升道路交通安全性。

van Vliet P等[7]提出自解释道路设计的三项原则：功能性、一致性和可预测性。功能性要求整个交通系统定义完善的道路分类体系，确保每条道路的实际功能与其设计功能相匹配，避免道路等级混淆；一致性是指同等级道路的主要交通参数应具有连续性和均匀性，道路的物理外观、道路内车辆的速度、方向和密度应避免出现较大的差异；可预测性要求同等级道路的外观和感知特征应尽可能的统一，使道路使用者能够较容易地从外观上判断出道路等级。

已有大量研究通过实验和工程改造等方法验证了自解释道路设计在改善道路交通安全上的作用。Charlton S G等[8]在奥克兰完成了一项自解释道路改造工程，改造后支路上的车速显著下降，支路和次干路上车速的一致性明显提升，事故数量减少了30%，年事故损失降低了86%，并成功地创造出两种具有可分辨的差异性的道路类别。欧洲SPACE（通过自解释道路设计进行速度自适应控制）计划[9]研究了自解释道路概念的内涵，以及实现自解释道路设计目标的有效措施。通过专家咨询和驾驶模拟实验得出，多种改造措施比单一措施更有效，且改造措施的统一性很重要。Mackie H W等[10]的研究表明，在经过自解释道路工程改造后，支路上的行人比例上升，机动车比例下降，过境车流减少，表现出一种更低速、非正式、对行人更安全和用户友好的道路环境，而在次干路上这样的改变并未出现，证明改造工程成功地营造出了不同类别道路上道路使用者行为的差异。

2.2 自解释道路的适用区域

自解释道路设计的重点应用区域为连接城市与农村的城乡结合部、进入居民区的入口处、学校附近及途经学校的道路、连接不同等级道路的过渡段、典型的居住区环境、经常发生交通事故的“黑点”区域，以及存在潜在问题的区域等。这些区域交通环境多变，交通状况复杂，机非混行现象严重，需要驾驶人适时地对驾驶行为做出调整和改变。传统道路设计在这些区域主要依靠警告标志、交通标线等改善交通安全，存在较高的事故风险。在此类区域使用自解释道路设计，能够通过道路设计元素本身而非交通标志引导驾驶人改变其驾驶行为，能够降低驾驶人失误率和驾驶负荷。

2.3 自解释道路设计方法

在传统道路设计中，占据主导地位的是行车动力学理论。研究表明，由驾驶人因素引发的交通事故约占事故总数的65%，而与驾驶人因素有关的交通事故约占事故总数的95%[11]。因此，道路设计应充分考虑驾驶人的生、心理特征及认知特征，将驾驶人因素与道路设计更紧密地联系在一起。自解释道路设计符合驾驶人的预期，能够引导驾驶人选择适宜的驾驶行为，即具备自解释性，体现出一种“以人为本”的设计思想。

自解释道路设计需要达到的主要目的如下：

（1）引导驾驶人形成正确的主观道路分类体系

通过改变道路的感知特征，使驾驶人的主观道路分类与客观道路等级相匹配，帮助驾驶人正确理解道路的设计意图；

（2）提升同等级道路内道路使用者行为的一致性

可通过改变道路的物理外观，或采用一定的封闭性、强制性设计，如设置导流岛或导流线、使用护栏等，提升同等级道路内道路使用者行为的一致性；

（3）在需要减速的地点平缓地降低车速

自解释道路设计提倡通过改变道路的感知特征，引导驾驶人感知到通过该道路所应采取的驾驶行为，自觉、平缓地降低车速；

（4）提升道路环境的美观性和生态性

采用具有当地特色的道路设施和绿化设计，将自解释道路与周边景观环境有机融合，既使道路设计具备一定的美学价值，又能最大限度地保护道路周边的生态环境。

为实现以上目的，提出能够提升道路自解释性的设计方法，如表2.1所示。

表2.1 自解释道路设计方法

3 基于驾驶模拟器仿真实验的设计效果评价

为验证交通稳静化及自解释道路改造设计的应用效果，本文选取15名驾驶人作为实验样本，进行驾驶模拟器仿真实验。

3.1 社区岛减速效果评价

社区岛是一类稳静化及自解释道路设施，主要特征为加宽道路的中央隔离带并设置凸起的绿化带。Ariën C等[14]通过驾驶模拟器实验证明，社区岛能有效地降低车速，并能保持稳定的减速效果，但未针对社区岛对行车轨迹的影响进行研究。本文设计了2类社区岛，分别为最大宽度1.5m，长21m的小型社区岛和最大宽度4m，长45m的大型社区岛，如图3.1所示。采用驾驶模拟器对驾驶人通过两类社区岛的驾驶行为进行仿真。

（a）第1类社区岛                      （b）第2类社区岛

图3.1 驾驶模拟器实验社区岛设计

驾驶人通过两类社区岛前后的速度及行车轨迹分别如表3.1、图3.2所示。

表3.1 驾驶人通过社区岛前后的速度对比

（a）第1类社区岛               （b）第2类社区岛

图3.2 驾驶人通过2类社区岛时的行车轨迹

由仿真结果可知，驾驶人在通过2类社区岛前后都有明显减速，社区岛宽度越大，减速比越大，且社区岛不会增大车速及行车轨迹的混乱程度。

 3.2 弯道稳静化及自解释设计效果评价

本文共设计了4类弯道场景，弯道1为只设有急弯路标志的普通弯道，弯道2增设了线形诱导标志、弯道3增设了社区岛、弯道4增设了减速标线，如图3.3所示。

（a）弯道1                       （b）弯道2

（c）弯道3                       （d）弯道4

图3.3 驾驶模拟器实验4类弯道场景设计

驾驶人通过4类弯道时的行车轨迹和平均速度分别如图3.4、3.5所示。

（a）弯道1                       （b）弯道2

（c）弯道3                       （d）弯道4

图3.4 驾驶人通过4类弯道时的行车轨迹

图3.5 驾驶人通过4类弯道时的平均速度

由仿真结果可知，弯道2-4的行车轨迹一致性优于弯道1，证明稳静化及自解释设计元素能使驾驶人更容易地感知到前方弯道的存在，提升行车轨迹一致性。弯道3的平均车速明显低于其他3个弯道，证明社区岛具有明显的减速效果；弯道2和弯道4的平均车速与弯道1接近，说明线形诱导标志和减速标线不具备减速功能。

驾驶人通过4类弯道时的平均瞳孔直径、最大瞳孔直径、主观感知情况、主观任务难度、主观驾驶负荷及主观安全速度分别如图3.6-3.8所示，结果表明社区岛会明显增大驾驶负荷，减速标线会在一定程度上增大驾驶负荷，而线形诱导标志能够降低驾驶负荷。

图3.6 驾驶人通过4类弯道时的平均瞳孔直径和最大瞳孔直径

图3.7 驾驶人通过4类弯道时的主观感知情况、主观任务难度和主观驾驶负荷

图3.8 驾驶人通过4类弯道时的主观安全速度

3.3 小型环岛改造设计效果评价

本文通过2个场景之间的对照，验证将普通无信控交叉口改造为小型环岛的效果。无信控交叉口及小型环岛场景如图3.9所示。

图3.9 无信控交叉口及小型环岛设计

驾驶人通过无信控交叉口及小型环岛时的行车轨迹如图3.10所示，表明小型环岛设计能够提升行车轨迹的一致性。驾驶人通过无信控交叉口的平均车速为18.08km/h，通过小型环岛的平均车速为20.94km/h，两者差别较小。

图3.10 驾驶人通过无信控交叉口和小型环岛时的行车轨迹

驾驶人通过无信控交叉口和小型环岛时的平均瞳孔直径、最大瞳孔直径和主观评价情况如图3.11、3.12所示，证明将无信控交叉口改造为小型环岛不会影响驾驶人的驾驶负荷。

图3.11 驾驶人通过无信控交叉口和小型环岛时的平均瞳孔直径和最大瞳孔直径

图3.12 驾驶人通过无信控交叉口和小型环岛时的主观评价情况

3.4 交叉口视错觉减速标线及自行车道设计效果评价

本文设计了用于相互对照的3类交叉口，交叉口1为普通信控交叉口，交叉口2进口道增设了视错觉减速标线，交叉口3改变了自行车道的颜色，如图3.13所示。

（a）交叉口1                   （b）交叉口2

（c）交叉口3

图3.13 驾驶模拟器实验3类交叉口设计

驾驶人通过3类交叉口时的行车轨迹和平均速度分别如图3.14、3.15所示。由仿真结果可知，改变自行车道的颜色能够提高转弯车辆的轨迹一致性，视错觉减速标线对轨迹一致性无影响，且减速效果不明显。

（a）交叉口1                     （b）交叉口2

（c）交叉口3

图3.14 驾驶人通过3类交叉口时的行车轨迹

图3.15 驾驶人通过3类交叉口时的平均速度

驾驶人通过3类交叉口时的平均瞳孔直径、最大瞳孔直径和主观评价情况分别如图3.16、3.17所示。结果表明，在平面交叉口增设视错觉减速标线或改变自行车道颜色不会增大驾驶人的驾驶负荷。

图3.16 驾驶人通过3类交叉口时的平均瞳孔直径和最大瞳孔直径

图3.17 驾驶人对3类交叉口的主观评价

4 交通稳静化及自解释道路设计在厦门市的应用

共在厦门市选取三个试点区域进行交通稳静化及自解释道路改造设计。

4.1 湖滨南路-莲前东路试点路段

湖滨南路-莲前东路试点路段由湖滨南路、莲前西路和莲前东路三条道路组成，全长约10.5km。该路段与多条主干道相交，沿线支路多、流量大、路况复杂，存在混行交通现象严重、行人过街设施缺乏、高峰期拥堵、交通违法行为众多等问题。对湖滨南路-莲前东路试点路段采用如下稳静化及自解释道路设计措施：

（1）人行横道整改。在东浦路以西、前村埔路口、会展路人行横道处设置同闪突起标，提醒驾驶人注意人行横道，改善弱势道路使用者安全，提高道路的稳静化和自解释性；

（2）整改掉头区。将西林东路西侧、洪文路西侧、洪连路东侧、前埔西路东侧4个地点的掉头区与人行横道进行信号联控，封闭第五中学前的掉头区；

（3）设置公交专用道。减少社会车辆对公共交通运营的干扰。

4.2 长岸路-鹭江道试点路段

长岸路-鹭江道试点路段由鹭江道、湖滨西路、东渡路、长岸路组成，全长约13km，是进出厦门岛的主干道之一，大型车辆占比高，道路形态复杂，包含高架、下穿、跨线桥等形式。对长岸路-鹭江道试点路段采用如下稳静化及自解释道路设计措施：

（1）长岸路-鹭江道路段具有道路形态复杂、横断面多变、指路标志不明确、连续性差等问题，在东渡路与金鼎路、南通道交叉口等地点增设指路标志，明确反映车道走向，提高道路的自解释性，避免因混淆路线导致交通拥堵；

（2）在东渡路下穿隧道前设置车道导向标志，为驾驶人提供车道方向信息，指示海沧大桥、湖滨北路、国际邮轮中心等地点，避免隧道出口随意变道；

（3）在长岸路-湖里大道交叉口南北方向设置左转待行区；

（4）改变东渡路上湖里公交场站和开元公交场站的出入口，优化公交车掉头。

4.3 仙岳路以南、鹭江道以东、成功大道以西以北试点区域

仙岳路以南、鹭江道（湖滨西路）以东、成功大道以西以北试点区域包含老城区，主要具有弱势道路使用者占比大、混行交通现象严重、交通构成复杂等问题。在试点区采用如下稳静化及自解释道路设计措施：

（1）在老城区，如厦禾路、鹭江道、公园东路、镇海路合围区域布置交通稳静化设施，减少进入该区域的机动车数量，降低机动车车速，提高弱势道路使用者安全性。采用的稳静化措施主要包括减速垄、减速弯道、缩短道路宽度、纹理路面等；

（2）对体育路-湖滨中路南口和湖滨北路-湖滨中路路口等交叉口进行渠化优化；

（3）在湖滨南路增设公交专用道，提升公交系统的运行效率。

5 结论

本文分析了中等城市交通系统的特点，总结了交通稳静化及自解释道路设计的概念和设计理念，提出面向中等城市的稳静化和自解释道路设计方法。通过驾驶模拟器仿真实验对交通稳静化及自解释道路设计的应用效果做出评价，最后在厦门市试点区域开展了工程实践。

本文主要得出以下几条结论：

（1）分析总结了中等城市交通系统的特点；

（2）总结了交通稳静化及自解释道路设计的概念、设计理念，以及面向中等城市的稳静化及自解释道路设计方法；

（3）通过驾驶模拟器仿真实验，验证交通稳静化及自解释道路设计的应用效果。仿真结果表明，社区岛具有明显的减速效果，且不会增大行车轨迹和速度的混乱程度，但会明显增大驾驶负荷；线形诱导标志能够提升机动车通过弯道时的轨迹一致性，并能降低驾驶负荷；将普通无信控交叉口改造为小型环岛有利于提升轨迹一致性，且不会影响车速和驾驶负荷；改变交叉口自行车道颜色有利于提升轨迹一致性；

（4）结合厦门市试点区域的具体交通现状和问题，对湖滨南路-莲前东试点路段、长岸路-鹭江道试点路段，以及仙岳路以南、鹭江道以东、成功大道以西以北试点区域进行交通稳静化及自解释道路改造设计，在工程实践中总结出适用于中等城市的稳静化及自解释道路设计方法，对中等城市交通安全改善具有借鉴意义。

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作者简介

林祥兴：厦门市公安局交警支队

王乐怡：北京易华录信息技术股份有限公司

赵新勇：北京易华录信息技术股份有限公司

马威：北京易华录信息技术股份有限公司

夏晓敬：北京易华录信息技术股份有限公司

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文/林祥兴 王乐怡  赵新勇  马威  夏晓敬

（1厦门市公安局交警支队，福建厦门361001；2北京易华录信息技术股份有限公司 北京100043）

摘要

中等城市是指城区常住人口在50万至100万之间的城市。我国中等城市的交通系统主要存在轨道交通等大容量交通方式发展水平低、混合交通现象严重、交通构成复杂、低速交通方式占比大、交通管理水平低、停车问题严重等问题。本文分析了交通稳静化及自解释道路的概念及设计原理，提出面向中等城市的稳静化和自解释道路设计方法，通过驾驶模拟器仿真实验验证了改造设计的有效性，并以厦门市为例提出改造设计策略，对改善中等城市交通安全具有很好的指导意义。