【營建】「以人為本」的道路空間(2)
Written by Jean-CS on 2024-10-07
特別來賓:陽明交通大學運輸與物流管理學系 邱裕鈞教授
能否簡單介紹「計畫道路寬度與橫斷面配置」之決策支援系統?
計畫道路橫斷面決策流程分為五大步驟,分別為:區域特性檢視、道路類型檢視、道路元素選定、數量與寬度計算以及配置方案產生,共 5 大階段。各階段設計概念及作法,分述如下:
第一階段:區域特性檢視,該道路若位於交通寧靜區、或設有公車專用道、道路可配置之寬度、道路類型皆為主管機關決定;第二階段:道路類型檢視,依照市區道路及附屬工程設計規範將道路類型分為快速道路、主要道路、次要道路、服務道路四類;第三階段:道路元素選定,考量之元素包含除了汽車道、機車道、人行道、自行車道,以及道路附屬設施,包括公車停靠站及路邊停車帶、公共設施帶等;第四階段:數量與寬度計算,主要參考現行法規制訂各道路元素之寬度區間;第五階段:配置方案產生,此階段包含由數個配置方案組合至選出最佳配置方案之過程。
本決策支援系統係同時考量人本、安全、效率、環保及延續等目標,並依照道路等級限制各道路元素基本寬度與數量,在給定的道路寬度下求解兼顧上述目標之最佳道路橫斷面配置,包括車道數量、車道寬度、中央快慢分隔島、公共設施帶、自行車,以及人行道寬度等,並提供最佳配置方案下,各種交通(機動車輛、自行車及行人)之服務水準,以利都計委員及幕僚工作小組決定是否調整道路寬度之依據。
能否說明道路空間配置與毗鄰土地使用之關係?市區道路橫斷面空間配置最佳化?
市區道路的寬度及橫斷面配置決定一個城市發展的效率性及永續性。
然而市區道路的寬度和橫斷面配置常因都市規劃者和交通工程師分別決策而缺乏整合性及一致性。因此,如何根據毗鄰土地使用狀況及道路在路網中所屬之道路定位,設計最佳的道路寬度及橫斷面配置是相當重要的議題。
基此,本研究發展一個道路橫斷面配置最佳化模式,在給定道路寬度的情況下,同時考慮人本、安全、效率、環保及延續五個面向的目標,並求解汽車道、機車優先道、自行車道、人行道以及取決於道路等級的道路附屬設施 (如中央分隔島、公共設施帶) 之最佳配置數量及寬度。藉由設定 0.25公尺作為道路元素設計之基本寬度,將原先混合整數規劃模式,轉換成純整數規劃模式,並透過簡單加權法以及層級分析法取得之不同土地使用 (如商業區、住宅區、工業區等) 各目標權重組合,以窮舉法和套裝軟體 LINGO進行求解。為展示模式之應用性,本研究以北投士林科技園區為例,挑選園區內三個路段 (承德路、福國路、承平路) 進行模式求解與比較。結果顯示承德路目前的人行空間配置不足,將無法滿足未來園區開發完成時之行人需求;福國路延伸段建議未來可單向配置四車道、人行道淨寬 4.75 公尺;至於承平路,則建議可單向配置二車道及自行車道。結果證明本研究提出之模式可以針對五個面向設計最佳化之道路橫斷面配置。
計畫道路之功能可以移動 (Movement) 及活動 (Activity) 加以定位。
移動強調機動車輛的運行效率,而活動強調街邊活動的熱絡程度,例如,逛街購物、等候公車、步行等。以移動為主的道路設計理念係「以車為主」,其道路空間配置以車道為主。
例如,臺北市的市民大道、建國高架道路等,快速道路。以活動為主的道路設計理念係「以人為主」,其道路空間配置以行人及自行車為主。例如,西門町行人徒步區、住宅區內巷道、學校通學巷等。
當然,也有道路必須兼具移動與活動功能,例如,敦化南北路、中華路、信義路及仁愛路等,這些道路都是臺北市的主要幹道,而且街邊商業活動十分密切。所以,在道路空間配置上除了要有足夠的車道以供車流疏運外,道路兩側也要配置相當寬度的人行道,以滿足街邊活動的行人流量。
基此,道路空間配置與毗鄰土地使用之關聯可以用移動需求、活動需求,以及道路功能等三個維度加以定位。每一維度均有高、中、低三級,其交叉設計結果就像是一魔術方塊,計有 27 種道路空間配置路型,可供道路主管機關設計時之參考。
市區道路橫斷面空間配置最佳化
交通島、路邊停車帶、公共設施帶、排水設施、地下管線及其他。
雖然道路橫斷面配置會受限於既有道路寬度的限制而有所不同,但是在都市計畫規劃階段,計畫道路的寬度及橫斷面配置仍保有調整的彈性,因此,考慮計畫範圍所屬之土地使用分區,並提出合適的計畫道路寬度及其橫斷面配置,是重要且值得探討的課題。然而在都市計畫審議過程中,這部份很少被進一步討論或明確規範,國外相關文獻則較多在探討整體都市空間之分配,較少著墨於某一道路橫斷面之配置方法。
近年來,人本交通的議題愈來愈受重視,亦是目前市區道路規劃管理的主要原則。有別於以往「以車為本」的觀念強調車流順暢,「以人為本」保護行人、尊重弱勢,並讓人與車皆能公平使用道路的觀念,已隨著時代演進與社會進步成為了現代市區道路規劃的重點。道路的劃設不再為了服務更多車輛而將大多數空間配置予汽車道,而是更著重於考量行人、自行車騎士等弱勢用路人之使用空間,或是針對載客量較高的公共運輸,提供更友善的供給環境。
此外,隨著臺灣市區道路交通量逐年增長,在尖峰時段往往無法滿足交通需求,導致市區道路的服務水準低落,且臺灣汽機車持有率高,市區道路上的混合車流環境亦使車流相互交織與干擾情形嚴重,進而導致我國道路交通事故逐年成長,機車、自行車及行人的傷亡人數也居高不下。依據交通部道路交通安全督導委員會資料顯示,民國 100-109 年我國機車騎士因交通事故而死亡人數占我國交通事故總死亡人數高達 59%;行人及自行車騎士死亡人數則共占 22%,兩者合計共占交通事故總死亡人數之 81%,因此近年來各界對於保留道路空間予弱勢用路人的概念逐漸興起,透過車道空間的重新配置,騰出額外的道路空間給弱勢用路人,亦為值得探討的議題。
道路橫斷面配置不僅影響交通安全,同時也會影響整體運行速率。隨著臺灣已由高齡化社會邁入高齡社會,甚至預期將在十年內達到「超高齡社會」。如何在符合道路設計工程需求下,確保道路系統足以負荷機動車輛的移動需求,且要進一步能具備步行適合性(walkability)、自行車騎乘適合性 (cyclability) 以及公共運輸導向性 (transit-oriented),以符合安全、人本、效率、環保及延續之目標,亦是發展廣義人本交通的重要環節之一。
基此,為能在兼顧人本、安全、效率、環保及延續的目標下,營造合適的道路環境,並找出不同土地使用分區、不同道路等級與不同交通需求量的情形下道路橫斷面最佳之配置組合,提供作為都市計畫審議過程中之參考,本文以數學規劃方法建立一個道路橫斷面配置最佳化模式,求解在不同土地使用分區以及不同交通需求量的情況下,各道路元素最佳之配置數量及寬度,並蒐集實際案例之旅運需求、運具分配、交通量等資料,透過實例
應用檢視模式結果,期望能研析並建立道路橫斷面配置的準則,供未來都市計畫變更審議。
道路橫斷面配置是規劃時重要的課題,然這部分在都市計畫審議過程中較少被明確規範。
本研究考量人本、安全、效率、環保及延續五個面向目標,建立一個道路橫斷面配置最佳化模式,在已知汽車、機車、自行車及行人交通量組合與土地使用分區的情形下,可透過模式求解結果得出最佳之道路橫斷面配置組合,供規劃單位參考。本研究建立之模式屬多目標模式,其同時考量人本、安全、效率、環保及延續面向,然本研究透過 AHP 專家問卷,計算各面向目標於不同土地使用分區之權重,以簡單加權法將模式由多目標模式轉為單目標模式。
透過不同土地使用分區的情境分析,本研究發現住宅區、住商混合區與商業區之求解結果相似,而工業區因其各面向目標之權重趨勢與其他土地使用分區有較明顯之差異,重視效率目標大於人本目標,並反映於其對於弱勢用路人留設較少之用路空間上。透過不同道路寬度及交通量的情境分析,本研究發現當交通量愈大時,需要愈寬的道路寬度設置車道、自行車道或人行道,以滿足服務水準 C 級以上的要求。藉由不同的情境,模式會產出不同的道路橫斷面配置,並反映在各個面向的目標以及各運具之服務水準,證明本模式的有用性。最後,本研究以北投士林科技園區內的承德路、福國路延伸段以及承平路為例,進行實例應用並與現況進行比較,在未來園區開發完成後,承德路現況的配置將會無法滿足行人的基本服務水準,建議可針對人行道寬度改善;福國路延伸段並無現況得比較,建議未來規劃時可單向配置 4 車道以及 4.75 公尺之人行道淨寬,並可使各運具服務水準皆達B 級以上;承平路現況單向配置三車道雖亦能滿足各運具服務水準,但若調整為單向配置兩車道、自行車道並增加人行道淨寬,不僅能降低預期事故數,亦能提升行人之服務水準。
惟由於本研究建構之模式為非線性整數規劃模式,並嘗試以套裝軟體求解,但求解績效仍有改善空間,故建議未來研究可嘗試研發較佳的求解演算法,提升模式求解成效。另外,原則上,各種車道在配置編排上,本模式係以其行進速率愈低者愈外側,愈高者愈內側之原則,即由內而外是汽車、機車、自行車及行人,並未考慮各道路元素配置編排位置的影響。至於自行車道係劃設在人行道上,採立體分隔,抑或是劃設在車道外側,僅以導桿或標線加以分隔,其服務容量均無差異。但實際上,前者安全性較高,但施工成本也較高。基此,建議後續研究針對各道路元素之配置位置及分隔方式之影響進一步加以探討。
此外,本研究也未考慮設置中央分隔島、自行車道及機車優先道對安全面向目標之影響,且並未考慮大眾運輸設施 (如:公車專用道),故建議後續研究可將此因素納入考慮。
本研究著重在產生路段之橫斷面配置,並未考慮路口漸變的情況,然路口的漸變形式的確會影響安全面向的目標,亦會與路段的橫斷面配置有所關聯,建議後續研究可以對此有進一步的探討。尤其,道路横斷面配置若留有較寬的中央分隔島或中央分向線,對於左轉車流較多的路口,即可設計偏心左轉車道。本研究建立道路橫斷面配置產生的程序,可作為未來都市計畫審議幕僚單位操作之參考,建議未來計畫道路審議時,可藉由輸入相關資料,透過本研究模式求解流程,產生較合適之計畫道路橫斷面配置。尤其,使用者可預先設定各種車道 ( 包括自行車道及人行步道) 的最低服務水準要求 (例如,C 級),當在既定的道路寬度下,無法配置出符合服務水準要求的結果時,就代表原定的道路寬度不足,在計畫道路配置時,應留設更寬的道路。此一作法,對於在都市計劃層級,審議計畫道路的
劃設寬度是否足夠時,特別有用。
此外,特別值得一提的是,近年來國際上永續市區道路規劃多以人本及低碳為主,私人運具次之。因此,在各車道之服務水準設定時,決策者應將自行車及行人的最低可接受服務水準等級設定得比機動車輛的服務水準等級還要高,以符合我國高齡社會與永續城市之需要。
▍Podcast聆聽(歡迎訂閱/重聽)
YOYO Live Show 樂活街道-自在同行
apple podcast
spotity
▍延伸閱讀