人行天桥梯道带坡道设计

分类：建筑工程论文发表 时间：2020-02-17 20:43 关注：(1)

　　人行天桥在城市交通中的作用越来越重要，现阶段常见梯道带坡道的设计方案有三种，通过构思第四种设计方案，并进行比较，通过静态分析各个方案的通行能力，并得出结论。

　　关键词：人行天桥；梯道；坡道设计

　　人行天桥将人与机动车辆分流，有利于车速的提高，减少道路通行压力和减少交通事故，且行人过街更加安全方便，是城市发展的重要基础设施。人行天桥梯道带坡道的设计是影响行人通行体验的一项重要指标。列举常见梯道带坡道的三种设计方案，同时提出第四种设计方案，并进行静态分析比较，总结出各个方案的通行能力，以提升行人通行体验，提高人行天桥利用率。

　　1常见人行天桥的梯道设计

　　参阅大量的人行天桥的设计图片、网站、资料文献[1-4]等，发现多数人行天桥采用的是2个梯道和2个梯道带坡道混合的方式，来实现人行天桥的升降方式的。如图1，即在人行天桥的公路两侧各布置1个梯道和1个梯道带坡道。梯道满足行人通行需求，梯道带坡道在满足行人通行的基础上还提为自行车、儿童车等通行提供便利。图1常见人行天桥的梯道设计根据实际设计建造情况，几乎所有的人行天桥都会设计带坡道的梯道，因此分析带坡道的梯道设计方案是否合理，将有利于提高人行天桥的通行效率。

　　2梯道带坡道的设计方案

　　2.1常见的梯道带坡道的设计方案

　　几乎所有的梯道带坡道的混合型设计方案都将坡道设计在梯道两侧或者是中间位置，主要有以下三种：（1）梯道两侧均布置坡道。如图2所示设计方案一。此方案将坡道设计在梯道两侧，中间部分通行行人，坡道部分又能够满足自行车、行李箱、婴儿车上下的推行需求。（2）梯道正中布置一条坡道。如图3所示设计方案二。此方案将单坡道设计在梯道正中间，在满足自行车、行李箱、婴儿车上下的推行需求的情况下，节省了一个坡道的空间，扩大了行人通行的宽度，还能起到一定的上下行分流作用。（3）梯道单侧布置坡道。如图4所示设计方案三。此方案将单坡道设计在梯道的右侧，对于行人通行没有问题，但对于大部分右手习惯的人来说，自行车推行上天桥也方便，但是推行下天桥就要换侧，比较不方便，通行体验较差，但也能满足通行需求。

　　2.2创新的梯道带坡道设计方案

　　在梯道非对称中心布置一条坡道。如图5所示设计方案四。此方案类似方案二，将单坡道设计在梯道中间，但在非对称中心的位置上，在满足自行车、行李箱、婴儿车上下的推行需求的情况下，节省了一个坡道的空间，扩大了行人通行的宽度。图5设计方案四方案四能否提升通行能力和通行体验？是否比常见的三个方案更合理？

　　3静态分析各种设计方案的通行能力

　　3.1静态平面分析梯道带坡道通行能力

　　（1）坡道的合理宽度。单条坡道的宽度为了适应自行车推行不应小于0.4m，基本满足常见最大规格的107cm行李箱最大轮距0.45m和常见单座位婴儿车轮距0.6m的出行需求，坡道最合适的宽度p为0.6m。（2）行人通行最小宽度。人行带宽度是指行人行走时所需的最小横向宽度，主要取决于人体最大体宽和行走时横向摆动距离。文献[5]对55名志愿者进行人体尺寸测量，在95%置信区间下，人体最大体宽取49.4cm。由于行走时随着身体重心在两脚间的转换，人体出行横向摆动，观测表明单侧人体摆幅为10～14cm，因此行走时横向摆动距离为20～28cm，故一条人行带宽度应为69.4～77.4cm。该结果与相关规定[6]的一条人行带宽度为0.75m基本吻合。因此满足行人通行需求的最小梯道宽度r为0.75m。

　　3.2各设计方案分析

　　现设梯道的净宽度A为3m，梯道实际宽度设为t，来分析各方案中坡道的设计情况对通行能力n的影响。（1）设计方案一：梯道两侧均布置坡道。设计为坡道+梯道+坡道。即p+t+p=A，t=A-2p=3-2×0.6=1.8m中间梯道的通行能力[n]=t/r=1.8÷0.75=2人，余0.3m。即横向静态通行能力为2人，且可同时满足2人推行2辆自行车、行李箱或婴儿车的需求，还余0.3m。（2）设计方案二：梯道正中布置一条坡道。设计为梯道+坡道+梯道。即t1+p+t2=A，因为坡道设计在梯道的正中位置，因此t1=t2=（A-p）/2=1.2m两侧的梯道的通行能力[n]=t1/r=1.2÷0.75=1人，余0.45m。即横向静态通行能力2人，且可同时满足2人推行2辆自行车、行李箱或婴儿车的需求，每侧梯道还余0.45m。（3）设计方案三：梯道单侧布置坡道。设计为坡道+梯道。即t+p=A，t=A-p=2.4m梯道的通行能力[n]=t/r=2.4÷0.75=3人，余0.15m。即横向静态通行能力为3人，且满足1人推行1辆自行车、行李箱或婴儿车的需求，梯道还余0.15m。另需要说明的是，坡道设计在梯道的一侧会出现上下坡道推行车辆换手的情况，比较不方便推行，出行体验差。（4）设计方案四：梯道非对称中心布置一条坡道。设计为梯道+坡道+梯道。即t1+p+t2=A，令t1=0.75m满足1人通行，即n1=1人，t2=A-p-t1=1.65，m，宽侧梯道的通行能力[n2]=t/r=1.65÷0.75=2人，余0.15m，总通行能力为n1+n2=3人。即横向静态通行能力为3人，且可同时满足2人推行2辆自行车、行李箱或婴儿车的需求，宽侧梯道还余0.15m。

　　4通行能力总结

　　当梯道净宽为3m时，四种方案的通行能力见表1。同理，可推算梯道净宽为4m和5m时的通行能力，见表2。通过分析可知道，当天桥梯道的净宽度为3m时，静态情况下，方案四可以满足3个行人带2辆自行车的通行，为最佳方案。净宽度为4m和5m时，方案四也能获得最佳的通行能力。目前几乎所有的人行天桥都还没有见到类似的设计。因此，在梯道非对称中心位置设计一条坡道的方案，相对其他设计方案更加合理，值得推广。另需说明，只对静态情况进行分析，且将行人通行宽度限定在最舒适的宽度0.75m，并不对年龄、性别进行区分。静态分析存在片面性，要获得更科学的数据还需要引入动态分析，将人流量考虑进去，通过实地观测，再对数据进行分析才更科学更完整。

　　参考文献

　　[1]城市人行天桥与人行地道技术规范：CJJ69-95[S].北京：中国建筑工业出版社，1996.

　　[2]殷路伟,杜志刚,罗正宇,等.城市人行过街天桥局部通行能力分析研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2015,39(05):996-1000.

　　[3]周海军,吕韶东.城市人行过街天桥设计[J].福建建筑,2014(01):35-36+59.

　　[4]宫晓刚,刘春荣.城市人行道和自行车道宽度及分级标准研究[J].交通运输研究,2018,4(02):30-36.

　　[5]于晨.行人过街行为特性的双层动力学建模与仿真研究[D].南京：东南大学,2017.

　　[6]城市道路交通规划设计规范：GB50220—95[S].北京：中国建筑工业出版社，1995.

　　作者：罗智骁 单位：龙岩技师学院