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杨晓光教授:“有交通,就应该有交通设计”——记国家高等院校规划教材《交通设计》成长
  发表时间:2015-07-14  阅读次数:3499
       “有交通,就应该有交通设计。”我校交通学院杨晓光教授接受采访时说。但一门专业性强的学问要形成理论和方法体系,且被广泛认同与推广应用,谈何容易。最近,记者获悉,由我校交通运输工程学院杨晓光教授团队编著的国家“十一五”“十二五”高等院校规划教材《交通设计》,已经被印度翻译成英文版出版并进入该国高教体系。 

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为何交通也需设计
  很多人都知道,建筑学科设有建筑和建筑工程系,分别传授建筑设计、居住区环境设计、景观建筑设计、城市设计理论和建筑技术、结构工程及施工等知识。而交通是由人/物、交通工具、交通设施、交通环境、交通规则和信息构成的系统,如何构筑并建设如此复杂的系统?所涉及的交通运输科系则有交通工程系、交通设施工程系(道路、机场、轨道、港口工程等)。如同建筑系,交通工程系主要培养“交通系统的构筑-规划与设计”和“交通系统的最佳利用”人才,自然就有“交通设计”。
  为什么说交通需要设计?纵观国内诸多城市的道路交通情况,交通阻塞已是司空见惯的现象,交通事故时有发生;被广泛“吐槽”的“中国式过马路”现象更是随处可见。杨晓光介绍,我们的道路路面平整,更多的是崭新的现代化大马路,为何上述情况司空见惯?看来还是我们的道路设施建设是静态的,缺乏以人为核心的动态交通系统优化设计。不仅如此,城市规划、城市设计方案,亟需融入交通功能、性能,即顶层设计。
  城市交通也应有设计。上个世纪八十年代中期,杨晓光与导师杨佩昆教授,因承担国家“七五”科技攻关项目——我国首套“城市交通实时自适应控制系统”研发工作,以南京为应用城市,需要对该城市路面交通流的可控性进行综合改善。杨晓光便在南京中山路上设计了一幅“鱼肚”型渠化线,以避免直行车流驶入左转专用车道,从而提高交叉口进口道的通行效率和安全性。当时南京市有关部门并不理解这类标线的意义,觉得还破坏了路面的美观,不久便被取消了。杨晓光说,如今包括路面标识、交通控制信号及路面交通流的各类渠化设计等在内的交通设计已在国内广泛地应用了。
  经过10多年的持续研究,杨晓光团队在国内外首次建立了交通设计的学术体系,即:交通设计是对交通系统及其设施进行功能、性能及系统性优化设计,寻求最佳方案以确定交通的通行权、系统的时间和空间要素等。交通设计上承接城市与交通规划及城市设计,下接交通管理与交通设施的土木工程设计。2003年,根据交通设计学术体系的研究,杨晓光团队首次出版了《城市道路交通设计指南》,作为国家公安部与住建部实施“畅通工程”指导书,该《指南》被网友评为“五星级专著”。现在,该书已在全国广泛应用,成为交通设施设计与建设必不可少的参考书。

交通设计成效被越来越多的人所认识
  上海闸北交警二中队有关负责人介绍,上海天目路立交的转盘上2007年以前一天要发生交通事故六至七起,物损2000元以上。现在,开车上去走走,就会发现这里的红绿灯和常见的路口大不一样,同一个地方,有的车停,有的车风驰电掣而过,抬头仔细看,原来它们受的是不同的信号的控制。如何做到这一点?原来这是杨晓光团队受上海市交警总队委托,先期开展了大量的交通调查与分析,基于交通设计原理,运用其承担的国家自然科学基金项目“城市道路交叉口群交通阻塞机理及其改善方法研究”的成果,提出了“左转两步控制模型及多冲突区协调控制方法”和“灵活的信号配时模型与算法”等改善通行方案,也就是首先在环形交叉口的每一个进口,设置一组入口信号灯和一组环道灯,两组灯轮流为入环车辆与环内车辆分配通行权,并加以协调。与此同时,考虑到转盘内各方向车流量的不均匀性,方案还对信号控制进行多时段的灵活设计与优化,通过时空资源的动态利用以均衡各方向车流的饱和度。
  对此,闸北交警体会最深,改造前天目路转盘上共有10个流向,承担4个左转、4个右转及2个铁路以北至苏州河以南南北向直行的交通,如此形成了12个冲突点和4个交织段,高峰期的转盘经常堵“死”,4名甚至更多交警上去也难以解开“死结”。21组信号灯装上之后,堵塞涣然冰释。市交警总队的测试数据也表明,实行信号控制后,交叉口通过的车辆每小时增加了624辆。与此同时,交通设计进一步发力,提出了关联上下匝道及地面交叉口的交通改善方案等系列措施,破解了拥堵十三年的天目路转盘的阻塞问题,让大转盘在七年后的今天仍然从容淡定。与此相似的,还有世纪大道杨高路口转盘设计。据了解,这项成果的首先应用是厦门的莲坂转盘,2004年改造完成后,交叉口的通行能力一下就打破了3000标准车/小时的定论,飙升至12000标准车/小时,还节省了建造立交的5000万投资。“现在,这项成果在国内的应用已经很普遍了。”杨晓光说。
  杨晓光介绍,欧美和日本的道路条件并不比中国好,但其通行能力却比我们高出许多。这是因为,他们在规划一条新路或者改造道路时,首先综合考虑交通的特征及其功能和性能的要求,并充分运用交通工程学的知识和成果。因此,1996年在日本京都大学学成回国后,杨晓光心中就产生了“为中国的交通系统优化设计理论和方法体系的创立而努力”的想法。
本世纪初,杨晓光作为公安部和住建部聘请的“畅通工程”专家组副组长经常奔赴各地开交通“方子”,他也从实践中汲取了丰富的营养。上世纪八十年代济南城市交通的“原生态”,厦门市莲坂环岛的经常性瘫痪,广州市中心城区的严重阻塞,举办奥运会前的北京大街小巷的行路难问题,“这些如今都在书里变成了一个个交通设计理论和方法应用的案例。”杨晓光说。
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厦门市莲坂环转盘设计改造前后对比图

  有意思的是,随着20多年的交通设计理论与方法的研究和实践,特别是成果的不断推广应用,外界对杨晓光的称呼也从“交通专家”、“智能交通专家”变为“交通设计专家”了。“这说明在大家心中,‘交通设计’的份量越来越重。”杨晓光说,最近国家住建部正在组织包括同济大学等单位编制《城市交通设计导则》,将会进一步推动交通设计的应用。新的研究和工程实践成果都会变成《交通设计》教材中的案例,有的还将升华成新的理论和方法。

“交通设计”如今已成为交通专业五门主干课程之一,教材还被引入印度
  杨晓光在《交通设计》序言中说:2000年以来,随着国家实施“畅通工程”,交通设计开始影响我国的城市交通系统建设与改善。他也是从那时开始深入考虑交通设计如何持续发展,转化为培养交通工程专业卓越工程师的知识体系,为确保交通的畅通、安全及效率奠定坚持基础。采访获悉,“交通设计”如今已成为全国交通工程专业5门主干课程之一,《交通设计》已被全国50余所大学所采用,并在最近被引入印度作为高校教材。
  站得高,自然看得远。翻开墨香浓郁的《交通设计》,仅是目录就有繁花渐欲迷人眼的感觉:交通问题及其特征、交通设计基础与条件、道路交通设计、公共汽车交通设计、枢纽交通设计、停车场(库)交通设计、交通安全设计、交通语言设计与交通设计技术评价分析等,十一个章节,内容涵盖了城市交通的方方面面。“在今天城市交通越来越堵,交通功能越来越多,路况越来越复杂的现实之下,此教材收纳了我国交通设计理论与实践的最新成果,建立起了我国交通设计的理论框架。”行内专家评价,此教材在我国交通人才培养中将会发挥越来越重要的作用。
  而今,杨晓光教授带领其团队的白玉、马万经、云美萍等人又在琢磨入选国家“十二五”教材的《交通设计》修订问题。“20多年里,大家从一根交通标线都不认识到今天交通设计成为一个体系,课程也变成了国家精品视频公开课程(同济大学最早入选的三门课程之一)、上海市精品课程,以及同济大学的试点慕课(MOOCs)课程。”杨晓光说,交通设计理论体系和人才培养体系的建设还在路上,因为我国交通复杂、发展速度太快,面临的新问题不断涌现。
  采访获悉,最近住建部接受杨晓光的建议,正在组织编写《城市交通设计导则》,“反映出主管部门的观念正在转变,认识到交通须做设计”,杨晓光说,这是件大好事,设计是工程建设的灵魂。“交通设计由于其‘软’和不断创新的要求,研究和发展空间巨大,一切都还在探索之中,我们仍在路上。”杨晓光告诉我们。
  正因为如此,修订版的《交通设计》将增加精细化交通设计、行人自行车交通设计、公路与乡村道路设计、避难区交通设计及交通生态与环境设计等章节。杨晓光说,新版的《交通设计》入选国家“十二五”规划教材,我们组建了全国性的编写团队,还将会融入包括国家自然科学基金重点项目“城市道路交通系统集成设计理论与方法”等最新成果。