高速公路收費(fèi)站改擴(kuò)建車道方案淺析

左 寧，王吉平，張 笑，夏春燕

(湖南省交通科學(xué)研究院，湖南長沙 410015)

收費(fèi)站的擁堵問題，是高速公路運(yùn)營管理的難題，成為制約全省高速公路服務(wù)質(zhì)量提高和“窗口”形象樹立的最大軟肋。為應(yīng)對每個節(jié)假日期間高速公路流量激增，加上“壹元取整”新的收費(fèi)政策實施，找贖零工作較以往有所延長，貨運(yùn)車輛因重量檢測易引起爭議等原因嚴(yán)重影響車輛通行速度造成的擁堵，湖南省高速公路管理局都要集中投入大量的人力、物力和財力精心組織、挖掘潛力，雖然取得了一定效果，但仍難有顯著的改觀。在高峰時段，部分收費(fèi)站不得不免費(fèi)放行車輛，造成了高速公路收入的流失。尋找有效緩解或徹底解決收費(fèi)站擁堵問題的措施，給高速公路使用者順暢的出行體驗，提高我省高速公路“三個服務(wù)”能力，是擺在高速公路建設(shè)管理者面前的一項緊迫任務(wù)。本文提出高速公路收費(fèi)站改擴(kuò)建方案，以便解決收費(fèi)站擁堵問題。

1 收費(fèi)站擁堵現(xiàn)狀

由于缺少完整的觀測資料，以精確的頻率判斷收費(fèi)站是否滿足要求存在困難。根據(jù)實際調(diào)查，以及與收費(fèi)站管理人員的詳細(xì)座談，通過主觀判斷和定量計算，基本確定收費(fèi)站擁堵頻率，由低到高分為:節(jié)假日擁堵、高速公路交通量應(yīng)急轉(zhuǎn)移交通擁堵、平時高峰時段擁堵、經(jīng)常性擁堵四個層次。

1)節(jié)假日擁堵，是指在節(jié)假日、春運(yùn)期間、周末和特殊的慶典活動期間擁堵，初步估計年均擁堵率達(dá)到3%左右。擬改擴(kuò)建的所有收費(fèi)站幾乎都在節(jié)假日發(fā)生交通擁堵。

2)高速公路交通量應(yīng)急轉(zhuǎn)移交通時段擁堵，是指除以上時段外，在高速公路轉(zhuǎn)移交通時也發(fā)生擁堵，其概率與應(yīng)急轉(zhuǎn)移概率有關(guān)，初步估計年均擁堵率達(dá)到5%左右。

3)平時高峰時段擁堵，是指除以上時段外，日常運(yùn)營中，上午、下午高峰時段均處于擁堵狀態(tài)，初步估計年均擁堵率達(dá)到10%左右;集中在長沙市城區(qū)周邊。

4)經(jīng)常性擁堵，是指除以上時段外，日常運(yùn)營中，在白天7:00～19:00大部分時段處于擁堵狀態(tài)，初步估計年均擁堵率達(dá)到30%左右。

湖南省主要收費(fèi)站運(yùn)營現(xiàn)狀見表1。

2 收費(fèi)站改擴(kuò)建基本原則

2.1 因地制宜，最大程度利用現(xiàn)有設(shè)施原則

為最大程度減少改擴(kuò)建費(fèi)用支出，以最小投入取得最大效果，在擬定改擴(kuò)建方案時爭取最大程度利用現(xiàn)有設(shè)施，包括既有收費(fèi)廣場、收費(fèi)島、收費(fèi)亭、收費(fèi)天棚、房建設(shè)施、機(jī)電設(shè)施等。

2.2 供需平衡、適度超前原則

在確定收費(fèi)車道數(shù)量時，在預(yù)測交通量的基礎(chǔ)上，充分考慮計重收費(fèi)對收費(fèi)車道的影響，以解決計重收費(fèi)對收費(fèi)站服務(wù)能力的沖擊。在確定DHV、平均服務(wù)時間、收費(fèi)服務(wù)水平三個參數(shù)的基礎(chǔ)上，可利用運(yùn)籌學(xué)中的排隊論確定收費(fèi)車道數(shù)。計算公式如下:

式中:s為收費(fèi)車道數(shù);ρ為b與a的比值，稱之為收費(fèi)廣場交通強(qiáng)度;u為每一收費(fèi)車道交通強(qiáng)度，u＜1;a為平均來車時間，s，a=3 600/DHV;b為服務(wù)時間，s，各車型按組成比重和各自服務(wù)時間的加權(quán)平均值。

表1 湖南省主要收費(fèi)站運(yùn)營現(xiàn)狀

2.3 一次到位，功能完整原則

通過改擴(kuò)建，力求使所涉及收費(fèi)站通行能力和服務(wù)水平均有較大程度提高，力求一步到位，功能完整。

3 收費(fèi)站車道改擴(kuò)建基本類型及適用條件

根據(jù)各收費(fèi)站現(xiàn)狀特點(diǎn)、建設(shè)條件、交通需求發(fā)展?fàn)顩r和改擴(kuò)建目標(biāo)要求，涉及的改擴(kuò)建基本類型包括縱向擴(kuò)建車道(階梯式收費(fèi)站)、橫向擴(kuò)建收費(fèi)車道、擴(kuò)建復(fù)式收費(fèi)亭3種基本類型。

3.1 縱向擴(kuò)建收費(fèi)車道

3.1.1 適用條件

縱向擴(kuò)建收費(fèi)車道也稱階梯式收費(fèi)站，適用于服務(wù)能力不能滿足預(yù)測交通需求、計重收費(fèi)車輛比重大，但橫向用地受限，而收費(fèi)廣場縱向長度空間條件充足的主線收費(fèi)站。

3.1.2 方案設(shè)計要點(diǎn)

該方案是向收費(fèi)廣場縱向挖掘空間資源的手段，是收費(fèi)站車道擴(kuò)建的創(chuàng)新形式?？v向擴(kuò)建收費(fèi)車道，相當(dāng)于在原有收費(fèi)站的縱向新建一個收費(fèi)站，其改擴(kuò)建主要把握以下幾個要點(diǎn)。

1)新建收費(fèi)站主要參數(shù)的選取。階梯式收費(fèi)站一般設(shè)置在主線收費(fèi)站，按照規(guī)范，其主要參數(shù)應(yīng)按主線收費(fèi)站取值。但考慮到階梯式站建成后主要供小型客車使用，其指標(biāo)可適當(dāng)降低而按匝道收費(fèi)站收費(fèi)廣場參數(shù)選取。

2)與原有收費(fèi)站的關(guān)系處理。新建收費(fèi)站位置既可以選擇在原有收費(fèi)站上游，也可選擇在原有收費(fèi)站下游，但新建收費(fèi)站中心線與原有收費(fèi)站中心線的距離應(yīng)保證設(shè)置漸變段和停車收費(fèi)區(qū)的長度，一般為150～200 m。

3)收費(fèi)車道分類。為保證階梯式收費(fèi)站的功能效率，需對通過收費(fèi)站的交通進(jìn)行客貨分流處理。分流的原則是符合駕駛員行車習(xí)慣，以保證行車安全。根據(jù)高速公路行車特點(diǎn)，小型車行車速度快，一般靠內(nèi)側(cè)車道行駛，大型車行車速度慢，一般靠外側(cè)車道行駛，收費(fèi)站分流組織要符合這一規(guī)律，避免分流時出現(xiàn)車流交織，形成安全隱患。

3.2 橫向擴(kuò)建收費(fèi)車道

3.2.1 適用條件

該方案主要應(yīng)用在服務(wù)能力不能滿足預(yù)測交通需求、計重收費(fèi)車輛比重大，且橫向用地留有余地，但收費(fèi)廣場縱向長度受限的匝道式收費(fèi)站。

3.2.2 方案設(shè)計要點(diǎn)

橫向擴(kuò)建收費(fèi)車道，涉及到收費(fèi)廣場擴(kuò)建、收費(fèi)車道變道等重要問題，其改擴(kuò)建應(yīng)把握以下要點(diǎn)。

1)收費(fèi)廣場擴(kuò)建。在進(jìn)行收費(fèi)廣場橫向擴(kuò)建時，盡量保證擴(kuò)建施工在公路用地范圍內(nèi)進(jìn)行，可采用路肩擋墻或路堤擋墻收縮坡腳，最大程度減少新征用地，以保證項目按期實施。收費(fèi)廣場擴(kuò)建后，仍需滿足規(guī)范規(guī)定的廣場漸變段漸變率要求，對廣場前后的互通匝道、連接道路進(jìn)行相應(yīng)的線形優(yōu)化改造，以保證行車安全。

2)收費(fèi)車道變道。橫向擴(kuò)建收費(fèi)車道后，一般會導(dǎo)致原有進(jìn)出口收費(fèi)車道的變道。在進(jìn)行收費(fèi)車道變道時，要充分考慮變道對車輛行駛軌跡的影響，以保證行車安全。

3.3 擴(kuò)建復(fù)式收費(fèi)亭

3.3.1 適用條件

擴(kuò)建復(fù)式收費(fèi)亭類型主要應(yīng)用在服務(wù)能力不能滿足預(yù)測交通需求、小客車比重較大，不具備擴(kuò)建收費(fèi)車道空間條件的收費(fèi)站。

擴(kuò)建復(fù)式收費(fèi)亭，是指在不增擴(kuò)收費(fèi)廣場的情況下，同時在現(xiàn)有1條出口收費(fèi)車道1個收費(fèi)亭的基礎(chǔ)上，在收費(fèi)島上縱向增設(shè)1個以上收費(fèi)亭的收費(fèi)站改擴(kuò)建型式。增設(shè)復(fù)式收費(fèi)亭在山東等省份部分高速公路收費(fèi)站以及我省長益高速岳麓收費(fèi)站已經(jīng)成功實施。實踐表明，增加1個復(fù)式收費(fèi)站可以使收費(fèi)車道通行能力提高20% ～50%左右，而且小客車通行比例越高，效率越高，對于解決傳統(tǒng)節(jié)假日、黃金周收費(fèi)站交通量突增導(dǎo)致的擁堵問題具有很好的效果。擴(kuò)建復(fù)式收費(fèi)亭具有見效快、節(jié)約成本、充分利用收費(fèi)島縱向資源的特點(diǎn)，并且避免增擴(kuò)車道征地手續(xù)復(fù)雜、項目周期長、投資大等問題。

3.3.2 方案設(shè)計要點(diǎn)

復(fù)式收費(fèi)亭一般在傳統(tǒng)節(jié)假日、黃金周、高速公路應(yīng)急交通分流導(dǎo)致的交通量突增的情況下啟用。相對于既有收費(fèi)站而言，復(fù)式收費(fèi)亭發(fā)揮臨時功能，因此應(yīng)力求簡單、高效。復(fù)式收費(fèi)亭的擴(kuò)建主要涉及復(fù)式收費(fèi)亭與既有收費(fèi)亭的間距、上部收費(fèi)天棚擴(kuò)建等問題。

1)與既有收費(fèi)亭的間距。

長益高速公路岳麓收費(fèi)站復(fù)式收費(fèi)亭與既有收費(fèi)亭之間的距離為12 m。實際運(yùn)營表明，復(fù)式收費(fèi)站使既有收費(fèi)車道的通行能力提高20% ～30%，對于解決交通量突增的問題具有較好的效果，但也存在小客車沖關(guān)的問題。目前小客車長度一般小于5 m，商務(wù)車長度小于7 m，收費(fèi)亭間距在10 m以上時，常在兩收費(fèi)亭服務(wù)車輛中間停有待服務(wù)車輛，降低了通行效率，當(dāng)采用“一桿兩車”為車輛沖關(guān)創(chuàng)造了條件?？紤]輛小客車并行服務(wù)并留有一定的安全距離，本次復(fù)式收費(fèi)亭與既有收費(fèi)亭中心線之間采用6～8 m的間距。

2)收費(fèi)天棚擴(kuò)建。

為給收費(fèi)人員、繳費(fèi)司機(jī)創(chuàng)造良好的收費(fèi)環(huán)境，當(dāng)復(fù)式收費(fèi)亭超過原有收費(fèi)天棚邊界時，需對收費(fèi)天棚進(jìn)行擴(kuò)建。本次收費(fèi)天棚的擴(kuò)建，以對既有天棚頂部加寬為主，加寬過長時，增加支撐結(jié)構(gòu)。

4 臨長高速羊樓司收費(fèi)站改擴(kuò)建車道方案分析

根據(jù)調(diào)查，如圖1所示，羊樓司收費(fèi)站現(xiàn)有出口收費(fèi)車道共16個，橫向擴(kuò)建收費(fèi)車道需征地、拆遷，實施困難，收費(fèi)廣場縱向空間資源富足，具備縱向擴(kuò)建收費(fèi)車道的條件。通過收費(fèi)站車道理論計算，羊樓司收費(fèi)站擬采用階梯式收費(fèi)站進(jìn)行擴(kuò)建，新建階梯式收費(fèi)站建設(shè)6個標(biāo)準(zhǔn)車道。

圖1 改造前

如圖2所示，分別在原有收費(fèi)站上游(南側(cè)，靠近湖南)和原有收費(fèi)站下游(北側(cè)，靠近湖北)初步擬定兩個方案進(jìn)行比較。

1)工程規(guī)模的比較。上游方案、下游方案均不需征地拆遷，工程規(guī)模基本相當(dāng)。

圖2 改造后

2)交通功能比較。上游方案占用主站收費(fèi)車輛等待收費(fèi)的停車空間，使得廣場可停車輛大大減少，勢必使得車隊向高速公路主線延伸，形成交通瓶頸。下游方案位處車輛繳費(fèi)后的疏散區(qū)，停車要求少，對其不產(chǎn)生影響。

3)對交通安全的影響比較。上游方案在階梯式收費(fèi)站與主收費(fèi)站分流處(即小客車和大型客車分流處)形成彎道，上游大中型車分流至主收費(fèi)站時需在較高速度下完成由直線轉(zhuǎn)入彎道的過程，形成交通隱患。下游方案在階梯式收費(fèi)站與主收費(fèi)站合流處(即小客車和大型客車合流處)形成彎道，但主線下游車輛是由低速到高速、由彎道至直線的行駛過程，相對安全。

4)下游方案不形成新的交通瓶頸，有利于交通安全。故推薦下游方案。

5 結(jié)束語

本文根據(jù)收費(fèi)站改擴(kuò)建特點(diǎn)和條件，針對性的提出了三類方案。對省內(nèi)高速公路收費(fèi)站的改擴(kuò)建推行是滿足高速公路應(yīng)急交通管理的需要;是適應(yīng)全省高速公路實施計重收費(fèi)政策的需要;是提升湖南省交通“窗口”形象、建設(shè)和諧社會的需要。

但是，增加收費(fèi)車道是提高收費(fèi)站服務(wù)能力的途徑之一，充分發(fā)揮收費(fèi)站服務(wù)潛力是提高收費(fèi)站服務(wù)效率的重要手段。根據(jù)調(diào)查，目前收費(fèi)站運(yùn)營中，存在設(shè)備老化使得服務(wù)時間延長、收費(fèi)站人員不足導(dǎo)致有個別收費(fèi)站缺人等問題，建議對現(xiàn)有部分設(shè)施進(jìn)行升級改造、對必要的收費(fèi)站進(jìn)行人員擴(kuò)充、采用ETC技術(shù)等。

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