國(guó)內(nèi)外高速公路客貨分離進(jìn)展研究

付春輝

（遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110166）

國(guó)內(nèi)外高速公路客貨分離進(jìn)展研究

付春輝

（遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110166）

為了掌握國(guó)內(nèi)外高速公路客貨分離模式進(jìn)展，通過(guò)文獻(xiàn)查閱、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研等手段，收集國(guó)內(nèi)外典型客貨分離高速公路案例，分析其客貨分離形式、橫斷面布置方法、專(zhuān)用車(chē)道設(shè)置等，總結(jié)提出我國(guó)客貨分離高速公路建設(shè)面臨的問(wèn)題，為客貨分離式高速公路改造提供技術(shù)參考。

高速公路；客貨分離；改擴(kuò)建；研究進(jìn)展

1 引言

多車(chē)道高速公路具有車(chē)道數(shù)多、交通流量大、車(chē)型復(fù)雜、車(chē)輛性能差異性大等特點(diǎn)，客貨混行高速公路已成為交通擁堵、事故頻發(fā)等問(wèn)題的焦點(diǎn)；特別是在我國(guó)目前公眾安全用路和駕車(chē)等意識(shí)有待提高，已通車(chē)的多車(chē)道客貨混行高速公路都存在不容忽視的安全問(wèn)題。為了提高公路服務(wù)水平，提高道路安全性，客貨分離高速公路理念先后在國(guó)內(nèi)外被提出，多車(chē)道高速公路實(shí)施貨客分離、建立貨 （客）專(zhuān)用車(chē)道已成為未來(lái)高速公路的發(fā)展趨勢(shì)。

客貨分離模式使得客車(chē)、貨車(chē)各行其道，從而改變客貨混行的交通模式，增加了交通的安全性和運(yùn)輸效率。美國(guó)從20世紀(jì)90年代就開(kāi)始對(duì)客貨分離高速進(jìn)行研究，美國(guó)新澤西收費(fèi)公路是首條建成的客貨分離式高速公路［1］，Dan Middleton和Steve Venglar從客車(chē)與貨車(chē)分離行駛經(jīng)濟(jì)可行性的角度進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)研究，指出實(shí)施貨車(chē)與客車(chē)分道行駛的條件［2~3］。本世紀(jì)初國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)客貨分流的研究才剛起步，但是進(jìn)程緩慢，且因用地條件、工程規(guī)模、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性等因素，在基本成型的高速公路網(wǎng)上進(jìn)行客貨分離改造有較大難度，因此我國(guó)目前客貨分離相關(guān)研究大多處于理論的描述階段。本文在論述客貨分離理念的基礎(chǔ)上，收集國(guó)內(nèi)外典型客貨分離高速公路案例，對(duì)其設(shè)計(jì)方法和貨車(chē)專(zhuān)用車(chē)道布置進(jìn)行總結(jié)，從而為沈山客貨分離高速公路設(shè)計(jì)提供參考。

2 客貨分離定義

客貨分離是指在道路運(yùn)輸中使用隔離或相對(duì)隔離的方式，使客車(chē)和貨車(chē)分道行駛，即根據(jù)車(chē)輛類(lèi)型和行車(chē)速度等因素建設(shè)相應(yīng)的交通設(shè)施，從而改變客車(chē)和貨車(chē)混行的交通模式，實(shí)現(xiàn)道路上客車(chē)和貨車(chē)分道行駛的一種道路系統(tǒng)［4］?？拓浄蛛x實(shí)現(xiàn)方式主要有以下幾種：車(chē)道限制、貨車(chē)專(zhuān)用車(chē)道、貨車(chē)專(zhuān)用交通設(shè)施、雙重組合車(chē)道等；雙重組合車(chē)道是指在車(chē)道的兩個(gè)方向上都具有相互分離的內(nèi)側(cè)道路和外側(cè)道路的客貨分離方式，內(nèi)側(cè)道路僅供客運(yùn)車(chē)輛行駛，而外側(cè)道路僅供貨運(yùn)車(chē)輛行駛 （如圖1所示）。

圖1 客貨分離雙重組合車(chē)道分離模式

3 美國(guó)客貨分離高速公路現(xiàn)狀

2001年開(kāi)始包括美國(guó)已經(jīng)開(kāi)展了客貨分流的研究。在美國(guó)阿拉巴馬交通廳2007年的報(bào)告中對(duì)比了兩種在美國(guó)城市高速公路上采用的道路管理措施：設(shè)置高占有率車(chē)輛通道和貨車(chē)專(zhuān)用道。美國(guó)國(guó)家貨運(yùn)合作研究計(jì)劃 （NCFRP）和美國(guó)國(guó)家高速公路合作研究計(jì)劃 （NCHRP）的聯(lián)合報(bào)告中對(duì)商用車(chē)專(zhuān)用道CMV（Commercial Motor Vehicle）的實(shí)施進(jìn)行了研究，主要討論了商運(yùn)車(chē)專(zhuān)用道的配置和設(shè)計(jì)關(guān)鍵要素［5~7］。

3.1 新澤西收費(fèi)公路 （NEW JERSEY TURNPIKE）

2007年，新澤西收費(fèi)公路管理局決定實(shí)施6號(hào)出口至9號(hào)出口的拓寬計(jì)劃，將原先的雙向六車(chē)道 （3-3）拓寬為雙向十二車(chē)道 （3-3-3-3）（如圖2所示），內(nèi)側(cè)車(chē)道專(zhuān)供小型車(chē)行駛，外側(cè)車(chē)道供小型車(chē)及大型車(chē)行駛，大型車(chē)優(yōu)先，并將該路段的立交改造成為客貨分離匝道，拓寬工程于2013年完工。

圖2 美國(guó)新澤西收費(fèi)公路客貨分離模式

新澤西收費(fèi)公路所用設(shè)計(jì)車(chē)型為WB-67，車(chē)型尺寸見(jiàn)圖3。

圖3 美國(guó)新澤西收費(fèi)公路設(shè)計(jì)車(chē)型 （WB-67）

新澤西收費(fèi)公路設(shè)計(jì)速度在13號(hào)出口以南設(shè)計(jì)速度為70mph（112.7km/h），以北為60mph（96km/h）。新澤西收費(fèi)公路拓寬前，6號(hào)出口與8號(hào)出口間為雙向6車(chē)道整體式斷面，8號(hào)出口后，過(guò)渡為客貨分離的雙重車(chē)道，與9號(hào)出口后的路段保持一致，圖4為拓寬前橫斷面布置情況［8］。

圖4 美國(guó)新澤西收費(fèi)公路擴(kuò)寬前橫斷面布置

拓寬工程實(shí)施后，斷面為客貨分離的雙向十二車(chē)道斷面 （3-3-3-3），各方向的內(nèi)側(cè)車(chē)道為小型車(chē)專(zhuān)用道，外側(cè)車(chē)道為大小型車(chē)混行車(chē)道。路基總寬度為258英尺 （78.64m），其中每車(chē)道寬度為12英尺 （3.66m），中間帶寬度為26英尺（7.92m），客貨分離分隔帶寬26英尺 （7.92m），內(nèi)外側(cè)車(chē)道均設(shè)置左、右側(cè)硬路肩，左側(cè)硬路肩均為5英尺 （1.52m），右側(cè)硬路肩均為12英尺（3.66m），土路肩寬度為6英尺 （1.83m），圖5為拓寬后橫斷面布置情況。

圖5 美國(guó)新澤西收費(fèi)公路擴(kuò)寬后橫斷面布置

內(nèi)外側(cè)車(chē)道間的隔離應(yīng)用42英寸高新澤西護(hù)欄，護(hù)欄不僅應(yīng)高于32英寸，且強(qiáng)度應(yīng)高于CMV耐壓值。護(hù)欄頂部應(yīng)為12英寸厚而非標(biāo)準(zhǔn)的6英尺厚，并應(yīng)更牢固的固定于底部。由于出口6以南的路段斷面為雙向六車(chē)道整體式斷面，對(duì)于兩種斷面間的過(guò)渡，采用如圖6的過(guò)渡方式，過(guò)渡長(zhǎng)度共3600英尺 （1097.28m）。

圖6 主線客貨分離交通組織方式

主線每隔一段距離，會(huì)設(shè)置一處掉頭車(chē)道作為容錯(cuò)設(shè)施，如圖7所示。

圖7 美國(guó)新澤西收費(fèi)公路擴(kuò)寬后容錯(cuò)設(shè)計(jì)

3.2 美國(guó)I-710公路走廊

I-710位于美國(guó)大洛杉磯地區(qū)，又被稱(chēng)為“長(zhǎng)灘高速” （Long Beach Freeway），是一條重要的城市高速路貨運(yùn)走廊，連接長(zhǎng)灘港口和洛杉磯至南加州的貨物集散中心和綜合鐵路樞紐［9］。

以前，I-710是雙向8到10車(chē)道的高速公路，隨著貨運(yùn)、客運(yùn)量增加，I-710走廊的交通擁堵、安全問(wèn)題日益嚴(yán)重，路面也受到比較嚴(yán)重的影響，因此，2001年到2005年，針對(duì)該公路進(jìn)行了一系列研究，其中最重要的一項(xiàng)研究成果就是提出了局部?jī)?yōu)化策略，包括提出了建設(shè)貨車(chē)專(zhuān)用道 （ECL,Exclusive Truck Facility）的計(jì)劃。

該貨車(chē)專(zhuān)用道采用客、貨完全分離的斷面形式，貨車(chē)道在客車(chē)專(zhuān)用道的一側(cè)，用地受限時(shí)，將采用貨車(chē)道高架的形式，各典型斷面示意圖見(jiàn)圖8~圖10。貨車(chē)專(zhuān)用道均為雙向四車(chē)道，每車(chē)道寬度為12英尺 （3.66m），左側(cè)硬路肩寬度為10英尺 （3.05m），右側(cè)硬路肩寬度為 12英尺（3.66m）。

圖8 I-710貨車(chē)專(zhuān)用道典型橫斷面 （1）

圖9 I-710貨車(chē)專(zhuān)用道典型橫斷面 （2）

圖10 I-710貨車(chē)專(zhuān)用道典型橫斷面 （3）

但貨車(chē)道高架的形式是較有爭(zhēng)議的提議，不少專(zhuān)家對(duì)此形式的安全性以及尾氣排放提出質(zhì)疑 ［10］。

3.3 美國(guó)I-5貨車(chē)通道

5號(hào)州際公路 （Interstate 5，簡(jiǎn)稱(chēng)I-5）是美國(guó)州際公路系統(tǒng)的一部份。北起華盛頓州與加拿大的邊界上，南連加利福尼亞州圣迭戈與墨西哥的邊界上，是南北走向公路最西的一條。全長(zhǎng)1381.29英里 （2，222.97km）。I-5連接美國(guó)西岸各大都會(huì)區(qū)，包括圣迭戈、洛杉磯、舊金山灣區(qū)、薩克拉門(mén)托、波特蘭和西雅圖／塔科馬。

19世紀(jì)70年代起，美國(guó)加州交通局就在大流量的互通式立交設(shè)置了貨車(chē)專(zhuān)用通道 （truck bypass lanes，即貨車(chē)只過(guò)境，不可下立交），并在洛杉磯地區(qū)附近建設(shè)了2.42英里長(zhǎng)的貨車(chē)專(zhuān)用路。為了建設(shè)貨車(chē)專(zhuān)用路，加州利用了洛杉磯北部平行于I-5的老路。

I-5貨車(chē)通道的橫斷面布置根據(jù)貨車(chē)道的位置有所不同，有時(shí)兩方向貨車(chē)道在主線兩側(cè)，有時(shí)在主線一側(cè)，其斷面圖見(jiàn)圖11、12。

圖11斷面Ⅱ?qū)嵟膱D

圖12斷面Ⅲ實(shí)拍圖

3.4 美國(guó)德克薩斯州運(yùn)輸走廊

2005年，美國(guó)德克薩斯州交通局提出了建設(shè)德克薩斯運(yùn)輸走廊 （Trans Texas Corridor，TTC）的概念。根據(jù)其定義，TTC并非一條單獨(dú)的路，而是美國(guó)德克薩斯州交通局規(guī)劃的全州范圍的交通網(wǎng)絡(luò)，包括公路客運(yùn)、貨運(yùn)、高鐵、通勤火車(chē)等多種交通方式，TTC將用近4000英里的道路網(wǎng)將德克薩斯州和其他州相連接，該走廊斷面最寬將達(dá)1200英尺 （365m），并且有斷面分離的貨車(chē)專(zhuān)用道。

TTC概念提出的典型橫斷面，該走廊在雙向六車(chē)道小型車(chē)專(zhuān)用道外側(cè)設(shè)置了分離式的貨車(chē)專(zhuān)用道，并在公路運(yùn)輸走廊一側(cè)設(shè)置了鐵路運(yùn)輸走廊，包括高鐵、普通通勤列車(chē)。TTC典型橫截面布置效果圖見(jiàn)圖13。

圖13 TTC典型橫斷面布置效果圖

設(shè)計(jì)指標(biāo)：

（1）雙向6車(chē)道小型車(chē)專(zhuān)用道，每車(chē)道12英尺 （3.66m），設(shè)計(jì)速度80mph（128.7km/h），總寬度為112英尺 （34.14m）；

（2）雙向4車(chē)道貨車(chē)專(zhuān)用道，每車(chē)道13英尺 （3.96m），總寬度為84英尺 （25.60m）；

（3）兩條200mph設(shè)計(jì)速度 （321km/h）的高鐵鐵路；

（4）兩條80mph設(shè)計(jì)速度 （128.7km/h）的通勤鐵路；

（5）兩條80mph設(shè)計(jì)速度 （128.7km/h）的貨運(yùn)鐵路；

（6）200英尺 （60.96m）公共設(shè)施區(qū)域，包括大型地下水管網(wǎng)、天然氣管道、通訊管網(wǎng)以及高架高壓電線；

（7）留有足夠安全空間已備未來(lái)擴(kuò)建需求。

4 加拿大客貨分離高速公路現(xiàn)狀

401號(hào)高速公路是橫穿加拿大東西的高速公路，起于與美國(guó)相鄰城市底特律東部的溫莎，終于魁北克區(qū)界線處，與通往蒙特利爾的20號(hào)公路相接，路線基本位于安大略湖北側(cè)，全長(zhǎng)760km。全線以雙向六車(chē)道和雙向四車(chē)道為主，八車(chē)道以上的多車(chē)道主要集中在大城市附近。401號(hào)高速公路是東西干線高速公路，多倫多路段穿越城市組團(tuán)，因此該段交通量很大，車(chē)道數(shù)也很多，斷面形式復(fù)雜，互通立交密集，平均間距僅為2.2km，為了保證交通安全，401號(hào)高速公路橫斷面采用了主線+輔線 （express+collection）分離式斷面形式，過(guò)境快速交通通過(guò)主線行駛，集散交通通過(guò)輔線行駛，主線和輔線之間進(jìn)行硬隔離。

401號(hào)高速公路橫斷面布置采用主線+輔線形式，設(shè)置中央分隔帶及同向分隔帶，主線和輔線均設(shè)置左右側(cè)硬路肩，行車(chē)道和硬路肩的寬度均為3.60m。主線的同一方向車(chē)道數(shù)最少為3條，一般情況為4條，有的路段為5條，輔線同一方向車(chē)道數(shù)一般為3~4條，在互通立交加減速車(chē)道匯入或駛出路段有時(shí)達(dá)到5條。典型橫斷面布置見(jiàn)圖14。

圖14 主線+輔線全景

在城際高速公路路段，主線和輔線的車(chē)輛不限車(chē)型，對(duì)于鄉(xiāng)村高速公路路段且交通量較大時(shí)，則采用同向分幅式斷面，車(chē)輛實(shí)行分類(lèi)型行駛。主線與輔線之間的交通流轉(zhuǎn)換由Transfer完成，Transfer是主線與輔線之間的聯(lián)絡(luò)道，Transfer根據(jù)交通量的大小、互通立交的間距以及道路兩側(cè)的限制條件可采用不同的形式。平面上的轉(zhuǎn)換見(jiàn)圖15。

圖15 平面上的轉(zhuǎn)換

401高速也存在部分整體式路基路段，整體-分離路基過(guò)渡段的形式及長(zhǎng)度見(jiàn)圖16。

圖16 整體—分離式斷面過(guò)渡段

401號(hào)高速公路互通立交密集，斷面采用了主線+輔線的形式，主線與輔線之間進(jìn)行硬隔離?；ネ⒔辉训乐慌c輔線進(jìn)行連接，即與外側(cè)的輔線相接。圖17是401號(hào)公路互通式立交的集中典型形式。

圖17 401號(hào)高速公路上互通立交形式

5 我國(guó)深圳水官高速公路客貨分離

深圳水官高速公路為 “六改十”的高速公路項(xiàng)目，全長(zhǎng)20.14km，見(jiàn)圖18。2009年進(jìn)行擴(kuò)建，擴(kuò)建路線全長(zhǎng)13.465km。擴(kuò)建采用設(shè)計(jì)速度為80km/h的內(nèi)側(cè)雙向六車(chē)道高速公路＋外側(cè)雙向四車(chē)道輔道的橫斷面形式，內(nèi)外側(cè)車(chē)道用雙黃線分隔，路基寬度50m，中央分隔帶1.0m，路緣帶0.5m，車(chē)道5×3.75m，右側(cè)硬路肩4.0m，土路肩0.75m；互通立交平均間距 2km，最小間距1.3km。

圖18 深圳水官高速公路

深圳水官高速公路采用的是內(nèi)側(cè)雙向六車(chē)道高速公路+外側(cè)雙向四車(chē)道輔道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，其距離互通立交出口2km處時(shí)，提示駕駛員出口位置。由內(nèi)至外分別為小客車(chē)道、小型車(chē)道、小型車(chē)道、大型車(chē)道、大型車(chē)道。水官高速公路內(nèi)側(cè)3車(chē)道為小型車(chē)車(chē)道和遠(yuǎn)程車(chē)道，主要通行小型車(chē)量和遠(yuǎn)距離的車(chē)輛；外側(cè)2車(chē)道，區(qū)域內(nèi)近距離交通和大型車(chē)輛。內(nèi)側(cè)3車(chē)道與外側(cè)2車(chē)道之間以黃線強(qiáng)制分隔，以減少車(chē)輛內(nèi)外穿插，提供通行效率、速度，提高安全性。

6 國(guó)內(nèi)外客貨分離模式啟示

（1）多車(chē)道高速公路客貨分離能夠提高行車(chē)安全性，事故形態(tài)有所改變

I-95新澤西段改擴(kuò)建后，億車(chē)公里事故率整體下降約30%。客貨分離后，事故發(fā)生的形態(tài)也出現(xiàn)了新的特點(diǎn)，比如外側(cè)車(chē)道 （貨車(chē)專(zhuān)用道）整體事故率高于內(nèi)側(cè)車(chē)道 （客車(chē)專(zhuān)用車(chē)道），且多為側(cè)向碰撞，但內(nèi)側(cè)車(chē)道單車(chē)事故以及嚴(yán)重事故較多，多是由于超速行駛導(dǎo)致的。

（2）應(yīng)制訂多車(chē)道高速公路客貨分離貨車(chē)專(zhuān)用車(chē)道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

雖然，無(wú)論從通行能力提升還是交通安全性改善的角度，建設(shè) （或改建）客貨分離式高速公路都是行之有效的方法。但是，客貨分離后也會(huì)帶來(lái)新的問(wèn)題，貨車(chē)專(zhuān)用道 （或?qū)Ｓ寐罚?yīng)在設(shè)計(jì)階段注重提升本質(zhì)安全性。特別在我國(guó)貨車(chē)性能普遍相對(duì)較差的情況下，應(yīng)對(duì)貨車(chē)專(zhuān)用道 （或?qū)Ｓ寐罚┑年P(guān)鍵設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)研究，盡快制訂多車(chē)道高速公路客貨分離貨車(chē)專(zhuān)用車(chē)道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以供設(shè)計(jì)、建設(shè)提供理論依據(jù)，避免設(shè)計(jì)時(shí)將貨車(chē)道按小客車(chē)作為設(shè)計(jì)車(chē)型選取指標(biāo)帶來(lái)的安全隱患。

［1］D.Middleton,A.Clayton,C.Quiroga,et al.Truck Accommodation Design Guidance［R］.Texas Transportation Institute, Texas A&M University,College Station,TX,July 2003.

［2］Dan Middleton,Steve Venglar,Cesar Quiroga,Dominique Lord, and Debbie Jasek.Strategies for Separating Trucks From Passenger Vehicles:Final Report.［Research Report］2006.

［3］馬捷.高速公路客貨分離改造的方案選擇和評(píng)價(jià)體系研究［D］.長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2015.

［4］中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部.公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則：JTG/ T D21-2014［S］.北京：人民交通出版社，2014.

［5］Glauz W D.Expected traffic conflict rate and their use in predicting accidents,evaluation method and design and design and operational effects of geometric［C］.Washington,D.C:TRR，1985:1026.

［6］周俊昌，常玉林，郭敏.基于交通沖突技術(shù)的高速公路安全評(píng)價(jià) ［J］.重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào) （自然科學(xué)版），2011（5）：974-977.

［7］Johan J.0，Andreas Tapani.Comparison of Car-following Models［R］.Swedish National Road and Transport Research Institute,2004.

［8］沈強(qiáng)儒，楊少偉，趙一飛，等.基于交通沖突小間距互通立交區(qū)域安全性評(píng)價(jià)方法 ［J］.系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2015（1）：160-167.

The Research on Progress of Highway Passenger and Freight Separation at Home and Abroad

FU Chun-hui

In order to understand the progress of domestic and international highway separation of car and truck,this article collected typical cases through information retrieval and site survey.Moreover,the problem of passenger and truck separation highway in China was put forward and summarized after analyzing the types,cross-sectional layout method and exclusive lane,which provides the technical reference for renovation of car and truck separation highway.

highway,separation of passenger and freight,reconstruction,research progress

U491.2

A

1008-3812（2017）02-008-05

2016-12-29

2015年度遼寧省交通廳科研課題 （201529）。

付春輝 （1981— ），男 ，遼寧建平人，高級(jí)工程師。研究方向：高速公路設(shè)計(jì)。