高速公路運(yùn)營(yíng)車輛荷載統(tǒng)計(jì)分析

(廣州大學(xué)　廣東　廣州　510006)

一、引言

自改革開放以來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，無(wú)論日交通流量還是車輛重量都有明顯的提高，導(dǎo)致公路交通運(yùn)輸愈發(fā)繁重，公路橋梁超負(fù)荷運(yùn)營(yíng)，各種損壞嚴(yán)重的問題不斷發(fā)生。超載超重車輛屢禁不絕、愈演愈烈[1-2]。而車輛荷載作為橋梁承受的基本可變荷載之一，在橋梁的設(shè)計(jì)與檢測(cè)評(píng)估的等方面都占有重要地位。那么現(xiàn)在橋梁的交通量是多少？通過的車輛有多重，重到什么程度，對(duì)橋梁產(chǎn)生的效應(yīng)有多大？等等。針對(duì)這些問題，由于車輛荷載模型有許多參數(shù)來描述，包括車重，車長(zhǎng)，軸距以及車輛在橋上的位置等等。這些參數(shù)都是高隨機(jī)變量，每個(gè)地方每條高速都不一樣，各地高速的數(shù)據(jù)都有其獨(dú)特性和區(qū)域性。鑒于此，本文基于京珠高速公路粵北段收費(fèi)站兩個(gè)貨車道在2014年1～3月內(nèi)總共125647個(gè)動(dòng)態(tài)稱重車輛荷載實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析運(yùn)營(yíng)車輛車重、軸重現(xiàn)狀與超載情況。

二、運(yùn)營(yíng)車輛荷載特征以及參數(shù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律

(一)車重

京珠澳高速是一條首都放射型國(guó)家高速，是連接北京和珠海、香港、澳門等南部重要城市的高速公路，為中國(guó)的南北交通大動(dòng)脈。本文根據(jù)動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)(WIM)車輛荷載實(shí)測(cè)稱重?cái)?shù)據(jù)，對(duì)連續(xù)3個(gè)月所測(cè)得的車輛荷載按五種軸型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出車重?cái)?shù)字特征，見表 1。

表1　京珠高速車輛總重總體分布數(shù)字特征

表2　京珠車重的總體分布情況統(tǒng)計(jì)

由表1可知，統(tǒng)計(jì)顯示，車輛信息采集系統(tǒng)在貨車道共測(cè)得125646輛汽車。按照不同車型(根據(jù)軸數(shù)劃分)，六軸車車輛總數(shù)為 90887輛，占車流總數(shù)的 72.34%。六軸車不僅數(shù)量上占比較多，而且較易出現(xiàn)重車，往往控制著中小跨徑橋梁汽車荷載效應(yīng)值。而二軸、三軸、四軸和五軸車分別占車流總數(shù)的9.85%、4.09%、11.21%和2.52%；

由表2可知，二軸車車重主要在15噸以內(nèi)，三軸車車重在30噸以內(nèi)，最重車重也不超過45噸，而四軸車大部分分布在30-45噸之間，但有少部分能達(dá)到75～90噸，雖然五軸車的數(shù)量在總車輛當(dāng)中的比例不大，但也有22.55%的車輛在45噸以上。而六軸車大部分在45-60噸之間。但也有超過90噸的重車。

值得注意的是，在所有統(tǒng)計(jì)車輛中，同時(shí)實(shí)測(cè)車重最大值為 112.9 t 是車重標(biāo)準(zhǔn)值[3]的 2.3倍。證明了京珠奧高速的車輛荷載超載問題十分嚴(yán)重，需要引起關(guān)注。

(二)軸重

根據(jù)動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)(WIM)車輛荷載實(shí)測(cè)稱重?cái)?shù)據(jù)，對(duì)連續(xù)3個(gè)月所測(cè)得的車輛荷載按五種軸型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)其軸重總體分布數(shù)字特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)以及分析，如表3、表4所示：

表3　京珠高速車輛軸重總體分布數(shù)字特征

表4　京珠軸重的總體分布情況

由表3和表4數(shù)據(jù)表明：二軸車和三軸車的軸重主要分布在5噸以內(nèi)，但也有個(gè)別軸重特別重甚至達(dá)到25噸到30噸，其變異系數(shù)較大。對(duì)于四軸車、五軸車以及六軸車這三種重車，大部分軸重在5噸到10噸之間。其最大軸重分別為31.3噸，28.8噸以及28.7噸，變異系數(shù)也較為相近。所以對(duì)于橋梁特別是小跨徑而言，不僅要考慮四軸車、五軸車以及六軸車這三種重車的影響，也要兼顧考慮二軸車和三軸車的超重車輛，因?yàn)槠鋵?duì)橋梁的荷載效應(yīng)也不容忽視。

三、結(jié)論

本文對(duì)京珠高速公路WIM動(dòng)態(tài)稱重實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，分別統(tǒng)計(jì)了車重和軸重等特征值。得出計(jì)重超限車輛分別為四軸車，五軸車以及六軸車，這與這三種車輛為重型貨車密切相關(guān)。而另外京珠奧高速(粵北段)的總體超重情況不容樂觀，相關(guān)計(jì)重繳費(fèi)政策的效果仍需繼續(xù)收集后期數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

【參考文獻(xiàn)】

[1]羅蓉暉.公路超載限載運(yùn)輸問題的研究[D].蘭州：蘭州大學(xué),2013.

[2]王濤，韓萬(wàn)水，黃平明．公路橋梁交通荷載研究現(xiàn)狀及展望[J]．建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2010.27(4)31-37

[3]GB 1589- 2016,汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值[S].