主線收費(fèi)站交通量與通行能力分析研究

朱　琳，劉洋洋

（安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230088）

1　概述

收費(fèi)站的通行能力是指特定的道路、交通條件下，合情合理地通過收費(fèi)站的最大交通量[1]。收費(fèi)站的通行能力直接影響路段的通行能力，進(jìn)而影響整個(gè)路段的服務(wù)水平。收費(fèi)站通行能力的提高，可以提高整個(gè)路段的服務(wù)水平，因此對(duì)現(xiàn)有收費(fèi)站過往交通量大小、車型組成的分析研究，對(duì)提高收費(fèi)站服務(wù)水平很有幫助。下面就以某高速公路的主線收費(fèi)站的交通量為列，對(duì)交通量和服務(wù)水平進(jìn)行分析。

2　交通量現(xiàn)狀及交通量預(yù)測(cè)

2.1　交通量現(xiàn)狀

該主線收費(fèi)站2014年1月至2016年8月出口交通量見表1。

表1　2014年1月至2016年8月出口交通量　veh/d

調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，主線收費(fèi)站2014年1月至2016年8月年平均交通量為5 021 veh/d，折算小客車后為11 487 pcu/d。在交通組成中，客車占45.2%，貨車占54.8%。

2.2　交通量預(yù)測(cè)

2.2.1交通量增長(zhǎng)率

未來各影響區(qū)的客、貨車交通量增長(zhǎng)率采用彈性系數(shù)法確定（見表2），即：

式中：Rk、Rh分別為未來各影響區(qū)客、貨車交通量增長(zhǎng)率，%；Tk、Th分別為未來各影響區(qū)客、貨車交通量對(duì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的彈性系數(shù)；E為未來各影響區(qū)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值增長(zhǎng)率，%。

表2　未來各影響區(qū)客、貨車交通量對(duì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的彈性系數(shù)

交通量增長(zhǎng)率見表3。

2.2.2交通量預(yù)測(cè)

該項(xiàng)目通道交通量見表4。

考慮新建項(xiàng)目，轉(zhuǎn)移交通后的主線收費(fèi)站交通量見表5。

表3　交通量增長(zhǎng)率

2.2.3春運(yùn)高峰時(shí)段交通量預(yù)測(cè)（春節(jié)前十天至春節(jié)后十天）

通過對(duì)該高速及周邊高速公路春運(yùn)期間交通量調(diào)查分析，春節(jié)前農(nóng)歷十二月二十二左右交通量開始加大，二十七至二十九達(dá)到單日最高峰，三十至新年初四交通量較小，初五交通量開始迅速回升，初六至初十處于高峰期。在春節(jié)前十天至正月初十的時(shí)間段，路段交通量是年平均日的2.8倍左右。

春運(yùn)期間高速公路交通量具有方向不均勻性較大、小客車比重高等特點(diǎn)。在春運(yùn)期間，節(jié)前農(nóng)歷十二月二十六至節(jié)后初十，客車比重在80%以上，其中初三客車比重高達(dá)93%。

2014年、2015年、2016年春運(yùn)期間交通量增長(zhǎng)率分別為39.9%、31.4%和11.6%，下降明顯。路段通行能力限制了交通量的增長(zhǎng)。

根據(jù)調(diào)查，結(jié)合春運(yùn)期間交通出行特點(diǎn)，春運(yùn)期間交通量分析參數(shù)取值如下：

（1）方向不均勻系數(shù)采用0.68；

（2）高峰小時(shí)系數(shù)取值0.083（采用交通量最大的4個(gè)小時(shí)平均）。

（3）路段通行能力控制交通總量。春運(yùn)期間，路段采用四級(jí)服務(wù)水平下線（V/C=0.9）。

（4）春運(yùn)客車交通量與年均交通量比重取2.8～3.4，貨車交通量取年均車輛的0.5。

表6為春運(yùn)高峰時(shí)段交通量預(yù)測(cè)結(jié)果。

3　通行能力測(cè)算

3.1　通行能力測(cè)算

考慮收費(fèi)道口可以采用復(fù)式收費(fèi)方式增加道口通行能力，結(jié)合采用復(fù)式收費(fèi)模式對(duì)不同擴(kuò)建方案的通行能力進(jìn)行驗(yàn)算（根據(jù)相關(guān)資料，每增加一個(gè)復(fù)式收費(fèi)道口通行能力可以增加60%～70%，考慮交通流組成中貨車比重較高，增加通行能力取60%）。通行能力驗(yàn)算結(jié)果見表7。

從表7可以看出，擴(kuò)建至10個(gè)收費(fèi)道口時(shí)，并采用復(fù)式收費(fèi)模式，在2032年前，收費(fèi)站均可以維持在三級(jí)服務(wù)水平以上[1]。

表4　本項(xiàng)目通道交通量

表5　轉(zhuǎn)移交通后的主線收費(fèi)站交通量

表6　春運(yùn)高峰時(shí)段交通量預(yù)測(cè)結(jié)果

表7　通行能力驗(yàn)算結(jié)果

3.2　春運(yùn)高峰時(shí)段通行能力測(cè)算

根據(jù)春運(yùn)高峰時(shí)段交通量預(yù)測(cè)結(jié)果，至2040年高峰期交通量見表8。

表8　至2040年高峰期交通量

表8計(jì)算公式為：

式中：DHV為單向設(shè)計(jì)小時(shí)交通量，pcu/h；AADT為春運(yùn)高峰時(shí)段預(yù)測(cè)年平均日交通量，pcu/d；R為大中型貨車占有率（表8取值為客3、客4、貨2、貨3類4種車型占有率[4]）；K為設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)[3]（本項(xiàng)目取0.1）；D為方向不均勻系數(shù)[3]（本項(xiàng)目取0.52）。

從表8可以看出，擴(kuò)建至10個(gè)收費(fèi)道口時(shí)，并采用復(fù)式收費(fèi)模式，在2030年前，收費(fèi)站可以滿足春節(jié)高峰期通行能力的需求。

考慮到高峰時(shí)段交通量較平時(shí)激增約40%，且小客車比重較高，總體持續(xù)時(shí)間短（節(jié)假日前后），可采取增加臨時(shí)復(fù)式收費(fèi)等應(yīng)急方案，因此本次采用年平均日交通量[3]作為計(jì)算依據(jù)，僅對(duì)節(jié)假日通行能力進(jìn)行驗(yàn)算分析。

4　結(jié)論

通過對(duì)主線收費(fèi)站交通量的大小、車輛組成的分析研究，測(cè)算出收費(fèi)站的服務(wù)水平。通過這些數(shù)據(jù)分析可以得出以下結(jié)論：

（1）貨車通過收費(fèi)站服務(wù)時(shí)間較長(zhǎng)，特別是過綠色通道的綠色車輛，需要檢查貨物，需要非常長(zhǎng)的服務(wù)時(shí)間，因此貨車比重較大的收費(fèi)站一般服務(wù)水平不高。隨著科技的進(jìn)步，可以通過對(duì)設(shè)備升級(jí)等電子手段技術(shù)的更新，降低貨車的通行時(shí)間，從而提高收費(fèi)站的服務(wù)水平。

（2）一般在節(jié)假日期間，小客車的交通量增長(zhǎng)較快，可以通過提高ETC普及率，實(shí)現(xiàn)掃碼支付等技術(shù)手段來提高通行能力，減少排隊(duì)時(shí)間。

（3）通過設(shè)置復(fù)式收費(fèi)亭可以在一定程度上提高收費(fèi)站的通行能力，但是提升有限，需要配合良好的管理，才能將復(fù)式收費(fèi)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來。