復(fù)雜路網(wǎng)條件下高速公路網(wǎng)絡(luò)交通分析

王 蔚

(天津市市政工程設(shè)計研究院，天津 300051)

0 引 言

根據(jù)交通部公布的交通運輸行業(yè)發(fā)展情況統(tǒng)計，截至2018年底，高速公路里程14.26萬km，增加0.61萬km；高速公路車道里程63.33萬km，增加2.90萬km。國家高速公路里程10.55萬km，增加0.33萬km。國家高速公路年平均日交通量為26 435輛，增長5.4%，年平均日行駛量為138 840萬車km，增長6.0%。總體來看，我國高速公路里程日益增多，高速公路網(wǎng)絡(luò)日益復(fù)雜化。

本文依托內(nèi)蒙古為融入“一帶一路”戰(zhàn)略，將原省際大通道改造為高速公路的項目。分析復(fù)雜路網(wǎng)條件下，高速公路與周邊國省道等輔助性通道的交通量的關(guān)系，并與傳統(tǒng)“四階段模型”分析結(jié)果進(jìn)行對比討論。

1 交通數(shù)據(jù)調(diào)查

對本項目改建的省際大通道，包括S105、S304、G303、G306、G111、G302等國省干線上設(shè)置10個24 h觀測點位，每15 min記錄一次?，F(xiàn)狀通道內(nèi)交通量在7 000～8 000 pcu/日范圍內(nèi)。高速公路整體的交通量集中在7 000～8 000 pcu/日。城市人口在20萬至40萬之間縣域聯(lián)系的國省干道交通量臨近城區(qū)約為6 000～7 000 pcu/日，遠(yuǎn)離城區(qū)約4 000～5 000 pcu/日。

2 交通量分擔(dān)比例影響因素

2.1 沿線城鎮(zhèn)分布密度

沿線人口城鎮(zhèn)分布密度是影響輔道交通量分擔(dān)比例的主要因素。高速公路主要承擔(dān)長距離出行，對運輸效益、舒適性、安全性要求比較高；而以國省干線為主的高速平行輔道承擔(dān)鄰近地區(qū)的中短途聯(lián)系較多，考慮客運的便利性和對貨運時效性要求不高的運輸主體優(yōu)先考慮。沿線城鎮(zhèn)分布密度高時，中短距離交通占比高，國省干道優(yōu)勢明顯；沿線城鎮(zhèn)分布密度低時，高速公路主要承擔(dān)過境長距離交通以及旅游交通等。

2.2 道路等級和路況

高速公路和平行輔道的技術(shù)等級和路況的對比，對交通量分擔(dān)比例也會產(chǎn)生很大的影響。

2.3 交通通道的飽和程度

當(dāng)高速公路上交通量趨于飽和時，高速公路的擁擠程度將大大增加，出行時間將會延長，服務(wù)水平將會下降，高速公路相對并行輔道的優(yōu)勢也會大為減少，高速公路分擔(dān)交通量比例的增加將會減緩。

2.4 人均地區(qū)生產(chǎn)總值

一般來說，項目影響區(qū)的人均地區(qū)生產(chǎn)總值越高，出行時對高速公路收費越不敏感，高速公路在速度和舒適性方面的優(yōu)勢，就使得交通量分擔(dān)的比例會有比較明顯的增加，高速公路分擔(dān)的比例就越大。

3 交通分擔(dān)比例確定

選取東部、中部、西部三條典型高速公路，包括滬寧高速江蘇段、連霍高速河南段、以及福銀高速寧夏段，統(tǒng)計全國范圍內(nèi)高速公路主道與輔路分擔(dān)比例的大致范圍。

分析統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，輔道交通量分擔(dān)比例占整個通道的25%～50%。東部地區(qū)輔道建設(shè)養(yǎng)護(hù)水平、路況相對較好，沿線城鎮(zhèn)分布密集短距離出行較多，因而東部地區(qū)輔道交通量分擔(dān)比例相對高于西部地區(qū)。

針對本項目輔道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)以三級公路為主，相對高速公路等級差距大，同時沿線城鎮(zhèn)密度較低，因而輔道占通道交通量整體不高。同時，考慮到本項目不同路段地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，結(jié)合本區(qū)域現(xiàn)狀交通數(shù)據(jù)統(tǒng)計中高速公路與輔道交通量分擔(dān)比例的分析，確定本項目不同路段高速與輔道分擔(dān)比例。白音查干至安業(yè)段、公主埂至經(jīng)棚段和草高吐至烏蘭浩特段沿線城鎮(zhèn)分布密度一般，地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相近，輔道分擔(dān)比例采用25%，大板至查白音他拉段沿線城鎮(zhèn)密集，國省道公路網(wǎng)銜接便捷，輔道分擔(dān)比例采用30%。

4 交通分析

由于研究項目為改擴(kuò)建高速公路項目，該路已運營多年，路段歷史交通量本身就能反映該路段上交通量的發(fā)展趨勢。因此，可以利用該路段的歷史交通量用基于運輸通道的交通量預(yù)測法來進(jìn)行預(yù)測。

在利用運輸通道歷史交通量來預(yù)測集阿高速公路交通量的過程中，通道主要包括三條道路，改建之前分別為省際大通道、國道303、省道307，經(jīng)過改造，國道303被改建為集阿高速公路輔路，因此將集阿高速公路、集阿高速公路輔路、省道307作為一個大運輸通道，未來發(fā)展趨勢相對穩(wěn)定。

分析項目運輸通道內(nèi)各道路的歷史交通量，以2017年數(shù)據(jù)為例，通道內(nèi)的交通量達(dá)12 540 pcu/d，交通量分擔(dān)比例自北向南分別是20%∶31%∶49%。

圖1 2017年通道斷面圖 圖2 2022年通道斷面圖

根據(jù)運輸通道歷史交通量找出其發(fā)展趨勢，運用彈性系數(shù)模型，考慮GDP發(fā)展特征、人口增長規(guī)模、城市化水平、交通量增長趨勢，求出運輸通道交通量增長率，計算出該運輸通道運營期初年(2022年)總交通量和運營期末年(2051年)分別達(dá)到14 481 pcu/d和80 157 pcu/d。

通過將省際大通道改造為高速公路，將G303改為高速公路輔道后，根據(jù)新項目建成后運輸通道內(nèi)各條道路的歷史條道路在未來年的服務(wù)水平、成本費用、通過時間和通行能力等因素，運用Logit概率模型來確定未來年各條道路在運輸通道內(nèi)所分擔(dān)的交通量。確定項目運營初年即2022年三條道路的分擔(dān)比例分別是18%∶25%∶57%。依據(jù)未來年的通道交通量和分擔(dān)比例，計算出該路段2022年項目通道交通量達(dá)到8 254 pcu/d。

5 討論與展望

本次分析結(jié)果與傳統(tǒng)交通“四步驟模型預(yù)測”結(jié)果誤差在10%以內(nèi)?！八牟襟E模型”為綜合考慮了區(qū)域生產(chǎn)力布局、路網(wǎng)特點、通道內(nèi)的交通分布特點，以區(qū)域內(nèi)現(xiàn)行的行政區(qū)劃為基礎(chǔ)，結(jié)合城鎮(zhèn)體系、產(chǎn)業(yè)布局、礦產(chǎn)資源、旅游資源分布，同時考慮擬建項目互通立交布設(shè)等因素，預(yù)測方式較為復(fù)雜。這種輔道分擔(dān)比的預(yù)測方式更為簡單，可在今后多用于項目前期研究。