多車道高速公路的思考

秦磊

摘 要：本文從什么是多車道高速公路、多車道高速公路面臨的問題、國內(nèi)外現(xiàn)狀、通行能力分析以及路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面選擇等五個方面對多車道高速公路進(jìn)行分析，多車道高速公路是我們面臨的新挑戰(zhàn)，也是再上新臺階的機(jī)遇，希望通過努力，為交通行業(yè)做出新貢獻(xiàn)，為我省高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目帶來啟示。

關(guān)鍵詞：多車道高速公路;通行能力;路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國高速公路交通量穩(wěn)步上升，骨干路網(wǎng)已經(jīng)分步驟開展改擴(kuò)建工作。從全國范圍看，目前高速公路大部分為四車道改擴(kuò)建成為八車道，我省的沈大高速、沈四高速以及沈陽繞城高速也是如此。但是對于骨干路網(wǎng)中的部分重要路段，八車道也難以滿足今后交通發(fā)展需求，需要改擴(kuò)建為更多車道，例如沈山高速公路部分路段就面臨著這樣的問題。

1 什么是多車道高速公路

《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿）：具有雙向六個及以上車道且采用分車道進(jìn)行交通組織的高速公路。

目前國內(nèi)四車道以上的高速公路車道數(shù)量多為八車道，雖然與最常見的四車道有所不同，但本質(zhì)特征變化不大。但若再增加至十車道或更多車道，則不是車道數(shù)量簡單地增加，而是帶來了在交通流特征、車道設(shè)計(jì)、運(yùn)營管理等多方面與以往不同的特點(diǎn)，可以說由量變轉(zhuǎn)化為質(zhì)變。

今天論述的“多車道”，就著重集中在十車道或更多車道。

由于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的缺乏，我們面臨著許多前所未遇的難題與挑戰(zhàn)，很多方面需要從原理入手，挖掘深層，探索規(guī)范背后的故事。

2 多車道高速公路面臨的問題

2.1 交通特點(diǎn)

交通量——巨大;

車型組成——復(fù)雜;

橫斷面形式——多樣;

安全隱患——相對較多。

2.2 需重點(diǎn)解決的問題

通行能力分析;

橫斷面形式選擇;

車道劃分與控制。

3 多車道高速公路國內(nèi)外現(xiàn)狀

3.1 國外

國外雙向十車道及以上高速公路主要在城市中心區(qū)域內(nèi)，多是兩條及以上主要公路的合并段，長度一般在40公里左右，隨著路線遠(yuǎn)離城市中心區(qū)域，車道數(shù)也隨之減少。

斷面形式采用整體式和分離式的均有。因多車道高速公路主要集中在城市中心區(qū)域，受限較多時采用整體式斷面，有條件時則采用分離式斷面。分離式斷面主要采用的是快速與集散分離的方式，互通立交主要與外側(cè)集散車道連接，在有條件時通過左側(cè)流出右側(cè)匯入的方式與快速車道連接。

3.2 國內(nèi)

如前述，尚無十車道高速公路實(shí)例。深圳水官高速公路通過“擦邊球”的方式做成十車道。即建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為八車道，由于互通立交間距較近，平均僅2 km左右，輔助車道通長設(shè)置，形成了實(shí)際的十車道。

4 通行能力分析

現(xiàn)行《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》關(guān)于通行能力的相關(guān)規(guī)定主要源于我國“九五”研究成果，當(dāng)時我國高速公路發(fā)展處于起步階段，規(guī)模很小，基本上都是四車道高速公路，對多車道高速公路缺乏研究。另外我國通道類的高速公路大貨車比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國家水平。目前分析方法對于貨車比例低于30%較為準(zhǔn)確，超過這個范圍值將不適用。國內(nèi)高速公路貨車組成比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于30%，特別是像沈山高速大貨車比例更是高達(dá)80%左右，再規(guī)范的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不能準(zhǔn)確反映實(shí)際通行能力。

多車道高速公路的通行能力需要通過對每個車道的通行能力進(jìn)行分析，考慮車道之間的互相影響，來集成全斷面的通行能力。

根據(jù)研究，多車道高速公路基本路段單車道的通行力不低于四車道高速公路。在互通立交區(qū)范圍內(nèi)，由于車輛進(jìn)入主線的干擾，車道數(shù)越多，交通量越大，出入主線的交通流量越大，主線單車道通行能力呈現(xiàn)降低趨勢。由于互通立交影響范圍較大，互通立交段落的通行能力是需要重點(diǎn)考慮的。

5 路基橫斷面選擇

在車道數(shù)量基本明確后，路基橫斷面形式的選擇，幾乎是最首要的問題——整體式斷面，還是分離式斷面？

5.1 整體式斷面

對于整體式斷面多車道高速公路，最大的隱患在于車輛換道的沖突增多，進(jìn)出互通立交橫移距離增長，對通行能力，特別是安全性影響較大。

對策一，客貨分道行駛。

從車道管理方面入手，實(shí)施客車、貨車分道行駛，通過客貨道之間設(shè)置黃色實(shí)線的標(biāo)線，可以改善不同車型之間因速度差導(dǎo)致的通行效率和安全性降低的問題。

在基本路段上，車道變換主要由于同一車道內(nèi)車輛的速度差而引發(fā)的超車，以及車道間車輛分布不均衡而引起。以上兩種換車道行為都形成了沖突，容易導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。

若不考慮客貨分道行駛，十車道高速公路的沖突數(shù)為：

C5=5*4+5！/（3?。?-3）！）=30。

若將客貨分離，在基本路段上除不遵守交通規(guī)則外，基本可以確定僅僅在小客車之間進(jìn)行換車道。同時車道劃分可以考慮由內(nèi)至外車輛運(yùn)行速度降序排列，將各車道間運(yùn)行車速差降到最低。以半幅五車道為例，內(nèi)側(cè)起第一條為小客車行車道，第二條為小客車和大客車，中間車道為小貨車、中貨車、大貨車和拖掛車，右側(cè)兩條為大貨車和拖掛車行車道。這樣可大大降低沖突數(shù)，C5=C2+C3=2+7=9。

這種車道管理方式使得十車道高速公路的沖突數(shù)由30降低到9，十二車道高速公路的沖突數(shù)由50降低到16，降低事故了發(fā)生概率，形成較好的運(yùn)營安全特性。

對策二，設(shè)置左側(cè)硬路肩。

為內(nèi)側(cè)車道行駛的車輛在遇到緊急情況時提供臨時停車地點(diǎn)是左側(cè)硬路肩最重要的作用。根據(jù)相關(guān)研究，高速公路事故約50%是由單車引起的，引起單車事故的主要原因依次是爆胎、超速、措施不當(dāng)?shù)?，這三種占單車事故總數(shù)的75%。

當(dāng)內(nèi)側(cè)車道車輛發(fā)生爆胎等突發(fā)情況時，若左側(cè)沒有臨時停靠地帶，車輛將突然以極低速向右側(cè)長距離橫移，極易發(fā)生碰撞事故。如駕駛員突然發(fā)現(xiàn)前方停放的事故車輛占了行車道或部分侵占行車道，但來不及停車，這時就可以利用左側(cè)硬路肩避讓事故車輛，避免了連續(xù)惡性碰撞事故的發(fā)生。同時可為中央分隔帶中的設(shè)施維護(hù)養(yǎng)護(hù)提供安全操作的空間，冬季可作為除雪堆雪養(yǎng)護(hù)的作業(yè)平臺。當(dāng)公路路基、路面、橋涵維修養(yǎng)護(hù)時，可以作為臨時通行、周轉(zhuǎn)交通的車道，提高通行能力。當(dāng)內(nèi)側(cè)發(fā)生事故時，可以作為救援車道使用。

為滿足上述功能，左側(cè)硬路肩寬度應(yīng)考慮以下因素：

①硬路肩上?？康能囕v的駕駛員和乘客能打開兩側(cè)車門，安全離開車輛。

②相鄰的行車道上正在行駛的車輛不會刮擦或碰撞到硬路肩上停靠的車輛。

③硬路肩上?？康能囕v不會對相鄰行車道上車輛正常行駛造成不利影響。若相鄰行車道上行駛中的車輛和硬路肩上?？康能囕v之間的安全側(cè)向距離不足，行車道上車輛就會侵占到其它車道上，對安全不利。

通過以上分析，左側(cè)硬路肩寬度宜采用2.5 m～3.0 m，最好為3.0 m。

對策三，互通立交出口提前預(yù)告。

由于內(nèi)側(cè)車道與互通立交出口流出匝道的橫向距離較遠(yuǎn)，需要對出口提前預(yù)告，提前預(yù)告的距離應(yīng)考慮以下因素：

①駕駛員在內(nèi)側(cè)車道對交通標(biāo)志的反應(yīng)距離。

②車道變換時車輛行駛距離。

如此，互通立交出口需比一般高速更加提前預(yù)告，特別是在內(nèi)側(cè)設(shè)置標(biāo)志，引導(dǎo)車輛提前并道，使內(nèi)側(cè)行駛的車輛有足夠的時間采用選擇性換車道，而不是強(qiáng)制性換車道完成車輛駛出。

5.2 分離式斷面

采用分離式斷面，可以避免一個斷面上車道數(shù)量過多的問題，但又會帶來內(nèi)側(cè)主線與外側(cè)輔線功能劃分、車輛分流方式的問題。

①外側(cè)通行貨車。外側(cè)通行貨車，與一般高速公路行駛習(xí)慣相同，容易為公眾接受。重量輕的客車走行運(yùn)營多年的老橋，載重量大的貨車走行新建橋梁，老橋維修加固工程量可以降低，主線與輔線耐久性總體上也比較平衡。

如果不對互通立交進(jìn)行大規(guī)模改造，外側(cè)輔線需要在立交區(qū)采用高架橋型式通過。若考慮到立交區(qū)范圍內(nèi)縱面起伏較大，大貨車行駛意愿較低，也可改造互通立交，將立交出入匝道改為與外側(cè)輔線相接。

不論何種方式，都存在互通立交左側(cè)流入流出，與行駛習(xí)慣不符的問題。

就沈山高速省界至錦州段而言，大貨車比例較高，即便采用3車道主線+3車道分離式輔線，也只能利用外側(cè)分離車道承擔(dān)長途貨運(yùn)車輛出行，形成長途貨運(yùn)通道，無法令全部貨車走行輔線。

②外側(cè)通行中小型車。外側(cè)分離車道通行中小型車，利用中小型車重量輕，動力性能好的特點(diǎn)，可以采取適當(dāng)降低縱坡標(biāo)準(zhǔn)、減少路面厚度等措施形成輕型高速公路。但服役多年的老橋還需承載日益加重的貨車，維修加固工程量較大，特別是考慮到交通部在醞釀修訂《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，加大荷載標(biāo)準(zhǔn)，這部分影響也不能小視。

就沈山高速省界至葫蘆島段而言，可采用3車道主線（局部4車道）+2車道分離式輔線。分離式車道與每個互通立交均連接，左側(cè)匯入左側(cè)流出。

5.3 整體式與分離式斷面的對比

①通行能力。3+2分離式斷面通行能力可達(dá)到14.2萬輛小客車/日，大于整體式10車道設(shè)計(jì)通行能力13.0萬輛小客車/日。但由于分離式車道分流特定車輛，遠(yuǎn)期主線車道和分離式車道交通量分布可能不均勻，使其通行能力有所降低。

②行車安全。分離式斷面分流特定車輛，車輛橫移距離短，行車安全性略有提高。但進(jìn)出互通立交需要左側(cè)流出、左側(cè)匯入，與行駛習(xí)慣不一致，容易形成交通隱患。

整體式斷面車道數(shù)多，車輛變換車道頻繁，特別是出入互通立交的車輛橫移車道數(shù)多、距離長，也存在一定的隱患。

③施工期交通組織。分離式斷面除深路塹段落及部分互通立交改造期間需要局部并道行駛外，其它路段施工對原路影響較小。

整體式斷面施工時對保通影響比較大，需要采取必要的交通組織與分流措施。

④占地寬度。10車道和12車道分離式斷面寬度為61.0 m

和68.5 m，大于整體式斷面53.5 m和61.0 m，分離式斷面占地遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于整體式斷面。

⑤路容景觀。整體式斷面路容景觀性較好，分離式斷面相對略差。

⑥其它因素。從凈高標(biāo)準(zhǔn)來說，整體式斷面需降低原有通道凈高;分離式斷面可以適當(dāng)抬高縱斷，保證原標(biāo)準(zhǔn)。

從征地拆遷來說，分離式斷面路基寬度增加較多，占地拆遷數(shù)量勢必增加。

從路面排水方面來說，分離式斷面需要在外側(cè)車道增加路面排水系統(tǒng)。

⑦國內(nèi)各方面意見?！陡咚俟犯臄U(kuò)建技術(shù)規(guī)范》指出，“由于缺乏8車道以上公路相應(yīng)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)人員對其認(rèn)識也存在較大分歧，調(diào)研結(jié)果顯示，55.7%認(rèn)為可采用整體式斷面，42.3%認(rèn)為應(yīng)采用分離式斷面，因此對于采用8車道以上方案應(yīng)從多方面進(jìn)行論證”。

《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿）中提出：“對于雙向10車道及以上高速公路，宜采用主、輔線分離的橫斷面布置方案，主、輔線所承擔(dān)的功能主要依據(jù)項(xiàng)目交通量特點(diǎn)確定”。

從征求省內(nèi)外專家意見來看，十車道整體式斷面得到了相當(dāng)?shù)恼J(rèn)同，但對12車道仍采用整體式斷面則較為謹(jǐn)慎，擔(dān)心的問題主要還是安全問題。

⑧綜合分析。從各方面綜合分析，整體式斷面與分離式斷面各有千秋，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況綜合選用。由于受各種條件的限制，在一個項(xiàng)目中兩種斷面形式可能都存在，從沈陽繞城高速和沈四高速改擴(kuò)建都印證了這點(diǎn)。

6 其它

除了以上最關(guān)鍵的幾個問題，仍有許多其它問題亟待解決，包括保通條件下深路塹開挖與跨線橋拆除，防撞設(shè)施等級，服務(wù)區(qū)規(guī)模與布置方式等一系列問題?？偠灾谌鄙贅?biāo)準(zhǔn)規(guī)范，研究尚不充分的條件下，多車道高速公路是我們面臨的新挑戰(zhàn)，也是再上新臺階的機(jī)遇。希望通過努力，再次填補(bǔ)空白，為交通行業(yè)做出新貢獻(xiàn)。

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