高速公路項目改擴建期間通行能力影響因素修正系數(shù)探究

朱英智

（唐山市交通運輸局交通信息管理中心，河北 唐山 063000）

一、試驗路段

試驗項目改擴建路段全長70.955km，為雙向八車道、瀝青混凝土路面的高速公路。當(dāng)前該路段采用“半幅封閉施工、半幅雙向通車”方案，右幅保通期間限速60km/h。

表1 試驗高速公路項目改擴建主要技術(shù)指標(biāo)

二、通行能力分析

通行能力分析主要以《公路通行能力規(guī)范》中的高速公路施工區(qū)通行能力分析方法為依據(jù)[3]。

項目改擴建期間一幅雙向通行，未經(jīng)中央分隔帶開口駛?cè)雽ο蜍嚨劳ㄐ械慕煌?，可按一幅單向通行施工區(qū)分方向進(jìn)行通行能力分析。施工區(qū)實際通行能力受單向開放車道數(shù)、車道寬度、側(cè)向?qū)挾?、交通組成、限制速度、施工作業(yè)強度與光照條件等因素影響。

施工區(qū)實際通行能力按下式計算：

式中：Crs—施工區(qū)實際通行能力[pcu/(h·ln)]；

Cbs—施工區(qū)基準(zhǔn)通行能力[pcu/(h·ln)]；

根據(jù)規(guī)范，高速公路施工區(qū)一條車道的基準(zhǔn)通行能力為1800pcu/(h·ln)，因此Cbs取1800pcu/(h·ln)。

三、修正系數(shù)取值

（一）車道修正系數(shù)fn

改擴建期間雙向車道數(shù)為2條，滿足高速公路道路施工區(qū)車道數(shù)的基準(zhǔn)條件，車道修正系數(shù)取1。

（二）車道寬度修正系數(shù)fLw

依據(jù)車道寬度修正系數(shù)表，該項目車道寬度為3.5m，車道修正系數(shù)取0.97。

根據(jù)現(xiàn)有的電價、燃?xì)鈿鈨r，在制熱1 kW單位熱量的情況下，設(shè)定空氣源熱泵出水溫度為45 ℃，此時在某一環(huán)境溫度下，單獨空氣源熱泵供熱的運行費用與單獨燃?xì)忮仩t供熱的運行費用相等，此環(huán)境溫度即為空氣源熱泵與燃?xì)忮仩t的運行費用平衡點.本項目通過計算得到青島市環(huán)境溫度-6 ℃，為兩熱源的運行費用平衡點.當(dāng)環(huán)境溫度高于-6 ℃，燃?xì)忮仩t供熱要比空氣源熱泵供熱運行費用高；當(dāng)環(huán)境溫度低于-6 ℃，燃?xì)忮仩t供熱要比空氣源熱泵供熱運行費用低.

表2 車道寬度修正系數(shù)

（三）側(cè)向?qū)挾刃拚禂?shù)flc

依據(jù)側(cè)向?qū)挾刃拚禂?shù)表，該項目入省方向左側(cè)路緣帶寬度為0.75m，修正系數(shù)取1，右側(cè)側(cè)向?qū)挾?.5m，修正系數(shù)取1；出省方向左側(cè)路緣帶寬度為0.75m，修正系數(shù)取1，右側(cè)側(cè)向?qū)挾?.75m，如表3所示，通過內(nèi)插后修正系數(shù)取0.97。

表3 側(cè)向?qū)挾刃拚禂?shù)

（四）限制速度修正系數(shù)fsc

依據(jù)限制速度修正系數(shù)表，該項目改擴建期間雙向限速60km/h，限制速度修正系數(shù)取0.90。

表4 限制速度修正系數(shù)

（五）施工作業(yè)強度修正系數(shù)fwi

該項目擴建期間左幅封閉施工，右幅雙向保通，施工機械與人員在道路左幅開展工作，不易與過往的車輛發(fā)生直接碰撞與剮蹭，對右幅的車輛通行影響較小，施工作業(yè)強度修正系數(shù)可取1。

（六）光照條件修正系數(shù)fls

在光照條件較差的夜間通過施工區(qū)時，駕駛?cè)藭扇≥^白天光照條件下更低的車速，造成施工區(qū)的通行能力會有所下降，光照條件修正系數(shù)可取0.96。

（七）項目通行能力

試驗項目為雙向四車道通行。經(jīng)計算，得到入省方向斷面通行能力為3017pcu/h，出省方向斷面通行能力為2927pcu/h。

四、服務(wù)水平分析

高速公路的服務(wù)水平與斷面交通量，以及通行能力有關(guān)，將項目的通行能力與某施工年份的交通量結(jié)合，可以得到該項目施工期間的服務(wù)水平。

（一）施工期間斷面流量分析

該項目有4個互通正在施工，其中3個互通全部封閉施工，駛?cè)?、駛出這3個互通的車輛均分流至其他路段，一個互通右幅雙向通行，有部分車輛分流至其他路段。施工期間的交通流量主要以無施工期間交通流量為基礎(chǔ)。

首先，利用往年交通流量，預(yù)測無施工期間各個互通的流量。其次是在已知的各互通無施工期間交通流量的基礎(chǔ)上，對施工期間各互通的斷面交通流量基于一定的原則折減，折減后得到高速公路施工期間的交通量。

最后，綜合考慮高速公路施工期間交通分流，預(yù)測出高速斷面交通量，入省方向為17848pcu/d，出省方向為16356pcu/d。將日交通量換算成高峰小時交通量（其中設(shè)計小時交通量系數(shù)取13.5%），得出入省方向高峰小時交通量為2409pcu/h，出省方向高峰小時交通量為2208pcu/h。

（二）服務(wù)水平分析

高速公路施工區(qū)的服務(wù)水平以飽和度v/C作為評價指標(biāo)，服務(wù)水平共分為六級[4,5]。其中飽和度v/C為斷面交通流率與通行能力之比。

基于預(yù)測出的2021年G1京哈高速施工期間雙向交通量，以及計算出的施工期間雙向通行能力，對照服務(wù)水平分級劃分，最終得出試驗高速施工期間入省方向和出省方向的道路服務(wù)水平均為四級，符合《公路通行能力規(guī)范》中高速公路施工區(qū)維持通車路段的服務(wù)水平不宜低于四級的標(biāo)準(zhǔn)[3]，滿足通行需求。

表5 施工期間道路服務(wù)水平

五、結(jié)語

本文分析了某高速公路施工期間的通行能力，探究了影響通行能力的因素及修正系數(shù)的選取，從而得出實驗高速公路項目的斷面通行能力。利用該項目的通行能力與預(yù)測的道路斷面交通量計算得出，該高速公路施工期間的道路服務(wù)水平為四級，滿足通行需求，為優(yōu)化項目保通方案、改善運營管理提供了參考。