客货分离道路系统实施评价方法研究

马红伟，段绪斌

（天津市市政工程设计研究院，天津市300051）

1 客货分离实施及研究现状

随着公路运输业的迅速发展，客货车混行给道路运行带来各种交通效率、安全以及环境等问题，为此，国内外研究人员纷纷提出以客货分离道路来代替目前的混行道路，很多国家已经采取了各种客货分离措施。

1.1 国外实施现状

近年来，发达国家公路运输业迅速发展，随着货运交通量的不断增长，公路上客货车混行的现象更加突出。为了解决这些问题，美国联邦公路管理局（FHWA）及一些州的交通运输部对很多交通要道进行深入调查分析，并采取了相应解决措施，包括货车专用车道、双重组合车道、货车专用爬坡车道和车道限制等。其中，实施较为成功的措施包括新泽西州的双重组合车道（Dual-Dual）、新奥尔良的Clarence Henry货车专用车道、波士顿南部的专用旁道设施、洛杉矶的I5公路旁道设施等。除此之外，货车车道限制是使用更为普遍的一种货车管理措施，大多数公路采取货车车道限制来缓解客货车之间的干扰。欧洲部分国家也陆续针对客货混行道路实施各种客货分离措施，其中荷兰境内公路A16和A20分别采用没有隔离的货车车道和有隔离的货车车道；意大利也曾提出在Bologna-Firenze途经Appennine山脉的高速公路上修建货车专用车道，但是最终因为资金和技术问题，此项目没有最终实施。

1.2 国内实施及研究现状

我国采取的客货分离措施主要是车道限制，限制货车在左车道上行驶或按车型限制，还包括部分坡道上增设的爬坡车道，至于货车专用车道等客货分离措施还缺乏大规模的实施经验。

我国对客货分离的概念提出得相对较早，但是由于配套的交通工程设施的不健全，仍处于概念阐述阶段。国内部分研究者针对客货分离设计理念及配套的交通工程设计进行了研究，其中，林洋在分析我国当前客货混行的高速公路弊病的基础上，对客货分离的必要性和适用条件作了论述，同时结合客货分离高速公路的咨询设计经验，对客货分离高速公路规划设计的某些关键技术作了初步研究[1]；陈芳、李文杰从经济发展、运输形势、运输能力、行车安全、路面破损等方面，对区域路网中部分客货繁忙通道内实行客货分线的必要性进行了阐述，并在客货分工、客货车不同技术特性比较的基础上，建立客货分线情况下效益增加的数学模型，对于研究客货繁忙通道上是否需要进行客货分线规划具有一定的借鉴作用[2]；蒋阳升等针对大城市对外交通走廊入城段目前客货混行严重的现状，在阐述货车专用车道的概念及其配套交通工程设计要点的基础上，提出运用货车专用道及配套交通工程设计改善交通安全、净化断面交通以提高交通整体服务水平的方案，并对方案的必要性和可行性进行了论证[3]。

2 国外客货分离评价体系分析

2.1 国外评价体系介绍

美国是当前客货分离实施评价体系研究较为成熟的国家，论文选择其中最具代表性的佛罗里达州和德克萨斯州两地研究成果加以对比，并辅以对Douglas和Battelle等人理论模型的研究，重点剖析其在我国的适用性。

（1）货车流量是美国佛罗里达州交通运输部实施客货分离的主要判断依据，其流量统计的数据来源为机场、港口等交通枢纽周边道路。为获取评价所需的综合货车流量指标，以货车流量为权重对各条道路进行加权平均，从而获取道路枢纽的综合货车流量权重值，并根据专家经验对实施货车专用车道的紧迫性给予打分。此外，为提高判断和评价的效率，佛州交通部应用地理信息系统（GIS）建立空间模型，以此确定最佳货车车道的位置[4]。

（2）德克萨斯州交通运输研究所提出道路服务水平、事故以及经济等三大类评价指标[5]。首先通过VISSIM模拟获取两车道、四车道和六车道情况下货车专用车道的通行能力仿真结果，参考道路通行能力手册服务水平计算方法确定服务水平等级；然后借鉴其他州的货车专用设施事故统计结果设计了适应德州道路情况的货车专用车道组合形式；最后主要考虑的经济因素包括道路建设费用、养护费用、燃油费、延误费用、尾气费用、事故损失，将混行道路和货车专用车道两种情况下的费用对比，给出经济评价依据。

（3）Douglas等提出货车专用车道需要满足单方向至少4条车道，其中两条供轻型车辆通行，两条供货车通行，货车日流量不少于20 000 veh，同时必须满足日总交通流量超过120 000 veh的标准，两条流量标准缺一不可。

（4）Battelle等选择的评价指标包括货车交通量、服务水平、货车引发事故率以及与大型交通枢纽的密切程度等。表1中总结概括了Battelle实施标准。

表1 ETL估计建议标准

2.2 国外评价方法适用性分析

通过上述分析可以发现货车流量、道路服务水平、事故统计以及经济评价是最为常用的客货分离实施评价指标，其中货车流量是决定是否实施分离的最为重要的判断依据，原因在于流量是计算道路服务水平、预测事故发生以及经济评价的基础参数。

国外评价方法研究的整体思路对于提出适应我国情况的客货分离实施指标体系具有很强的借鉴价值，但是由于交通组成、车辆性能以及道路情况的巨大差异，这些评价指标的具体标准难以直接套用，需要加以修改和完善。

3 港口城市客货分离评价方法研究

本文针对港口城市的道路特点进行分析，建立了适合我国港口城市的客货分离道路系统的评价体系。

3.1 评价框架

本文首先对将研究车型进行明确分类，划分为：小汽车、大客车、小货车、中型货车、大型货车、重型货车及各类集装箱车，其中货车包括小型货车、中型货车、大型货车、重型货车和各类集装箱车辆，其余车辆为客车。

制度贷款是由政府制定的一种长期低息贷款方式，其主要目的在于鼓励农业生产。该贷款方式主要分为三种类型：一是由政府出面进行担保，将银行中的一些资金用于农业生产；二是由政府进行担保和支付相应的利息费用，调用农协的资金；三是直接利用国家金融机构进行财政资金贷款。

评价指标选取是研究重点，货车流量及货车占总流量的比例（或总流量）能够快速确定货车专用设施的潜在最佳位置；混行道路LOS、货车专用车道的LOS都能直观地表现出道路的运行状态。事故率是行车中最关心的问题，加上经济指标，作为最终确定指标，使得评价体系更加全面，更加准确。评价指标结构见图1。本文最终选取的评价指标包括：货车流量、货车比例（总流量）、货车事故率、道路服务水平（混行及专用两种车道）以及经济因素。

图1 客货分离实施评价指标体系

3.2 评价指标选取及实现方法

针对评价体系的各个指标采取相应的方法进行量化。

（1）货车流量

货车流量及总流量能够更加直观地反应交通混行状态，因此利用这两个指标来评价货车专用设施是最佳的考虑因素[6]。为了准确地确定这两个指标，本项目借助VISSIM仿真软件来实现标准的量化过程。

通过仿真的手段，对各种道路环境进行仿真，比较混行情况与分离情况下道路服务交通量变化情况，即比较同等服务水平下最大服务交通量值，找出适合设置货车专用车道的货车流量值。

（2）总流量

总流量与货车流量一起使用，方法同货车流量研究方法相同。

货车事故取高于国家平均事故率为基准。对近两年的年平均事故率做统计，取平均值作为事故临界值（路段事故率大于年平均事故率）。

（4）服务水平（混行和专用）

混行情况下道路的服务水平反应了现状道路的运行情况，服务水平等级越低，道路服务质量越差，道路的服务水平在E级以下或V/C≥1时，结合客货流量比来确定是否需要采取货车专用车道的形式来解决交通问题。

货车专用车道的运行质量问题同样需要一定的指标来评价，为此参照HCM中对道路服务水平等级划分的方法，对专用车道的服务水平进行统一划分，等级分为A-E。在确定服务水平之前需要计算道路的通行能力，专用车道通行能力确定方法为理论计算和VISSIM仿真两种方法。通过预测年（假设道路的设计年限为20 a）的流量预测情况计算出混行及专用车道的服务水平，比较两种情况下的LOS，当专用车道的服务水平大于混行条件下的服务水平时，专用车道的可行性较大。

（5）道路条件

通常情况下，无物理隔离客货分离道路要满足单向至少3条车道，有物理隔离设施车道满足单向至少4条车道；当中间带宽度足够的情况下，考虑利用中间带来增加车道数，并与原来车道一起重新划分车道功能。

（6）经济条件

当满足流量、事故及服务水平条件下，通过经济条件对货车专用车道的可行性进行判断。分析混行道路和分离道路在设计年限内各种经济因素值，并分别计算出混行道路和分离道路的综合经济指标值，其中经济指标包括货车专用车道的建设费用、养护费用、事故损失、空气污染、燃油费及运行延误费用，这些指标转化为收益与费用之间的比值（B/C），当B/C≥2时，表明货车专用车道可行。

其中，建设费用和养护费用根据有关道路建设费用资料比较混行和分离车道费用差异，计算出货车专用车道与混行车道费用差，并转化为每公里费用值。事故费用，由于没有货车专用车道供调查，为此可借鉴德州交通研究所中选取货车专用设施可降低75%的事故来计算费用，选取近三年的事故进行调查，调查出总事故费用，并计算出年平均事故费用，然后根据调查路段长度计算出每公里事故费用，将事故费用的75%作为专用车道减少事故的收益。空气污染费用则由VISSIM仿真中对尾气检查值来转化成费用。燃油费和延误费用均可根据仿真中的相关指标进行转化，根据高峰时段的仿真结果，计算出货车专用设施比混行道路减少的费用，并转化为每车道每小时减少的费用。

4 结语

客货分离是当前道路设计的热点研究领域，而实施客货分类的判断依据是决定能否有效发挥客货分离道路的先决条件。论文在深入分析国外现有评价标准基础上，明确了其在我国的适应性，并结合我国港口城市道路运输特点，建立了港口城市客货分离评价方法体系，并提出了各个指标的定量计算方法。

[1]林洋.浅谈高速公路客货分离设计的理念与方法[J].城市道桥与防洪，2011,8(8):84-88.

[2]陈芳，李文杰.区域路网中通道内客货分线研究[J].交通标准化，2007,5(8):66-69.

[3]蒋阳升，代漉川，黄 欢.货车专用道及其配套交通工程应用研究[J].城市道桥与防洪，2009,9(9):36-38.

[4]Dan Middleton,Steve Venglar,Cesar Quiroga,et al.Strategies for Separating Trucks from Passenger Vehicles:Final Report[R].Texas:Texas Transportation Institute,Texas A&M University,2006.

[5]Stephen Reich,Janet Davis,Martin Catala,et al,The Potential Reserved Truck Lanes and Truckways in Florida[R].Tampa:Center for Urban Transportation Research,2002.

[6]Jorge A Laval.Effects of geometric on freeway capacity:Impacts of truck lane restrictions[J].2009,43(6):720-728.