客货分离式多车道高速公路货车车道设计速度选用研究

付春辉

（辽宁省交通规划设计院有限责任公司，辽宁 沈阳 110166）

客货分离式多车道高速公路货车车道设计速度选用研究

付春辉

（辽宁省交通规划设计院有限责任公司，辽宁 沈阳 110166）

通过对京哈高速绥中至盘锦段现状货车运行速度的调查，结合公路功能定位、交通量条件、货车驾驶员的问卷调查，综合考虑项目地形条件、运营安全性及运营效率的情况下，确定了绥中至盘锦段货车专用道设计速度取100km/h为合理经济的设计速度。京哈高速绥中至盘锦段货车专用道设计速度选用的确定为专用道路线平面、纵面、横断面、超高、视距等设计指标的选取提供了依据。

高速公路；多车道；客货分离；设计速度

随着我国经济快速发展和交通量的持续增长，国内早期修建的四车道高速公路在通行能力、服务水平和安全方面显现不足，因此，扩建或新建六车道及以上高速公路将成为我国未来10年公路建设的一个新热点。

目前，国内已经完成或者正在进行建设改造的多车道高速公路项目有数十项，由于多车道高速公路车道数多、交通流量大、车型复杂、车辆性能差异性大等特点，特别是在我国目前公众安全用路和驾车等意识有待提高的条件下，已经通车的多车道高速公路都存在不容忽视的安全问题，主要表现为：（1）随着路段交通量的不断增加，交通事故发生的数量和概率在不断增大，事故财产损失和伤亡也较大。（2）违法变更车道导致的事故比例较大。由于公路空间开阔以及行车道增多，车辆行车更为顺畅，然而根据调查经常有车辆为超车而见缝插针地变更车道，甚至连续跨越几个车道，原本相对稳定的车流秩序被车辆的急速变道打乱，增加了事故发生的概率。（3）小客车超速事故显著增多。小客车机动性能好，多车道高速公路行车环境良好的情况下，往往会使运行车速超过了车辆状况和道路交通环境所能允许的程度，导致超速事故显著增多。（4）互通立交出入口成为事故多发点。多车道高速公路互通立交出入口和基本路段相比，交通事故频发，事故率显著高于基本路段，主要表征为车辆之间的碰撞和刮擦，多车事故较多。

实行客货分离是多车道高速公路提高运行效率和解决交通安全问题的有效途径之一。而我国《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）以及《公路路线设计规范》（JTG D20-2006）中并没有对客车和货车分别进行技术指标的研究和规定，不能对货车专用道的设计提出科学的指导。因此，在分析和研究国内外货车专用道设计指标的基础上，结合我国货车道车辆运行的实际特点，系统化研究绥沈高速公路货车专用道设计速度选用是确定专用道路线平面、纵面、横断面、超高、视距等设计指标的关键。

1 设计速度概念

设计速度，我国 《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）中定义 “设计速度是公路设计时确定几何线形的基本要素，它是在气象条件良好、车辆行驶只受公路本身条件影响时，具有中等驾驶技术的人员能够安全、顺适驾驶车辆的速度”。设计速度的选用应根据公路的功能与技术等级，结合地形、工程经济、预期的运行速度和沿线土地利用性质、运营安全性以及运营效率等因素综合确定。我国现阶段速度管理中主要以静态限速为主，多以道路的设计速度进行限速控制，因此，对于一个项目设计速度的选定将会影响到项目的工程规模、运营安全、运输效率等多方面。

2 速度选择的影响因素

从设计速度的概念可知，设计速度的选用的影响因素有：公路的功能、技术等级、地形、工程经济、预期的运行速度、沿线土地利用性质、运营安全性、运营效率等因素。

通过对绥沈高速现状货车运行速度的调查，结合公路功能定位、货车驾驶员的问卷调查，综合考虑绥沈项目地形条件、运营安全性及运营效率的情况下，确定绥沈货车专用道设计速度取值。

2.1 公路功能

京哈高速公路绥沈段作为国家高速公路网规划中射7线——京哈高速（G1）的有机组成部分，在国家高速公路网，特别是东北区域骨架公路网以及辽宁省高速公路网中占有重要地位，发挥重要作用，具有无可替代的功能，不仅是吉林、黑龙江两省入关进京的主要通道，而且还是沈阳经济区与关内各省沟通，实现东北三省走向世界的主要大通道。从京哈高速公路绥沈段在路网中的功能、作用角度上看，在条件允许的情况下，应该尽量采用高限指标。

2.2 标准规范要求

我国 《公路工程技术标准》JTG B01-2014 和 《公路路线设计规范》JTG D20-2006规定高速公路设计速度为120km/h、100km/h和80km/h三种标准，本项目作为重要运输通道，应该采用100km/h或以上的设计速度，符合我国目前公路行业标准规范体系对高速公路设计速度既定的速度区间要求。

2.3 交通量

交通量预测结果显示，省界至盘锦段2040年全线平均交通量为138343pcu/d，路段最大交通量为190297pcu/d，最小交通量为107435 pcu/d，分析不同车型承担通道内的运输量可知，拖挂车及大货车承担了整个通道内大部分运输量，该通道内需要一条具有较高设计速度的高速公路来实现大容量的物流运输。

2.4 地形条件

京哈高速公路绥沈段位于辽宁省的中西部，地处辽河平原及辽宁省西部的低山丘陵区，路线起伏不大，沿线地势较为平坦，地形相对简单，视野开阔，目前京哈高速公路绥沈段线形顺适，行车条件比较舒适。从建设条件的角度分析，扩建后的京哈高速公路绥沈段可采用较高的设计速度是较为合理的。

2.5 改扩建条件

目前京哈高速公路绥沈段的设计速度即为120km/h，根据有关规范、技术政策，在其他约束条件允许的条件下，原则上宜采用原设计速度，有利于充分利用既有工程，减少占地，节约工程投资，减少改扩建中的浪费。对既有高速公路实施改扩建，既有路行驶客车，加宽新建路行驶货车，因此，从货车车辆性能、行驶特性、速度分布等方面提出对应的设计速度将更为合理可行。

3 运行速度调查

3.1 典型货车驾驶员问卷调查

为确定项目设计速度、分析货车驾驶人典型驾驶行为等，项目组开展了驾驶人问卷调查。调查显示，85%以上的货车驾驶员表示自己在绥沈高速平直路段保持车速在90km/h以下；10%以下的货车驾驶员表示自己在绥沈高速平直路段保持车速在70km/h以下；39.76%和38.55%的人在绥沈高速平直路段保持的速度分别为70km/h和80km/h，具体分布如图1所示。

图1 平直路段车速保持区间

调查显示，43.37%和34.94%的货车驾驶员认为客货分离后，货车的期望速度分别为80km/h 和90km/h，10.84%的驾驶人期望车速是100km/h。具体如图2所示。

图2 客货分离后货车预期车速

综上所述，典型货车在绥沈高速爬坡路段保持的速度主要集中在50～60km/h，平直路段保持的速度主要集中在70～80km/h，货车驾驶人认为客货分离后，货车的期望速度主要集中在80～90km/h。

3.2 货车运行速度观测调查

速度既是公路设计中的一项重要控制指标，又是车辆运营效率的一项主要评价指标，对于运输经济、安全、迅捷、舒适具有重要意义。了解和掌握公路上行车速度及其变化规律是正确进行公路设计、运营、管理的基础。速度是对汽车驾驶员提供交通服务质量的一个重要量度标准。对于许多交通设施类型，都采用速度作为确定各级服务水平的一项重要评价指标。

为研究绥沈高速货车现状运行速度分布情况，项目组对绥沈高速不同路段类型典型断面的主线运行速度进行了观测调查，典型断面速度分布情况如图3～图7所示（以K321段部分示例）。

图3 绥沈高速K321～K322段卫星影像

图4 K321路段观测点位置图

从典型路段不同货车车型运行速度观测值可以看出，沈山高速6轴货车的运行速度V85在上坡坡顶路段仅为50～60km/h，下坡方向坡底位置6轴货车V85在76～78km/h。

图5 外侧车道速度分布图

图6 中间车道速度分布图

图7 内侧车道速度分布图

根据现状调查结果，绥沈高速公路车道速度数据处理结果显示，内侧车道平均速度为100km/h，主要车型为小客车，保持较高的速度，服务水平较高；中间车道自由流平均速度为75km/h，主要车型为大中型货车，速度也较高；外侧车道自由流平均速度为65km/h，主要车型为大型货车。

3.3 不同性能车辆混行情况

由于沈山高速实施客货分离后，在运营管理中，货车专用道将行驶所有货车类型，包括小货、中货、2～3轴大货以及4～6轴大货，小型及中型货车的运行速度在80～100km/h之间，不同货车车型因性能差异较大，运行速度差异也较大。典型路段分车型运行速度分布如图8所示。

图8 典型路段分车型运行速度分布

此外，部分枢纽立交存在客货混行路段，也存在客车误行驶入货车专用道的可能。现状沈山高速货车速度限值为100km/h，可以满足不同车型混行的状况。因此，100km/h的设计速度满足货车专用车道通行车辆中存在大中小不同货车类型混行和各自性能高低混行等综合性能条件的实际情况。

4 货车道设计速度确定

在国外，一些土地资源较丰富的国家，如美国、加拿大等，已对客货分离式或断面分离式高速公路进行了研究探索和工程实践，最著名的是美国I-95新泽西段和加拿大401公路，分别是客车道+货车道分离式高速公路和主线+集散式分离式高速公路的典型代表。美国的I-95新泽西段断面形式与绥沈客货分离式多车道高速公路的断面形式最为相似，其设计指标、横断面布置和交通组织方式等可为绥沈高速公路改扩建提供借鉴。I-95新泽西段改扩建后，研究结果表明，将客、货车从横断面上进行分后，亿车公里事故率整体下降约30%。I-95高速公路货车专用道的速度分为 70mph（112km/h）和 50mph（80km/h）两段。以I-95为借鉴，相较我国货运车辆性能普遍低于国外同类车型，因此，确定绥沈高速货车车道的设计速度采用100km/h较为合理。

通过货车运行速度调查结果可知，小型及中型货车运行速度较高，有的货车运行速度可达110km/h，因此，货车专用道的设计速度需满足并适应中小型货车对通行速度和用路者对走廊带或通道整体运营效率较高期望。同时，小、中型较高的运行速度与大型货车较低的运行速度过大的运行速度差是交通安全隐患的主要因素，需要进行整体速度控制，才能保证货车专用道的交通安全。因此，货车专用道还需要满足我国高速公路交通安全管理和速度控制等的整体条件。

综上所述，从我国货车性能的现状及发展前景来看，100km/h的设计速度完全适应当前货车的实际运行速度条件以及性能的发展变化要求。

5 结语

通过对绥沈高速现状货车运行速度的调查，结合公路功能定位、交通量条件、货车驾驶员的问卷调查，综合考虑绥沈项目地形条件、运营安全性及运营效率的情况下，确定了绥沈货车专用道设计速度取100km/h为合理经济的设计速度。绥沈高速公路货车专用道设计速度选用的确定为专用道路线平面、纵面、横断面、超高、视距等设计指标的选取提供了依据。

［1］中华人民共和国交通运输部.公路工程技术标准：JTG B01-2014［S］.北京：人民交通出版社，2014.

［2］中华人民共和国交通运输部.公路路线设计规范：JTG D20-2006［S］.北京：人民交通出版社，2006.

［3］AASHTO.A Policy on Geometric Design of Highways and Streets,6th Edition.2011.

［4］Dan Middleton,Jeffrey Whitacre,Dominique Lord.Does Separating Trucks from Other Traffic Improve Overall Safety 84th Annual Meeting of the Transportation Research Board. March 29th,2005.

［5］TRANSPORTATION RESEATCH BOARD OF THE NATIONAL ACADEMIES.NCFRP REPORT 3∶Separation of Vehicles-CMV-Only Lanes.2010.

［6］NCHRP Project 03-73∶Separation of Vehicles-CMV Only Lanes Task 7-Interim Report.

［7］任福田，刘小明，荣建，等译.道路通行能力手册 ［M］.北京：人民交通出版社，2007.

［8］罗京，张冬冬，郭腾峰.大型车辆横向稳定性对公路设计极限平曲线半径取值的影响分析 ［J］.中国公路学报，2010，（S2）：42-46.

Research on the Design Speed Selection for Passenger and Freight Separation Highway

FU Chun-hui

Based on the survey of status trucks operating speed at section Suizhong-Panjin of Jingha Expressway,and combined with the road function,traffic conditions,truck driver's questionnaire survey,it synthesize considering project terrain conditions,operational safety and operational efficiency to determine the truck lanes design speed 100 km/h as a reasonable economic design speed for the section.The design speed of the truck lane provides the basis for the design indicators of the route plane,vertical,crosssectional,super-elevation,sight distance,etc.

highway,multiple lanes,passenger and freight separation highway,design speed

U491.2

A

1008-3812（2017）01-001-04

2016-12-29

付春辉（1981— ），男，辽宁建平人，高级工程师。研究方向：高速公路设计。