智慧快速路理念与硬路肩的动态管理

文 官阳

应急车道被无序占用，一直是个热门话题。从交通工程的专业技术角度讲，“应急车道”是交通管理者和大众对硬路肩所能承担的“紧急避险”和“应急”使用功能的一种“民科”称谓，并不准确。道路设计之初，路肩是为路面主体结构做的一种技术层面的横向支撑，是道路施工工艺、成本、养护等的需要。在很多地方，这种路肩是以相对于主路面造价低的成本建造的，它构成了路基的一部分，一般有软路肩和硬路肩之分；之所以大家容易理解为它也是一条车道，与我们国家的高速公路大量使用与主路基一样的硬路肩有关，更与大批业内人士也只是在城市快速路上才看到过路肩有关（几乎都是硬路肩）。严格意义上说，硬路肩是一种高成本的筑路模式，很难全面普及。路肩的概念不清时，很容易让大家混淆路侧空间的使用概念和规则。在日常道路运营中，路肩的“应急”功能是普遍认知的，特别是硬路肩，但是需要建立明确的使用条件和规则，这属于交通管理的一部分。英国在2012年和2016年，先后发布过有关硬路肩动态使用规则和利用硬路肩的动态管理，构造智慧快速路运营理念的道路运行技术指导文件。本文就以这两个技术规范为依托，诠释硬路肩的使用思路。

动态硬路肩和智慧快速路

表1英国关于硬路肩开放和不开放的道路区别要素，硬路肩开放的快速路“All Lane Running”，译为“全车道开放”，硬路肩不能行车的快速路“Controlled Motorway”译为“受控快速路”。从下面张定义归纳表，就可以看到“硬路肩”存在的价值和灵活运用的意义。

表1 英国硬路肩开放与不开放的道路区别要素定义归纳表

如果路肩的基础硬化充分，或与道路主体一致，那么就具备开放行车的条件，而此时路肩的灵活使用是有多种用途的，并不能单纯理解为这只是“应急车道”，非紧急不能用，因为这样做的话，可能会导致很大的浪费，背离了公共基础设施投资效率最大化的原则。英国的交通管理部门，也正是出于这样的考虑，对拥有硬路肩的快速路，进行了硬路肩动态管理 (Dynamic Hard Shoulder)，并创意性地提出了“智慧快速路”的概念（Smart Motorway），更值得学习的是，英国交通部门不是仅仅提出概念和口号，而是为这些创新的运行管理方法，制定了详尽的操作规程，对于如何决策、开放、关闭、诱导、处置突发情况等，都做了周密的安排。

图1 硬路肩封闭的快速路

而是为这些创新的运行管理方法，制定了详尽的操作规程，对于如何决策、开放、关闭、诱导、处置突发情况等，都做了周密的安排。

图1中的道路属于典型的快速路，硬路肩封闭，禁止行车。硬路肩与行车道之间的标线是白色实线，提示驾驶人这里非特殊情况不能跨越。行车道上面的门架上，安装了可变信息板，而且对应的是下面的行车道。常规状态下，可变信息板上，会提示本车道的行驶规则，比如限速值等，在遇到特殊情况时，也会出现其他管理指令和信息。图2是常规状态下，可变信息板的显示状态，最左侧的硬路肩上面显示的红色实线叉，表示该路肩是关闭的，禁止行车，门架最右侧还有监控摄像头的大型标志，提示这里受到监控。

图2 常规状态下的可变信息板

在一些特殊情况下，比如晚高峰，或者前方遇到特殊事件，比如事故，需要利用硬路肩作为行车道时，这些可变信息板会改变提示内容，显示新的行车道使用规则。

图3 硬路肩开放作为行车道。提示驾驶员，只有去往M40号公路的车辆，可以使用硬路肩通行

图4 硬路肩的使用方法，可变信息板和后面的常规指路标志配合使用

图5 智慧快速路

在拥堵时，利用行车道上方的可变信息板，提示新驶入主干道的驾驶人保持车道，不要变线，同时提示原主干道最右侧道驾驶人向右侧变线，为新驶入车辆提供腾挪空间，为进入前方的拥堵路段提前做好准备，这就是将行车道的动态管理升级到“智慧快速路”的过程，利用的就是为硬路肩动态使用安装的对应车道可变信息板。

行车道信号灯的定义

行车道上方的可变信息板，并不仅仅提示限速值，在特定的情况下，会提供更多信息，比如前方有车道出现事故时，行车道使用规则提示板，就会提示前方道路关闭，而最常见的是提示车速变化、改变车道、车道停用等。见图6。

图6 硬路肩被关闭的过程

图7 红叉的图形意义规定

图6 显示的，就是硬路肩被关闭的过程，从左上角第一张图开始向右做逐级变化，限速值改为白色箭头，是要求车辆离开本车道，最终提示红叉，告知行车道受控。关于红叉的图形意义，也有进一步的规定（LBS翻译过来“本信号灯下的车道”）。

图8 标志正在测试

图8 中，门架上显示英文“sign under test”，表示是“标志正在测试”，比邻的行车道车速也在进行动态调整。

图9 硬路肩开放过程

图10 四条车道全车道开放道路

图10 在每一段快速路连接点的起点位置设置，预告前方车道的供给情况，这张图片显示的就是四条车道全车道开放道路，硬路肩被长期开放，所以是虚线隔离行车道。

以上大部分图中（注意最左侧的分道标线），硬路肩都不是永久开放的，而是有条件开放，从地面标线施画方式上可以看出来，如果要永久开放，硬路肩的白色实线要改为特殊虚线，也就是虚线的间隔比常规行车道间隔要近，通过提高闪现率的方法，营造差异感受。特别需要关注的是，如果是在一些路段需要永久开放硬路肩——这种路段一般会出现在有规律的大流量路段，比如城市快速路的出入口路段，这时要考虑“临停港湾”的设置和“应急救援队”资源的配置，也就是在相隔一定距离之内，需要有足够迅速的反应能力，让抛锚或事故车辆，可以尽快移出行车道，降低对主干道通行能力的干扰。英国的标准要求是其设置间距通常不能大于2.5公里，而且要求在路域区域内，对应间隔配置可以快速响应的救援和处置队伍。

临停港湾的设置

在全车道开放的道路上，一旦出现紧急情况，驾驶员需要临时停车，或者出现故障车辆，提供冗余设置是必要的配置。英国的国家标准为此提出了详细的技术规则。

图11 进入有缓冲段的临停港湾的设计样图

进入有缓冲段的临停港湾的设计样图，是设计时速高于40英里（70公里）道路使用的（英国是靠左行驶，图11车流方向是自左向右）。其要求是：

1. 隔离岛要有路缘石，抬高部分要使用对比色。

2. 在设计速度100公里时的道路上，离开主车道驶入临停港湾的缓冲段要有40米长，120公里时的路段，要提供70米长的缓冲段。

3. 隔离岛头迎着来车方向要贴有红色的反光标识的黑白相间立杆做立面标识。

图12 进出都有缓冲段的临停港湾的设计样图

进出都有缓冲段的临停港湾的设计样图，是时速大于等于40英里（约70公里）时使用的。其要求是：

1. 隔离岛要有路缘石，抬高部分要使用对比色。

2. 在设计速度100公里时的道路上，离开主车道驶入临停港湾的缓冲段要有40米长，120公里时的路段，要提供70米长的缓冲段。

3. 驶入主车道合流缓冲段长度，时速低于100公里的，需要110米合流缓冲段，时速120公里的，需要130米。

4. 隔离岛头要使用贴有红色反光标识的黑白相间立杆做立面标识。

图13 双向单车道上使用的临停港湾的设置样图

双向单车道上使用的临停港湾的设置样图，时速不超过40英里时。

常规情况下，临停港湾的间隔不能超过2.5公里，特别是双向双车道的道路。在流量很低的双向单车道的路上，这个间隔可以放大，规则一般是日均车流大于8000辆时，在2到5公里的间隔做设置；2500-8000辆之间时，在5-8公里的间隔做设置；1200-2500之间的，在8-12公里间隔设置。

需要注意的是，在双向车道上，对侧临停港湾的间距是150米，分布在道路两侧。如图14。

图14 对侧临停港湾的间距

图15 英国双向单车道设置在路侧的简易临停港湾（路侧已经不是硬路肩）

广角云台变焦中央监控系统的使用

英国的国家标准里，特别提到了中央视频监控系统对全部车道和路域情况的无缝覆盖，是保障道路运行管理控制中心对快速路各行车道使用功能做出动态调节的前提。这种旋转倾角变焦的中央监控系统，国内也有人称为广角云台变焦，英国称为Pan-Tilt Zoom，是支撑调度决策的关键。因为任何改变车道使用方式的决定，都要建立在硬路肩上或行车道上有没有事故车辆，以及上游的流量特征等信息的知晓度上。

有了高清晰度和全角度覆盖的快速路监控系统，再配合上可以与驾驶员互动的行车道专属可变信息板，补充完善传统的门架标志形成的交通控制系统，快速路的每一条车道都可以随时根据路况进行必要的调整，通过车速、驶离、停用等方式调配交通走廊的通行能力，以应对常规出现的高峰通勤交通流和突发事件，比如勤务和事故的管理，救援力量的及时调度和快速响应，以最大化地提高路网利用效率，这些元素的综合配置下，就会打造出“智慧快速路”。