基于运行速度的山区新建高速公路限速方案调整研究

周康康

摘要：指出了目前我国山区新建高速公路统一采用设计速度进行限速，导致高速公路部分路段限速偏低，限制速度与驾驶员行车期望速度不一致，甚至导致多数驾驶员依据道路状况超速行车，限速值失去了说服力，同时影响了道路的运输效率，使得高速公路功能无法得到有效发挥。通过对西部某省山区新建高速公路现场调研和运行速度观测，分析了现有限速方案的合理性，结合运行速度特征、道路交通量与交通组成、道路环境、历史事故等研究限速方案调整的可行性，考虑山区高速公路特殊构筑物位置进行限速区合理划分，根据限速调整方案对道路条件进行了检查并提出了特殊路段相应安全保障措施。

关键词：运行速度;山区高速;新建高速;限速方案

中图分类号：U491

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2020）14-0251-03

1 引言

我国部分省份山区新建高速公路统一采用设计速度进行限速，导致路段整体行驶速度偏低，影响了道路的运输效率，高速公路全线采用统一限速标准，导致部分路段限制速度与驾驶员期望速度不一致，特别是小客车，依据道路状况超速行车，限速值失去了说服力。文献[1～2] 给出了高速公路限速方法和限速方案制定原则;文献[3～6]基于串型影响因素模型、驾驶模拟与仿真、视觉负荷等角度对山区隧道路段的限速方案进行了研究。但针对新建山区高速公路的限速问题实际应用研究较少，本文结合西部某省1条山区高速公路现场调研和运行速度观测，从公路使用者特别是小客车驾驶员的角度，分析了现有限速方案的合理性，提出了限速方案调整的可行性。

2 数据调查与分析

2.1 调查地点与调查内容

西部某山区高速公路于2018年12月29日正式通车，建设里程58.249 km，为双向四车道高速公路，设计车速80 km/h。主体工程包含隧道17座，桥梁19座，其中特大桥2座，大桥17座，互通式立交5处，服务区1处，停车区1处，其中隧道均采用左右线分向行驶的双洞隧道。本项目全线限速80 km/h，并设置了完善的交通标志、标线、中央分隔带护栏、路侧护栏和隔离栅等安全设施。

2019年11月17～19日， 调查人员进行了相关资料收集与现场调研， 需要获取的数据包括：交通组成及交通量资料、设计资料、交通事故资料、现场观测运行速度等。

2.1.1 交通量及交通组成数据

调查结果来自隧道监控站2019年1～11月份的交通流量数据（表1）。选取4个月份的平均日交通和通车以来每月的交通量（表2）。

根据标准[7]车型分类，本项目2019年的交通组成情况如表 3所示。

从表 1、表 2可知，本项目自通车以来交通量较小，主线全年交通组成以一型车、五型车（货车）为主，占比分别达到78.21%、9.58%。因此条高速公路道路条件较好、交通量小、安全设施完善，驾驶员偏向于高速行车，有必要对部分路段限速标准进行调整。

2.1.2 交通事故数据

本项目自通车一年内共发生道路交通事故45起，其中重大事故2起，一般事故4起，轻微事故39起。事故形态主要以追尾为主，其中6起为互通立交出口附近。

2.2 运行速度结果与分析

2.2.1 实测运行速度结果

运行速度观测采用断面速度观测法，观测结果如图1～4所示。

通过对调查断面的运行速度V85分析，可知：

（1）隧道路段运行车速比较稳定，驾驶员遵章率高。本项目隧道调查断面中隧道洞内小型车运行速度为67～83 km/h、大型车运行速度64～76 km/h，隧道内大小车遵章率较高，其运行速度V85均保持在限制速度80 km/h左右，大小车的速度差也较小。隧道出口的小型车运行速度为72～84 km/h、大型车运行速度62～71 km/h，也能侧面反映隧道内大小车均按照限制速度行驶，因此建议隧道路段保持原有限制速度80 km/h。

（2）一般路段小型车运行车速高，大型车速度较稳定。一般路段和隧道入口前部分断面车辆的运行速度V85较高，小型车运行速度83～116 km/h，大型车运行速度67～92 km/h，因①号隧道入口前速度为互通接入高速，车辆加速路段，速度不具代表性，不予以考虑统计。说明小型车在以上路段期望速度较高，而大型车按限制速度行驶，导致大小型车车速差较大，存在行车安全风险，因此有必要对一般路段进行限速方案调整。建议对一般路段调整限速為100 km/h，并进行分车型、分车道限速处理。

（3）大型车全线速度离散性较小，小型车一般路段速度离散性较大。在大多数情况下[8]，第85个百分位速度与平均速度之间的差异可以很好地近似于速度样本的标准偏差。由图 3、图 4可知，大型车在全线速度离散性较小，主要原因是大型车司机有较好的职业素养，面对山区复杂地形均能按照限制速度保持安全行车;小型车在一般路段速度离散性较大，主要原因是一部分小型车驾驶员在一般路段出于谨慎行车考虑按照限制速度行驶，而熟悉路况的小型车驾驶员选择较高的行驶速度，导致小型车在一般路段速度离散性较大。因此有必要对小型车限速方案进行调整，使得限制速度与大部分小型车驾驶员期望速度一致，并采用分车型限速，调整限制方案。

（4）限速区的确定应考虑特殊构筑物位置，并合理设置建议速度。本项目①号特大桥为斜拉桥，运行速度较高;有1处长明线夹443 m的短隧道，隧道前后运行速度也较高。因此建议山区高速公路按照构造物的分布将全线划分为一般路段、隧道或隧道群路段、特大桥梁路段;独立设置的短隧道按一般路段处理;隧道出口与互通、服务区不满足最小净距要求的路段，合并设置为同一个限速区，并结合事故多发路段合理设置建议速度。

2.2.2 预测运行速度结果

根据规范[9]中给出的方法，对路线运行速度预测结果可知：右线方向上小型车运行速度在80～110 km/h，大型车运行速度62.68～80 km/h之间;左线方向上小型车运行速度在76.87～110 km/h，大型车运行速度61.87～80 km/h之间。

3 初始限速方案

基于实测和预测运行速度，本项目限速方案调整为：一般路段限速100 km/h，隧道与特大桥路段限速80 km/h。其中一般路段内侧车道（客车道）限制值为80～100 km/h，外侧车道（客货车道）限速值为60～100 km/h（其中客车限速100 km/h，大型车限速80 km/h）;隧道与特大桥路段内侧车道、外侧车道及所有车型均限速80 km/h。其中一处短隧道仅443 m，限速值采用与一般路段一致100 km/h。

4 道路条件检查

根据初始限速方案，对道路条件检查，以复核道路条件是否具备初始限速方案的要求。

本项目道路线形条件整体较好，能够满足初始限速方案对于道路条件的要求，但部分路段需要在限速方案调整前实施相应的安全保障措施。

（1）经核查，部分路段中央分隔视距不满足100 km/h速度条件下停车视距的要求。建议：①设置线形诱导标志，②加密轮廓标以及凸起路标;③设置纵向减速振动标线。

（2）经核查，部分隧道出口与互通间距小于1000 m。建议：①隧道与互通间距不足的隧道入口或隧道洞内适宜位置增设互通出口预告标志;②隧道出口至互通出口段增设横向减速振动标线。

（3）经核查，本项目1处互通式立体交叉范围内主线圆曲线半径、竖曲线半径和主线最大纵坡不满足100 km/h速度条件下规范要求。建议：对互通主线范围内设置建议速度80 km/h。

（4）经核查，本项目互通变速车道及渐变段长度不满足100 km/h速度条件下规范要求。建议：在主线限速100 km/h路段的互通变速车道渐变段上游增设横向减速标线。

（5）互通出口增設逐级限速标志。根据标准[10]设置。

（6）因互通与隧道小间距问题导致事故多发的路段，互通主线范围内增设建议速度80 km/h标志，提醒需要下道的车辆;限制速度100 km/h标志放置在互通出口下游，提醒继续行驶的车辆。

5 结论

（1）山区新建高速公路限速方案，在基于现场实测运行速度，考虑道路交通量与交通组成、道路环境、历史事故等同时，应考虑特殊构筑物位置制定合理限速区划。

（2）山区高速公路中，道路条件对隧道内大货车的运行速度影响较小，减小大小车速度差，提高道路安全水平;一般路段，限速方案制定应主要考虑小客车驾驶员，并采用分车道、分车型限速。

（3）在山区高速公路中，隧道限速80 km/h更符合驾驶员的行车期望，驾驶员认可度高，隧道内遵章率高。

（4）限速方案调整后，应检查道路条件的适配性，不符合限制速度条件下的道路特殊位置应实施相应安全保障措施，对事故多发路段和山区高速公路特殊位置应合理设置建议速度。

参考文献：

[1]邬洪波，王 璇.高速公路合理限速综合确定方法研究[J].公路，2016，61（12）：170～175.

[2]许金良，白国华，张晓冬，等. 新建高速公路限速方案制定原则研究[J]. 公路， 2019（10）.

[3]李 浩，文元勇.高速公路隧道安全限速设置方法及工程方案研究[J].建筑技术开发，2020，47（3）：136～138.

[4]刘良芸.基于安全与效率的特长公路隧道限速方案及仿真研究[D].南京：东南大学，2018.

[5]董相平.基于视觉负荷的隧道提速方案限速值研究[J].内蒙古公路与运输，2019（3）：13～16.

[6]方仲权.山区高速公路隧道群路段限速技术研究[D].西安：长安大学，2017.

[7]交通运输部.收费公路车辆通行费车型分类[S].北京：交通运输部，2019.

[8] “Managing Speed： Review of Current Practice for Setting andEnforcing Speed Limits.” TRB Special Report 254， Trans-portation Research Board， National Research Council， Washington， DC （1998）.

[9]交通运输部.公路项目安全性评价规范[S].北京：交通运输部，2015.

[10]交通运输部.道路交通标志和标线第5部分：限速标志[S].北京：中国标准出版社，2017.