中国与塞尔维亚爬坡车道设计对比

中交公路规划设计院有限公司，北京 100088

1 爬坡车道的设置原则

爬坡车道是指设置在陡坡路段上坡方向右侧供慢速车行驶的附加车道。中国规范和塞尔维亚标准中对于爬坡车道设置条件的规定总体一致，主要包括以下四个方面：（1）运行速度。沿连续上坡方向载重汽车的运行速度降低到容许最低速度以下时。（2）通行能力（服务水平）。上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量（未达到设计服务水平）时。（3）技术经济分析。经设置爬坡车道与改善主线纵坡不设爬坡车道技术经济比较论证，设置爬坡车道的效益费用比、行车安全性较优时。（4）安全性。超车易发生危险，不能满足安全驾驶条件时。

中国规范和塞尔维亚标准中爬坡车道设置条件的主要差异包含以下两个方面：（1）上坡方向容许最低速度的取值略有不同，见表1、表2。

表1 中国规范：上坡方向容许最低速度 单位：km/h

表2 塞尔维亚标准：上坡方向爬坡车道起（终）点处容许最低速度的确定 单位：km/h

表2中，Vmin是设置爬坡车道的最低允许速度，Vgr是爬坡车道全宽段起点（终点）的运行速度。Vmin是判断是否需要设置爬坡车道的临界速度，而Vgr是需要设置爬坡车道时的全宽段起点（终点）位置。可参考货车运行速度与道路纵断面关系图（见图1）中的示例来确定爬坡车道的起终点。

图1 货车运行速度与道路纵断面关系图

对比表1和表2可知，相比塞尔维亚标准，中国规范的容许最低速度取值稍大一些，在同样的运行速度下，可能出现塞尔维亚标准无须设置爬坡车道而中国规范需要设置爬坡车道的情形。

（2）对设置爬坡车道的公路等级要求不同。中国规范中规定，四车道高速公路、四车道一级公路以及二级公路连续上坡路段，当通行能力、运行安全等受到影响时，宜设置爬坡车道。塞尔维亚标准中对于需要设置爬坡车道的公路等级、车道数等未予以明确。

2 爬坡车道的设计

2.1 横断面组成

中国规范中关于爬坡车道的横断面位置及宽度规定如下：（1）高速公路、一级公路以及二级公路在连续上坡路段设置爬坡车道时，其宽度不应小于3.5m，且不大于4.0m。六车道及以上的高速公路、一级公路可不设爬坡车道。（2）高速公路、一级公路的爬坡车道应紧靠车道的外侧设置。条件受限时，爬坡车道路段右侧硬路肩宽度应不小于0.75m。当高速公路、一级公路爬坡车道长度大于500m时，应按规定在其右侧设置紧急停车带。（3）二级公路的爬坡车道应紧靠车道的外侧设置，可利用硬路肩宽度。当需保留原来供非汽车交通行驶的硬路肩时，该部分应移至爬坡车道的外侧。

塞尔维亚规范中关于爬坡车道的横断面位置及宽度规定如下：（1）爬坡车道设置位置有两种，一是位于道路中间的超车道，二是位于行车道外侧，作为外侧行车道，其内侧的行车道则作为超车道，见图2、图3。（2）爬坡车道标准宽度为3.5m，或者是等同于行车道宽度，但不应小于3m。高速公路在设有爬坡车道的情况下，仍应保持2.5m宽的紧急停车带（强制性要求）。

图2 高速公路爬坡车道设置位置

图3 两车道公路爬坡车道设置位置

2.2 爬坡车道的起、终点与长度

中国规范中爬坡车道起、终点的确定主要依据表1中的“容许最低速度”，即爬坡车道的起点应设于陡坡路段上载重汽车运行速度降低至“容许最低速度”处，终点应设于运行速度恢复至“容许最低速度”处，或陡坡路段后延伸的附加长度的端部。对于附加长度，规范中也做出了明确的规定，见表3。规范中同时要求爬坡车道起、终点处应设置分流、汇流渐变段，具体规定见表4。设置爬坡车道段落的总长度由分流渐变段长度、爬坡车道长度和合流渐变段长度三部分组成，见图4。

表3 中国规范：陡坡路段后延伸的附加长度

表4 中国规范-爬坡车道分流、汇流渐变段长度 单位：m

图4 中国规范-爬坡车道组成示意图

塞尔维亚标准中，爬坡车道的起、终点依据表2中的Vmin和Vgr确定，无附加长度的相关规定（见图1）。分流、汇流渐变段的长度根据载重汽车变换车道的时间和运行速度确定。例如，当设计速度为120km/h时，对应的Vgr为60km/h，换算单位后为16.667m/s；载重汽车变换车道的侧向移动速度按0.7m/s考虑，车道宽度3.5m，则需要花费5s的时间来完成车道变换，利用公式S=V×t=16.667×5=83.33m，取整后为85m，即分流、汇流渐变段均可按85m设置。这与中国规范中汇流渐变段长于分流渐变段不同。

2.3 其他要求

中国规范规定，相邻两爬坡车道相距较近时，宜将两爬坡车道直接相连，成为一个连续的爬坡车道。塞尔维亚标准中关于爬坡车道有如下设置原则：（1）高速公路爬坡车道最小长度为1000m，不足应取消；其他等级道路最小长度为400m。（2）高速公路相邻爬坡车道最小间距为700m，若小于700m则应合并；其他等级道路最小长度为300m。

由此可以看出，与中国规范相比，塞尔维亚标准中对于爬坡车道的最小长度、最小间距等的要求更为明确和具体。

3 塞标爬坡车道的确定步骤

爬坡车道确定的基本思路是根据运行速度分析结果初步确定爬坡车道起点、终点位置，之后结合结构物（桥梁和隧道）情况对其进行调整。

3.1 运行速度分析

通过当地道路设计软件GCM生成运行速度曲线，根据规范要求初步确定爬坡车道范围。需要准备的数据文件包括“*.hcl”（平面设计文件）和“*.vcl”（纵断面设计文件）。利用“SPEED”命令组中的“truck speed”命令，导入GCM程序包自带的DV文件——“truck-test.dv”，该文件源自德国标准而非塞尔维亚标准，无须输入“travel time”和“fuel”选项，选择“NO”即可，其他参数可选择默认值，定义适当的起始速度、最大速度和最小速度。货车加、减速曲线图见图5，运行速度曲线示例见图6，红色曲线和绿色曲线分别代表正向和反向。

图5 货车加、减速曲线图

图6 货车运行速度曲线示例

3.2 初步确定设置爬坡车道段落

根据相关规范要求在运行速度曲线上初步筛选出需要设置爬坡车道的段落及其起点、终点位置，并计算出渐变段长度；根据最小长度、最小间距的要求对上述段落进行取消或合并。

3.3 结合结构物布置情况调整段落长度

将结构物生成到纵断面图中，核查是否与上一步设置的段落相冲突。渐变段不应设置在桥隧结构物上。对于山区公路而言，桥隧结构物往往较多且连续布设，此时应根据结构物规模统筹考虑爬坡车道的设置范围，避免因设置爬坡车道而导致建设、运营、养护成本的大幅增加，特殊情况下可灵活调整渐变段长度。

4 结束语

文章阐述了中国规范和塞尔维亚标准在爬坡车道设置原则、爬坡车道设计上的异同，介绍了塞标爬坡车道的确定步骤，对工程实践具有一定的指导作用。在实际项目运用中发现，通过国内道路设计软件分析出的运行速度和塞尔维亚GCM软件的结果存在较大差异，塞标需要设置更多段落的爬坡车道，这可能是二者采用的货车速度模型不同导致的。因此，在进行塞尔维亚相关工程设计时，需考虑当地软件与规范的适应性，如果用国内软件进行设计则容易出现结果不匹配的问题。爬坡车道的设置应综合考虑通行能力、行车安全、工程造价等因素，上述确定原则仅为理论方法，具体设计时还需在此基础上进行充分的论证研究。