高速公路收費站改擴建車道方案淺析

左 寧，王吉平，張 笑，夏春燕

(湖南省交通科學研究院，湖南長沙 410015)

收費站的擁堵問題，是高速公路運營管理的難題，成為制約全省高速公路服務質量提高和“窗口”形象樹立的最大軟肋。為應對每個節假日期間高速公路流量激增，加上“壹元取整”新的收費政策實施，找贖零工作較以往有所延長，貨運車輛因重量檢測易引起爭議等原因嚴重影響車輛通行速度造成的擁堵，湖南省高速公路管理局都要集中投入大量的人力、物力和財力精心組織、挖掘潛力，雖然取得了一定效果，但仍難有顯著的改觀。在高峰時段，部分收費站不得不免費放行車輛，造成了高速公路收入的流失。尋找有效緩解或徹底解決收費站擁堵問題的措施，給高速公路使用者順暢的出行體驗，提高我省高速公路“三個服務”能力，是擺在高速公路建設管理者面前的一項緊迫任務。本文提出高速公路收費站改擴建方案，以便解決收費站擁堵問題。

1 收費站擁堵現狀

由于缺少完整的觀測資料，以精確的頻率判斷收費站是否滿足要求存在困難。根據實際調查，以及與收費站管理人員的詳細座談，通過主觀判斷和定量計算，基本確定收費站擁堵頻率，由低到高分為:節假日擁堵、高速公路交通量應急轉移交通擁堵、平時高峰時段擁堵、經常性擁堵四個層次。

1)節假日擁堵，是指在節假日、春運期間、周末和特殊的慶典活動期間擁堵，初步估計年均擁堵率達到3%左右。擬改擴建的所有收費站幾乎都在節假日發生交通擁堵。

2)高速公路交通量應急轉移交通時段擁堵，是指除以上時段外，在高速公路轉移交通時也發生擁堵，其概率與應急轉移概率有關，初步估計年均擁堵率達到5%左右。

3)平時高峰時段擁堵，是指除以上時段外，日常運營中，上午、下午高峰時段均處于擁堵狀態，初步估計年均擁堵率達到10%左右;集中在長沙市城區周邊。

4)經常性擁堵，是指除以上時段外，日常運營中，在白天7:00～19:00大部分時段處于擁堵狀態，初步估計年均擁堵率達到30%左右。

湖南省主要收費站運營現狀見表1。

2 收費站改擴建基本原則

2.1 因地制宜，最大程度利用現有設施原則

為最大程度減少改擴建費用支出，以最小投入取得最大效果，在擬定改擴建方案時爭取最大程度利用現有設施，包括既有收費廣場、收費島、收費亭、收費天棚、房建設施、機電設施等。

2.2 供需平衡、適度超前原則

在確定收費車道數量時，在預測交通量的基礎上，充分考慮計重收費對收費車道的影響，以解決計重收費對收費站服務能力的沖擊。在確定DHV、平均服務時間、收費服務水平三個參數的基礎上，可利用運籌學中的排隊論確定收費車道數。計算公式如下:

式中:s為收費車道數;ρ為b與a的比值，稱之為收費廣場交通強度;u為每一收費車道交通強度，u＜1;a為平均來車時間，s，a=3 600/DHV;b為服務時間，s，各車型按組成比重和各自服務時間的加權平均值。

表1 湖南省主要收費站運營現狀

2.3 一次到位，功能完整原則

通過改擴建，力求使所涉及收費站通行能力和服務水平均有較大程度提高，力求一步到位，功能完整。

3 收費站車道改擴建基本類型及適用條件

根據各收費站現狀特點、建設條件、交通需求發展狀況和改擴建目標要求，涉及的改擴建基本類型包括縱向擴建車道(階梯式收費站)、橫向擴建收費車道、擴建復式收費亭3種基本類型。

3.1 縱向擴建收費車道

3.1.1 適用條件

縱向擴建收費車道也稱階梯式收費站，適用于服務能力不能滿足預測交通需求、計重收費車輛比重大，但橫向用地受限，而收費廣場縱向長度空間條件充足的主線收費站。

3.1.2 方案設計要點

該方案是向收費廣場縱向挖掘空間資源的手段，是收費站車道擴建的創新形式。縱向擴建收費車道，相當于在原有收費站的縱向新建一個收費站，其改擴建主要把握以下幾個要點。

1)新建收費站主要參數的選取。階梯式收費站一般設置在主線收費站，按照規范，其主要參數應按主線收費站取值。但考慮到階梯式站建成后主要供小型客車使用，其指標可適當降低而按匝道收費站收費廣場參數選取。

2)與原有收費站的關系處理。新建收費站位置既可以選擇在原有收費站上游，也可選擇在原有收費站下游，但新建收費站中心線與原有收費站中心線的距離應保證設置漸變段和停車收費區的長度，一般為150～200 m。

3)收費車道分類。為保證階梯式收費站的功能效率，需對通過收費站的交通進行客貨分流處理。分流的原則是符合駕駛員行車習慣，以保證行車安全。根據高速公路行車特點，小型車行車速度快，一般靠內側車道行駛，大型車行車速度慢，一般靠外側車道行駛，收費站分流組織要符合這一規律，避免分流時出現車流交織，形成安全隱患。

3.2 橫向擴建收費車道

3.2.1 適用條件

該方案主要應用在服務能力不能滿足預測交通需求、計重收費車輛比重大，且橫向用地留有余地，但收費廣場縱向長度受限的匝道式收費站。

3.2.2 方案設計要點

橫向擴建收費車道，涉及到收費廣場擴建、收費車道變道等重要問題，其改擴建應把握以下要點。

1)收費廣場擴建。在進行收費廣場橫向擴建時，盡量保證擴建施工在公路用地范圍內進行，可采用路肩擋墻或路堤擋墻收縮坡腳，最大程度減少新征用地，以保證項目按期實施。收費廣場擴建后，仍需滿足規范規定的廣場漸變段漸變率要求，對廣場前后的互通匝道、連接道路進行相應的線形優化改造，以保證行車安全。

2)收費車道變道。橫向擴建收費車道后，一般會導致原有進出口收費車道的變道。在進行收費車道變道時，要充分考慮變道對車輛行駛軌跡的影響，以保證行車安全。

3.3 擴建復式收費亭

3.3.1 適用條件

擴建復式收費亭類型主要應用在服務能力不能滿足預測交通需求、小客車比重較大，不具備擴建收費車道空間條件的收費站。

擴建復式收費亭，是指在不增擴收費廣場的情況下，同時在現有1條出口收費車道1個收費亭的基礎上，在收費島上縱向增設1個以上收費亭的收費站改擴建型式。增設復式收費亭在山東等省份部分高速公路收費站以及我省長益高速岳麓收費站已經成功實施。實踐表明，增加1個復式收費站可以使收費車道通行能力提高20% ～50%左右，而且小客車通行比例越高，效率越高，對于解決傳統節假日、黃金周收費站交通量突增導致的擁堵問題具有很好的效果。擴建復式收費亭具有見效快、節約成本、充分利用收費島縱向資源的特點，并且避免增擴車道征地手續復雜、項目周期長、投資大等問題。

3.3.2 方案設計要點

復式收費亭一般在傳統節假日、黃金周、高速公路應急交通分流導致的交通量突增的情況下啟用。相對于既有收費站而言，復式收費亭發揮臨時功能，因此應力求簡單、高效。復式收費亭的擴建主要涉及復式收費亭與既有收費亭的間距、上部收費天棚擴建等問題。

1)與既有收費亭的間距。

長益高速公路岳麓收費站復式收費亭與既有收費亭之間的距離為12 m。實際運營表明，復式收費站使既有收費車道的通行能力提高20% ～30%，對于解決交通量突增的問題具有較好的效果，但也存在小客車沖關的問題。目前小客車長度一般小于5 m，商務車長度小于7 m，收費亭間距在10 m以上時，常在兩收費亭服務車輛中間停有待服務車輛，降低了通行效率，當采用“一桿兩車”為車輛沖關創造了條件。考慮輛小客車并行服務并留有一定的安全距離，本次復式收費亭與既有收費亭中心線之間采用6～8 m的間距。

2)收費天棚擴建。

為給收費人員、繳費司機創造良好的收費環境，當復式收費亭超過原有收費天棚邊界時，需對收費天棚進行擴建。本次收費天棚的擴建，以對既有天棚頂部加寬為主，加寬過長時，增加支撐結構。

4 臨長高速羊樓司收費站改擴建車道方案分析

根據調查，如圖1所示，羊樓司收費站現有出口收費車道共16個，橫向擴建收費車道需征地、拆遷，實施困難，收費廣場縱向空間資源富足，具備縱向擴建收費車道的條件。通過收費站車道理論計算，羊樓司收費站擬采用階梯式收費站進行擴建，新建階梯式收費站建設6個標準車道。

圖1 改造前

如圖2所示，分別在原有收費站上游(南側，靠近湖南)和原有收費站下游(北側，靠近湖北)初步擬定兩個方案進行比較。

1)工程規模的比較。上游方案、下游方案均不需征地拆遷，工程規模基本相當。

圖2 改造后

2)交通功能比較。上游方案占用主站收費車輛等待收費的停車空間，使得廣場可停車輛大大減少，勢必使得車隊向高速公路主線延伸，形成交通瓶頸。下游方案位處車輛繳費后的疏散區，停車要求少，對其不產生影響。

3)對交通安全的影響比較。上游方案在階梯式收費站與主收費站分流處(即小客車和大型客車分流處)形成彎道，上游大中型車分流至主收費站時需在較高速度下完成由直線轉入彎道的過程，形成交通隱患。下游方案在階梯式收費站與主收費站合流處(即小客車和大型客車合流處)形成彎道，但主線下游車輛是由低速到高速、由彎道至直線的行駛過程，相對安全。

4)下游方案不形成新的交通瓶頸，有利于交通安全。故推薦下游方案。

5 結束語

本文根據收費站改擴建特點和條件，針對性的提出了三類方案。對省內高速公路收費站的改擴建推行是滿足高速公路應急交通管理的需要;是適應全省高速公路實施計重收費政策的需要;是提升湖南省交通“窗口”形象、建設和諧社會的需要。

但是，增加收費車道是提高收費站服務能力的途徑之一，充分發揮收費站服務潛力是提高收費站服務效率的重要手段。根據調查，目前收費站運營中，存在設備老化使得服務時間延長、收費站人員不足導致有個別收費站缺人等問題，建議對現有部分設施進行升級改造、對必要的收費站進行人員擴充、采用ETC技術等。

［1］鄧 衛.公路收費口通行能力研究［J］.中國公路學報，2000(4).

［2］紀克祥，張愛平，李杰周.收費廣場的規劃與設計［J］.交通世界，2007(8).

［3］閔 泉.滬寧高速公路江蘇段擴建工程收費系統改擴建的問題與對策［J］.中外公路，2008(6).