淺談雙車道公路通行能力的計算

成盛

摘要：雙車道公路是我國公路網中最普遍的一種公路形式，是供車輛分向、分車道行駛，行車道數量為2的公路。在煤礦場外道路的設計中，應用也最為廣泛，結合煤礦車流特征，準確分析道路運輸能力。

關鍵詞：公路；理想通行能力；服務水平；實際通行能力

公路通行能力反映了公路設施在保持規定的運行質量前提下所能疏導交通流的能力，是公路規劃、設計和運營、管理的重要參數。公路通行能力定義為在一定時段和通常的道路、交通與控制條件，以及規定的服務質量要求下，能合理地期望車輛通過車道或道路的一點或均勻斷面上的最大小時流率。

雙車道公路是我國公路網中最普遍的一種公路形式，是供車輛分向、分車道行駛，行車道數量為2的公路。在煤礦場外道路的設計中，應用也最為廣泛，由于我國地形條件復雜，因地形、地物不同而使雙車道公路的基本橫斷面形式存在較大差異，路肩寬度從0.5-2.0m不等。雙車道公路具有以下特性：每條車道用于一個方向的交通，只有在視距和對向交通流間隔允許的情況下，車輛才可占用對向車道，超越慢速車輛。雙車道公路中任一方向的車輛在行駛過程中，不僅受到同向車輛的制約，還受到對向車流的影響。

理想通行能力，在理想的道路、交通、控制和環境條件下，一條車道的均勻路段或典型橫斷面上，道路在特定時段內（通常為15min.）所能通過的最大標準車輛小時流率，也稱基本通行能力。其中，理想條件是指天氣良好、路面狀況良好、道路使用者熟悉交通設施且道路中沒有任何障礙。理想條件原則上是指對條件更進一步改進時也不能提高通行能力的條件。

服務水平指標體系，盡管都是雙車道公路，由于二級公路和三級公路在擔負的功能上有所區別，因此，在建立評價其服務質量的指標體系時也就有所不同。二級公路是城市問的主要連接道路，或者是連接高速公路的主要道路，其使用者追求一定的機動性，因此，其服務水平評價指標是運行速度和延誤率：而三級公路主要連接小城鎮，或作為農村道路，主要解決的是可達性的問題，因此，其使用者并不強調快速，服務水平指標也就不采用運行速度，而僅采用延誤率。同時，在雙車道公路中，由于實際條件的限制，常常出現不能滿足視距要求的路段。由于視距不足的影響，各計算行車速度的服務水平等級各不相同。

一級：交通量小、速度高、駕駛員能自由或較自由地選擇行車速度，行駛車輛不受或基本不受交通流中其他車輛的影響，交通流處于自由流狀態，超車需求遠小于超車能力，被動延誤少，為駕駛員和乘客提供的舒適便利程度高。

二級：隨著交通量的增大，速度減小，交通流處于穩定流中間范圍；行駛車輛受別的車輛或行人的干擾較大，司機選擇速度的自由度受到一定限制，交通流狀態處于穩定流的中間范圍，有擁擠感。到二級下限時，車輛問的相互干擾較大，開始出現車隊，被動延誤增加，為使用者提供的舒適便利程度下降，超車需求等于超車能力。

三級：司機選擇車輛運行速度的自由度受到很大限制，行駛車輛受別的車輛或行人的干擾很大，交通流處于穩定流的下半部分，并已接近不穩定流范圍，流量稍有增長，就會出現交通擁擠，服務水平顯著下降。到三級下限時所受的限制已到司機所允許的最低限度，不受限制的超車需求超過了超車能力，但可通行的交通量尚未達到最大值。

四級：行駛車輛受別的車輛或行人的干擾非常大，交通流處于不穩定流狀態，靠近下限時每小時可通行的交通量達到最大值，司機已無自由選擇速度的余地，車速降到一個低的但相對均勻的數值。這時交通量稍有增加，或交通流出現小的擾動，就會出現交通擁擠，服務水平顯著下降。交通流變成強制狀態，能通過的交通量很不穩定，其變化范圍從通行能力到零，時常發生交通阻塞。

在兼顧節省建設經費和高效運營原則的基礎上，二、三級雙車道公路在設計過程中通常采用三級服務水平作為設計服務水平。

公路通行能力的影響因素，雙車道公路的通行能力與其他類型公路的通行能力一樣，受到多種因素的影響，包括路面寬度、地形條件和交通組成、橫向干擾。其中，由于雙車道公路沒有實施橫、縱向干擾的隔離，且單方向交通流的行車道僅1條，橫向干擾因素成為雙車道公路通行能力的重要影響因素。

（1）路面寬度的影響

根據全國各典型地區觀測的路面寬度對速度的影響，結果表明：小客車自由流速度隨路面寬度的增加而加大，但加寬至12m后，自由流速度趨于平穩，幾乎不再增加。

（2）地形條件的影響

地形條件主要影響交通流的自由流速度，其不同等級的影響大約為5km/h，即平原區的自由流速度分別比丘陵和山嶺區高5 km/h和10km/h。

（3）交通組成的影響

在雙車道公路交通組成與多車道公路一樣復雜，分為小型車、中型車、大型車、拖掛車和拖拉機。由于不同道路、交通條件下，不同車型對通行能力的影響有所不同，在實際應用中，需要按照車輛折算系數取值。

（4）橫向干擾的影響

影響一般公路通行能力的因素很多，尤其是混合交通條件下，影響因素遠比國外的交通情況復雜。在沒有控制進入的一般公路上，橫向干擾主要取決于公路通過街道或村鎮長度、街道或村鎮的繁忙程度、各種支路進入主路的交通和行人與騎車人的多少以及路側停車數量等。

實際通行能力計算：雙車道公路的實際通行能力計算公式如下式所不：

SF_i=MSF_i×f_w×f_d×f_f×f_HV

其中，sF i——i級服務水平對應的小時流率，輛/h：四級服務水平對應的小時流率即為實際通行能力；

MSF 1——1級服務水平對應的最大服務交通量，pcu/h：四級服務水平對應的即為理想通行能力；

f_w——路面寬度對通行能力的修正系數；

f_d——方向分布對通行能力的修正系數；

f_f——橫向干擾對通行能力的修正系數；

f_HV——交通組成對通行能力的修正系數。

雙車道通行能力研究的意義：在煤礦場外道路的設計中，雙車道的應用最為廣泛，通過對雙車道公路通行能力的研究計算，結合煤礦車流特征，準確分析道路運輸能力，為礦井及選煤廠場外道路的運輸能力提供理論支撐，在設計階段消除將來可能形成的瓶頸。