主線收費站交通量與通行能力分析研究

朱　琳，劉洋洋

（安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230088）

1　概述

收費站的通行能力是指特定的道路、交通條件下，合情合理地通過收費站的最大交通量[1]。收費站的通行能力直接影響路段的通行能力，進而影響整個路段的服務水平。收費站通行能力的提高，可以提高整個路段的服務水平，因此對現有收費站過往交通量大小、車型組成的分析研究，對提高收費站服務水平很有幫助。下面就以某高速公路的主線收費站的交通量為列，對交通量和服務水平進行分析。

2　交通量現狀及交通量預測

2.1　交通量現狀

該主線收費站2014年1月至2016年8月出口交通量見表1。

表1　2014年1月至2016年8月出口交通量　veh/d

調查數據顯示，主線收費站2014年1月至2016年8月年平均交通量為5 021 veh/d，折算小客車后為11 487 pcu/d。在交通組成中，客車占45.2%，貨車占54.8%。

2.2　交通量預測

2.2.1交通量增長率

未來各影響區的客、貨車交通量增長率采用彈性系數法確定（見表2），即：

式中：Rk、Rh分別為未來各影響區客、貨車交通量增長率，%；Tk、Th分別為未來各影響區客、貨車交通量對經濟指標的彈性系數；E為未來各影響區國內生產總值增長率，%。

表2　未來各影響區客、貨車交通量對經濟指標的彈性系數

交通量增長率見表3。

2.2.2交通量預測

該項目通道交通量見表4。

考慮新建項目，轉移交通后的主線收費站交通量見表5。

表3　交通量增長率

2.2.3春運高峰時段交通量預測（春節前十天至春節后十天）

通過對該高速及周邊高速公路春運期間交通量調查分析，春節前農歷十二月二十二左右交通量開始加大，二十七至二十九達到單日最高峰，三十至新年初四交通量較小，初五交通量開始迅速回升，初六至初十處于高峰期。在春節前十天至正月初十的時間段，路段交通量是年平均日的2.8倍左右。

春運期間高速公路交通量具有方向不均勻性較大、小客車比重高等特點。在春運期間，節前農歷十二月二十六至節后初十，客車比重在80%以上，其中初三客車比重高達93%。

2014年、2015年、2016年春運期間交通量增長率分別為39.9%、31.4%和11.6%，下降明顯。路段通行能力限制了交通量的增長。

根據調查，結合春運期間交通出行特點，春運期間交通量分析參數取值如下：

（1）方向不均勻系數采用0.68；

（2）高峰小時系數取值0.083（采用交通量最大的4個小時平均）。

（3）路段通行能力控制交通總量。春運期間，路段采用四級服務水平下線（V/C=0.9）。

（4）春運客車交通量與年均交通量比重取2.8～3.4，貨車交通量取年均車輛的0.5。

表6為春運高峰時段交通量預測結果。

3　通行能力測算

3.1　通行能力測算

考慮收費道口可以采用復式收費方式增加道口通行能力，結合采用復式收費模式對不同擴建方案的通行能力進行驗算（根據相關資料，每增加一個復式收費道口通行能力可以增加60%～70%，考慮交通流組成中貨車比重較高，增加通行能力取60%）。通行能力驗算結果見表7。

從表7可以看出，擴建至10個收費道口時，并采用復式收費模式，在2032年前，收費站均可以維持在三級服務水平以上[1]。

表4　本項目通道交通量

表5　轉移交通后的主線收費站交通量

表6　春運高峰時段交通量預測結果

表7　通行能力驗算結果

3.2　春運高峰時段通行能力測算

根據春運高峰時段交通量預測結果，至2040年高峰期交通量見表8。

表8　至2040年高峰期交通量

表8計算公式為：

式中：DHV為單向設計小時交通量，pcu/h；AADT為春運高峰時段預測年平均日交通量，pcu/d；R為大中型貨車占有率（表8取值為客3、客4、貨2、貨3類4種車型占有率[4]）；K為設計小時交通量系數[3]（本項目取0.1）；D為方向不均勻系數[3]（本項目取0.52）。

從表8可以看出，擴建至10個收費道口時，并采用復式收費模式，在2030年前，收費站可以滿足春節高峰期通行能力的需求。

考慮到高峰時段交通量較平時激增約40%，且小客車比重較高，總體持續時間短（節假日前后），可采取增加臨時復式收費等應急方案，因此本次采用年平均日交通量[3]作為計算依據，僅對節假日通行能力進行驗算分析。

4　結論

通過對主線收費站交通量的大小、車輛組成的分析研究，測算出收費站的服務水平。通過這些數據分析可以得出以下結論：

（1）貨車通過收費站服務時間較長，特別是過綠色通道的綠色車輛，需要檢查貨物，需要非常長的服務時間，因此貨車比重較大的收費站一般服務水平不高。隨著科技的進步，可以通過對設備升級等電子手段技術的更新，降低貨車的通行時間，從而提高收費站的服務水平。

（2）一般在節假日期間，小客車的交通量增長較快，可以通過提高ETC普及率，實現掃碼支付等技術手段來提高通行能力，減少排隊時間。

（3）通過設置復式收費亭可以在一定程度上提高收費站的通行能力，但是提升有限，需要配合良好的管理，才能將復式收費的優勢發揮出來。