鋼鐵企業(yè)廠區(qū)道路通行能力研究

殷路偉

（中冶南方武漢鋼鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖北 武漢 430080）

鋼鐵廠廠區(qū)道路運(yùn)輸設(shè)計(jì)是總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)工作的重要內(nèi)容，其設(shè)計(jì)既應(yīng)使運(yùn)輸流程合理、順暢、短捷，又應(yīng)使道路通行能力滿足交通量的要求。然而，總圖運(yùn)輸專業(yè)在傳統(tǒng)道路方法的設(shè)計(jì)應(yīng)用過程中，一般只能通過查閱規(guī)范或者憑經(jīng)驗(yàn)來確定路面寬度，并沒有像公路和城市道路設(shè)計(jì)一樣給出關(guān)于通行能力的內(nèi)容。本文通過對(duì)廠區(qū)道路通行能力進(jìn)行探討，對(duì)比分析交通量與通行能力之間的關(guān)系，劃分服務(wù)水平，以使廠區(qū)道路的設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)工作更加完善。

1 廠區(qū)道路通行能力計(jì)算

1.1 基本通行能力

單車道基本通行能力[1]是指處于完全理想的情況下，在單位時(shí)間內(nèi)通過一條車道的最大車輛數(shù)。這種理想狀態(tài)由技術(shù)性能相同的標(biāo)準(zhǔn)車輛以相同速度及其相適應(yīng)的最小車頭間隔連續(xù)行駛來達(dá)到。

車頭間隔可以用車頭時(shí)距或車頭間距表示，則單車道基本通行能力（C1）的計(jì)算公式如下：

式中：C1為單車道基本通行能力，輛/h；t為最小車頭時(shí)距，s；v為車輛的行駛速度，km/h；l為最小車頭間距，m；l0為駕駛員在1 s的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)車輛行駛距離，m；l1為車輛的制動(dòng)距離，m；l2為車輛間的安全間距，一般取值2 m；l3為車輛的平均長度，m；φ為輪胎與路面間的附著系數(shù)，廠區(qū)內(nèi)車輛行駛速度一般不超過20 km/h，取值0.44[2]；f為滾動(dòng)阻力系數(shù)，一般的瀝青或混凝土路面取值0.018～0.020[3]；i為道路縱坡度（上坡為正值，下坡為負(fù)值）。

1.2 可能通行能力

1.2.1 單車道可通行能力

單車道可通行能力[1]是指偏離上述理想條件，經(jīng)過修正后的一條車道上實(shí)際所能承擔(dān)的最大交通量。

單車道可能通行能力（N1）的計(jì)算公式如下：

式中：N1為單車道可能通行能力，輛/h；K1為考慮會(huì)車、交叉口等因素的折減系數(shù)，一般取值0.34～0.38[4]。

1.2.2 多車道可能通行能力

當(dāng)在一個(gè)方向上的車道有兩條或多于兩條時(shí)，應(yīng)考慮車輛在車道轉(zhuǎn)移時(shí)的影響，位于外側(cè)車道的通行能力應(yīng)予折減。

多車道可能通行能力（N）的計(jì)算公式如下：

式中：N為多車道可能通行能力，輛/h；Jn為各車道折減系數(shù)，通常以靠近中線的第一條車道折減系數(shù)為1，第二條車道折減系數(shù)為0.85，第三條車道折減系數(shù)為0.79，第四條車道折減系數(shù)為0.61[5]。

2 廠區(qū)道路交通量計(jì)算

2.1 日交通量

根據(jù)年運(yùn)輸量可確定相應(yīng)的日運(yùn)輸車次（即日交通量），具體計(jì)算公式如下：

式中：Qd為日交通量，輛/d；Qa為年運(yùn)輸量，t；W1為運(yùn)輸不均衡系數(shù)，一般取值1.1～1.2；W2為車輛載重利用系數(shù)，按下頁表1選取[4]；a為車輛年工作天數(shù)；G為車輛載重，t。

表1 車輛載重利用系數(shù)

2.2 小時(shí)交通量

根據(jù)日交通量可確定相應(yīng)的平均小時(shí)交通量。但實(shí)際交通流在全天時(shí)間上的分布呈波動(dòng)特征，為避免擁堵，通常還需考慮道路上的高峰小時(shí)交通量。

式中：Q為小時(shí)交通量，輛/h；d為車輛每天工作小時(shí)數(shù)；P為高峰小時(shí)系數(shù)，取值1.5[6]。

3 廠區(qū)道路服務(wù)水平的建立

通行能力主要反映了道路服務(wù)數(shù)量的多少或能力的大小，服務(wù)水平則是主要反映道路服務(wù)質(zhì)量或服務(wù)的滿意程度。道路服務(wù)水平通常用道路最大服務(wù)交通量與道路實(shí)際通行能力之間的比值（V/C）表示。

建議鋼鐵廠廠區(qū)道路服務(wù)水平指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示[7]。

表2 廠區(qū)道路服務(wù)水平指標(biāo)

鋼鐵廠廠區(qū)道路不同于一般公路，與城市道路也有諸多差異，同時(shí)受廠內(nèi)鐵路、大型特種車輛等的影響，為保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行，廠區(qū)道路必須保持較高的服務(wù)水平等級(jí)。綜合考慮以上影響因素以及生產(chǎn)需求，建議取鋼鐵廠廠區(qū)道路的服務(wù)水平為二級(jí)。

4 實(shí)例分析

某鋼鐵廠冷軋廠所需的熱軋卷依靠汽車從熱軋廠運(yùn)輸過來，沿途道路為單向兩車道。運(yùn)輸車輛長為18 m，行駛速度為20 km/h，年運(yùn)輸量為1000萬t，年工作天數(shù)為350 d，每天工作8 h。試確定沿途道路的通行能力，并判斷是否滿足運(yùn)輸需求。

已知道路為多車道，根據(jù)公式（3）可得沿途道路的通行能力N=（1+0.85）N1=（1+0.85）K1C1=1.85K1≈433（輛/h）。

故沿途道路的通行能力能夠滿足運(yùn)輸需求，且服務(wù)水平為二級(jí)。

5 結(jié)語

對(duì)現(xiàn)有《鋼鐵企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》中的有關(guān)通行能力計(jì)算公式作了調(diào)整和補(bǔ)充，使之更加科學(xué)、合理。建立了廠區(qū)道路服務(wù)水平指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，便于更好地完善鋼鐵廠廠區(qū)道路的設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)工作。