高速公路項目改擴建期間通行能力影響因素修正系數探究

朱英智

（唐山市交通運輸局交通信息管理中心，河北 唐山 063000）

一、試驗路段

試驗項目改擴建路段全長70.955km，為雙向八車道、瀝青混凝土路面的高速公路。當前該路段采用“半幅封閉施工、半幅雙向通車”方案，右幅保通期間限速60km/h。

表1 試驗高速公路項目改擴建主要技術指標

二、通行能力分析

通行能力分析主要以《公路通行能力規范》中的高速公路施工區通行能力分析方法為依據[3]。

項目改擴建期間一幅雙向通行，未經中央分隔帶開口駛入對向車道通行的交通流，可按一幅單向通行施工區分方向進行通行能力分析。施工區實際通行能力受單向開放車道數、車道寬度、側向寬度、交通組成、限制速度、施工作業強度與光照條件等因素影響。

施工區實際通行能力按下式計算：

式中：Crs—施工區實際通行能力[pcu/(h·ln)]；

Cbs—施工區基準通行能力[pcu/(h·ln)]；

根據規范，高速公路施工區一條車道的基準通行能力為1800pcu/(h·ln)，因此Cbs取1800pcu/(h·ln)。

三、修正系數取值

（一）車道修正系數fn

改擴建期間雙向車道數為2條，滿足高速公路道路施工區車道數的基準條件，車道修正系數取1。

（二）車道寬度修正系數fLw

依據車道寬度修正系數表，該項目車道寬度為3.5m，車道修正系數取0.97。

根據現有的電價、燃氣氣價，在制熱1 kW單位熱量的情況下，設定空氣源熱泵出水溫度為45 ℃，此時在某一環境溫度下，單獨空氣源熱泵供熱的運行費用與單獨燃氣鍋爐供熱的運行費用相等，此環境溫度即為空氣源熱泵與燃氣鍋爐的運行費用平衡點.本項目通過計算得到青島市環境溫度-6 ℃，為兩熱源的運行費用平衡點.當環境溫度高于-6 ℃，燃氣鍋爐供熱要比空氣源熱泵供熱運行費用高；當環境溫度低于-6 ℃，燃氣鍋爐供熱要比空氣源熱泵供熱運行費用低.

表2 車道寬度修正系數

（三）側向寬度修正系數flc

依據側向寬度修正系數表，該項目入省方向左側路緣帶寬度為0.75m，修正系數取1，右側側向寬度2.5m，修正系數取1；出省方向左側路緣帶寬度為0.75m，修正系數取1，右側側向寬度0.75m，如表3所示，通過內插后修正系數取0.97。

表3 側向寬度修正系數

（四）限制速度修正系數fsc

依據限制速度修正系數表，該項目改擴建期間雙向限速60km/h，限制速度修正系數取0.90。

表4 限制速度修正系數

（五）施工作業強度修正系數fwi

該項目擴建期間左幅封閉施工，右幅雙向保通，施工機械與人員在道路左幅開展工作，不易與過往的車輛發生直接碰撞與剮蹭，對右幅的車輛通行影響較小，施工作業強度修正系數可取1。

（六）光照條件修正系數fls

在光照條件較差的夜間通過施工區時，駕駛人會采取較白天光照條件下更低的車速，造成施工區的通行能力會有所下降，光照條件修正系數可取0.96。

（七）項目通行能力

試驗項目為雙向四車道通行。經計算，得到入省方向斷面通行能力為3017pcu/h，出省方向斷面通行能力為2927pcu/h。

四、服務水平分析

高速公路的服務水平與斷面交通量，以及通行能力有關，將項目的通行能力與某施工年份的交通量結合，可以得到該項目施工期間的服務水平。

（一）施工期間斷面流量分析

該項目有4個互通正在施工，其中3個互通全部封閉施工，駛入、駛出這3個互通的車輛均分流至其他路段，一個互通右幅雙向通行，有部分車輛分流至其他路段。施工期間的交通流量主要以無施工期間交通流量為基礎。

首先，利用往年交通流量，預測無施工期間各個互通的流量。其次是在已知的各互通無施工期間交通流量的基礎上，對施工期間各互通的斷面交通流量基于一定的原則折減，折減后得到高速公路施工期間的交通量。

最后，綜合考慮高速公路施工期間交通分流，預測出高速斷面交通量，入省方向為17848pcu/d，出省方向為16356pcu/d。將日交通量換算成高峰小時交通量（其中設計小時交通量系數取13.5%），得出入省方向高峰小時交通量為2409pcu/h，出省方向高峰小時交通量為2208pcu/h。

（二）服務水平分析

高速公路施工區的服務水平以飽和度v/C作為評價指標，服務水平共分為六級[4,5]。其中飽和度v/C為斷面交通流率與通行能力之比。

基于預測出的2021年G1京哈高速施工期間雙向交通量，以及計算出的施工期間雙向通行能力，對照服務水平分級劃分，最終得出試驗高速施工期間入省方向和出省方向的道路服務水平均為四級，符合《公路通行能力規范》中高速公路施工區維持通車路段的服務水平不宜低于四級的標準[3]，滿足通行需求。

表5 施工期間道路服務水平

五、結語

本文分析了某高速公路施工期間的通行能力，探究了影響通行能力的因素及修正系數的選取，從而得出實驗高速公路項目的斷面通行能力。利用該項目的通行能力與預測的道路斷面交通量計算得出，該高速公路施工期間的道路服務水平為四級，滿足通行需求，為優化項目保通方案、改善運營管理提供了參考。