柳 佳

(遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 沈陽市 110166)

北京至哈爾濱高速公路起于北京,經(jīng)沈陽、長(zhǎng)春,止于哈爾濱,是《國(guó)家公路網(wǎng)規(guī)劃(2013年—2030年)》七條高速公路首都放射線之一,是東北地區(qū)公路交通運(yùn)輸?shù)拇髣?dòng)脈和進(jìn)出關(guān)的重要通道,在國(guó)家和區(qū)域路網(wǎng)中居重要地位。京哈高速綏沈段于2000年建成通車,對(duì)于加強(qiáng)遼寧及整個(gè)東北地區(qū)與關(guān)內(nèi)的政治經(jīng)濟(jì)往來,促進(jìn)遼寧對(duì)外開放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,特別是對(duì)促進(jìn)遼寧省西部地區(qū)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,形成環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)帶都具有非常重要的意義。在運(yùn)營(yíng)二十多年的時(shí)間里,交通量增長(zhǎng)迅猛,改擴(kuò)建勢(shì)在必行。改擴(kuò)建分為兩個(gè)階段:第一階段為綏中至盤錦段(以下簡(jiǎn)稱沈山高速),計(jì)劃工期為2022年—2026年;第二階段為盤錦至沈陽段,目前處于可研階段。文章僅針對(duì)第一階段。沈山改擴(kuò)建工程歷經(jīng)十余年的研究論證,最終決定采用整體式十車道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行擴(kuò)建,設(shè)計(jì)速度120km/h,路基寬度55m。

1 十車道高速產(chǎn)生的新問題

1.1 標(biāo)準(zhǔn)橫斷面的劃分

沈山高速目前交通流量大且貨車比例高,小客車和貨車混行,駕駛行為和運(yùn)行速度差過大,經(jīng)常出現(xiàn)外側(cè)2車道被貨車占據(jù)、內(nèi)側(cè)僅剩1車道供客車通行的情況,交通事故多發(fā),應(yīng)盡量通過采用客貨分離的交通組織形式予以降低風(fēng)險(xiǎn),而單向5車道的客貨分離橫斷面布設(shè)尚無據(jù)可依。

1.2 互通區(qū)出入口的車輛轉(zhuǎn)換

多車道雖然能夠提供更大的通行能力,但這也導(dǎo)致了車輛在轉(zhuǎn)換車道時(shí)的交織沖突成倍增加,尤其是在互通區(qū)、服務(wù)區(qū)出入口段,目標(biāo)駛出車輛和駛?cè)胲囕v如何橫跨多車道逐級(jí)地、安全地完成車道轉(zhuǎn)換,在大交通量的情況下轉(zhuǎn)換1個(gè)車道需要多長(zhǎng)的距離,交通標(biāo)志、標(biāo)線需要提前多少距離開始進(jìn)行預(yù)告指示,距離出口端多遠(yuǎn)禁止車輛駛離以避免產(chǎn)生連續(xù)、多次變道的危險(xiǎn)行為,都是需要研究的問題。

2 解決方案適用性分析

2.1 十車道橫斷面劃分

針對(duì)多車道的橫斷面布置、交通組織劃分可采用整體式和分離式兩種。分離式橫斷面布設(shè)有著特有的優(yōu)勢(shì),不但可以實(shí)現(xiàn)真正的客貨分離,而且施工保通期對(duì)現(xiàn)有交通影響最小,但由于其占地規(guī)模很大,經(jīng)多方論證研究決定采用整體式十車道橫斷面布設(shè)。行車道如何劃分就顯得尤為重要,交通組織影響著車道劃分,下面就交通組織的幾種形式進(jìn)行研究。

(1)“客貨混行”模式適用性分析

客貨混行運(yùn)營(yíng)模式不針對(duì)客車、貨車可行駛的車道進(jìn)行限制,相鄰車道之間采用可跨越分界虛線,完全由駕駛?cè)烁鶕?jù)當(dāng)前路況進(jìn)行車道選擇,車輛完全處于不受運(yùn)營(yíng)管理干預(yù)的自由流狀態(tài),斷面劃分見圖1(a)、圖1(b)[1]。優(yōu)點(diǎn)是最大程度地將自主選擇權(quán)歸還駕駛者,更靈活、更人性化,缺點(diǎn)是忽略了客車與貨車不同的行駛特征、增加了因頻繁轉(zhuǎn)換車道帶來交通事故的風(fēng)險(xiǎn),交通安全處于不可控狀態(tài)。不受控的交通安全對(duì)于運(yùn)營(yíng)管理來講是不可接受的,從目前我國(guó)駕駛?cè)说鸟{駛習(xí)慣來看,駕駛?cè)艘残枰嗟慕煌ü芾硐拗苼磉m應(yīng)十車道的高速公路。

圖1 “客貨混行”交通組織劃分

(2)“客貨分隔”模式適用性分析

考慮到沈山高速公路客車、貨車的運(yùn)行時(shí)速差距過大,貨車占比高,有必要在整體式斷面借鑒分離式斷面的交通組織模式,實(shí)現(xiàn)客車、貨車各行其道,可采用標(biāo)線分隔的形式來達(dá)到客車與貨車之間的“軟分離”,斷面劃分見圖2(a)、圖2(b)[1]。按照設(shè)計(jì)交通量來看,內(nèi)側(cè)2車道供客車行駛、外側(cè)3車道供貨車行駛,滿足車輛的通行需求?！翱拓浄指簟睅淼暮锰幨翘岣吡丝蛙嚨耐ㄐ行?、降低了因客貨混行引發(fā)交通事故的可能、減少了因頻繁轉(zhuǎn)換車道帶來的風(fēng)險(xiǎn)。但也存在一定問題,客貨分隔模式因其限制客車僅能在內(nèi)側(cè)車道行駛,更適用于長(zhǎng)途出行的客車,而短途出行的客車進(jìn)入高速后需要匯入到內(nèi)側(cè)車道,在駛離高速時(shí)同樣需要轉(zhuǎn)換至外側(cè)車道,存在駕駛?cè)瞬僮鲿r(shí)間倉(cāng)促、轉(zhuǎn)換車道不及時(shí)的可能性。由此看來,客貨分隔模式在總體安全上具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì),僅就短途車輛而言存在一定風(fēng)險(xiǎn)。

圖2 “客貨分隔”交通組織劃分

(3)“客貨分隔+混行”模式適用性分析

“客貨分隔+混行”模式即為內(nèi)側(cè)2車道為客車車道,外側(cè)三車道為客貨混行車道,斷面劃分見圖3(a)、圖3(b)[1]。此模式借鑒了客貨混行的優(yōu)勢(shì),將其整合到客貨分隔模式中,既考慮了短途客車的實(shí)際需求,又符合了客車、貨車隔離開的安全運(yùn)營(yíng)需要。具體來看,內(nèi)側(cè)2車道更多的是適用于長(zhǎng)途客車的通行,外側(cè)3車道主要供貨車行駛,但也接受短途客車在此行駛。外側(cè)3車道的客貨混行方案雖然解決了短途客車的匯入?yún)R出問題,但也重新帶來了客貨速度差不一致的安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),這種交通組織劃分在交通指引上存在一定難度。首先,需要通過交通標(biāo)志的引導(dǎo)提示,盡量讓長(zhǎng)途客車走行內(nèi)側(cè)二車道,但僅作為提示類信息發(fā)布,不能將內(nèi)側(cè)二車道定義為長(zhǎng)途客車專用車道,因?yàn)槎掏拒囕v也允許行駛,更重要的是無法界定短途與長(zhǎng)途的定義;再者,為了限制貨車駛?cè)雰?nèi)側(cè)客車車道,需要設(shè)置實(shí)線來加以控制(采用左虛右實(shí)線),但標(biāo)線的使用無法針對(duì)某種車型,施劃了實(shí)線即為不可跨越,意味著駛出了內(nèi)側(cè)客車道的客車就無法駛回。由此可見,“客貨分隔+混行”的規(guī)則在標(biāo)志標(biāo)線的指引上存在一定矛盾,無法通過簡(jiǎn)潔、有效的信息來告知駕駛?cè)舜祟惖耐ㄐ幸?guī)則,同時(shí)需要一定的時(shí)間讓駕駛?cè)藖砝斫獠⒔邮堋?/p>

圖3 “客貨分隔+混行”交通組織劃分

綜上所述,“客貨分隔”模式適用于運(yùn)營(yíng)初期,駕駛?cè)烁子诮邮?通過標(biāo)志標(biāo)線的指示可以實(shí)現(xiàn)分隔。而“客貨分隔+混行”模式更適合于遠(yuǎn)期實(shí)施,通過對(duì)標(biāo)志標(biāo)線的指示信息進(jìn)行改造,如采用間隔、分段式的駛回客車道區(qū)間開放,加之配合動(dòng)態(tài)情報(bào)信息的發(fā)布,完成對(duì)客車駕駛?cè)岁P(guān)于長(zhǎng)短途以及外側(cè)三車道的混行指引。

2.2 關(guān)于十車道互通出入口的交通引導(dǎo)

在標(biāo)準(zhǔn)路段十車道橫斷面采用“2客+3貨”模式的條件下,出口時(shí)將面臨著局部路段需要允許內(nèi)側(cè)客車駛出到外側(cè)貨車道的情況,同樣入口時(shí)需要允許客車跨越貨車道駛?cè)肟蛙嚨馈?/p>

(1)出口標(biāo)志標(biāo)線指引適用性分析

沈山高速現(xiàn)狀大型車比例高,從小客車的駕駛角度觀察路側(cè)出口預(yù)告標(biāo)志,存在被大型車遮擋的情況,導(dǎo)致小客車無法觀察到某一塊標(biāo)志內(nèi)容或連續(xù)幾塊標(biāo)志內(nèi)容。目前既有標(biāo)志體系為四級(jí)預(yù)告(即2km、1km、500m、0m),斷面的加寬會(huì)使因遮擋而錯(cuò)過觀察標(biāo)志信息的幾率增加,故在現(xiàn)行規(guī)范的基礎(chǔ)上考慮增加一級(jí)預(yù)告(即3km)[2],為提前告知駕駛?cè)塑嚨劳ㄐ熊囆偷淖兓?提前3.5km設(shè)置分車道分車型標(biāo)志,將外側(cè)三車道調(diào)整為客貨混行狀態(tài),以此降低錯(cuò)失出口標(biāo)志信息的概率,同時(shí)出口預(yù)告系列標(biāo)志采用門架形式,在空間上最大程度將標(biāo)志信息呈現(xiàn)給用路人。出口標(biāo)志體系如圖4(a)～圖4(f)所示。

準(zhǔn)備駛離主線的客車,從第二車道轉(zhuǎn)換至第五車道,所需要的距離是進(jìn)一步需要研究的問題。以近96%的車輛于8s內(nèi)完成換道[3]的觀點(diǎn)為基礎(chǔ),按照設(shè)計(jì)速度120km/h計(jì)算,轉(zhuǎn)換一個(gè)車道需要270m。借鑒《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線 第3部分:交通標(biāo)線》[4](GB 5768.3—2009)的漸變段標(biāo)線長(zhǎng)度公式:

L=0.625×V×W

(1)

式中:L為漸變段的長(zhǎng)度,可以等效為車輛轉(zhuǎn)換一次車道所需要的長(zhǎng)度,單位m;V為設(shè)計(jì)速度,單位km/h;W為變化寬度,可以等效為行車道寬度,單位m。通過式(1),可以計(jì)算出車輛轉(zhuǎn)換一次車道約為280m,可以看出,參考國(guó)標(biāo)計(jì)算出的變換長(zhǎng)度與8s內(nèi)完成換道的觀點(diǎn)基本一致,也與等待插入間隙所需距離與變道距離之和[5]260m基本吻合,所以可以得出客車從第2車道轉(zhuǎn)換至第5車道需要約800m,故在出口分流鼻端前800m范圍禁止從第2車道駛出。配合標(biāo)志預(yù)告體系,距離基準(zhǔn)點(diǎn)前3.2km為標(biāo)線開放區(qū)間起點(diǎn),出口標(biāo)線方案見圖5。

圖5 出口標(biāo)線方案圖

(2)入口標(biāo)志標(biāo)線指引適用性分析

由于客車道與貨車道之間存在劃線分隔,因此從匝道匯入高速主線后,需引導(dǎo)外側(cè)車道的客車通過可換道區(qū)域到達(dá)內(nèi)側(cè)客車專用道?？紤]到加速車道及漸變段是用于駛?cè)敫咚佘囕v的提速及匯流,為防止匯入車輛向內(nèi)側(cè)連續(xù)變道,該段落禁止外側(cè)三車道變換車道,僅供完成匯流。在駛?cè)胲囕v匯入主線最外側(cè)車道后,開始設(shè)置入口開放區(qū)間。考慮到在出口3km預(yù)告標(biāo)志處進(jìn)行開放,直到基準(zhǔn)點(diǎn)前800m,長(zhǎng)度為2.2km,匯入的開放區(qū)間可同樣采用2.2km。區(qū)間內(nèi),將客貨車道之間的雙實(shí)線調(diào)整為左實(shí)右虛線,同時(shí)設(shè)置“前方2km客貨分道行駛”“客貨按線分道行駛”提示標(biāo)志,路面配合設(shè)置“客車”“客車”“貨車”“貨車”“貨車”路面文字標(biāo)識(shí),如圖6(a)～圖6(c)所示。

圖6 出口標(biāo)線方案

3 結(jié)論

文章通過對(duì)沈山改擴(kuò)建工程中的標(biāo)準(zhǔn)橫斷面劃分、互通區(qū)出入口車輛轉(zhuǎn)換進(jìn)行分析研究,得出標(biāo)準(zhǔn)路段采用客貨分隔、出入口段采用外側(cè)混行的結(jié)論,施工圖設(shè)計(jì)按照此結(jié)論進(jìn)行了落實(shí),遼寧省交通運(yùn)輸廳已完成了批復(fù)。待未來運(yùn)營(yíng)需求、交通組織發(fā)生改變時(shí),可結(jié)合文章結(jié)論進(jìn)行標(biāo)志標(biāo)線的調(diào)整工作。交通標(biāo)志標(biāo)線等縱橫交錯(cuò)的安全設(shè)施構(gòu)成了沈山高速的血脈和骨架,為沈山高速的安全暢通保駕護(hù)航。