曲南高速公路限速方案评价研究

陈卫霞 石红磊

(1.北京华达工程设计咨询有限公司，北京 100088； 2.中交公路规划设计院有限公司，北京 100088)

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曲南高速公路限速方案评价研究

陈卫霞1石红磊2

(1.北京华达工程设计咨询有限公司，北京 100088； 2.中交公路规划设计院有限公司，北京 100088)

针对曲南高速公路施工图限速设计方法，分析了影响高速公路限速的因素，在此基础上结合正在修编的《公路限速标志设置标准》提出适合我国交通特性的高速公路分段、分车道、分车型限速设计方法及具体实施流程，该方法综合考虑了运行速度、高速公路线形、设计速度和交通安全等因素，可合理、科学的确定高速公路限速方案。

高速公路，限速值，运行速度，车道，车型

1 工程概况

曲南高速公路位于广东省北部韶关市境内，路线起于曲江区马坝镇，连接京珠高速公路，途经浈江区、仁化县、始兴县，终于南雄市梅岭镇，连接赣州至大余高速公路，进而与粤赣高速公路相接。

本项目推荐线全长125.645 km，采用双向六车道高速公路标准，项目起点至丹霞互通立交(K40+340)段标准宽度为33.5 m，丹霞互通立交(K40+340)至项目终点采用不设硬路肩而设置港湾式紧急停车带的路基横断面，整体式路基宽29 m，分离式路基宽度16.75 m，设计速度100 km/h。

2 限速影响因素分析

在评价曲南高速公路限速方案时，需要在行车安全、空间因素、交通流因素、法规的可实施性以及其他可能影响行驶速度选择的因素中权衡，使速度管理尽可能满足不同车型的需求。

1)安全因素。在确定最高限速与最低限速值时，除了应满足法律、法规的要求外，还应重点考虑车辆以最高限速值行驶时几何设计指标如平曲线半径、竖曲线半径、纵坡、超高、视距等是否满足安全行车要求。最低限速值的选用应考虑尽可能减小不同车型之间的速度差，降低车辆之间的干扰，提高行车的安全性。

2)空间因素。影响限速方案制定的空间因素主要包括高速公路长度、行车道数量、隧道等构造物情况。根据曲南高速公路全线运行速度预测结果来看，小客车及大货车运行速度变化平稳，相邻路段运行速度差均未超过10 km/h，可不考虑实施分段限速。另外，曲南高速公路为六车道高速公路，根据实践经验，可考虑采用分车道限速。行车方向内侧车道和中间车道为高限速车道，外侧车道为低限速车道。相邻两车道限速值相差20 km/h或为0 km/h。分车道限速的同时，每个车道亦要有最低限速要求，最低限速值比本车道最高限速值低20 km/h。另外，考虑到本项目有顶峰山隧道、回龙山隧道、白山隧道和大梅关等四座隧道，其中回龙山隧道、白山隧道长度超过1 km。根据国内隧道限速情况，这两座隧道应单独限速，以保证隧道路段的行车安全性。

3)交通流因素。根据工程可行性研究报告特征年交通量预测结果，货车比例超过27%，根据以往经验可考虑采用分车型限速，同时综合考虑分车道限速的方案。行车方向内侧车道为限速的最高值，只能小客车使用，中间车道和外侧车道为混行车道。

3 常用限速方法分析

以下对几种常见限速方法的优缺点进行分析，以评价曲南高速公路现有限速方案的合理性。

1)分车型限速的适应性。我国公路货车混入率较高，高速公路处于混合交通状态，近十年来道路上以小客车为代表的小型车性能有了很大提高，但以大货车为代表的货车的总体性能仍然偏低，与高速公路不相匹配，导致高速公路上不同车型的车速差别明显，通过运行速度观测，结果表明小客车与大货车的运行速度差超过20 km/h。高速公路小型车与大型车车速差距明显，具备了实施分车型限速的条件。再者由于大货车重量大，惯性大，一旦发生交通事故后果往往较严重。综上所述，高速公路采取分车型限速来避免采用单一限速带来安全隐患的情况是必要的也是符合条件的。

2)分车道限速的适应性。对于六车道高速公路，采取的分车道限速模式较多，如图1所示曲南高速施工图分车道限速方案，不同车道的上限值和下限值均不同，其他现有六车道高速有不同车道取同一上限速度的，也有不同车道取同一下限速度的，有的与车道功能划分结合，有的则单独使用。

3)分车道与分车型结合限速的适应性。分车道与分车型结合限速实际上是对单向三车道及以上高速公路同时采用分车道和分车型的限速方法，不仅能够克服分车型不分车道限速时同一车道车速离散性大和潜在安全问题多的缺陷，还克服了单独分车道不分车型限速时不能体现不同类型车辆驾驶员的速度需求特点，多种车型在同一车道行驶而造成通行能力下降和车辆借道超车频繁等缺陷。这种方法综合了分车道和分车型限速的共同优点，既保证了通行效率，节约了高速车辆的时间成本，又减少了速度差异带来的交通冲突，是实践中的一种值得推广应用的限速方法。

4 施工图限速方案评价

1)施工图限速方案。曲南高速公路采用分车道限速的方案，左侧车道最高限速120 km/h，最低限速100 km/h；中间车道最高限速100 km/h，最低限速80 km/h；右侧车道最高限速80 km/h，最低限速60 km/h，如图1所示。

2)限速方案分析。通过前面对本项目的圆曲线半径、竖曲线半径、纵坡、视距、超高等的安全性分析，除部分平曲线路段中央分隔带侧视距不满足设计速度100 km/h和预测运行速度120 km/h对应的停车视距要求外，其余指标均满足预测运行速度120 km/h的要求。因此，本文认为施工图限速方案采用最高限速120 km/h是合适的。

为了掌握六车道高速公路的运行速度规律，对广东4个六车道高速公路断面(其中2个断面设计速度为80 km/h，2个断面设计速度为100 km/h)的运行速度进行了观测，并分析如下：

a.分车型运行速度分析。4个断面分车型运行速度统计结果如表1所示。

表1 断面分车型运行速度统计结果 km/h

由表1分析可知，断面小客车运行速度V85在84 km/h～111 km/h之间变化，大货车运行速度V85在69 km/h～87 km/h之间变化，小客车和大货车之间的运行速度差均较大，因此有必要考虑分车型限速。

b.分车道运行速度分析。4个断面分车道运行速度统计结果如表2所示。

表2 断面分车道运行速度统计结果 km/h

由表2分析可知，对于六车道高速公路，断面内侧车道运行速度V85在79 km/h～111 km/h之间变化，中间车道运行速度V85在83 km/h～105 km/h之间变化，外侧车道运行速度V85在73 km/h～97 km/h之间变化。内侧车道与中间车道运行速度V85相差不大，且均高于外侧车道运行速度V85，个别断面外侧车道运行速度V85较内侧车道和中间车道低20 km/h左右。

根据国家“九五”科技攻关项目“公路通行能力”相关研究成果，并结合实际运行速度的观测情况，道路横断面对运行速度的影响模型如下：

外侧车道的运行速度模型:

V外=V外0-a(w10-w1)-b(ws0-ws)。

其中，a取24;b取8.5。整理后，外侧车道的运行速度模型为：

V外=100-24×(3.75-w1)-8.5×(2.5-ws)。

中间车道的运行速度模型:

V中=V中0-a(w10-w1)。

其中，a取24。整理后，中间车道的运行速度模型为：

V中=120-24×(3.75-w1)。

内侧车道的运行速度模型：

V内=V内0-a(w10-w1)-c(wm0-wm)。

其中，a取24；c取11.5。整理后，内侧车道的运行速度模型为：

V内=120-24×(3.75-w1)-11.5×(0.5-wm)。

根据本项目的横断面设计要素，起点至丹霞互通立交(K40+340)段右侧设置有3 m宽的硬路肩，由上述计算公式可以推出：

V外≈100 km/h；V中=120 km/h；V内≈120 km/h。

丹霞互通立交至终点段右侧未设置硬路肩，由上述计算公式可以推出：

V外≈80 km/h；V中=120 km/h；V内≈120 km/h。

5 主要建议限速方案完善

1)根据以上分析，并考虑到本项目起点至丹霞互通立交(K40+340)段右侧设置有3 m宽的硬路肩，建议中间车道和右侧车道最高限速提高20 km/h。同时对不同车型分别限速，即采用分车道与分车型限速相结合的方案。具体如下：

a.内侧车道最高限速120 km/h，最低限速100 km/h；中间车道最高限速120 km/h，最低限速80 km/h；外侧车道最高限速100 km/h，最低限速60 km/h。

b.小客车最高限速120 km/h；其他车辆最高限速100 km/h。

2)对于丹霞互通立交(K40+340)至本项目终点段，考虑到右侧未设置硬路肩，仅有港湾式紧急停车带，建议仍旧采用施工图设计中提出的分车道限速方案。同时对不同车型分别限速。具体如下：

a.内侧车道最高限速120 km/h，最低限速100 km/h；中间车道最高限速100 km/h(尽管计算出的V中=120 km/h，但考虑到相邻车速最高限速一般应不超过20 km/h，从安全的角度考虑取中间车道最高限速为100 km/h)，最低限速80 km/h；外侧车道最高限速80 km/h，最低限速60 km/h，即和施工图设计中提出的限速方案一致。

b.小客车最高限速120 km/h；其他车辆最高限速100 km/h。

对于隧道路段，特别是长隧道路段，其封闭的运营环境对运行速度有一定的影响。从现场运行速度观测情况来看，实际车速一般在100 km/h左右。因此，建议对回龙山隧道和白山隧道单独限速100 km/h。

[1] 唐琤琤.限速、车速与安全[J].公路交通科技,2005,3(22):97-100.

[2] 高海龙,刘兴旺,吴京梅.基于多元因素的道路限速值设计方法研究[A].第四届中国智能交通年会论文集[C].2008.

[3] 李长城,吴京梅.公路限速方法及其适用性分析[J].交通科技,2006(6)：57-59.

Research on speed limitation scheme evaluation of Qunan Expressway

Chen Weixia1Shi Honglei2

(1.BeijingHuadaEngineeringDesignConsultancy,Beijing100088,China;

2.CCCCRoadPlanningDesignInstituteCo.,Ltd,Beijing100088,China)

According to the speed limitation design methods for construction map of Qunan Expressway, the paper analyzes the factors affecting the expressway speed limitation, points out the limitation design methods and factual implementation procedure for sections, lanes and car types of traffic features in China by combining with the compiling ofRoadSpeedLimitationSignAllocationStandard, and indicates the method has the comprehensive consideration for factors including velocity, expressway linear, design speed, and traffic safety, so as to identify the expressway speed limitation scheme in reasonable and scientific way.

expressway, speed limit value, velocity, lane, car type

1009-6825(2015)02-0121-02

2014-11-03

陈卫霞(1981- )，女，工程师; 石红磊(1982- )，男，工程师

U412.366

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