关于八车道高速公路中间带右侧第二条车道宽度压缩的探讨

张晓燕

(河北工业大学)



关于八车道高速公路中间带右侧第二条车道宽度压缩的探讨

张晓燕

(河北工业大学)

在八车道高速公路中，中间带右侧第二条车道是小客车专用车道，缩减其车道宽度的研究逐渐引起研究人员的关注。在基本不影响交通能力的前提下，缩减行车道宽度，不仅可以节约用地，降低工程造价，还能适度解决目前我国交通建设需求与土地资源有限之间的矛盾。采用折算系数法计算车道宽度压缩后的通行能力，从而得到不同车道宽度对通行能力的影响，为后续的深入研究提供参照。

八车道高速公路； 车道宽度压缩； 通行能力

1 研究背景与目的

近年来，我国汽车工业发展迅速，汽车保有量逐年增加，2009年末，我国民用汽车保有量达到7619万辆，较上年末增长17.8%，其中民用轿车保有量3 136万辆，增长28.6%。2009年我国生产汽车1379.5万辆，较上年增长48.2%，其中轿车748.5万辆，增长48.6%。 汽车保有量的增加，使得原有的四车道高速公路不能适应新增的交通量，所以出现了大部分高速公路的改扩建工程，包括四改六甚至四改八。而小客车数量的剧增，使得高速公路的交通组成发生了变化，小客车专用车道的大车混入率逐渐降低。对于八车道高速公路而言，最右侧车道是大型车专用车道，大型车超车会占用靠近右侧的第二条车道(小客车专用车道)，但不会占用中间带右侧第二条车道，所以中间带右侧第二条车道大车混入率几乎为零。随着车辆制造技术的不断进步，汽车的行驶稳定性也在不断增加，两车之间需要的安全距离较之前会有所减小。

《公路工程技术标准》中计算车道宽度的公式是充分考虑了大型车混入率对行车道宽度的较大影响，而基于以上改变，显然再套用原公式计算八车道高速公路中间带右侧第二条车道宽度是不合适的，其计算结果偏大。因此，为了节约高速公路占地，深入研究八车道高速公路小客车专用情况下的行车道宽度，进而提出适宜的宽度值是可行并十分必要的。

2 压缩车道宽度的合理性

2.1 车道宽度的定义

车道宽度是指为了交通上的安全和行车上的顺适，根据车辆的宽度、交通量、交通组成和汽车行驶速度而确定的宽度。

研究认为，在考虑车道的宽度中，除考虑汽车的横向宽度外，还应考虑随着车速而变化的汽车横向动态净空。

一项德国对公路横断面的研究认为车速与动态净空的关系见表1。

表1 车速与动态净空的关系

《标准》规定，设计速度为120 km/h时，车道宽度取3.75 m。国外对车道宽度的要求普遍比我国要低，所以研究车道宽度的压缩是十分必要的。

2.2 车道宽度的计算

根据车道宽度包括车身宽度与横向安全距离两大部分来计算车道宽度。

《标准》规定，小客车的外廓尺寸为1.8 m。

由下式计算车道宽度

B=a+b

式中：B为车道宽度；a为小客车的外廓尺寸；b为最小动态净空。

当设计速度为120 km/h时，最小动态净空是1.25 m，代入上式得：B=a+d=1.8+1.25=3.05 m，即车道宽度最小不能低于3.05 m，取车道的宽度为3.25 m。车道宽度变窄后，是否会对通行能力造成很大的影响？下面将计算不同车道宽度下的通行能力，并比较其差距。

2.3 通行能力计算及比较

通行能力的计算方法有多种，采用折算系数法计算通行能力。

折算系数法常用于可能通行能力(实际通行能力)的计算，以基本通行能力为分析基础，同时考虑道路条件、交通条件、控制条件等因素修正后的通行能力。

由于只涉及到车道宽度对设计速度的修正，故只列举了车道宽度对设计速度的修正值。见表2。

表2 车道宽度对设计速度的修正

单向车道数≥4时，ΔVN取0。

2.3.1 车道宽度为3.25 m时的通行能力

(1)速度修正，取设计时速为120 km/h，车道宽度3.25 m，速度折减5 km/h,折算后速度为115 km/h，车道数为单向4车道，不折减。根据06版路线实际规范，120 km/h, 100 km/h对应的通行能力分别为2 200 pcu/h , 2 100 pcu/h。由于实际行驶速度为115 km/h。采用线性内插法得出其对应的通行能力为2 175 pcu/h。

(2)车型组成fHV，取1。

(3)fN为车道修正系数，对于六车道以上高速公路，由于车道数增加，对通行能力造成一定影响，取0.99 。

(4)fp为驾驶者总体特征修正系数，由于车道宽度变窄，可能会使驾驶员还不适应改后的路宽，在车道宽度为3.25 m时，取0.95。

因此车道的实际通行能力为：

Cr=Cd×fHV×fN×fp=2 175×1×0.99×0.95=2 045 veh/h/车道

2.3.2 车道宽度为3.50 m时的通行能力

各参数取值方法与车道宽度为3.25 m时相同，经过计算取折算后速度为117 km/h,通行能力为2 185 pcu/h；fHV取1；fN取0.99；fp取0.98。

因此车道的实际通行能力为：

Cr=Cd×fHV×fN×fp=2 185×1×0.99×0.98=2 120 veh/h/车道

2.3.3 车道宽度为3.75 m时的通行能力

车道宽度为3.75 m时，速度无折减，通行能力为2 200 pcu/h；fHV取1；fN取0.99；fp取1.0。

因此车道的实际通行能力为：

Cr=Cd×fHV×fN×fp=2 200×1×0.99×1.0=2 178 veh/h/车道

2.3.4 不同车道宽度下的通行能力

通过计算发现，车道宽度变窄，通行能力会随之下降。见表3。从计算结果可以看出，3.50 m宽的车道通行能力较3.75 m车道宽的通行能力差异很小，但当车道宽度低于3.50 m时，通行能力相对于标准车道而言下降速度加快。建议八车道高速公路中间带右侧第二条车道宽度缩减为3.50 m。

表3 不同车道宽度下的通行能力

3 结 语

虽然车道宽度变窄，会影响车辆的横向驾驶行为，进而导致通行能力的变化，但是以上研究表明缩减八车道高速公路中间带右侧第二条车道(即小汽车专用车道，且无大车混入)宽度是可行的。

我国高速公路正处在向六车道及以上车道改扩建的时期，车道宽度会直接影响到土地的占有量和工程造价。

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[3] 郑凤玺,侯明月,赵娟娟.城市道路机动车道宽度研究[J].道路施工与机械，2013.

2015-04-20

张晓燕(1989-)，女，研究方向：公路工程。

U411

C

1008-3383(2015)09-0028-01