高速公路收费站收费车道数的确定

王毅

/青岛市高速公路管理处

高速公路收费站收费车道数的确定

王毅

/青岛市高速公路管理处

本文提出了一种计算收费站收费车道数的方法，定量计算收费站收费车道数，并且通过验算交通强度，以验证收费车道数是否满足一般交通需求。

收费车道数；交通强度；服务时间

我国高速公路的建设，满足了日益增加的交通需求，促进了国民经济的发展。然而我国的高速公路建设资金多为银行贷款，收费还贷成为高速公路建成后的主要任务之一。收取高速公路通行费就成为高速公路收费站（主线收费站、互通立交收费站）的主要职责，然而收费站也给高速公路主线、互通立交匝道行车带来一定影响，影响了通行能力、降低了服务水平，如何来减少这些影响，进而将影响降到最小，是公路建设者应积极面对的问题。在诸多应对手段中，确定合理的收费站收费车道数是减少上述问题的重要措施之一。

确定合理的收费车道数，是满足车辆进出高速公路、保证公路通行能力的需要，是为交通流提供较高服务水平的需要，也是充分发挥收费站重要职能收费还贷的要求。因此确定合理的收费车道数，具有重要的现实意义。

高速公路收费站有主线收费站和互通立交收费站两种，收费站主要由收费岛、收费广场、收费设备、雨棚、房屋建筑等构成。长期以来，由于我国高速公路起步晚，甚至在发展之初都没有设计规范，更没有与之相应的较高的设计理论和设计理念，许多内容都照搬日本、德国、美国的设计条文，即使到现在，有关收费站收费车道的设计理论、设计方法，仍没有完整的理论依据和规范要求。目前，收费车道设计主要根据设计交通量，查相应表格，得到收费车道数，实际上设计者并不知道是如何计算出来的。本人根据十多年的设计经验、结合当前国内外的设计要求，介绍一种收费车道设计的方法。

该计算方法主要以收费员的平均收费服务时间为主要设计要素，以预测交通量为基础，由平均服务时间计算单个收费车道的通行能力，再根据该收费站的设计交通量，计算得到收费站出口和入口所需收费车道数。另外，计算得到的收费车道数，需要验算其交通强度，以确定其是否满足一般统计规律，是否满足实际交通需求，从理论和实际两方面来控制收费车道的数量，使其既满足理论计算，又满足实际需求。

一、收费车道基本要求

我国现行规范规定，收费设施设计必须服从路网规划，减少停车次数，缩短服务时间，提高服务水平，并满足联网收费的要求。具体设计指标规定如下：

（1）、收费岛数量设计年限：公路开通后10年

（2）、交通量采用标准设计小时交通量（DDHV），即第30位小时交通量

（3）、服务时间：

封闭式收费：入口6～8秒，出口14～20秒[2]

（4）、服务水平：

服务水平用平均等待车辆数表示，高速公路宜采用1。

（5）、收费车道数：

收费车道数应根据交通量、平均服务时间、服务水平计算确定，但每个方向不应少于2条。

二、收费车道数计算分析

（1）、确定设计小时交通量（DDHV）

设计小时交通量（DDHV）是与其对应的目标年度的年平均日交通量（我国规范规定为公路开通后10年）乘以K值和D值求得。

DDHV=AADT×K×D

其中：AADT---年平均日交通量

K----交通量高峰小时系数

D---交通量双向分布不均匀系数

由于K、D系数取值范围比较宽泛，故DDHV变化较大。若DDHV采用较大值，必然增大收费站的规模，增加资金投入，造成工程浪费；若采用较小值，虽然减小了收费站规模，降低了资金投入，但是很可能不能满足交通量的需求，造成交通阻塞，降低了服务水平，不能充分发挥高速公路作用。因此在实际中，应根据具体项目的交通量分析，确定合理K、D值，获得较准确的DDHV，最终确定收费站的适宜规模，尽量做到既满足交通需求，又不会造成浪费，达到技术与经济的和谐统一。另外，在条件许可的情况下，也可以采用一次规划，分期修建的方式，为未来的交通需求，适当留有余地，同时可以降低DDHV预测误差带来的不利影响。

（2）确定服务时间

收费车道的服务时间，直接关系到收费车道的通行能力，进而影响到收费站的规模，影响工程投资。毫无疑问，如果服务时间越长，那么每一收费车道的通行能力就越小，收费站为满足车辆通行所需要的收费车道就越多，收费站的规模就越大，相应的工程投资就越多。因此确定适当的服务时间，也是非常重要的。

根据现行规范要求，封闭式收费车道采用入口6～8秒，出口14～20秒的服务时间。因此在实际计算中我们采用规范规定的数值，以满足规范要求。但是根据已建成使用的收费站统计资料，入口和出口的服务时间在一般情况下略小于规范规定值，采用规范服务时间对计算收费车道数是有利的。

（3）服务标准

服务标准是以每个收费车道平均等待的车辆数来计算，我国现行服务标准采用平均等待1辆车。平均等待的车辆数越多，虽然对减少收费车道数量、减小收费站规模、降低工程造价有利，但降低了服务水平，延滞了车辆通行，除非有极特殊的情况，不应降低服务标准，计算中采用规范值是适当的。

（4）计算收费车道数

收费车道数由给定的交通量和平均服务时间进行计算，车道数直接取决于交通量（DDHV）的大小、平均服务时间（t）的长短。交通量越大，平均服务时间越长，所需要的收费车道数就越多。在交通量已确定的条件下，要提高服务标准，缩短车辆等待时间，也就是要增加收费车道数。

设置合理的收费车道数，不仅能够节约建设用地，降低工程造价，更能够保证车辆能够快速、顺畅进、出高速公路主线，最大发挥高速公路的功能。

另外，车道数的选定还应该满足交通强度的要求。交通强度(u)是指收费站理论设计小时交通量(DDHV)与实际设计小时交通量的比值。也就是说，我们所设计的收费站的车道数必须略大于计算得到的理论车道数。 如果u<1,那么所有经过该收费站的车辆，能够在设计条件下，从容通过收费站。如果u>1，那么到达收费站的车辆，在设计条件下，将越聚越多，造成交通阻塞（理论上是如此，实际中如果交通拥堵，大多会绕行、避开）。所以说用交通强度验证收费站车道数，非常必要。根据调查统计来看，在一定交通量条件下，交通强度与车道数的关系如图1。在一般情况下，交通强度控制在0.7～0.9较为适宜。

根据以上各相关要素的分析，下面给出计算收费车道数公式和步骤：

a.首先计算单收费车道（入口、出口）通行能力：

②关于“其他组织”。全国人大法工委领导在有关民事诉讼法修改说明中明确表示，可以在制订相关法律时进一步明确“其他组织”的范围。为了能够在防止起诉上的无序和尽可能扩大公益诉讼的应用之间进行平衡，应将其他组织明确为依法在国务院和省级民政部门进行登记的社会组织，具体可通过修改法律或出台相关规章、政策文件时进行明确限定。

p＝3600÷t 单位：（辆/车道）

b.其次计算收费站所需车道数（入口、出口）：

n＝DDHV÷p 单位： (道)

c.验证收费站车道交通强度：

u＝DDHV÷p÷n

三、计算举例：

根据某互通立交交通量预测，该互通立交在建成通车10年后，年平均日交通量为24568/日（立交转弯交通量）,DDHV计算系数分别为K=0.065,D=0.55。

根据以上资料该立交收费车道数计算如下：

1、首先计算设计小时交通量（DDHV）

2、计算互通立交入口车道数:

a.计算入口单收费车道通行能力：

根据规范要求，入口服务时间采用6秒

p=3600/6=600.000

b.计算收费车道数：

n=878.306/600＝1.464取车道数为2

c.验证入口交通强度：

u=878.306÷600÷2＝0.73192 交通强度符合一般统计规律

3、计算互通立交出口车道数:

a.计算入口单收费车道通行能力：

根据规范要求，出口服务时间采用14秒

p=3600/14=257.14285

b.计算收费车道数：

n=878.306/257.14285=3.415取车道数为4

c.验证入口交通强度：

u=878.306÷257.14285÷4＝0.8539交通强度符合一般统计规律

四、结束语

收费站在实际运行当中，其通行能力与多种因素相关，如收费方式、收费员的业务熟练程度、驾驶员的技术水平、收费设施的处理能力、设备的运行状态等，本文所介绍的只是一种理论计算的基本方法，在实际工作中还应结合实际情况，合理设置收费车道数量，并应为以后增加收费车道留有余地，同时还要加强收费人员和收费设备的科学管理，尽最大可能保证人员设备的协调统一，保障收费站的畅通，以充分发挥高速公路的作用，为驾乘人员提供顺畅舒适、快速高效的服务。

[1]《JTG D80-2006高速公路交通工程及沿线设计设施通用规范》人民交通出版社.

[2]《JTG D20-2006公路路线设计规范》人民交通出版社.