高速公路项目改扩建期间通行能力影响因素修正系数探究

朱英智

（唐山市交通运输局交通信息管理中心，河北 唐山 063000）

一、试验路段

试验项目改扩建路段全长70.955km，为双向八车道、沥青混凝土路面的高速公路。当前该路段采用“半幅封闭施工、半幅双向通车”方案，右幅保通期间限速60km/h。

表1 试验高速公路项目改扩建主要技术指标

二、通行能力分析

通行能力分析主要以《公路通行能力规范》中的高速公路施工区通行能力分析方法为依据[3]。

项目改扩建期间一幅双向通行，未经中央分隔带开口驶入对向车道通行的交通流，可按一幅单向通行施工区分方向进行通行能力分析。施工区实际通行能力受单向开放车道数、车道宽度、侧向宽度、交通组成、限制速度、施工作业强度与光照条件等因素影响。

施工区实际通行能力按下式计算：

式中：Crs—施工区实际通行能力[pcu/(h·ln)]；

Cbs—施工区基准通行能力[pcu/(h·ln)]；

根据规范，高速公路施工区一条车道的基准通行能力为1800pcu/(h·ln)，因此Cbs取1800pcu/(h·ln)。

三、修正系数取值

（一）车道修正系数fn

改扩建期间双向车道数为2条，满足高速公路道路施工区车道数的基准条件，车道修正系数取1。

（二）车道宽度修正系数fLw

依据车道宽度修正系数表，该项目车道宽度为3.5m，车道修正系数取0.97。

根据现有的电价、燃气气价，在制热1 kW单位热量的情况下，设定空气源热泵出水温度为45 ℃，此时在某一环境温度下，单独空气源热泵供热的运行费用与单独燃气锅炉供热的运行费用相等，此环境温度即为空气源热泵与燃气锅炉的运行费用平衡点.本项目通过计算得到青岛市环境温度-6 ℃，为两热源的运行费用平衡点.当环境温度高于-6 ℃，燃气锅炉供热要比空气源热泵供热运行费用高；当环境温度低于-6 ℃，燃气锅炉供热要比空气源热泵供热运行费用低.

表2 车道宽度修正系数

（三）侧向宽度修正系数flc

依据侧向宽度修正系数表，该项目入省方向左侧路缘带宽度为0.75m，修正系数取1，右侧侧向宽度2.5m，修正系数取1；出省方向左侧路缘带宽度为0.75m，修正系数取1，右侧侧向宽度0.75m，如表3所示，通过内插后修正系数取0.97。

表3 侧向宽度修正系数

（四）限制速度修正系数fsc

依据限制速度修正系数表，该项目改扩建期间双向限速60km/h，限制速度修正系数取0.90。

表4 限制速度修正系数

（五）施工作业强度修正系数fwi

该项目扩建期间左幅封闭施工，右幅双向保通，施工机械与人员在道路左幅开展工作，不易与过往的车辆发生直接碰撞与剐蹭，对右幅的车辆通行影响较小，施工作业强度修正系数可取1。

（六）光照条件修正系数fls

在光照条件较差的夜间通过施工区时，驾驶人会采取较白天光照条件下更低的车速，造成施工区的通行能力会有所下降，光照条件修正系数可取0.96。

（七）项目通行能力

试验项目为双向四车道通行。经计算，得到入省方向断面通行能力为3017pcu/h，出省方向断面通行能力为2927pcu/h。

四、服务水平分析

高速公路的服务水平与断面交通量，以及通行能力有关，将项目的通行能力与某施工年份的交通量结合，可以得到该项目施工期间的服务水平。

（一）施工期间断面流量分析

该项目有4个互通正在施工，其中3个互通全部封闭施工，驶入、驶出这3个互通的车辆均分流至其他路段，一个互通右幅双向通行，有部分车辆分流至其他路段。施工期间的交通流量主要以无施工期间交通流量为基础。

首先，利用往年交通流量，预测无施工期间各个互通的流量。其次是在已知的各互通无施工期间交通流量的基础上，对施工期间各互通的断面交通流量基于一定的原则折减，折减后得到高速公路施工期间的交通量。

最后，综合考虑高速公路施工期间交通分流，预测出高速断面交通量，入省方向为17848pcu/d，出省方向为16356pcu/d。将日交通量换算成高峰小时交通量（其中设计小时交通量系数取13.5%），得出入省方向高峰小时交通量为2409pcu/h，出省方向高峰小时交通量为2208pcu/h。

（二）服务水平分析

高速公路施工区的服务水平以饱和度v/C作为评价指标，服务水平共分为六级[4,5]。其中饱和度v/C为断面交通流率与通行能力之比。

基于预测出的2021年G1京哈高速施工期间双向交通量，以及计算出的施工期间双向通行能力，对照服务水平分级划分，最终得出试验高速施工期间入省方向和出省方向的道路服务水平均为四级，符合《公路通行能力规范》中高速公路施工区维持通车路段的服务水平不宜低于四级的标准[3]，满足通行需求。

表5 施工期间道路服务水平

五、结语

本文分析了某高速公路施工期间的通行能力，探究了影响通行能力的因素及修正系数的选取，从而得出实验高速公路项目的断面通行能力。利用该项目的通行能力与预测的道路断面交通量计算得出，该高速公路施工期间的道路服务水平为四级，满足通行需求，为优化项目保通方案、改善运营管理提供了参考。