高速公路限速需求分析及限速管理方法研究

張向岳 中國刑事警察學院

引言

據統計，在高速路死亡事故中，一半以上是因為超速行駛導致，超速行駛不僅對道路行駛秩序造成了極大的影響，也使得交通事故頻發。我國交通法規明確規定高速公路限速最高不得超過120km/h，最低車速不得低于60km/h[1]，但仍有許多駕駛員違反交通法規故意超速，而近些年實行的節假日高速公路免費的政策又導致一到節假日，高速公路變成了“停車場”，限速的標準則失去了現實意義。全面梳理高速公路限速需求，探求高速公路的限速管理辦法迫在眉睫。

國外高速公路發展早且國外人口少，地廣人稀現象常見，管理較為規范且限速較為合理。從研究情況上看，世界各國對車輛的速度都有著一定的規定，就歐美國家而言，主要包括法定、最優限速法，專家系統法[3]。Kirk[4]在1994年研究了高速公路限速值應該如何設定等問題，指出設置限速值的目的是追求在安全性和效率以及政治和環境等各種綜合因素影響下的平衡。對于國內而言，我國對于高速公路的研究不少，但對高速公路限速問題的總體性、系統性研究不多，郝倩妮[5]研究了在災害性天氣下高速公路事故多發路段的限速管理辦法。郭強[6]等人研究了高速公路依據車型進行限速劃分的標準。

綜上，本文將立足于高速公路限速實際，從交通管理的角度出發，結合對不同車輛參數、道路狀況、歷史環境條件的分析，綜合分析高速公路限速需求，并提出相應的限速管理建議。

一、基于車輛因素的限速需求分析及限速管理辦法

（一）按照車型限速的必要性

我國法律法規只限定了高速公路最高和最低行駛速度，并未根據機動車類型進行詳細區別性劃分。在實際管理中，更多的是按照同方向的車道位置來劃分大小型車輛行駛車道，并未對大小型車輛常態運行速度做出具體的限制。

國內外研究表明，高速公路交通事故的發生與車速離散性關系密切。車速的離散性是指同向行駛車輛的平均車速之差。車速分布越不均勻，離散性越大，事故發生率越高。Quddus[7]指出，當控制其他影響交通安全的因素（流量、道路線型、車道數等）不變時，平均車速和事故率無關，但速度離散性和事故率有很大的關系，車速方差每增加1%，事故率增加0.3%。裴玉龍[8]指出，車速標準差與億萬km事故率呈指數關系，隨著車速離散性的增加，億萬km事故率呈指數增長。

當大型車之間超車與被超車時，由于體積龐大，會占據大部分行駛車道，造成后方車輛視線范圍變小，車速被迫快速降低，導致車輛離散性數值在一定時空內反復波動，極易引發事故。美國某州曾在大型車輛限速值不變的情況下，將小型車輛的限速標準提高10km/h，結果發現車輛的離散性明顯降低。

綜上所述，高速公路實行分車型限速，對控制交通事故發生頻率，改善交通通行狀況具有極大積極作用。

（二）我國高速公路常用的限速車型分類方式

目前，我國汽車分類標準比較混亂，最全面的分類多以國標為準則。我國的汽車分類有舊國標和新國標，舊標準（GB/T 3730.1-88）是1988年制訂的，分為三大類，即載貨汽車、客車和轎車，轎車根據排量分為微型、輕級、中級、中高級、高級轎車，客車按照長度分為微型、小型、中型和大型客車，貨車按照載重量分為微型、輕型、中型、重型貨車。新國標包括GB/T 3730.1-2001和GB/T 15089-2001兩個國家標準，將車輛分為乘用車和商用車兩大類。乘用車涵蓋了轎車、微型客車以及不超過9座的輕型客車，商用車則包含了所有的載貨汽車和9座以上的客車。根據《道路交通安全法實施條例》規定，在高速公路上行駛的小型載客汽車最高車速不得超過120km/h，其他機動車不得超過100km/h，細分為貨車、客車、轎車的最高限速分別為90km/h、100km/h、120km/h。

近年來，江西、海南、湖南等省也提出了一些新的高速公路限速車型分類方法，這里舉兩個例子：

1.小客車及其他車型

這里的小客車是指不多于19座的客車，將性能較好、運行速度較快的小客車單獨羅列，分類簡單，管理容易，能夠提高道路的通行能力，但是由于“其他車型”中包含的車型過多，性能、速度相差較大，會導致車輛的離散性數值過大。

2.小型車、大貨車、大客車

這種分類方式考慮到了大客車與大貨車性能上的差別，將大客車從大型車中專門劃出，降低了車輛離散性，具有一定的合理性。

（三）實驗研究

由于高速公路是動態系統，因此制定車速限制標準應充分體現系統的動態特性。85%位車速一般是觀測自由流條件下的地點速度資料，通過進一步分析計算地點速度頻率表分布的第85%值后獲取，表征道路的實際交通運行情況。因此，此處選取85%位車速作為主要指標研究車速分布情況。筆者對良好天氣狀況下某高速公路“K360+700-K372+180段06:00-18:00非交通擁擠時間，雙向車速進行了測量并統計。

某高速公路“K360+700-K372+180”限速區設計車速為80km/h。此段近三年內未發生一般程序道路交通事故。本路段瀝青路面條件很好，無破損、坑洼等。道路平面線形是以曲線路段為主，不含急轉彎，總體視距條件較好。

1.交通構成分析

根據觀察統計，某高速公路“K360+700-K372+180”限速區交通構成以小型車為主，大型車所占比例較小。交通構成比例如圖1所示。

2.運行車速分析

（1）由南向北

車速統計詳見表1，地點速度累計頻率分布曲線如圖2所示。

（2）由北向南

車速統計詳見表2，地點速度累計頻率分布曲線如圖3所示。

3.超速情況分析

（1）由南向北

某高速公路“K360+700-K372+180”限速區由南向北方向測速地點的車速超過當前限速值的比例約為23.8%，具體如圖4所示。

（2）由北向南

XX市某高速公路“K360+700-K372+180”限速區由北向南方向測速地點的車速超過當前限速值的比例約為17.9%，具體如圖5所示。

4.實驗結論

（1）某高速公路“K360+700-K372+180”限速區設計車速為80km/h；

（2）某高速公路“K360+700-K372+180”限速區由南向北測試85%位速度為104.12km/h，由北向南測試85%位速度為101.80km/h；

（3）某高速公路“K360+700-K372+180”限速區由南向北測速地點的超速比例為23.8%；由北向南測速地點的超速比例為17.9%。

由于路段環境、交通構成不同，部分路段運行速度會比整條公路設計速度高或低，如上文測試的整條高速路設計速度為80km/h，但由于測試段交通構成多為小型車，大型車所占比例很小，路面條件和視距條件良好，且在三年內未發生一般程序道路交通事故。按照道路、環境兩方面的分析和測試，整體運行速度可達到100km/h。

根據實驗結果可以看到雖然該高速公路設計車速僅為80km/h，但由于交通構成以小型車為主，車輛之間的速度差較小，車輛離散型小，故可以達到100km/h的運行速度。國內像這種設計車速較小但由于交通構成簡單導致實際運行車速大的高速公路路段不在少數。從而證明按照車型適時調整高速公路限速標準是必要的。

（四）基于車輛因素的限速建議

通過上述理論分析和實驗驗證可以看到，目前我國對于高速公路限速車型分類存在一刀切、不因地制宜的現象，造成了部分道路資源的浪費。對此，筆者建議如下：

1.對不同設計速度高速公路采用不同車型限速標準

在設計速度較高的高速公路上（120km/h、100km/h），由于乘用車性能較好且駕駛員有更強烈的駕駛欲望，其速度大幅度高于其他車型，且高速公路設計速度越高，乘用車與其他車型的速度差越大。這種公路上大客車與貨車的速度差別不大，大都集中在時速90km/h～110km/h之間，但由于貨車通常質量較差，制動性能和動力性能較差，容易發生交通事故，所以建議將限速車型分成乘用車、貨車、大客車三類。

在設計速度較低的高速公路上，如80km/h的高速公路，由于道路指標相對較低，導致大客車與小貨車速度差別不大，建議將限速車型分為乘用車和其他車型。

2.定期監測高速公路交通構成

上述實驗可以看到，交通管理實際中經常出現車輛運行速度與道路設計速度不匹配的情況，造成道路運輸資源浪費。隨著經濟發展，私家車保有量上升，高速公路上的車輛構成發生變化，這就需要有關部門在高速公路建成后定期監測，對運行環境和交通構成發生的高速公路實時調整車型限速標準，做到最大程度發揮高速公路功能，提高運輸效率。

二、基于道路因素的

限速需求分析及限速管理辦法

道路的因素主要包括道路平縱面線形、路面條件等。影響車輛運行安全以及道路限速值設定的平縱線形包括縱坡、平曲線半徑等；路面情況包括路面平整度、路面橫坡度以及路面摩擦系數等。因此在確定高速公路限速值時要充分考慮平面、縱面、橫斷面以及視距的影響。

除了以上幾個因素外，高速公路上的隧道、大橋、施工路段屬于高速公路的特殊路段，是交通運行安全風險較高的路段，因此需要針對特殊路段的限速值重點論證，此處筆者高速公路施工路段限速方法進行研究。

（一）針對施工路段的限速需求分析

近年來由于經濟發展，高速公路上的重型車輛數量明顯增多，由于重型汽車容易造成路面結構破壞，因此高速公路養護施工的情況越來越多。

高速公路施工段是道路管理養護部門對道路進行維修、整理、改造的場所，也是道路設施中的重要組成部分，因此對于施工路段采取與其他路段不同的限速方案就顯得尤為重要。

Lee[9]等人研究發現，在施工路段采取可變限速方案可將交通事故風險降低5%～17%，車輛行駛速度的離散性明顯降低，施工區通行能力明顯提高。

動態限速是指根據不同的交通流特性如交通量、密度、速度等，以及距離施工段的不同距離來設置不同限速方案，以此降低臨近施工段、延長施工區上游車輛完成變道的長度，減少追尾事故。同時，在距離施工區較遠的地方設置較低的限速可以提前使駕駛員意識到前方道路交通環境發生變化，方便其提早做出判斷。

（二）針對施工路段的限速建議

根據《公路養護安全作業規程》（JTG H30-2004），80～120km/h為施工區上游車輛限速的適合區間，警告區對應的長度為小于1.6km，但由于此規程出版年份過早且通常情況下施工區起始段輸入的交通流量要大于施工區剩余通行能力，因此參考意義有待商榷，要將警告區延長至2km。

通過研究，當警告區限速值設置為60km/h時，100m排隊消散需要20s；當警告區限速值設置為50km/h時，100m排隊消散需要16s；當警告區限速值設置為40km/h時，100m排隊消散時間為14s。通過數據可以看出，不同限速前提下車隊排隊消散所有的時間相差不大，這是由于車輛在排隊時均處于低速狀態，由于車輛啟動延遲耗費了一定時間，因此車輛消散所用的平均時間較為接近。綜上所述，根據安全性第一、效率最大化原則，施工路段動態限速不宜設置過低，過低的限速對于提高車輛通行能力并沒有太大作用。

三、基于環境因素的限速需求分析及限速管理辦法

（一）針對惡劣氣候條件下的限速需求分析

天氣狀況是影響車輛速度的主要環境因素，是最常見、影響程度最大的環境因素之一，已有研究發現，雨雪天氣會造成高速公路路面摩擦系數和能見度明顯降低，因此特殊天氣下的限速值設定應該按照道路所在區域的實時天氣條件設置[10]。惡劣的天氣狀況一方面會減小高速公路路面的摩擦系數，另一方面也會降低高速公路能見度，給行車安全帶來較大安全隱患。

以冬季冰雪天氣為例，路面異常濕滑，如果此時駕駛員還按照規定限速行駛，很容易造成車輛失控，如果過度降速行駛，又會導致路面行車秩序被擾亂。

有時當高速公路因天氣狀況封閉后，有出行需要的車輛就只能選擇路況條件更為復雜的低等級公路。而低等級公路的路況條件、應急救援保障能力、道路通行能力是無法與高速公路相比的。

因此為了保證高速公路在惡劣天氣下的行車安全，降低事故風險，需要對惡劣天氣下限速值的調整進行深入分析，通過優化管理模式，找尋一個既能滿足人民出行需求又能有效管理的平衡點，最大限度的保障生命財產安全。

（二）國內外對于災害性天氣的限速政策

1.中國

根據《中華人民共和國道路交通安全法實施條例》規定，機動車在高速公路上行駛時，遇有霧、雨、雪、沙塵、冰雹等低能見度氣象條件時應當遵守的規定詳見表3。

2.美國

在聯邦公路局的推動下，美國各州相繼建立了道路天氣信息系統，并積極地采取各種措施以減輕災害性天氣對道路交通造成的不利影響，其中懷恩明州、華盛頓州等多州交通部在事故率較高的災害性天氣多發路段執行了基于天氣狀況的限速政策，經過多年實施，成果顯著。具體規定詳見表4。

（三）針對惡劣氣候條件下的限速建議

由于惡劣天氣程度的難以量化性和實時變化性，導致其對高速公路車輛運行環境的影響也是隨時變化的，因此按照傳統思路對某定性天氣狀況設置定量限速標準對行車安全和運行效率已經難以收獲良好效果。隨著信息技術的發展和國內高速公路硬件設備的逐步齊全，實時收集路面交通狀況，動態調整不同路段高速公路限速標準，實現智能交通管理已經變成全國各地在惡劣氣候條件保障高速公路運行安全和效率的首選方案，因此本文提出以下幾個建議。

1.加強對大數據的深入分析研判

完善對惡劣天氣下高速公路事故數據、車輛評價速度數據等的分析和計算。將這些經過分析的數據輸入動態限速管理系統。通過數據檢索、處理和分析，挖掘數據背后隱藏的信息，突出“精準預警、精準防控、精細管理[11]”的優勢。為實時調整惡劣天氣狀況下的高速公路限速標準決策和判斷提供數據支持。

除了速度數據和事故數據，還要在數據庫處理時融入氣象數據、高速公路收費數據、監控中心數據、感應線圈等傳感器產生的數據。在國家法定假日，惡劣天氣發生前，提前分析研判，有效科學的指揮勤務工作，讓大數據分析研判變得能用、好用。

同時可以與第三方平臺進行相關數據共享，通過數據碰撞對惡劣天氣下可能發生交通違法和交通事故的相關車輛、相關地點提前研判，重點部署警力，實現全時把握、全面監測。

2.加大對動態限速管理的宣傳教育力度

宣傳上以通用動態限速管理制度為第一重點，多渠道推廣惡劣天氣下的高速公路動態限速管理系統。充分發揮傳統新聞廣播單位的職能，常態化開展普及交通安全常識欄目，發布公益廣告，與節目內容相結合形成“司機能聽、愛聽”的節目效果。充分運用“互聯網+”，推動如廣播等傳統手段與抖音、快手等新媒體手段相結合，使更多駕駛員了解到動態限速系統的應用環境、使用便捷性、使用方式，最終實現高速公路動態限速管理系統的普及。

教育中應強化源頭教育，在駕考環節中制作有關高速公路動態管理系統相關知識，開展動態限速管理講堂進校園活動，將道路交通安全納入法制教育，面向在校師生開展宣傳，做到動態限速常識如同紅綠燈交通規則一樣深入人心的效果。

3.全面落實道路交通安全領導責任

高速公路動態限速管理是一個系統性工程，需要多部門配合完成，涉及不同行政主體、不同相關企業。因此需要充分發揮政府的統籌職能，向各部門通報有關惡劣天氣下的高速公路動態限速交通知識，細化責任分配到單位和單位負責人。

天氣狀況良好時應適時組織各有關部門展開惡劣天氣下的高速公路管理和搶險救援演習，提升應對惡劣天氣的高速公路管理能力，防患于未然。

發生惡劣天氣后應對運用動態限速的高速公路運行情況進行深入剖析，對事故頻發或者限速值明顯不合理的路段應及時調整限速值。

四、結語

高速公路限速值的調整是一項復雜的系統工程，限速標準的確定和管理需要多管齊下，從多角度多方面規制目前存在的問題。

本文立足于高速公路限速實際，從交通管理的角度出發，結合對不同車輛參數、道路狀況、歷史環境條件的分析，研究了如何對參與高速交通的車輛進行分類，結合實驗對不同設計速度高速公路的車型分類方法以及相對應的合理限速值進行了論證；針對影響交通的道路因素，以高速公路施工路段為切入點展開分析并給出了相應的限速管理建議；分析了針對不同天氣條件實時調整限速值的必要性，結合動態限速管理提出了相應的限速管理建議。

希望本文能夠為高速公路限速管理問題打開新的思路，通過新視角解決高速公路的限速管理問題。