京哈高速公路綏中至盤錦段改擴建工程交通標志及標線指示體系研究

柳 佳

(遼寧省交通規劃設計院有限責任公司 沈陽市 110166)

北京至哈爾濱高速公路起于北京,經沈陽、長春,止于哈爾濱,是《國家公路網規劃(2013年—2030年)》七條高速公路首都放射線之一,是東北地區公路交通運輸的大動脈和進出關的重要通道,在國家和區域路網中居重要地位。京哈高速綏沈段于2000年建成通車,對于加強遼寧及整個東北地區與關內的政治經濟往來,促進遼寧對外開放和經濟發展,特別是對促進遼寧省西部地區社會和經濟發展,形成環渤海經濟帶都具有非常重要的意義。在運營二十多年的時間里,交通量增長迅猛,改擴建勢在必行。改擴建分為兩個階段:第一階段為綏中至盤錦段(以下簡稱沈山高速),計劃工期為2022年—2026年;第二階段為盤錦至沈陽段,目前處于可研階段。文章僅針對第一階段。沈山改擴建工程歷經十余年的研究論證,最終決定采用整體式十車道標準進行擴建,設計速度120km/h,路基寬度55m。

1 十車道高速產生的新問題

1.1 標準橫斷面的劃分

沈山高速目前交通流量大且貨車比例高,小客車和貨車混行,駕駛行為和運行速度差過大,經常出現外側2車道被貨車占據、內側僅剩1車道供客車通行的情況,交通事故多發,應盡量通過采用客貨分離的交通組織形式予以降低風險,而單向5車道的客貨分離橫斷面布設尚無據可依。

1.2 互通區出入口的車輛轉換

多車道雖然能夠提供更大的通行能力,但這也導致了車輛在轉換車道時的交織沖突成倍增加,尤其是在互通區、服務區出入口段,目標駛出車輛和駛入車輛如何橫跨多車道逐級地、安全地完成車道轉換,在大交通量的情況下轉換1個車道需要多長的距離,交通標志、標線需要提前多少距離開始進行預告指示,距離出口端多遠禁止車輛駛離以避免產生連續、多次變道的危險行為,都是需要研究的問題。

2 解決方案適用性分析

2.1 十車道橫斷面劃分

針對多車道的橫斷面布置、交通組織劃分可采用整體式和分離式兩種。分離式橫斷面布設有著特有的優勢,不但可以實現真正的客貨分離,而且施工保通期對現有交通影響最小,但由于其占地規模很大,經多方論證研究決定采用整體式十車道橫斷面布設。行車道如何劃分就顯得尤為重要,交通組織影響著車道劃分,下面就交通組織的幾種形式進行研究。

(1)“客貨混行”模式適用性分析

客貨混行運營模式不針對客車、貨車可行駛的車道進行限制,相鄰車道之間采用可跨越分界虛線,完全由駕駛人根據當前路況進行車道選擇,車輛完全處于不受運營管理干預的自由流狀態,斷面劃分見圖1(a)、圖1(b)[1]。優點是最大程度地將自主選擇權歸還駕駛者,更靈活、更人性化,缺點是忽略了客車與貨車不同的行駛特征、增加了因頻繁轉換車道帶來交通事故的風險,交通安全處于不可控狀態。不受控的交通安全對于運營管理來講是不可接受的,從目前我國駕駛人的駕駛習慣來看,駕駛人也需要更多的交通管理限制來適應十車道的高速公路。

圖1 “客貨混行”交通組織劃分

(2)“客貨分隔”模式適用性分析

考慮到沈山高速公路客車、貨車的運行時速差距過大,貨車占比高,有必要在整體式斷面借鑒分離式斷面的交通組織模式,實現客車、貨車各行其道,可采用標線分隔的形式來達到客車與貨車之間的“軟分離”,斷面劃分見圖2(a)、圖2(b)[1]。按照設計交通量來看,內側2車道供客車行駛、外側3車道供貨車行駛,滿足車輛的通行需求?！翱拓浄指簟睅淼暮锰幨翘岣吡丝蛙嚨耐ㄐ行?、降低了因客貨混行引發交通事故的可能、減少了因頻繁轉換車道帶來的風險。但也存在一定問題,客貨分隔模式因其限制客車僅能在內側車道行駛,更適用于長途出行的客車,而短途出行的客車進入高速后需要匯入到內側車道,在駛離高速時同樣需要轉換至外側車道,存在駕駛人操作時間倉促、轉換車道不及時的可能性。由此看來,客貨分隔模式在總體安全上具有相當的優勢,僅就短途車輛而言存在一定風險。

圖2 “客貨分隔”交通組織劃分

(3)“客貨分隔+混行”模式適用性分析

“客貨分隔+混行”模式即為內側2車道為客車車道,外側三車道為客貨混行車道,斷面劃分見圖3(a)、圖3(b)[1]。此模式借鑒了客貨混行的優勢,將其整合到客貨分隔模式中,既考慮了短途客車的實際需求,又符合了客車、貨車隔離開的安全運營需要。具體來看,內側2車道更多的是適用于長途客車的通行,外側3車道主要供貨車行駛,但也接受短途客車在此行駛。外側3車道的客貨混行方案雖然解決了短途客車的匯入匯出問題,但也重新帶來了客貨速度差不一致的安全風險。同時,這種交通組織劃分在交通指引上存在一定難度。首先,需要通過交通標志的引導提示,盡量讓長途客車走行內側二車道,但僅作為提示類信息發布,不能將內側二車道定義為長途客車專用車道,因為短途車輛也允許行駛,更重要的是無法界定短途與長途的定義;再者,為了限制貨車駛入內側客車車道,需要設置實線來加以控制(采用左虛右實線),但標線的使用無法針對某種車型,施劃了實線即為不可跨越,意味著駛出了內側客車道的客車就無法駛回。由此可見,“客貨分隔+混行”的規則在標志標線的指引上存在一定矛盾,無法通過簡潔、有效的信息來告知駕駛人此類的通行規則,同時需要一定的時間讓駕駛人來理解并接受。

圖3 “客貨分隔+混行”交通組織劃分

綜上所述,“客貨分隔”模式適用于運營初期,駕駛人更易于接受,通過標志標線的指示可以實現分隔。而“客貨分隔+混行”模式更適合于遠期實施,通過對標志標線的指示信息進行改造,如采用間隔、分段式的駛回客車道區間開放,加之配合動態情報信息的發布,完成對客車駕駛人關于長短途以及外側三車道的混行指引。

2.2 關于十車道互通出入口的交通引導

在標準路段十車道橫斷面采用“2客+3貨”模式的條件下,出口時將面臨著局部路段需要允許內側客車駛出到外側貨車道的情況,同樣入口時需要允許客車跨越貨車道駛入客車道。

(1)出口標志標線指引適用性分析

沈山高速現狀大型車比例高,從小客車的駕駛角度觀察路側出口預告標志,存在被大型車遮擋的情況,導致小客車無法觀察到某一塊標志內容或連續幾塊標志內容。目前既有標志體系為四級預告(即2km、1km、500m、0m),斷面的加寬會使因遮擋而錯過觀察標志信息的幾率增加,故在現行規范的基礎上考慮增加一級預告(即3km)[2],為提前告知駕駛人車道通行車型的變化,提前3.5km設置分車道分車型標志,將外側三車道調整為客貨混行狀態,以此降低錯失出口標志信息的概率,同時出口預告系列標志采用門架形式,在空間上最大程度將標志信息呈現給用路人。出口標志體系如圖4(a)～圖4(f)所示。

準備駛離主線的客車,從第二車道轉換至第五車道,所需要的距離是進一步需要研究的問題。以近96%的車輛于8s內完成換道[3]的觀點為基礎,按照設計速度120km/h計算,轉換一個車道需要270m。借鑒《道路交通標志和標線 第3部分:交通標線》[4](GB 5768.3—2009)的漸變段標線長度公式:

L=0.625×V×W

(1)

式中:L為漸變段的長度,可以等效為車輛轉換一次車道所需要的長度,單位m;V為設計速度,單位km/h;W為變化寬度,可以等效為行車道寬度,單位m。通過式(1),可以計算出車輛轉換一次車道約為280m,可以看出,參考國標計算出的變換長度與8s內完成換道的觀點基本一致,也與等待插入間隙所需距離與變道距離之和[5]260m基本吻合,所以可以得出客車從第2車道轉換至第5車道需要約800m,故在出口分流鼻端前800m范圍禁止從第2車道駛出。配合標志預告體系,距離基準點前3.2km為標線開放區間起點,出口標線方案見圖5。

圖5 出口標線方案圖

(2)入口標志標線指引適用性分析

由于客車道與貨車道之間存在劃線分隔,因此從匝道匯入高速主線后,需引導外側車道的客車通過可換道區域到達內側客車專用道。考慮到加速車道及漸變段是用于駛入高速車輛的提速及匯流,為防止匯入車輛向內側連續變道,該段落禁止外側三車道變換車道,僅供完成匯流。在駛入車輛匯入主線最外側車道后,開始設置入口開放區間?？紤]到在出口3km預告標志處進行開放,直到基準點前800m,長度為2.2km,匯入的開放區間可同樣采用2.2km。區間內,將客貨車道之間的雙實線調整為左實右虛線,同時設置“前方2km客貨分道行駛”“客貨按線分道行駛”提示標志,路面配合設置“客車”“客車”“貨車”“貨車”“貨車”路面文字標識,如圖6(a)～圖6(c)所示。

圖6 出口標線方案

3 結論

文章通過對沈山改擴建工程中的標準橫斷面劃分、互通區出入口車輛轉換進行分析研究,得出標準路段采用客貨分隔、出入口段采用外側混行的結論,施工圖設計按照此結論進行了落實,遼寧省交通運輸廳已完成了批復。待未來運營需求、交通組織發生改變時,可結合文章結論進行標志標線的調整工作。交通標志標線等縱橫交錯的安全設施構成了沈山高速的血脈和骨架,為沈山高速的安全暢通保駕護航。