一种改扩建高速公路进行客货分离的交通组织设计方法

摘要

本发明公开了一种改扩建高速公路进行客货分离的交通组织设计方法，包括如下步骤：针对无匝道路段，在新旧高速公路之间设交通实线；使货车全部在新建高速公路上运输通行，客车全部在既有高速公路上运输通行；针对入口匝道路段，在新旧高速公路之间设交通实线，在靠近新建高速公路一侧的交通实线设一段交通虚线；匝道汇入客车须在交通虚线处汇入既有高速公路上运输通行；针对出口匝道路段，在新旧高速公路之间设交通实线，在靠近既有高速公路一侧的交通实线设一段交通虚线；出匝道客车须在交通虚线处经新建高速公路全部驶出。本发明实现了高速公路客货分离，可有效降低交通冲突并提高通行效率，充分利用改扩建工程中既有高速公路的基础设施。

说明书

技术领域

本发明涉及公路工程技术领域，特别涉及一种改扩建高速公路进行客货分离的交通组织设计方法。

背景技术

我国道路交通运输产业在过去的30年呈现了爆发式增长态势，很多早先建设的高速公路已经出现了频繁的拥堵运输问题，极大地限制了区域交通经济的发展，为了适应当前及未来公路交通运输需求，需要对既有高速公路进行拓宽扩建，这一需求在近年来呈现越发增长的趋势。为了充分利用既有有高速公路基础设施，保持新旧高速公路路面的横向连续性，减少扩建高速公路对土地的占用，往往对既有高速公路直接进行横向拓宽。然而，拓宽建设过程中新旧高速公路的荷载标准是不统一的，既有高速公路采用旧规范荷载标准，新建高速公路必须采用最新规范的荷载标准，我国公路的荷载标准在过去30年不断提高，这使得既有高速公路基础设施无法满足最新规范标准而面临大面积加固和重建的问题，需要付出较大的经济代价。

当前我国高速公路为了满足高交通流量的通行需求，横向车道数量不断增加。多车道高速公路采取客货混行的交通组织形式，没有实行硬隔离仅仅靠分车道来区分引领，存在交通安全风险大、通行效率低、管理成本高及碳排放大的缺陷，另一方面客货混行使得同一高速公路的荷载标准必须统一，造成管理养护频繁造成资源的浪费，特别是对于改扩建高速公路新旧基础设施结构荷载标准本身就不统一的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供了一种改扩建高速公路进行客货分离的交通组织设计方法，实现旧有与新建高速公路的客车与货车分离运输通行，不仅可以充分利用既有高速公路的基础设施而不需要大面积加固或重建，还可以提高交通系统通行效率和道路交通安全水平。

本发明的目的可以通过如下技术方案实现：一种改扩建高速公路进行客货分离的交通组织设计方法，包括如下步骤：

针对无匝道路段，在新旧高速公路之间设交通实线禁止车辆换道；使货车全部在新建高速公路上运输通行且车道之间可随意换道，客车全部在既有高速公路上运输通行且车道之间可随意换道；

针对入口匝道路段，在新旧高速公路之间设交通实线，在靠近新建高速公路一侧的交通实线设一段交通虚线；使货车全部在新建高速公路上运输通行且车道之间可随意换道，客车全部在既有高速公路上运输通行且车道之间可随意换道；匝道汇入货车在新建高速公路上运输通行而匝道汇入客车须在交通虚线处经新建高速公路全部汇入既有高速公路上运输通行；

针对出口匝道路段，在新旧高速公路之间设交通实线，在靠近既有高速公路一侧的交通实线设一段交通虚线；使不出匝道货车全部在新建高速公路上运输通行且车道之间可随意换道，不出匝道客车全部在既有高速公路上运输通行且车道之间可随意换道，出匝道货车直接经匝道驶出而出匝道客车须在交通虚线处经新建高速公路全部驶出。

进一步地，所述交通虚线的距离需要根据新旧高速公路的车道数量、客货比例、匝道宽度等参数综合模拟确定。

进一步地，所述交通实线还可以设置为临时设施。

进一步地，所述临时设施为水马。

进一步地，新建高速公路按照全部货车的运输通行确定荷载标准，既有高速公路按照全部客车运输重新确定荷载标准。

进一步地，荷载标准可根据车流荷载模拟、基础设施车辆荷载响应分析、汽车荷载模型推定来确定。

进一步地，基于新旧高速公路的差异化荷载标准，重新评估既有高速公路基础设施的安全与寿命，并设计与之匹配的新建高速公路的基础设施。

进一步地，扩建后的高速公路若因维修养护进行部分车道关闭使得货车不得不进入既有高速公路时，需要评估因车道关闭引起的交通荷载重分布及其对基础设施的影响，并进行一定的车流荷载管制以保障基础设施安全。

进一步地，新旧高速公路在匝道区域的单侧换道可通过视频违法拍照实现监督。

进一步地，货车全部在新建高速公路上运输通行，货车与货车之间形成排列队驾驶，第一辆货车根据交通状况决定加速、减速或匀速行驶，紧跟后面的货车以较小跟车间距同步前面货车的驾驶策略。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1.新旧高速公路客车与货车严格分流、互不干扰，既有高速公路只运输客车，而货车全部在新建高速公路运输通行，客货分流显著降低了客货混合运输中因客车频繁超车、货车占用快车道、货车低速行驶等带来的交通安全冲突大、通行效率低、救援及疏导不及时等问题。

2.既有高速公路只运输客车因此其荷载标准显著低，这不仅不需要对既有高速公路基础设施进行大面积加固改造，还可以延长其原设计使用寿命，充分利用了既有高速公路的基础设施结构。

3.在道路运输实行客车与货车分车道行驶提供了新旧高速公路基础设施(桥梁和道路)差异化设计的思路，既有高速公路基础设施按照客车荷载标准其结构使用寿命可以延长，新建高速公路基础设施按照货车荷载标准可以设计其结构构造，使其使用寿命与既有高速公路相匹配。

附图说明

图1是本发明实施例中无匝道路段的交通通行示意图；

图2是本发明实施例中设有入口匝道路段的交通通行示意图；

图3是本发明实施例中设有出口匝道路段的交通通行示意图。

其中：1：既有高速公路，2：新建高速公路，3：交通实线，4：交通虚线，5：入口匝道，6：出口匝道，7：中央分隔带，H：换道距离。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

一种改扩建高速公路进行客货分离的交通组织设计方法，包括如下步骤：

如图1所示，针对无匝道路段，在新旧高速公路之间设交通实线3禁止车辆换道；使货车全部在新建高速公路2上运输通行且车道之间可随意换道，客车全部在既有高速公路1上运输通行且车道之间可随意换道。

如图2所示，针对设有入口匝道5的路段，在新旧高速公路之间设交通实线，在靠近新建高速公路一侧的交通实线设一段交通虚线4；使货车全部在新建高速公路上运输通行且车道之间可随意换道，客车全部在既有高速公路上运输通行且车道之间可随意换道；匝道汇入货车在新建高速公路上运输通行，而匝道汇入客车须在交通虚线处经新建高速公路全部汇入既有高速公路上运输通行。

如图3所示，针对设有出口匝道6的路段，在新旧高速公路之间设交通实线，在靠近既有高速公路一侧的交通实线设一段交通虚线；使不出匝道货车全部在新建高速公路上运输通行且车道之间可随意换道，不出匝道客车全部在既有高速公路上运输通行且车道之间可随意换道，出匝道货车直接经匝道驶出，而出匝道客车须在交通虚线处经新建高速公路全部驶出。

进出匝道区域客车均应在一定距离内全部换道到新建高速公路进行汇入或汇出，该距离需要根据新旧高速公路的车道数量、客货比例、匝道宽度等参数综合模拟确定；例如新建高速公路三条行车道，扩建高速公路两条行车道，根据不同的客货比例，采用交通模拟程序研究设计通行交通量下该换道距离H对交通堵塞的影响，从而确定合适的汇入和汇出距离。

为实现新旧高速公路客货分离运输通行，新旧高速公路禁止换道除了可以设置交通实线，还可以通过水马等临时设施实现，这些临时措施在应急情况下又可以快速拆卸，新旧高速公路在匝道区域的单侧换道可通过视频违法拍照实现监督。

新建高速公路按照全部货车的运输通行确定荷载标准，既有高速公路按照全部客车运输重新确定荷载标准，两个标准显著不同，荷载标准可根据车流荷载模拟、基础设施车辆荷载响应分析、汽车荷载模型推定来确定，该方法思路在国内外已经有成熟的研究经验。

由于在道路运输方面实行了客车与货车严格的分车道行驶，这为新旧高速公路基础设施(桥梁和道路)的差异化设计提供了基础，一方面，需要重新评估既有高速公路基础设施(道路和桥梁)的安全与寿命，即根据新定义的客车荷载标准计算结构的安全性，从而重新校核其设计使用寿命，另一方面，需要设计与既有高速公路使用寿命(重新评估后)相匹配的新建高速公路基础设施。

扩建后的高速公路若因维修养护进行部分车道关闭使得货车不得不进入既有高速公路时，需要评估因车道关闭引起的交通重分布及其对基础设施的影响，可通过随机车流荷载仿真分析方法评估车道关闭引起的新旧高速公路基础设施(桥梁)的安全性，在保障新旧桥梁都安全的前提下进行一定的车流荷载管制，例如车辆限重等。

货车全部在新建高速公路上运输通行，可以利用先进的物联网技术形成货车列队行驶(Truck Platooning)技术，即货车与货车之间形成排列队驾驶，第一辆货车根据交通状况决定加速、减速或匀速行驶，紧跟后面的货车根据智能通信技术以较小跟车间距同步前面货车的驾驶策略，货车列队技术已被验证可以显著降低燃油能耗、CO

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。