高速公路收费站通行能力分析

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1、第35卷，第3期公路工程Vo1．35．NO．32010年6月HighwayEngineeringJun．，2010高速公路收费站通行能力分析廖固(湖南省高速公路管理局，湖南长沙410001)[摘要】高等级公路收费站的通行能力直接影响着路段通行能力，从而在总体上制约着公路的交通运行状况。因此提高高等级公路收费站的通行能力和服务水平，是改善高等级公路通行能力及服务水平的有效方法。本文根据高等级公路收费站交通流特性的分析，建立了收费站的排队模型，计算出了同一条车道在不同比例下的ETC车辆条件下和多车道情况下不同条数ETC车道的收费站的通行能力。

2、[关键词]高速公路；收费站；通行能力[中图分类号]u491．114[文献标识码]B[文章编号]1674—0610(2010)03—0153—03AnalysisofExpresswayTollgateCapacityLIAoGU(HunanExpresswayAdministrationBureau，Changsha，Hunan410001，China)[Keywords]expressway；tollgate；capacity站整体服务水平的影响分析，为高速公路ETC车道0引言布设提供参考依据。公路收费站是公路交通流的瓶颈，收费站的通1

3、高速公路收费站的交通特性行能力直接影响着路段通行能力，从而在总体上制约着收费公路的交通运行状况。因此研究收费站的高速公路收费站通行能力研究的基础与前提是通行能力是解决道路通畅的保证，是规划建设收费利用数学方法来描述交通流的具体特征，在研究上站的依是进行收费站设计和经济评价的基础，也是最早采用的是概率论，其后出现了跟驰理论、流体力研究各种收费系统的依据。传统的人工收费方式使学理论和车队排队理论。在高速公路收费站通行能得车辆在经过收费站的时候必须停车交费在路段上力研究中，主要采用概率论和车队排队理论。产生了瓶颈，使得路段的通行能力降低并产生车

4、辆1．1车辆到达分布经过收费站的延误。‘根据交通流理论，交通量较小的路段上车辆的目前采用ETC(ElectricTollCollection)收费系统到达分布符合泊松分布(Poisson)，即一定时间间隔不仅大大降低了车辆的延误，同时也提高了收费站内到达收费站的车辆分布符合泊松流。公路路段上的通行能力减少车辆在排队等候中的尾气排放从而的交通量一般较城市道路路段交通量小，可以用泊改善了环境。如果在全部收费车道实行ETC收费，松分布描述车辆的到达。收费站的通行能力就与路段的通行能力相当驾驶员△f时间间隔内到达收费站的车辆数为n的概几乎感觉不到

5、延误，但是鉴于我国的经济水平还难率为：以实现全车道ETC收费。因此在一个收费站内将P()：(1)某些收费车道的传统收费方式改变为现在的ETC!收费方式才是最有效的方法。式中：A为车辆的单位时间平均到达率，辆／h。ETC使用率指配备ETC电子设备的车辆占总通过现场观测，可以发现车辆到达收费站(某车辆的百分比。本文主要研究ETC车道数量对收时段)符合以下条件：①车辆到达是随机的；②在费站服务水平的影响，对不同ETC使用率情况下的任意小的时间段内车辆到达率与时间的长度成正收费站平均延误进行计算，得出ETC使用率对收费比；③任意小的时间段中车辆到

6、达的概率不受以[收稿日期]2010—05—06[作者简介]廖固(1976一)，男，湖南新化人，工程师，主要从事高速公路建设与管理工作。154公路工程35卷前到达的影响。表2不同车型离开时间统计参数当车辆到达比较拥挤，自由行驶机会不多时，采车型平均收费时间／s平均收费方差用二项分布来描述车辆到达规律。小型车5．51．83大中型车8．35．5P：c等)(1一At)(=0，l，2⋯，n)2公路收费站车辆延误分析(2)式中：P为在计数间隔t内到达k辆车的概率；A为车辆通过收费站的延误时问是进行收费站车辆平均车辆到达率(辆／s)；t为每个计数问隔持

7、续时折算系数研究和评价收费站服务水平研究的重要依间；／'t为正整数。据之一。当车辆通过收费站时，其延误主要包括以1．2车辆服务时间分布下几个部分。据有关文献分析，公路收费口车辆服务时问的①车辆进入收费站的减速时间：分布假设服从负指数分布，但该假设应考虑：从收费tl=(3)员的角度研究服务时间；对车型未加考虑；认为收费J·UⅡ1员对服务时间的影响大于车型对服务时间的影响。②车辆在收费站的平均逗留时间：这种假设虽有一定道理，但其局限性亦很明显，这是W=E【S】+(4)由于：①从现场调查数据的统计结果可以发现服务③车辆驶离收费站的加速时间：时间

8、的分布并不完全服从负指数分布。图1为某收费站一条收费车道小汽车服务时间分布统计图。z(‘5)以上式中：为正常车流车速，km／h；n为车辆的减速度，m／s；o：为车辆的加速度，m／s；W为平均排