高速公路收费站通行能力问题研究
——来自CT公司开展通行能力评估的实践与思考
曾 军
(湖北楚天智能交通股份有限公司，湖北 武汉 430074)
[摘 要] 收费站通行能力是高速公路收费服务重要的制约因素,是高速公路通行能力的重要组成部分,也是高速公路组织提升收费质量效益的重要着力点。文章通过对通行能力的定义，分析了车辆通过费亭的过程和单车通过时间的构成，介绍CT公司以此为基础开展车道通行能力的情况，提出了提升通行能力的建议方法。
[关键词] 高速公路；收费站；通行能力
长期以来，由于思想观念、资金使用等的局限，人们往往重视高速公路道路的通行能力问题，而忽视收费站的通行能力。收费站通行能力的不足问题逐步成为社会非议高速公路的焦点，甚至对高速公路收费存在的必要性和合理性产生冲击。特别是联网收费和计重收费后，收费制式由入口收费向出口收费的改变，计重收费安全岛的加长致使车辆进入费亭的线形变化，给很多通行能力原本不很充足的收费站“雪上加霜”。随着车流量的迅猛增加，收费站通行能力将日益紧张。因此研究收费站通行能力，改善和提高收费站通行能力显得迫在眉睫和当务之急。CT公司在全省率先开展了车道通行能力评估工作，提出并下决心实践了很多提高通行能力的有效举措，收到了较好的效果。文章试图以CT公司为例，对收费站通行能力问题作初步探讨。
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1 收费站通行能力的概念
收费站通行能力是收费站的某个截面在通常的道路、交通和管制条件下，单位时间内可能通过的最大交通量。收费站通行能力由单车通过时间和车道数所决定。
明确取水许可监管目标、监管内容，初步形成依法依规、分工协同、公众参与的取水许可监管模式。推进取水计量设施实时监控信息系统建设，制定《上海市取水户水资源监测与监督管理规定（征求意见稿）》，促进对取水户水资源监测与监督管理的标准化建设。规范本市取水许可证延续评估工作，编制《上海市取水许可证延续评估报告目录》。
马飚，中国作协会员，攀钢员工，研究生学历。在《诗刊》《星星》《诗探索》《文学自由谈》《诗潮》及各类选本发表诗歌1000余首，2015年获《星星》诗刊全国大奖赛一等奖。
投资开发前期应充分了解拟投资东道国国家电力公司(购电方)资金实力，其是否具备足够的资金支付相关电费，同时应了解国家电力公司终端用户电价情况，若该国为了保障终端用户电力需求，实行大额电费补贴，则很可能出现电费倒挂情况，一旦政府补贴不到位，该国电力公司资金状况将面临较大问题。
四是小时广场出口车流量/定编人员开通车道数和收费广场出口小时最大通过能力比较。用2018年实际的出口流量和实际定编人数计算，反映出口定编的松紧程度。用预计的出口流量和实际定编人数，对将来的出口定编提出建议。
2 车辆经过收费站的过程分析与单车通过时间的构成
提高收费站通行能力的主要方法有：
总体来说，可以将车辆通过收费站的过程描述为:减速进入收费广场—排队等候(如果形成排队的话)—接受服务(交款或领卡)—加速离开收费广场。
因此，单车通过时间由三部分构成：排队时间、纯粹服务时间和离去时间。排队时间是指车辆到达收费广场排队停车开始到车辆到达收费窗口的时间间隔,很显然排队时间由排队车辆的数量和前面车的纯粹服务时间与离去时间决定。没有车辆排队直接到达收费窗口时的排队时间为零；纯粹服务时间是指从车辆进入收费窗口停下，到车辆接受服务(交卡交款或领卡)完成后启动车辆准备离开收费地点之间的时间间隔，简称服务时间；车辆离开服务地点到后车进入收费地点停下之间的时间间隔为离去时间。
3 CT公司车道通行能力评估的主要方法步骤
3.1 确定评估对象
(1)横向拓宽，增设车道数量。这是最显然、最直接、最有效的方法。但同时势必带来征地、土建、人员、设施规模的扩大和营运费用的提高。因此必须根据建设车道评估的结论，合理确定广场的规模和车道的数量，进而确定收费站规模, 使资源得到优化合理配置。
3.2 收集基础数据
主要收集了2018年各收费站入口和出口通行的总车流量和各车道实际通行的车流量、全年最高车流量前20日及重点节假日分时车流量情况。重点节假日为春运期间(选取流量的前15天)、五一和十一长假的前一天至长假结束，共31天。收集了近三年车流量的变动情况和今后几年车流量的预计、通行车辆的客货结构。
3.3 确定单车通过时间
虽然排队时间也是司乘对服务质量感知的重要因素，但由于排队时间与最大通行能力没有直接关系。因此，把纯粹服务时间和离去时间之和来作为单车通过时间。一是广场单车通过时间的测量。各管理所按公司的统一部署，组织人员按照不同的时段、不同的操作人员调查统计，入口统计200辆车次，出口统计400车次，客货各200辆。取其平均值，计算出各收费站入口车辆单车通过时间、出口客车单车通过时间、出口货车单车通过时间。二是单车通过时间的确定。公司将各管理所将调查的入口、出口单车时间通过求平均值，作为各管理所单车通过时间的标准。
3.4 确定收费广场小时最大通行能力
收费广场入口小时最大通过能力=3600/入口车辆单车通行时间
各管理所按照公司下发的入、出口单车通过时间，结合本收费站点的客货车型结构计算出各收费广场的小时最大通过能力。
收费广场出口小时最大通过能力=3600/(客车比例×客车单车通过时间+货车比例×货车单车通过时间)
3.5 实施评估
将全年最高车流量前20天、重点节假日31天(春运15天、五一十一共16天)的24小时车流量情况，与广场小时最大通过能力比较来进行评估。共51×24个数据按照从高到低的顺序与广场小时最大通过能力依次比较，按照饱和状态90%以上、次饱和状态70%～90%、基本饱和状态50%～70%和不饱和状态50%以下进行分类分析。从以下4个方面得出评估结论。
二是小时广场出口车流量/建设车道数和收费广场小时出口最大通过能力比较。用2018年的实际流量计算，反映当前出口车道的设置是否充足。用今后预计的流量计算，反映将来的出口车道是否需要增设。
一是小时广场入口车流量/建设车道数和收费广场小时入口最大通过能力比较。用2018年的实际流量计算，反映当前入口车道的设置是否充足。用今后预计的流量计算，反映将来的入口车道是否需要增设。
三是小时广场入口车流量/定编开通车道数和收费广场入口小时最大通过能力比较。用2018年实际的流量和实际定编人数计算，反映入口车道定编的松紧。用预计的入口流量和实际定编人数，对将来的入口定编提出建议。
结合湖北省收费站的实际，这一概念的理解有两个方面需要细化。一是由于存在一个收费站有多个收费广场的情况，因此，这时不能笼统地谈收费站通行能力，只能谈收费广场通行能力。二是由于出入口车流量不完全相等，且单车出入口通过时间相差较大。因此，收费站通行能力要区分入口通行能力与出口通行能力。
⑭ Walter P．Metzger，“The Academic Profession in the United States”，in Burton R．Clark(ed．)，The Academic Profession:National，Disciplinary，and Institutional Settings，Berkley，Los Angeles，London:University of California Press，1984，pp．123 ～208．
4 提高收费站通行能力的方法与建议
进入收费广场时车辆减速，寻找排队长度较短或没有排队的收费车道交款或领票。如果所选择的收费车道上有排队等候的车辆，那么就在队尾排队等候服务，如果所选择的收费车道没有排队等候的车辆，那么就直接进入收费车道接受服务。接受完服务后，加速离开收费广场进入主线或匝道。
以小时流量为基础，以收费广场为评价单位，按出入口分别评估，从建设车道能力和定编车道能力2个方面作出评估结论。确定这样的评估对象有4点含义。一是小时流量反映了工作的精度，同时由于小时流量系统自动生成，能减少工作量和误差。二是以收费广场为评价单位主要是根据CT公司的实际，有的管理所有多个收费广场。三是按出入口分别评估，客观地反映出入口通行能力的差异。四是从建设车道能力和定编车道能力2个方面作出评估。因此，对每个收费广场而言，就有入口建设车道通行能力、出口建设车道通行能力、入口定编车道通行能力和出口定编车道通行能力4个方面的评估结论。
(2)合理定编，配齐人员，开足道口。人员定编受建设车道数的制约。在建设车道足够大的情况下，也不是简单的人员配的越多越好,是多种利益和矛盾的平衡。这里存在4个矛盾，即管理所希望配编多与管段单位希望配编少的矛盾；管段单位希望配编多与事业编制管理机构希望配编少的矛盾(管段单位是企业的，存在社会效益与经济效益的矛盾)；司乘希望定编多与管段单位客观条件制约(如经济效益、编制限制等)的矛盾；管段单位希望定编多与社会希望定编少的矛盾。平衡这些矛盾的方式就是开展定编车道评估，根据定编车道通行能力评估的结果，为人员的增减提供科学、有力的依据。
(3)优化车道平面布置形式。现在湖北省高速公路收费车道的平面布置大都采用一个车道一个费亭的形式，即单停式收费。单停式收费各车道的性质、车流的行驶方向固定不变, 每条车道旁边的收费岛只设置一个收费亭, 只能一次供一辆车完成一次交费程序, 此期间进入该车道的其他后续车辆需排队等待。
主要有专题分类、统计分析及查询检索等功能。数据可以通过图表展示的方式，按水利工程、农村水利、河湖开发治理、行业能力等四大专题进行统计分析。查询检索主要分为简单检索和高级检索，实现对数据的模糊查询、属性查询、多条件联合查询、详细信息查看、定位等功能。
优化平面设计主要有3种形式。一是采用双停式。双停式要求收费岛长度相对较长, 沿行车方向按一定间距设两个独立的收费亭, 同时供两辆车完成一次交费程序, 其他条件同单停式。双停式既可采用永久式也可采用便携收费等临时式。这种形式在我国的京津唐和CT公司都有运用，均收到了较好的实际效果。
二是采用卫星式(或Y形式)。卫星式在现有收费亭的前方或后方增设收费车道，这样车辆不在原收费亭停车，而在距原收费亭一定距离的增设收费车道停车缴费。该方式主要适用于周边限制条件很多，无法通过横向征地拓宽广场，增设车道的情况。这种设置在美国和我国的广东都有运用。
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三是采用往复变向共用车道。就是在出入口车道并列在一起的时候，将中间部分车道作为往复变向共用车道使用，入口高峰当入口，出口高峰当出口。就是经常说的双向亭，这种形式在CT公司运用得相当广泛。
(4)加强管理，缩短纯粹服务时间。纯粹服务时间由多方面因素制约，必须多管齐下。一是提高收费员的业务素质。在车型判别、键盘输入、点钞和算账速度，以及掌握路网通达知识等方面开展学习和竞赛。二是加强设施设备管理。保障设施设备的功能完好，减少其对正常收费的影响。提高称重的精度与权威，有效减少重称。现场零钞供应的充足等。三是司机的配合也是重要因素。加强收费法规的宣传，增强司机对收费标准的理解，提高按章主动的缴费意识。司机预先准备好现金，也能有效缩短纯粹服务时间。
(5)推行不停车收费。不停车收费是在用地日益紧张、交通量不断增大的情况下，提高车道通行能力的重要手段。据有关资料统计，不停车收费将比人工收费提高效率5倍以上。因此，实行不停车收费能有效地提高通行能力。
(6)交通流量的控制与引导。交通流量的控制与引导是在其他的条件不变的情况下，人为地控制和引导交通流量，使得整体的通行能力得到提高。具体是利用人员现场指挥、可变情报板和交通标志标线等形式，合理安排排队队形分布，提高通行能力。如控制和引导客货分流，设置小轿车专用道，设置不找零专用道等。这些本质上都是实行快慢车分道，都是运用数学中统筹的方法，合理安排通行秩序，实现整体最优。
参考文献：
[1]任福田. 道路通行能力[M].北京:中国建筑工业出版社,1990.
[2]徐吉谦. 交通工程总论[M].北京:人民交通出版社,1991:68-97.
[3]丁创新，曾应昆.高等级公路收费站通行能力分析[J].昆明理工大学学报，2005(12):90-104.
[中图分类号] F542
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