高速公路,简称高速路,是指专供汽车高速行驶的公路。高速公路在不同国家地区、不同时代和不同的科研学术领域有不同规定。根据中国《公路工程技术标准》(JTG B01—2014)规定:高速公路为专供汽车分向行驶、分车道行驶,全部控制出入的多车道公路。高速公路年平均日设计交通量宜在15 000辆小客车以上,设计速度为80~120 km/h。高速公路是经济发展到一定阶段的必然产物,是一个国家现代化水平的重要标志之一。
(一)高速公路的建设背景
1970年,台湾兴建北起基隆、南至高雄的南北高速公路,于1978年10月竣工通车,全长373 km。1984年6月27日,沈阳至大连高速公路(最初为一级公路标准)动工建设,为中国内地第一条开工兴建的高速公路,并先于中国首条规划的京津塘高速公路施建。1988年10月31日,沪嘉高速公路建成通车,为中国内地首条投入使用的高速公路。截至2001年,中国高速公路总里程位居世界第二,已达1.9万千米。2004年12月17日,中国国务院讨论通过《国家高速公路网规划》,于次年1月13日公布“7918”工程。2013年6月20日,中华人民共和国国新办新闻发布厅公布《国家公路网规划(2013年—2030年)》,中国国家高速公路网改为“71118”工程(即7条首都放射线、11条南北纵线、18条东西横线);11月21日,中国首条重载高速公路内蒙古准兴高速公路建成通车,全长265 km,可承载100吨重货车,设计每年货运量1.5亿吨。截至2020年12月31日,中国高速公路总里程已达16万千米,居世界第一。
(二)线路设计
高速公路全程控制车辆进出,一级公路可根据需要部分控制车辆进出。高速公路是全封闭汽车专用公路,一级公路可以是全封闭、半封闭或开放式公路,适用场合比高速公路广泛,但技术指标相对较低。
高速公路是根据技术等级划分出来的公路类型,级别高于一级公路、二级公路、三级公路、四级公路和等外公路。高速公路与路网地位等级分类下的国道或省道,互为交叉关系,即高速公路在路网中是国道或省道的一部分。在城市道路系统中,快速路可以采用高速公路标准建设,因为高速路与快速路的基本结构特点是一致的。高速公路网与高速公路概念不同,高速公路网不仅包含满足技术等级标准的高速公路线路,而且涵盖一部分承担高速运输职能的快速路线路,其多为封闭式一级公路,常与其他高速公路联网收费。高速公路与一级公路同属于高等级公路。中国内地高速公路主要技术指标见表2-3。
表2-3 中国高速公路主要技术指标
(三)高速公路的结构功能
高速公路相比普通公路道路平直、线路顺畅、纵坡缓和,其整体结构有以下特征:
(1)设汽车专用道,禁止非机动车和行人使用,彻底杜绝其他路面交通工具的干扰。
(2)设中央分隔带,将往返方向车辆完全隔离,避免相对方向的车辆发生擦挂或相撞。
(3)采用跨线立交,全程路段没有平面交叉口,消除其他公路、铁路等的横向阻碍。
(4)全部控制出入,设特定进出口与互通立交,车辆在指定点进入或离开高速公路。
(5)铺设高级路面,常采用大半径曲线形设计,既要避免长直线又要避免急转弯。
(6)桥隧结合为主,以节约土地资源、降低环境污染,以及适应不同地形条件等。
高速公路全线路段以立体交叉形式越过其他交通线路,并在适当位置与其他重要公路线路衔接互通。线路经大城市时多为绕城而过,如必须直穿城市内部交通繁忙区,以高架桥或隧道形式贯通。
高速公路平面线形以圆曲线加缓和曲线为主,并重视平、纵、横三维空间立体线形设计。路面多采用磨光值高的坚质材料(如改良沥青),以减少路表液面飘滑和射水现象。为了保障行车安全,路缘带用行车道的外侧标线或用与路面不同颜色材料铺成。硬路肩为临时停车用,也需用较高级材料铺成。在陡而长的上坡路段,当重型汽车较多时,还要在车行道外侧另设爬坡车道。必要时,每隔2~5 km在车行道外侧加设宽3 m、长10~20 m的专用临时停车带。高速公路途经山岭重丘地段时,常采用拉长距离、降缓坡度的方式(如设U形弯道或其他展线),以减少连续下坡或陡峭斜坡所带来的安全隐患。
(四)高速公路组成部分
高速路面包括主道、匝道和辅助车道三大部分。主道即车行道,根据不同数量由左向右依次设为超车道、快车道和慢车道(行车道)。匝道形式复杂多样,根据具体功能细分为立交匝道、加速车道、减速车道、引道、集散车道、以及转向匝道等。辅助车道有应急车道(紧急停车带)、掉头车道、爬坡车道、避险车道以及降温池车道等。有些高速公路为保留原有普通公路的功能,还需在主道两侧设平行辅道。除路面车道外,高速公路还包括路基、路堤边坡、边沟、路肩(硬路肩和保护性路肩)等基础构造部分。
(五)高速公路种类形式
根据道路规模,高速公路分为双向四车道、双向六车道和双向八车道3种,对应交通量分别为每日小型载客汽车为15 000~55 000辆次、45 000~80 000辆次和60 000~100 000辆次。
根据设计速度高速公路分为60 km/h(极端情况)、80 km/h、100 km/h和120 km/h 4个等级,分别对应山岭区、重丘区、微丘区和平原区(实际情况,部分山岭重丘路段提速至100 km/h以上)。
根据路网地位,高速公路分为国家高速公路和省级高速公路,省级高速公路还细分次干线和支线路段。
根据线位走向,高速公路分为纵线、横线、放射线、环线、联络线和支线,采用不同编号方式加以区分。
根据具体功能,高速公路在以上分类的基础上,进一步细分出环城高速公路、机场高速公路等多种类型。
其他分门别类还可分为山区高速公路、城镇高速公路、沙漠高速公路、省(州)际高速公路、合资高速公路等。
随着技术发展,高速公路呈现多种新形态,如可供飞机起降的交通战备高速公路、可供车辆充电的超级高速公路。
(六)高速公路配套设施
1.安全设施
高速公路安全设施主要有标志标线、电子显示、防撞护栏、视线诱导、防眩挡板、隔离栅栏、防落网、防风沙雪栅、积雪标杆、减速带、桥隧应急逃生通道及其防火通风排水等设施,设置多种自然灾害预警系统。在山岭重丘路段,常设有加水站、检修站、降温池,并设有警示作用的交通路牌标线,还有特殊防撞护墙。中央分隔带开始逐渐采用预应力防撞护栏,既不影响活动开口功能,又改善活动开口处防撞等级低的缺点,如图2-14所示。
图2-14 高速公路边坡防护
2.服务设施
高速公路沿线平均每隔50 km处设服务区,内设加油站、停车场、休息室、餐饮店、卫生间和汽修厂等。服务区是高速公路内部重要的配套设施,能为长距离行车提供必要的安全保障。其建筑设计与景观设计相结合,科学选址,需要与周边山水环境相协调,注重社会信息传递与交流,合理规划复杂功能布局,保留特色建筑风貌和传统聚落空间格局,实现服务区内人车分流和安全通畅,区内设施运用节能技术保护环境,如图2-15所示。
图2-15 高速公路服务站区
3.管理设施
高速公路管理设施包括通信、配电、监控、照明、收费和养护等,沿线设有管理中心以及交警大队站点。通信、监控和收费是高速公路的三大管理系统,可远程监视交通状况、控制车辆进出高速公路。当发生道路交通事故时,指挥中心通过无线通信方式联系现场,派出救援车或直升机,现场也能通过道路侧配置的应急电话联系指挥中心寻求帮助,如图2-16所示。照明方式主要分为路灯和反光标志两种,设计日趋多元化。
图2-16 高速公路监控中心
4.绿化设施
高速公路拥有专门的绿化工程,主要集中在中央分隔带和两侧护栏外。绿化工程不仅能保持公路沿线自然景观,美化道路,而且能防止夜间对向车辆的眩光干扰驾驶,增强行车安全,还能防止沿线山体边坡泥石脱落,维护植被。当高速公路经过城镇建筑区域时,为降低噪音污染,采用声屏障技术,设置声障墙和防噪堤,同时采用低噪音路面,配合绿化林可将噪音减小至几分贝,还能吸收汽车排出的污染气体,增强沿线环境保护,如图2-17所示。(www.xing528.com)
图2-17 高速公路降噪屏障
(七)主要特点
1.优 点
(1)提高行车速度。高速公路线路笔直、无交叉口,行车速度最低80 km/h,最高120 km/h以上,节约旅行时间。
(2)增强通行效率。双向四车道高速公路正常情况下的通行能力可达每日5万辆次,相当于5~16条普通公路的通过能力。
(3)降低运输成本。高速公路行车速度快且不间断,相比普通公路,车辆每千米油耗和运费可分别降低25%~42%、53%。
(4)减少交通事故。根据各国报道,高速公路比其他普通干线公路,事故率下降56%~89%,每亿千米事故费用下降30%。
(5)节约土地资源。单条高速公路占地面积比普通公路大,但结合交通量分配比计算,每100 km就可节约400×106 m2的土地。
公路运输具有门到门直达灵活性,能够覆盖铁路无法深入的地区,适宜于客运和鲜货、集装箱的零担运输,高速公路的这种特性更为突出。各国高速公路里程一般只占公路总里程的1%~2%,但其所担负的运输量占公路总运输量的20%~25%。
2.缺 点
(1)造价昂贵。高速公路每千米造价数千万至上亿元不等,视不同地理环境情况而定,最贵可达将近两亿元人民币。
(2)影响环境。高速公路单条线路占地面积比普通公路大,且常服务中远距离,线路较长,从而对生态环境影响大。
(3)工程较长。高速公路整体施工要求比普通公路高很多,如建设过程遇阻不能及时解决,容易导致工期大幅延长。
(4)事故严重。高速公路虽然事故率比普通公路低,但一旦发生车辆交通事故,通常性质更严重,堵车不易疏散。
(5)运力局限。高速公路的运输能力不如轨道交通,易受恶劣天气影响,部分线路难以适应日趋增长的汽车流量。
高速公路运输方式在能耗方面比铁路大,运费高和污染重,中远距离速度较慢,且安全系数低于铁路运输。
(八)行车安全
1.禁行车辆
根据《高速公路交通管理办法》规定,行人、非机动车、拖拉机、农用运输车、电瓶车、轮式专用机械车、全挂牵引车、设计最高速度低于70 km/h的机动车禁行高速公路。实习期驾驶员禁止驾车进入高速公路。
2.行车准备
(1)注意收听天气预报和交通广播信息,在极端天气下,高速公路将关闭通行。
(2)检查所驾车辆的技术状况,如加速性能状态,车辆转向、制动、轮胎、灯光、后视镜等设备是否正常。
(3)检查燃料、冷却装置及其液体剩余量,散热器盖是否有拧紧,机油量是否充足,风扇皮带有无损伤。
(4)检查货物装载状况,高速行驶时货物易滚落飞散,货物捆扎应平衡牢固。
(5)随车携带故障车警告标志牌、三脚架等停车显示器材,以及车用灭火器。
(6)安排好行车计划,避免疲劳驾驶,尽量不在午夜行车。
3.行车方式
(1)在加速匝道上提高车速,驶入主车道时不得妨碍已在主车道行驶的车辆,且应先在外侧车道行驶。
(2)汽车驾驶员和前排乘坐人应系好安全带,货车除驾驶室和车厢经核准设有固定座位外,不得载客。
(3)小客车在左、中间行车道行驶,大型客车、货运汽车在右边行车道行驶。
(4)需变更车道或超车时,必须提前开启转向灯,夜间还须变换使用远、近光灯,确认安全后再变更车道,不得持续占用超车道,不得持续骑压车道分界线行驶。
(5)行车最高限速120 km/h(小客车)、100 km/h,最低限速60 km/h,实际根据道路限速指示牌要求行驶。
(6)高速行驶中避免猛打方向盘,如遇有大风时,方向盘不易控制,需降低速度,谨慎驾驶,注意横风。
(7)车辆在高速公路上不得倒车、逆行,不准穿越中央分隔带掉头或者转弯,不得进行试车和驾驶教练,不得在匝道上超车或随意停车。
(8)车辆载运危险物品,或者载物长度、宽度、高度超过道路交通管理有关车辆装载规定的,须经主管公安机关批准后,按指定路线、时间、车道、速度行驶。
(9)同一车道的后车与前车之间,必须保持安全间距。遇大风、雨、雪、雾天等恶劣天气时应减速行驶。
(10)车辆驶离高速公路,应按出口预告标志提前进入与出口相接车道减速行驶。从匝道驶离高速公路时,需提前开启右转向灯,驶入减速车道后经匝道驶离,若错过出口,必须继续前行至下个出口才能驶离。
4.交通事故
车辆在高速公路行驶中发生交通事故,司机应及时向后续车辆发出危险信号,立即开启危险报警闪光灯,夜间还需同时开启示宽灯和尾灯。司机和乘车人必须迅速转移到右侧路肩上或者紧急停车带内,并在肇事车后100 m处放置故障车警告标志牌,立即通过紧急电话报告给交通警察或高速公路监控室,简要叙述以下内容:事故地点、时间、状态(碰撞、翻车或燃烧等)、规模以及人员伤亡情况。其他人员应采取措施,救护伤员和保护现场。如有需要立即送医院救治的伤员,可向过往车辆发出求救信号,但不能试图强行拦截车辆求助或自行在行车道上抢救伤者。
5.车辆故障
车辆在高速公路行驶中因故障等需要临时停车检修时,必须驶离行车道,停在紧急停车带内或右侧路肩上,并开启危险报警闪光灯和在车身后100 m处放置故障车警告标志牌,夜间还须同时开启示宽灯和尾灯,以引起后续车辆注意。在行车道、加速车道、减速车道等车道上因故障不能行驶时,应迅速用就近紧急电话或其他通信设备通知交警呼叫清理车。采取必要的安全措施后要离开汽车,站到波纹钢护栏以外的路肩上或其他安全地带避险。需清除滚落、飞散在高速公路上的货物时,要使用紧急电话请求有关部门协助清理。
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