（应用数学专业论文）高速公路设施服务系统服务水平评价方法研究.pdf

摘要 社会经济的快速发展和人们生活水平的普遍提高，对高速公路的发展提出了 新的更高的要求为适应这种要求，不能仅仅依靠扩大高速公路路网规模，还须不 断提升整个高速公路设施服务系统的服务水平而如何科学地评价高速公路设施服 务系统的服务水平，则是首先需要研究的问题 本文研究的高速公路设施服务系统主要包括路面、收费站以及服务区三个子 系统论文在高速公路设施服务系统的“服务”理念指导下，从高速公路设施服务 系统服务对象的需求出发，并以服务对象的需求满足程度为度量，通过实际调查、 数值计算和定量分析，并采用排队论等方法对高速公路设施服务系统及其各个子 系统的服务水平的评价方法进行了探讨 对系统进行综合评价时，为了提高指标权系数的准确性，本文主要从旅客的 需求以及主观感受出发，通过统计分析的方法得出各个指标权重值，采用综合指 数法对单个高速公路设施服务系统服务水平进行了评价，确定了该高速公路设施 服务系统的服务水平等级同时采用距离综合评价法对不同高速公路设施服务系统 的服务水平进行比较，得出其优劣次序最后，论文以某地区的四个路段为例对上 述方法进行了验证，以确定其科学性和可行性 关键词：高速公路设施服务系统服务水平指标权重评价方法 a b s t r a c t t h er a p i dd e v e l o p m e n to ft h es o c i a le c o n o m ya n dt h ei m p r o v e m e n to fp e o p l e s l i v i n gs t a n d a r ds e t sh i g h e ra n dn e wr e q u i r e m e n tf o r t h ee x p r e s s w a ys y s t e m t om e e tt h e r e q u i r e m e n t ，w es h o u l dn o to n l ye x p a n dt h es c a l eo fe x p r e s s w a yn e t w o r k ，b u ta l s o i m p r o v et h es e r v i c el e v e lo fe x p r e s s w a yf a c i l i t ys e r v i c es y s t e m h o wt oi m p r o v et h e s e r v i c el e v e ls h o u l db eg i v e nt o pp r i o r i t y t h es e r v i c es y s t e me m b r a c e st h r e es u b s y s t e m s ，t h er o a d ，t h et o l l - g a t ea n ds e r v i c e a r e a b e a r i n gt h e “s e r v i c e ”i d e ao ff a c i l i t i e ss e r v i c es y s t e m ，t h i st h e s i se x a m i n e st h e s u b s y s t e m sa n de v a l u a t i o nm e t h o d so ft h es e r v i c el e v e l ，s t a r t i n gf r o mt h en e e d so ft h e c l i e n t s ，t a k i n gt h e c l i e n t s s a t i s f a c t i o nd e g r e ea st h e c r i t e r i o n , u s e do n t h e - s p o t i n v e s t i g a t i o n ，n u m e r i c a lc a l c u l a t i o n ，q u a n t i t a t i v ea n a l y s i sa n de m p l o y i n gt h eq u e u i n g t h e o r y t oe n s u r et h ea c c u r a c yo ft h ei n d e xc o e f f i c i e n t ，i nd o i n gc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n , t h et h e s i sf i r s tg o tt h ed a t ao ft h ec u s t o m e rn e e da n dt h e i rs u b j e c t i v ef e e l i n g so ft h e s e r v i c el e v e l ，t h e nd i ds t a t i s t i c a la n a l y s i so ft h ed a t at og e tt h ei n d e xw e i g h t b yu s i n g t h eo v e r a l li n d e x i n gm e t h o d ，t h es e r v i c el e v e lo fo n es u b s y s t e mw a se v a l u a t e dt o d e t e r m i n et h eg r a d eo ft h es e r v i c el e v e lo ft h ew h o l ef a c i l i t ys y s t e m i na d d i t i o n ，t h e d i s t a n c ec o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm e t h o dw a se m p l o y e dt oe v a l u a t et h es e r v i c el e v e l s o fd i f f e r e n ts u b s y s t e m s ，r e s u l t i n gi nal i s ti nt e r m so ft h es e r v i c el e v e l l a s t l y , t h et h e s i s t e s t i f i e st h ea f o r e m e n t i o n e dm e t h o d sb ys e t t i n ga ne x a m p l eo ff o u rr o a d si nac e r t a i n a r e ai no r d e rt ov a l i d a t et h es c i e n t i f i c i t ya n df e a s i b i l i t yo ft h em e t h o d s k e y w o r d ：f a c i l i t i e ss e r v i c es y s t e mo fe x p r e s s w a y s e r v i c el e v e l i n d e xw e i g h te v a l u a t i o nm e t h o d 西安电子科技大学 学位论文创新性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包 含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它 教育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任 本人签名：起盈萄 日期：2 翌盟：生 西安电子科技大学 学位论文创新性声明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生 在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学本人保证毕业离 校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学学校有 权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分 内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文( 保密的论文在解密后 遵守此规定) 本人签名：叁丕萄 导师签名： 日期：2 1 生星! 生 日期：砂咿秀4 - ，。 第一章绪论 第一章绪论 本章简要介绍了高速公路服务水平评价问题的产生背景和高速公路设施服务 系统的相关概念，分析了评价方法的研究现状和论文的研究背景及意义，最后简 要介绍了论文的主要研究内容和结构安排 1 1 高速公路服务水平评价问题的产生背景 中国交通部部长李盛霖在二o o 七年全国交通工作会议上推出交通行业“三个 服务”理念，即交通要服务国民经济和社会发展全局、服务社会主义新农村建设、 服务人民群众安全便捷出行其中服务国民经济和社会发展全局，是交通工作的总 任务；服务社会主义新农村建设，是交通工作的重中之重；服务人民群众安全便 捷出行，是交通工作的根本要求该理念将成为二0 0 七年后交通行业的主旋律 改革开放以来，我国交通事业获得了长足发展，对全社会政治、经济、文化 的发展起到巨大的促进作用，但另一方面，交通行业还存在“偏于增长，轻于服 务 的问题新的形势新的起点，需要新的理念新的思路全面推动交通业的发展今 后我国的交通行业将要树立“服务理念，大力提倡“服务至上 ，要把为全行业 以及社会各界和广大人民群众提供良好的服务作为工作的出发点和归宿，全面提 升交通行业的服务能力、服务水平和服务质量 高速公路作为交通行业的重要基础设施，对社会发展、经济发展以及人民生 活水平的提高都有巨大的推动作用，所以在高速公路的运营中做好“三个服务” 显得尤为重要在高速公路的使用过程中，我们要树立“服务 理念，全面提升高 速公路的服务质量和服务水平，以多层次、多样化的服务，满足交通设施使用者 和交通服务消费者的需求 为了判断高速公路设施服务系统服务之优劣，必须对高速公路服务水平进行 全面、客观、科学的评价，从而提出改进高速公路服务水平的对策和措施在新的 形势下，立足我国国情，借鉴国外公路行业的服务标准和经验，参考其他相关服 务行业的做法，尽快开展针对我国高速公路的服务水平评价标准以及方法的研究 工作，制定符合我国国情的高速公路设施服务系统服务水平标准，促进高速公路 建设与服务的协调发展是行业内外十分关注的一项重要任务 三 高速公路设施服务系统服务水平评价方法研究 1 2 高速公路设施服务系统的相关概念 1 2 1 服务水平相关概念 总结国内外学者专家对服务内涵的解释，服务应涵盖以下三个方面内容：首 先，服务与实物产品不同，它应该是一种无形产品，只能抽象地感知；其次，服 务应该是一个活动的过程，服务的提供方与用户有一个互动的交流；最后，服务 的结果必须满足用户的特定需求基于上述认识，本文将服务定义为：服务是以无 形的方式，由服务者或服务系统提供的，满足用户某种需求的活动过程在这个定 义中，服务不仅是一种活动，而且是一个过程，包含着满足某种需求的结果 服务与需求相互依存，需求是服务的本源，没有需求就没有服务但是需求是 有层次的，服务或者服务系统只能在一定程度上满足用户的需求，这便产生了服 务质量对服务质量的理解可以归纳为两种：一是指服务满足用户某种需求程度的 特性之和；二是指用户对实际获得的服务与期望获得的服务感知的差距第一种解 释中所提到的特性是指服务的安全性、经济性、适用性、有效性等一般要求，这 些特性与人的需求的层次是相对应的这种解释侧重于从供给的角度自身来评判 服务质量，也就是评判服务所达到的一些特性第二种解释中，从服务需求方出发， 认为服务质量是一种感知，是对需求满足程度的感知，由服务期望和实际服务的 获取程度作为评判标准从本文研究的范畴看，更加适合第一种定义，即：服务质 量是服务者或者服务系统为满足用户的某种需求的程度的特性之和这里的服务 质量既要有用户主观的感知加以衡量和检验，也要有客观方法加以制定和衡量此 外，服务涉及某些无形因素的活动、过程、结果因此，用户对服务质量的评价不 仅要考虑服务的结果，还要涉及服务的过程，如提供服务的环境和条件因此服务 质量应由服务条件、服务环境、服务活动三个方面的质量组成 前面我们说明了服务质量的概念，它是服务者或者服务系统为满足用户的某 种需求的程度的特性之和，但是服务质量的高低我们无法从它自身判断，为了能 够对服务质量有一个合理的度量，我们必须引入服务水平的概念：服务水平是指 用户从服务者或者服务系统中感受到的服务质量的量度，也是用户对服务者或者 服务系统状态和服务质量的一个客观评价合理地评价服务水平，有利于提高服务 质量 第一章绪论 1 2 2 高速公路设施服务系统 高速公路服务系统是一个复杂的系统，既包括硬件服务系统，也包括软件服 务系统前者主要是指通过高速公路服务设施等硬环境所提供的服务系统，后者是 指通过运营管理等软环境所提供的服务系统本文重点研究前者，称之为高速公路 设施服务系统高速公路设施服务系统包括路面服务系统、收费服务系统、服务区 服务系统、应急服务系统以及配套设施( 交通标志、景观等) 等子系统本文重点 研究以下三个子系统： ( 1 ) 路面服务系统路面服务系统是高速公路设施服务系统的基本组成部分， 是交通流的基础和支撑物，满足车辆最基本的出行需求高速公路路面一般包括三 个部分：高速公路基本路段、交织区和匝道 ( 2 ) 收费服务系统我国高速公路实施收费政策以来，公路建设投资主体多元 化、投资渠道多样化的格局逐渐形成这种格局为我国公路建设筹集了巨额的建设 资金，极大地缓解了建设资金严重不足的问题目前，我国高速公路大多是由国家 和地方贷款投资建设的，所以收费服务系统是高速公路运营管理的组成部分，收 取通行费是高速公路运营管理的重要任务，因此收费服务系统也是高速公路设施 服务系统的重要组成部分 ( 3 ) 服务区服务系统服务区服务系统是在高速公路沿线为高速公路上通行的 车辆、旅客提供服务的服务设施的总称由于高速公路的封闭性，车辆和乘客会在 高速公路行驶途中产生一些除了应用高速公路完成运输任务的需求之外的其他需 求，比如车辆加油、乘客购物、用餐、入厕等所以提供上述服务的服务区也是高 速公路设施服务系统中必不可少的组成部分 路面服务系统、收费服务系统、服务区服务系统是高速公路设施服务系统的 有机组成部分，每个服务系统服务水平的高低都会影响整个高速公路设施服务系 统服务水平的高低所以我们有必要对高速公路设施服务系统中的每个子系统的服 务水平进行分析，从而来衡量整体的服务水平 1 2 3 高速公路服务水平的相关概念 高速公路服务是服务应用于公路领域的特殊形式，按照高速公路设施服务系 统的构成要素以及服务的定义，我们将高速公路设施系统服务定义为：人和物发 生位移的过程中，为满足高速公路用户的需要，由高速公路设施服务系统提供的 一4 高速公路设施服务系统服务水平评价方法研究 环境、条件和活动它也相当于是高速公路各个服务子系统为高速公路用户需求所 提供的服务的有机组合 根据对服务质量、高速公路设施服务系统服务与运输需求的关系、运输需求 对高速公路设施服务系统服务的要求的分析，本文将高速公路设施服务系统服务 质量定义为：高速公路设施服务系统服务质量是公路服务全过程所提供的环境、 条件、活动满足用户需求程度的特性的和 根据服务水平以及高速公路设施服务系统服务质量的概念，我们将高速公路 设施服务系统服务水平定义为：车辆在高速公路系统中行驶或停留时，驾驶员及 乘客所感受到的高速公路设施服务系统服务质量的量度它也是驾驶员或者乘客对 高速公路设施服务系统服务质量的客观评价 1 3 高速公路服务水平评价方法的研究现状 对高速公路服务水平评价方法的研究综述，是本文研究的起点和基础从已有 的研究成果来看，既有对单个设施服务水平评价方法的研究，也有对系统综合评 价方法的研究，以下按照先分后总的顺序进行分析 i 3 1 高速公路路面服务水平的评价方法 高速公路路面服务水平是指高速公路使用者从路面状况、交通条件和高速公 路环境等方面得到的服务程度或服务质量近年来，中国和美国都提出了采用平均 运行速度、公路负荷系数、交通流密度等作为评价路面服务水平的指标【l 2 1 1 交通部 科学研究所的周伟i t 3 研究了服务水平的划分标准及服务交通量的确定原理与方 法，提出了服务水平系数指标的概念，对改善路面服务水平分析具有重要的理论 意义和实用价值针对路面服务水平评价方法的问题，国内外学者采用了基于超车 率的方法【2 1 、基于仿真的方法【3 1 、可拓聚类法1 4 , 5 , 6 、灰色聚类法【7 1 等进行了相关 研究 1 3 2 高速公路收费站服务水平的评价方法 目前，对收费站的服务水平划分的标准主要有收费时间、车辆延误时间、排 队长度等我国对收费站服务水平的研究起步较晚，主要是采用国外的研究成果对 服务水平的评价方法国内外大多采用了排队论的理论与方法目前在公路收费站的 第一章绪论 排队论研究中，多沿用分别由美国t r b 专题报告交通流理论和日本高速公 路设计规范中所推导的两套公式在这两套公式中，均采用的是m i m k 模型， 该模型适用于车辆到达服从泊松分布，车辆服务时间服从负指数分布的k 个服务 台排队系统根据该模型可以得出车辆的平均排队长度、车辆的平均延误时间等， 从而对服务水平进行评价 国内的研究方法主要是东南大学的m i g l l 模型，主要适用于车辆到达服从泊 松分布，服务时间服从任何分布单服务台的服务系统为了描述更一般情况，假设 排队不服从给定模型，也可以采用m i g i k 模型 1 3 3 高速公路服务区服务水平的评价方法 目前对服务区的服务水平评价还没有一个成熟的方法，对高速公路服务区的 研究主要集中在服务区的间距设置、选址、规模以及服务区的内部设施的设置上， 尚缺乏针对高速公路服务区服务水平评价方法方面的研究 1 3 4 高速公路设施服务系统服务水平的评价方法 综合以上分析，高速公路设施服务系统的研究主要集中在路面服务水平的指 标和评价方法、收费站服务水平的评价方法方面对于高速公路服务区的研究，就 目前来看，还只是在规划方面有一些分析以上研究只考虑了高速公路设施服务系 统内单个服务设施的服务质量和服务程度，没有从使用者的角度，在整个高速公 路行驶过程中整体体现高速公路设施服务系统的服务水平同时，对高速公路设施 服务系统整体和子系统之间关系的服务水平评价方法研究较少，即目前对高速公 路设施服务系统服务水平评价方法的研究没有形成一个完整的体系 1 4 1 论文的研究背景 1 4 论文的研究背景和意义 高速公路对于加快社会经济发展、提高人民生活水平有重要作用为了判断高 速公路设施服务系统服务之优劣，必须对高速公路设施服务系统的服务水平进行 全面、客观、科学的评价，从而提出改进高速公路系统服务水平的对策和措施 目前，我国关于高速公路设施服务系统服务水平的评价还存在许多不足，概 鱼 高速公路设施服务系统服务水平评价方法研究 括起来，主要表现在三个方面：首先，现有的研究多是针对单个子系统( 如路面 系统、收费系统) 服务水平方面，对于整个高速公路设施服务系统服务水平的综 合评价研究较少，而对于服务区系统服务水平评价方面的研究尤显缺乏；其次， 对高速公路设施服务系统服务水平的评价缺少合适、通用的评价指标体系，导致 评价方法不一、评价结果存在差异；第三，在以往的研究中，许多评价方法都采 用定性评价，所以对于同一个指标，可能会给出不同的指标值，最终可能是评价 结果对评价对象不公平或与实际情况不相符 1 4 2 论文的研究意义 对于高速公路设施服务系统而言，如果服务能力小于旅客的需求，则有可能 导致排队现象严重，车辆的延误时间增加，影响旅客的出行；而如果盲目增加系 统的服务机构( 指服务设施的数量、服务方式等) ，就可能由于服务过剩而导致设 备闲置，降低设备利用率，所以，高速公路设施服务系统服务水平评价方法的研 究，对于整个高速公路的合理规划及管理有着重要的意义 本研究能够对高速公路的早期规划起指导作用在高速公路修建初期，可以根 据规划年的交通量估计高速公路设施服务系统中各个服务设施的规模，尽量使有 限的资源下高速公路设施服务系统所提供的服务水平最高 对现有的高速公路设施服务系统，可以依本研究，通过对其服务水平进行评 价，分析该高速公路设施服务系统的服务等级、各个服务设施的服务水平，判断 服务系统中的服务设施是否需要扩建和怎样扩建若因征地、拆迁、交通干扰等原 因无法扩建，可以依据本研究，采取相应措施提高服务水平( 如对收费站而言， 可采取串联式收费、不停车自动收费、i c 卡缴费等方法提高服务水平) 1 5 论文的研究内容和结构安排 本文在“服务”理念指导下，从高速公路设施服务系统需求出发，以高速公 路设施服务系统需求满足程度为度量，对高速公路设施服务系统中各个子系统以 及整个高速公路设施服务系统服务水平评价方法进行研究 鉴于高速公路设施服务系统的复杂性，我们首先研究路面服务系统、收费服 务系统以及服务区服务系统，并提出切实可行的评价方法，其次，对整个高速公 路设施服务系统服务水平评价方法进行研究最后通过实证对评价方法进行验证， 第一章绪论 7 一 以证明其科学性和可行性本文采用层级法( 或者叫做二阶段法) 研究内容如图1 1 所示： 高速公路路面服务水平评价 高速公路收费站服务水平评价 高速公路服务区服务水平评价 基本路段服务水平 匝道服务水平 交织区服务水平 停车场服务水平 餐厅服务水平 加油站服务水平 厕所服务水平 高速公路设施服务系统服务水平评价 实证 图1 1 论文研究思路流程图 本文内容的结构安排如下： 第二章，高速公路路面服务水平评价方法分别从服务水平分级指标、分级标 准及评价方法角度，提出了高速公路基本路段、匝道、交织区服务水平评价方法 第三章，高速公路收费站服务水平评价方法研究收费站上游车辆到达分布以 及收费站服务时间分布特性，建立收费站排队模型，确定合理的评价指标，提出 收费站系统服务水平评价方法 第四章，高速公路服务区服务水平评价方法对服务区中各个服务设施的服务 特性进行研究，提出合理的服务水平评价方法 第五章，高速公路设施服务系统服务水平评价方法以旅客的主观感受为依据， 提出一种合理确定各个子系统权重的方法提出评价高速公路设施服务系统服务水 平的方法 第六章，实证对某市四个高速公路设施服务系统服务水平进行评价，验证前 面所述方法的科学性和合理性 墨高速公路设施服务系统服务水平评价方法研究 最后，简要总结了论文的研究工作，阐述了本文研究的不足和需进一步研究的 工作 第二章高速公路路面服务水平评价方法 第二章高速公路路面服务水平评价方法 9 一 本章首先对高速公路路面服务水平影响因素进行分析并提出解决对策，然后 分别从服务水平分级指标、分级标准及评价方法角度，对高速公路基本路段、匝 道、交织区服务水平进行评价 2 1 路面服务水平影响因素分析 公路服务水平也称为服务等级，是指从公路使用者的角度对公路状况、交通 条件、公路环境等方面进行服务质量的评估，是对服务对象提供服务的质量指标 或者满意程度例如：公路所能提供的行驶速度、舒适性、方便性、司机的视野以 及经济性、安全性等方面可能达到的实际效果 2 1 1 影响因素分析 高速公路是一个人、车、路发生相互联系的载体，三者相互影响、相互作用、 不可分割，所以本文在考虑影响因素的时候，从这三个方面进行分析 ( 1 ) 人的因素 高速公路为全封闭的汽车专用路，能够促进高速公路服务水平提高的人的因 素主要是指高速公路的维护、管理、技术人员要保持一条公路畅通无阻，离不开 管理者和技术人员，而管理者、技术人员素质的高低，直接影响到整条公路的方 方面面，从而影响到高速公路所提供的服务质量随着国家高速公路事业的飞速发 展及人民群众不断增长的出行质量需要，对高速公路管理人才提出了更高的要求 高速公路电子技术人员 高速公路管理是以电子通讯技术和计算机技术为基础的系统管理工程，要求 高速公路技术人员在对公路进行管理过程中，不断提高自身的专业知识水平、业 务能力；合理地安排技术人员的结构，使之与高速公路运营管理机构相适应；不 断更新现有的维护技术、管理理念与方式，使之更好地促进高速公路的发展 高速公路养护人员 高速公路养护是指为经常保持高速公路及其设施的完好状态所进行的作业 养护管理是高速公路管理工作的重要组成部分高速公路建成通车投入运营后，随 着时间的推移，累计交通量的增大，其使用性能逐渐衰减并出现病害，为了能够 经常保证高速公路上的各种工程设施如路基、路面、桥涵、隧道、护坡以及护栏、 竺高速公路设施服务系统服务水平评价方法研究 照明、标志、监控设施等处于完好状态，保证高速公路具有快速、畅通、安全、 舒适、经济的使用功能，不断提高使用质量和服务水平，就必须采取合理的养护 措施，进行经常性的养护维修 我国高速公路养护管理人员总体素质有待提高，管理者对养护的重要性认识 不够，对人才的投入不足，还没有从落后的手工养护的思维中解放出来另外养护 人才短缺，科技创新动力不足一旦高速公路某一路段出现问题往往不能及时解 决，从而会长时间影响该路段的通行能力，给出行者带来不便，降低了公路的服 务水平 高速公路路政管理人员 高速公路路政管理人员肩负的重要职能有两个：一是保护高速公路的路产、 路权；二是保护高速公路的安全畅通从这两个职责当中可以看出路政管理人员的 工作质量高低直接关系到高速公路的畅通程度，关系到高速公路能否提供较高的 服务水平 而我国的高速公路路政执法人员素质良莠不齐，执法人员往往从各个部门抽 调凑合而成，文化水平和业务素质差异很大个别执法人员的思想、观念和行为， 还存在着许多有悖于社会思想道德和职业道德规范的现象 ( 2 ) 路的因素 公路条件是指车道宽度、车道数、侧向净空、附加车道、几何线形、视距和 设计车速等公路本身的条件对交通安全有很大影响，在对交通事故的分析中，往 往因追究当事者的责任而过分强调人、车的因素，公路条件这一重要因素往往被 忽视，所以应该客观地研究公路本身的条件对交通安全、服务水平的影响国外研 究发现，7 0 的交通事故，直接或间接源自于不良公路条件的影响，公路交通事故 多发地段，通行能力会大大降低，公路只能为公路的使用者提供较低的服务水平 国内外大量研究资料表明，交通事故不仅经常发生在既直又平的路段，有陡 坡的弯曲路段事故率更高，并发现较高的事故率与急转弯和连续弯道有关，另外， 弯道的事故比直线路段的事故更严重关于纵向线形的研究也发现有陡坡的路段， 特别是与急转弯相结合的路段具有较高的事故率可见，公路几何要素的不合理以 及各种不良的线形组合，均可导致交通事故的发生 不同的高速公路功能定位，同样会影响到公路的服务水平有些高速公路定位 为运货通道，在这些公路上跑的更多的是运货的大型车，由于车辆自身动力性能 的原因，公路的通行能力较低，相应的服务水平较低，小车不适于在这些公路上 行驶，否则只会干扰原来的交通流，从而降低通行能力、服务水平：有些公路定 位为旅游公路，在这些公路上行驶的更多的是动力性能更佳的小汽车，这些公路 的通行能力较高，相应的也能提供较高的服务水平 ( 3 ) 车的因素 第二章高速公路路面服务水平评价方法 由于中型车、大型车和拖挂车在外形尺寸和车辆行驶性能上与小客车存在显 著差别：( a ) 中型车、大型车和拖挂车比小客车占用更多的公路行驶空间；( b ) 中型车、大型车和拖挂车的加速、减速和保持速度的能力低于小客车因此，中型 车、大型车和拖挂车会在交通流中占用更大的动态空间在长距离的持续上坡路 段，由于中型车、大型车和拖挂车动力特性l i d , 客车差，它们不得不减速行驶， 导致交通流中出现很大空隙从而影响公路的利用效率，降低了公路的服务水平 ( 4 ) 环境、气候因素 环境条件指高速公路周围的地形、地物、景观等对服务水平的影响；气候条 件指风、雨、雪、雾、沙尘等天气对服务水平的影响 雨、雪、雾等天气会对公路的使用产生较大的影响驾驶员在公路上行驶时， 出于安全的考虑，车速必须控制在一定的范围内，交通管理部门还会限制车辆的 行驶速度，控制在高速公路上行驶的车辆数，逼迫其他的车辆择道分流，必要的 时候还会在车队前面引导车辆行驶，在这些情况下尽管高速公路上的车辆较少， 但是路况糟糕，驾驶员不能自由选择车速，公路服务水平同样会很低，通行能力 也较差 现在国内高速公路的修建已经深入到广大的西部地区，由于这里的地形以山 区为主，导致高速公路项目中桥梁、隧道工程占据绝大部分，公路的线形指标比 平原、丘陵地区来说要低很多，行车条件也会更差，再加上周围天气影响容易发 生山体滑坡、泥石流等状况，这样就会降低公路的服务水平 2 1 2 提高服务水平的对策 ( 1 ) 加强管理人才的培养 对人才的培养可以从以下几个方面着手：根据管理现状，科学制定人才队伍 建设的规划；对现有维护管理人员进行各种形式的培训与进修，以提高他们的修 养和素质；和有关地方院校、科研单位加强交流合作，以课题攻关、人才培养为 抓手互补双赢：建立良好的机制和平台，支持专业技术人员面向信息化高速路的 发展，开展技术创新 对高速公路养护来说可以从两方面着手：由于高速公路的养护管理对国民经 济发展、公众安全具有重大影响，政府及其职能部门必须加大立法与执法力度， 对养护管理行为进行约束与规范，充分体现养护管理的强制性要求，推进养护管 理体制改革顺应高速公路发展趋势和产业特点，在建立高速公路养护管理体制时 优先考虑集中统一原则；顺应社会主义市场经济要求，大力培育并开放高速公路 养护市场，真正实现管养分离 对路政管理人员的管理和培养，有两件事首当其冲：一要提高路政队员的进 里 高速公路设施服务系统服务水平评价方法研究 入“门槛 ，严把入口关；二要加强业务技能训练，使他们对本职业务熟练精通 ( 2 ) 减少公路不利因素的影响 合理进行区域的高速公路网规划，明确各条公路的不同功能定位，必要的时 候实施客货分离准确的公路功能定位，可以提高高速公路的使用效率，极大地提 高客货车的通过能力，提高公路的服务水平 在对公路进行规划设计时，应充分考虑到合理的线形才能保证公路上车辆安 全、顺畅的行驶尽量避免不合理的线形组合，减少公路的安全影响因素以及交通 事故黑点，为车辆的行驶提供一个比较可靠的运行环境在事故多发地段可以提前 设置醒目的提示标志，也可以对事故多发地段的路面铺设彩色沥青，从视觉上提 醒广大的司乘人员，从而减少交通事故对公路顺畅通行的影响，为出行者提供良 好的服务 ( 3 ) 减少天气等不利因素的影响 天气往往成为高速公路运行安全的大敌由于对高速公路上行驶的汽车有最 低速度的要求，而雨、雪、大雾天气会造成汽车制动性能的下降以及驾驶人员的 可视距离缩短，这样就大大增加了行车安全的隐患所以高速公路管理部门可以根 据当天的天气状况来决定高速公路的开放程度，也可通过电台、电视台和电子屏 幕发布天气预报和交通管理措施，让出行者可以提前根据自己的实际状况来选择 出行的路径，遇上恶劣天气也可以采取让警车引导的方式分段放行等等总之，要 从出行者的角度出发，充分考虑出行者的出行利益，不断完善自己的管理水平， 为出行者提供良好的公路服务水平 2 2 基本路段服务水平评价方法 公路通行能力与其通行时的运行质量要求有关，只有将这些要求用服务水平 来衡量，才能进行通行能力分析因此，为了清楚地表述服务水平，在对高速公路 服务水平进行评价时，对每种公路设施应采用最能说明其运行质量的一项或几项 运行参数来确定服务水平。 中华人民共和国交通部颁布的公路工程技术标准( j t j 0 0 1 9 7 ) 中对高速 公路作了具体定义：高速公路是专供汽车分方向、分车道行驶并全部控制出入， 全部立交的干线公路按照交通流运行特性的差异可将高速公路分为基本路段、匝 道( 包括匝道连接点) 、交织区等几部分本文所选用的参考指标如表2 1 ： 第二章高速公路路面服务水平评价方法 表2 1不同设施服务水平的评价指标 设施类型公路服务水平评价指标 基本路段 密度、平均行程车速、饱和度、最大服务交通量 匝道饱和度 交织区 交织车辆平均速度 2 2 1 基本路段服务水平分级指标 在评价高速公路基本路段服务水平时，本文从实际数据采集的难易程度以及 能否充分反应高速公路服务质量的角度来考虑，认为采取以下指标比较合适，这 些指标分别为：服务交通量、密度、平均行程车速、饱和度等 ( 1 ) 服务交通量 服务交通量是指在通常的公路条件、交通条件和管制条件下，并保持规定的 服务水平时，公路的某一断面或均匀路段在单位时间内所能通过的最大小时交通 量哺o 对于同一条公路而言，服务水平高，其所能提供的行车速度快，公路使用者 驾驶的自由度大，能得到较为舒适、安全的服务，而其相应的服务交通量小；反 之服务水平低，其相应的服务交通量大，行驶车速受到限制服务交通量并不是一 系列连续值，而是不同的服务水平条件允许通过的最大值o 服务交通量规定了不 同服务水平之间的流量界限该指标可以从宏观上直观地反映公路交通的运行状 况，使司乘人员对将要运行的公路状况有一个清晰的直观认识 ( 2 ) 密度 密度是指在某一瞬时内单位长度一条车道上的车辆数 k = l( 2 1 ) 式中：k 车流密度( 辆砌) ； 单车道路段内的车辆数( 辆) ； 三路段长度( 砌) 该指标是从驾驶员的角度来考虑的，因为汽车在公路上运行时，司机会根据车 与车之间的间距来调整自己的车速，间距大时会考虑加大车速，间距较小时则会 降低运行速度密度是一个反映车间距的指标，从实际的可操作性来说，选择密度 这个指标较为方便 ( 3 ) 饱和度( v c ) 饱和度( v c ) 是最大服务交通量与基本通行能力的比值，由于它反映了公路 的实际负荷情况，所以可称为负荷系数对于给定的自由车速，随着负荷系数的递 增服务水平会递减；同一服务水平等级的v c 比值会随着自由车速的下降而变小， 这就意味着同样的v c 比值在不同的自由车速情况下代表着不同的服务水平等级 所以在实际工作中，不能不管自由车速情况，只用饱和度值来评价公路的服务水 旦 高速公路设施服务系统服务水平评价方法研究 平，这样做在理论上是不完善的，也会给实际工作带来偏差 ( 4 ) 平均行程车速 平均行程车速又称为区间车速，是车辆行驶路程与通过该路程所需的总时间 ( 包括停车时间) 之比行程车速是一项综合性指标，可以很直观地从汽车在公路 上花费的时间来评价公路的通畅程度，所以选用此指标可以反映公路的服务水平 2 2 2 基本路段服务水平分级标准 当出行者驾驶车辆在高速公路上行驶的时候，驾驶员可以从自身的驾车经历 来感受所在高速公路提供的服务质量，驾驶员的驾车自由度可以直观地反映高速 公路所提供的服务水平，本文站在出行者的角度把服务水平分为四个等级各级服 务水平的交通流状况定性描述。如下： 一级服务水平：交通量小、行驶车辆速度高、驾驶员可以自由地选择行车速 度，行驶车辆不受交通流中其他车辆的影响，交通流处于自由流状态，被动延误 少，为驾驶员和乘客提供的舒适便利程度高 二级服务水平：行驶车辆受别的车辆干扰较大，驾驶员选择速度的自由度受 到一定限制，交通流处于稳定流的中间范围，有拥挤感n - - 级下限时，车辆间的 相互干扰较大，开始出现车队，被动延误增加，为使用者提供的舒适便利程度下 降 三级服务水平：驾驶员选择车辆运行速度的自由度受到很大限制，行驶车辆 受别的车辆干扰很大，交通流处于稳定流的下半部分，并己接近不稳定流范围， 流量稍有增长就会出现交通拥挤，服务水平显著下降到三级下限时所受的限制已 经达到驾驶员所允许的最低限度，但可通行的交通量尚未达到最大值 四级服务水平：行驶车辆受别的车辆干扰非常大，交通流处于不稳定状态， 靠近下限时每小时可通行的交通量达到最大值，驾驶员已无自由选择速度的余地， 车速降到一个低的但相对均匀的数值这时交通量稍有增加，或交通流出现小的扰 动，就会出现交通拥挤，服务水平显著下降交通流变成强制状态，能通过的交通 量很不稳定，交通流与速度同时由大变小，直到零为止，而交通密度则随着交通 量的减少而增大 定性的描述是从主观的角度所进行的评价，为了准确确定路面所提供的服务 水平，对每一级服务水平进行客观描述，必须采用定量分析的方法，定量分析如 下： 利用高速公路基本路段交通流变化的敏感参数密度，将高速公路服务水 平划分为四级，即自由流( 一级) 、稳定流上段( 二级) 、稳定流( 三级) 和饱和 流( 四级) ，以及处于拥挤状态的强制流( 四级) 如表2 2 ： 第二章高速公路路面服务水平评价方法 旦 表2 2 高速公路路面服务水平等级划分标准 计算行车速度 服务水 密度 1 2 0 k m hl o o k m h 平 速度 n | c 最大服务 速度 n | c 最大服务 交通量交通量 71 0 90 3 47 5 09 2o 3 l6 5 0 1 89 10 7 41 6 0 07 90 6 71 4 0 0 2 57 8 o 8 8 1 9 5 0 7 l0 8 61 8 0 0 4 5 4 84 7 四 1 0 02 2 0 01 0 02 1 0 0 4 5 4 8 4 5 4 5 8 0 2 0 0 0 3 8 0 0 6 0 7 01 8 0 03 2 0 0 5 0 6 01 6 0 02 8 0 0 4 0 5 01 5 0 02 6 0 0 3 01 4 0 02 2 0 0 2 3 2 匝道服务水平分级标准 当驾驶员在匝道上行车时，能否获得良好的服务，直接关系到此次出行的驾 驶员和乘客的出行利益，作为当事人的司乘人员可以从自身的匝道行驶经历来定 性描述一次出行的出行质量 匝道服务水平等级是用来衡量匝道为驾驶员、乘客所提供的服务质量的等级， 定性描述如下： 一级服务水平：车流密度很小，车辆自由行驶，不存在相互干扰，车流状态 为自由畅通，车辆以近于自由的速度行驶 坚 高速公路设施服务系统服务水平评价方法研究 二级服务水平：交通流中出现车队， 但排队率还很小，车辆行驶速度仍很快， 线上的交通运行基本无影响 车辆之间出现干扰，出现少量排队现象， 匝道上车辆对加减速车道及高速公路主 三级服务水平：车流已经出现不稳定现象，车队长度增加，己接近匝道的通 行能力，车队中加减速频繁，车流状态为连续不断，车辆行驶速度明显下降，匝 道上车辆对加减速车道及高速公路主线上的交通运行有一定影响 四级服务水平：交通流非常不稳定，常常出现停车现象，非常小的流量变化 将严重影响整个匝道的运行质量，相互间车头时距处于连续流的临界值，车流状 态为饱和，匝道上车辆对加减速车道及高速公路主线上的交通运行有较大的影响， 主线上行车速度有较大降低 定性的描述是从司乘人员的主观角度所进行的评价，为了准确确定匝道所提 供的服务质量，对每一级的服务水平进行客观描述，必须采用定量分析的方法， 定量分析如下： 根据匝道车流量的饱和度指标来确定匝道服务水平等级 8 如表2 6 ： 表2 6 匝道服务水平划分等级 服务水平等级饱和度( 琊) o ，则 称x ( t ) 是具有参数a 的泊松过程 根据泊松过程的定义