高速公路限速需求分析及限速管理方法研究

张向岳 中国刑事警察学院

引言

据统计，在高速路死亡事故中，一半以上是因为超速行驶导致，超速行驶不仅对道路行驶秩序造成了极大的影响，也使得交通事故频发。我国交通法规明确规定高速公路限速最高不得超过120km/h，最低车速不得低于60km/h[1]，但仍有许多驾驶员违反交通法规故意超速，而近些年实行的节假日高速公路免费的政策又导致一到节假日，高速公路变成了“停车场”，限速的标准则失去了现实意义。全面梳理高速公路限速需求，探求高速公路的限速管理办法迫在眉睫。

国外高速公路发展早且国外人口少，地广人稀现象常见，管理较为规范且限速较为合理。从研究情况上看，世界各国对车辆的速度都有着一定的规定，就欧美国家而言，主要包括法定、最优限速法，专家系统法[3]。Kirk[4]在1994年研究了高速公路限速值应该如何设定等问题，指出设置限速值的目的是追求在安全性和效率以及政治和环境等各种综合因素影响下的平衡。对于国内而言，我国对于高速公路的研究不少，但对高速公路限速问题的总体性、系统性研究不多，郝倩妮[5]研究了在灾害性天气下高速公路事故多发路段的限速管理办法。郭强[6]等人研究了高速公路依据车型进行限速划分的标准。

综上，本文将立足于高速公路限速实际，从交通管理的角度出发，结合对不同车辆参数、道路状况、历史环境条件的分析，综合分析高速公路限速需求，并提出相应的限速管理建议。

一、基于车辆因素的限速需求分析及限速管理办法

（一）按照车型限速的必要性

我国法律法规只限定了高速公路最高和最低行驶速度，并未根据机动车类型进行详细区别性划分。在实际管理中，更多的是按照同方向的车道位置来划分大小型车辆行驶车道，并未对大小型车辆常态运行速度做出具体的限制。

国内外研究表明，高速公路交通事故的发生与车速离散性关系密切。车速的离散性是指同向行驶车辆的平均车速之差。车速分布越不均匀，离散性越大，事故发生率越高。Quddus[7]指出，当控制其他影响交通安全的因素（流量、道路线型、车道数等）不变时，平均车速和事故率无关，但速度离散性和事故率有很大的关系，车速方差每增加1%，事故率增加0.3%。裴玉龙[8]指出，车速标准差与亿万km事故率呈指数关系，随着车速离散性的增加，亿万km事故率呈指数增长。

当大型车之间超车与被超车时，由于体积庞大，会占据大部分行驶车道，造成后方车辆视线范围变小，车速被迫快速降低，导致车辆离散性数值在一定时空内反复波动，极易引发事故。美国某州曾在大型车辆限速值不变的情况下，将小型车辆的限速标准提高10km/h，结果发现车辆的离散性明显降低。

综上所述，高速公路实行分车型限速，对控制交通事故发生频率，改善交通通行状况具有极大积极作用。

（二）我国高速公路常用的限速车型分类方式

目前，我国汽车分类标准比较混乱，最全面的分类多以国标为准则。我国的汽车分类有旧国标和新国标，旧标准（GB/T 3730.1-88）是1988年制订的，分为三大类，即载货汽车、客车和轿车，轿车根据排量分为微型、轻级、中级、中高级、高级轿车，客车按照长度分为微型、小型、中型和大型客车，货车按照载重量分为微型、轻型、中型、重型货车。新国标包括GB/T 3730.1-2001和GB/T 15089-2001两个国家标准，将车辆分为乘用车和商用车两大类。乘用车涵盖了轿车、微型客车以及不超过9座的轻型客车，商用车则包含了所有的载货汽车和9座以上的客车。根据《道路交通安全法实施条例》规定，在高速公路上行驶的小型载客汽车最高车速不得超过120km/h，其他机动车不得超过100km/h，细分为货车、客车、轿车的最高限速分别为90km/h、100km/h、120km/h。

近年来，江西、海南、湖南等省也提出了一些新的高速公路限速车型分类方法，这里举两个例子：

1.小客车及其他车型

这里的小客车是指不多于19座的客车，将性能较好、运行速度较快的小客车单独罗列，分类简单，管理容易，能够提高道路的通行能力，但是由于“其他车型”中包含的车型过多，性能、速度相差较大，会导致车辆的离散性数值过大。

2.小型车、大货车、大客车

这种分类方式考虑到了大客车与大货车性能上的差别，将大客车从大型车中专门划出，降低了车辆离散性，具有一定的合理性。

（三）实验研究

由于高速公路是动态系统，因此制定车速限制标准应充分体现系统的动态特性。85%位车速一般是观测自由流条件下的地点速度资料，通过进一步分析计算地点速度频率表分布的第85%值后获取，表征道路的实际交通运行情况。因此，此处选取85%位车速作为主要指标研究车速分布情况。笔者对良好天气状况下某高速公路“K360+700-K372+180段06:00-18:00非交通拥挤时间，双向车速进行了测量并统计。

某高速公路“K360+700-K372+180”限速区设计车速为80km/h。此段近三年内未发生一般程序道路交通事故。本路段沥青路面条件很好，无破损、坑洼等。道路平面线形是以曲线路段为主，不含急转弯，总体视距条件较好。

1.交通构成分析

根据观察统计，某高速公路“K360+700-K372+180”限速区交通构成以小型车为主，大型车所占比例较小。交通构成比例如图1所示。

2.运行车速分析

（1）由南向北

车速统计详见表1，地点速度累计频率分布曲线如图2所示。

（2）由北向南

车速统计详见表2，地点速度累计频率分布曲线如图3所示。

3.超速情况分析

（1）由南向北

某高速公路“K360+700-K372+180”限速区由南向北方向测速地点的车速超过当前限速值的比例约为23.8%，具体如图4所示。

（2）由北向南

XX市某高速公路“K360+700-K372+180”限速区由北向南方向测速地点的车速超过当前限速值的比例约为17.9%，具体如图5所示。

4.实验结论

（1）某高速公路“K360+700-K372+180”限速区设计车速为80km/h；

（2）某高速公路“K360+700-K372+180”限速区由南向北测试85%位速度为104.12km/h，由北向南测试85%位速度为101.80km/h；

（3）某高速公路“K360+700-K372+180”限速区由南向北测速地点的超速比例为23.8%；由北向南测速地点的超速比例为17.9%。

由于路段环境、交通构成不同，部分路段运行速度会比整条公路设计速度高或低，如上文测试的整条高速路设计速度为80km/h，但由于测试段交通构成多为小型车，大型车所占比例很小，路面条件和视距条件良好，且在三年内未发生一般程序道路交通事故。按照道路、环境两方面的分析和测试，整体运行速度可达到100km/h。

根据实验结果可以看到虽然该高速公路设计车速仅为80km/h，但由于交通构成以小型车为主，车辆之间的速度差较小，车辆离散型小，故可以达到100km/h的运行速度。国内像这种设计车速较小但由于交通构成简单导致实际运行车速大的高速公路路段不在少数。从而证明按照车型适时调整高速公路限速标准是必要的。

（四）基于车辆因素的限速建议

通过上述理论分析和实验验证可以看到，目前我国对于高速公路限速车型分类存在一刀切、不因地制宜的现象，造成了部分道路资源的浪费。对此，笔者建议如下：

1.对不同设计速度高速公路采用不同车型限速标准

在设计速度较高的高速公路上（120km/h、100km/h），由于乘用车性能较好且驾驶员有更强烈的驾驶欲望，其速度大幅度高于其他车型，且高速公路设计速度越高，乘用车与其他车型的速度差越大。这种公路上大客车与货车的速度差别不大，大都集中在时速90km/h～110km/h之间，但由于货车通常质量较差，制动性能和动力性能较差，容易发生交通事故，所以建议将限速车型分成乘用车、货车、大客车三类。

在设计速度较低的高速公路上，如80km/h的高速公路，由于道路指标相对较低，导致大客车与小货车速度差别不大，建议将限速车型分为乘用车和其他车型。

2.定期监测高速公路交通构成

上述实验可以看到，交通管理实际中经常出现车辆运行速度与道路设计速度不匹配的情况，造成道路运输资源浪费。随着经济发展，私家车保有量上升，高速公路上的车辆构成发生变化，这就需要有关部门在高速公路建成后定期监测，对运行环境和交通构成发生的高速公路实时调整车型限速标准，做到最大程度发挥高速公路功能，提高运输效率。

二、基于道路因素的

限速需求分析及限速管理办法

道路的因素主要包括道路平纵面线形、路面条件等。影响车辆运行安全以及道路限速值设定的平纵线形包括纵坡、平曲线半径等；路面情况包括路面平整度、路面横坡度以及路面摩擦系数等。因此在确定高速公路限速值时要充分考虑平面、纵面、横断面以及视距的影响。

除了以上几个因素外，高速公路上的隧道、大桥、施工路段属于高速公路的特殊路段，是交通运行安全风险较高的路段，因此需要针对特殊路段的限速值重点论证，此处笔者高速公路施工路段限速方法进行研究。

（一）针对施工路段的限速需求分析

近年来由于经济发展，高速公路上的重型车辆数量明显增多，由于重型汽车容易造成路面结构破坏，因此高速公路养护施工的情况越来越多。

高速公路施工段是道路管理养护部门对道路进行维修、整理、改造的场所，也是道路设施中的重要组成部分，因此对于施工路段采取与其他路段不同的限速方案就显得尤为重要。

Lee[9]等人研究发现，在施工路段采取可变限速方案可将交通事故风险降低5%～17%，车辆行驶速度的离散性明显降低，施工区通行能力明显提高。

动态限速是指根据不同的交通流特性如交通量、密度、速度等，以及距离施工段的不同距离来设置不同限速方案，以此降低临近施工段、延长施工区上游车辆完成变道的长度，减少追尾事故。同时，在距离施工区较远的地方设置较低的限速可以提前使驾驶员意识到前方道路交通环境发生变化，方便其提早做出判断。

（二）针对施工路段的限速建议

根据《公路养护安全作业规程》（JTG H30-2004），80～120km/h为施工区上游车辆限速的适合区间，警告区对应的长度为小于1.6km，但由于此规程出版年份过早且通常情况下施工区起始段输入的交通流量要大于施工区剩余通行能力，因此参考意义有待商榷，要将警告区延长至2km。

通过研究，当警告区限速值设置为60km/h时，100m排队消散需要20s；当警告区限速值设置为50km/h时，100m排队消散需要16s；当警告区限速值设置为40km/h时，100m排队消散时间为14s。通过数据可以看出，不同限速前提下车队排队消散所有的时间相差不大，这是由于车辆在排队时均处于低速状态，由于车辆启动延迟耗费了一定时间，因此车辆消散所用的平均时间较为接近。综上所述，根据安全性第一、效率最大化原则，施工路段动态限速不宜设置过低，过低的限速对于提高车辆通行能力并没有太大作用。

三、基于环境因素的限速需求分析及限速管理办法

（一）针对恶劣气候条件下的限速需求分析

天气状况是影响车辆速度的主要环境因素，是最常见、影响程度最大的环境因素之一，已有研究发现，雨雪天气会造成高速公路路面摩擦系数和能见度明显降低，因此特殊天气下的限速值设定应该按照道路所在区域的实时天气条件设置[10]。恶劣的天气状况一方面会减小高速公路路面的摩擦系数，另一方面也会降低高速公路能见度，给行车安全带来较大安全隐患。

以冬季冰雪天气为例，路面异常湿滑，如果此时驾驶员还按照规定限速行驶，很容易造成车辆失控，如果过度降速行驶，又会导致路面行车秩序被扰乱。

有时当高速公路因天气状况封闭后，有出行需要的车辆就只能选择路况条件更为复杂的低等级公路。而低等级公路的路况条件、应急救援保障能力、道路通行能力是无法与高速公路相比的。

因此为了保证高速公路在恶劣天气下的行车安全，降低事故风险，需要对恶劣天气下限速值的调整进行深入分析，通过优化管理模式，找寻一个既能满足人民出行需求又能有效管理的平衡点，最大限度的保障生命财产安全。

（二）国内外对于灾害性天气的限速政策

1.中国

根据《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》规定，机动车在高速公路上行驶时，遇有雾、雨、雪、沙尘、冰雹等低能见度气象条件时应当遵守的规定详见表3。

2.美国

在联邦公路局的推动下，美国各州相继建立了道路天气信息系统，并积极地采取各种措施以减轻灾害性天气对道路交通造成的不利影响，其中怀恩明州、华盛顿州等多州交通部在事故率较高的灾害性天气多发路段执行了基于天气状况的限速政策，经过多年实施，成果显著。具体规定详见表4。

（三）针对恶劣气候条件下的限速建议

由于恶劣天气程度的难以量化性和实时变化性，导致其对高速公路车辆运行环境的影响也是随时变化的，因此按照传统思路对某定性天气状况设置定量限速标准对行车安全和运行效率已经难以收获良好效果。随着信息技术的发展和国内高速公路硬件设备的逐步齐全，实时收集路面交通状况，动态调整不同路段高速公路限速标准，实现智能交通管理已经变成全国各地在恶劣气候条件保障高速公路运行安全和效率的首选方案，因此本文提出以下几个建议。

1.加强对大数据的深入分析研判

完善对恶劣天气下高速公路事故数据、车辆评价速度数据等的分析和计算。将这些经过分析的数据输入动态限速管理系统。通过数据检索、处理和分析，挖掘数据背后隐藏的信息，突出“精准预警、精准防控、精细管理[11]”的优势。为实时调整恶劣天气状况下的高速公路限速标准决策和判断提供数据支持。

除了速度数据和事故数据，还要在数据库处理时融入气象数据、高速公路收费数据、监控中心数据、感应线圈等传感器产生的数据。在国家法定假日，恶劣天气发生前，提前分析研判，有效科学的指挥勤务工作，让大数据分析研判变得能用、好用。

同时可以与第三方平台进行相关数据共享，通过数据碰撞对恶劣天气下可能发生交通违法和交通事故的相关车辆、相关地点提前研判，重点部署警力，实现全时把握、全面监测。

2.加大对动态限速管理的宣传教育力度

宣传上以通用动态限速管理制度为第一重点，多渠道推广恶劣天气下的高速公路动态限速管理系统。充分发挥传统新闻广播单位的职能，常态化开展普及交通安全常识栏目，发布公益广告，与节目内容相结合形成“司机能听、爱听”的节目效果。充分运用“互联网+”，推动如广播等传统手段与抖音、快手等新媒体手段相结合，使更多驾驶员了解到动态限速系统的应用环境、使用便捷性、使用方式，最终实现高速公路动态限速管理系统的普及。

教育中应强化源头教育，在驾考环节中制作有关高速公路动态管理系统相关知识，开展动态限速管理讲堂进校园活动，将道路交通安全纳入法制教育，面向在校师生开展宣传，做到动态限速常识如同红绿灯交通规则一样深入人心的效果。

3.全面落实道路交通安全领导责任

高速公路动态限速管理是一个系统性工程，需要多部门配合完成，涉及不同行政主体、不同相关企业。因此需要充分发挥政府的统筹职能，向各部门通报有关恶劣天气下的高速公路动态限速交通知识，细化责任分配到单位和单位负责人。

天气状况良好时应适时组织各有关部门展开恶劣天气下的高速公路管理和抢险救援演习，提升应对恶劣天气的高速公路管理能力，防患于未然。

发生恶劣天气后应对运用动态限速的高速公路运行情况进行深入剖析，对事故频发或者限速值明显不合理的路段应及时调整限速值。

四、结语

高速公路限速值的调整是一项复杂的系统工程，限速标准的确定和管理需要多管齐下，从多角度多方面规制目前存在的问题。

本文立足于高速公路限速实际，从交通管理的角度出发，结合对不同车辆参数、道路状况、历史环境条件的分析，研究了如何对参与高速交通的车辆进行分类，结合实验对不同设计速度高速公路的车型分类方法以及相对应的合理限速值进行了论证；针对影响交通的道路因素，以高速公路施工路段为切入点展开分析并给出了相应的限速管理建议；分析了针对不同天气条件实时调整限速值的必要性，结合动态限速管理提出了相应的限速管理建议。

希望本文能够为高速公路限速管理问题打开新的思路，通过新视角解决高速公路的限速管理问题。