城市快速交通走廊HOT车道设置方案研究
摘要
存量发展阶段，传统交通治理模式难以为继，探索以经济杠杆为主要手段的城市交通需求管理新模式，有利于我国城市交通治理体系和治理能力现代化转型。本文基于“用者自付”价值取向，在调研国外HOT车道案例的基础上，总结了HOT车道设置的相关要求，并以双向8车道城市快速路为例，探讨城市快速交通走廊上HOT车道的车道规模、隔离方式、出入口设置、立交节点交通组织、收费及违法稽查、适用性等相关内容，可为探索HOT车道在我国的实施路径提供借鉴。
引言
新常态下，城市交通面临空间、资源、环境、财政资金等诸多发展紧约束。尤其是在土地资源紧缺这一背景加持下，“增供”交通治理模式难以为继。以“用者自付”为价值取向，积极探索城市交通需求管理新思路、新模式、新机制，引导小汽车合理使用，对于城市交通治理现代化转型具有重要意义。
多乘员暨收费车道，HOT（High-Occupancy Toll Lanes）车道作为一种新型的交通需求管理措施，在美国、加拿大等国家已经成功实施。HOT车道旨在通过经济杠杆手段鼓励合乘出行、绿色出行，减少道路上机动车数量，进而优化出行结构，缓解道路拥堵态势。本文在总结国外HOT车道设置经验的基础上，以双向8车道城市快速路为例，探讨城市快速交通走廊上HOT车道的设置方案。
1.HOT车道定义及案例调研
1.1 HOT车道定义
HOT（High-Occupancy Toll Lanes）车道，即多乘员暨收费车道，是在特定道路上布设的一种特殊车道，对单乘员车辆收费，对合乘车辆予以收费减免，乘员数越多，收费费率越低甚至免费。HOT车道由HOV（High-Occupancy Vehicle Lanes）车道（多乘员车道）演变而来，该概念最早由Fielding和Klein提出[1]。HOT车道为那些不愿意忍受普通车道拥堵的驾驶员提供了一种通过缴纳一定费用就可驶入的不拥挤车道，而满足多乘员要求的车辆也可免费驶入。HOT车道在保障多乘员车辆服务水平的同时，可以激励更多的人合乘出行，提高车道使用率，对于减少道路交通量、优化出行结构、缓解交通拥堵具有重要意义。
1.2 HOT车道案例调研
目前，美国加州、洛杉矶、亚特兰大以及加拿大安大略省等城市的部分高速公路上设有HOT车道。
(1) 美国加州奥林奇县的SR-91 HOT车道
世界首条HOT车道于1995年在美国加州奥林奇县（Orange Country）的SR-91高速公路上投入使用。SR-91高速公路上的HOT车道全长约16km，双向4车道，布设于道路中间。HOT车道收费费率与车内乘客数挂钩，根据道路拥挤程度实行动态调节。
图1 美国加州奥林奇县的SR-91 HOT车道
(2) 美国圣地亚哥I-15 HOT车道
美国的I-15高速公路是圣地亚哥市的一条南北向重要通道。为了提高原有HOV车道的使用率，圣地亚哥当地政府决定将HOV车道改造为HOT车道，HOT车道全长约13km，布置在道路中间，为两条可逆车道。I-15HOT车道的收费方式起初为购买月票形式，后来改为动态收费。
图2 美国圣地亚哥I-15 HOT车道
(3) 加拿大安大略省QEW高速公路HOT车道
加拿大安大略省的403、404、410、417和QEW高速公路上均布设有HOT车道。HOT车道用“菱形标记”进行标识，车辆只能在指定的出入口驶入或驶出HOT车道，HOT出入口通常2-4km设置一个。
图3 加拿大安大略省QEW高速公路HOT车道
2.HOT车道设置相关要求
(1) 敷设方式
总结既有HOT车道应用案例发现，HOT车道可为单向可逆HOT车道，也可为双向HOT车道。无论何种敷设方式，HOT车道均需与普通车道隔开。单向可逆HOT车道比较适合高峰期间具有明显潮汐现象的高快速路上。双向HOT车道适合于早晚高峰期间每个方向HOT车道交通量均超过400pcu/h的高快速路上。
(2) 车道长度
随着HOT车道长度的增加，相比于普通车道，使用HOT车道出行节约时间的优势越显著。借鉴国外经验，为保证HOT车道的使用率，HOT车道布设的长度应该保证早晚高峰期间使用HOT车道的车辆相比于使用普通车道的车辆至少节约5分钟的行程时间。
(3) 隔离方式
高快速路上，一般将内侧的1-4个车道（双向）作为HOT车道。HOT车道与普通车道的隔离方式主要有标线、护栏、硬隔离。各种隔离方式在建设成本、执法成本以及违法稽查等方面各有优缺点。
图4 隔离方式
(4) 出入口设置
HOT车道的出入口设置应使驾驶员轻易且安全地驶入或驶出HOT车道，因而HOT车道出入口应有适当长度的缓冲区从而减少对相邻普通车道车流的影响。借鉴美国经验，为避免频繁驶入或驶出HOT车道对普通车道交通流产生的干扰，HOT车道出入口一般每4-7km设置一个。此外，应该在HOT车道出入口合适位置设置包括实时收费费率等信息的指示牌。
图5 HOT车道入口
3.HOT车道设置方案及适用性
本文以常见的双向8车道城市快速路为例，研究城市快速交通走廊上HOT车道的车道规模、隔离方式、出入口设置、立交节点交通组织方案、收费及违法稽查方案等相关内容，并总结了HOT车道的适用性。
3.1 车道规模
HOT车道规模应根据早晚高峰断面流量进行选择，为避免出现HOT车道利用率不足，应保证早晚高峰每条HOT车道断面流量至少为800pcu/h。借鉴国外HOT车道设置经验，建议将位于双向8车道快速路道路中央的2个或4个车道设置为HOT车道，采用双向2车道或双向4车道敷设形式，即设置HOT车道后道路横断面形式为“双2普通车道+双6HOT车道”或“双4普通车道+双4HOT车道”。
图6 双向2 HOT车道横断面示意图
图7 双向4 HOT车道横断面示意图
3.2 隔离方式
HOT车道与普通车道的隔离方式选择应综合考虑收费、违法稽查成本、紧急情况求援、建设成本等因素，各种隔离方式的优缺点如下表所示。
表1 隔离方式优缺点一览表
3.3 出入口设置
为满足车辆进出HOT车道的灵活需求，且避免频繁驶入或驶出HOT车道对普通车道交通流产生的干扰，根据HOT车道设置要求，建议每4-7km设置一个HOT车道出入口，并在出入口处设置适当长度的缓冲区。HOT车道出入口用虚线标识，在出入口合适位置提前布设包含实时收费等信息的高架显示牌，车辆进入HOT车道后通过标识天线扣费。
图8 HOT车道出入口示意图
3.4 立交节点交通组织方案
研究发现，在立交节点处，若HOT车道与普通车道共用匝道，当HOT车道车辆在立交节点处进行方向转换时，将会和普通车道交通流产生交织问题，易产生节点型交通瓶颈。
图9 交织区示意图
为避免HOT车道车辆在立交节点处与普通车道车辆交织产生节点型交通拥堵的问题，建议设置HOT专用匝道，适当改造现有立交节点，保障HOT车道车辆在立交节点处的转换速度，但具有一定工程代价。
图10 立交节点改造方案示意图
3.5 收费方案及违法稽查
为促进出行结构优化转变，鼓励共乘出行、绿色出行，借鉴国外案例，建议HOT车道收费费率与车内乘客数挂钩，多乘员车辆通行费折减，并根据道路交通量实行动态费率调节。结合国家部委相关政策规范，为公交车、救护车等特殊车辆安装ETC，支撑该类车辆免费通行。
收费模式经多方对比后，结合现有ETC推广政策，建议采用ETC扣费+视频辅助稽查的收费方式，并对逾期不缴费车主考虑纳入征信黑名单。
图11 虚拟收费系统示意图
借鉴国外违法稽查方案，提出两套收费及违法稽查方案，即自主申报和被动检测。
自主申报：车主依托车内人数申报仪、app等方式，进入前完成人数申报。对违规车辆（未申报、虚假申报、未安装终端、余额不足、从双实线进入等车辆），采用视频识别+交警路边抽查形式开展违规稽查，并提供费用补缴渠道，考虑到执法成本，逾期进行重罚（惩罚性罚款扣分、列入失信名单等）形成强大震慑力。
图12 自主申报方案流程图
被动检测：在入口处布设红外检测仪器和高清视频自动识别车内人数。由于目前尚没有精准识别车内人数的技术，需加大交警对违规车辆（未安装终端、余额不足、从双实线进入等车辆）执法力度。提供费用补缴渠道，考虑到执法成本，逾期采用重罚（惩罚性罚款扣分、列入失信名单等）形成强大震慑力。
图13 被动检测方案流程图
3.6 HOT车道适用性
根据美国经验，HOT车道适合设置在早晚高峰期间均存在服务水平为D级或D级以下情况，且以长距离出行为主的高速路、快速路等连接城市重点组团的快速交通走廊上。此外，因为HOT车道是为鼓励合乘出行在特定道路上设置的收费车道，适合于通道型交通瓶颈，对于改善节点型交通拥堵效果欠佳。
4.结语
在以质量效益为引领的存量发展阶段，增量发展阶段形成的以满足需求为导向的城市交通管理模式在该阶段将难以为继，以“用者自付”为价值取向，由“关注车辆通行能力”向“关注客流通行能力”转变，通过经济杠杆手段鼓励合乘出行、绿色出行，对于优化出行结构、缓解道路拥堵态势具有重要意义。
本文通过调研国外HOT车道案例，总结了HOT车道设置的相关要求，并以双向8车道城市快速路为例，探讨了HOT车道的设置方案，总结了HOT车道的适用性，可为HOT车道规模选择、隔离方式选择、出入口设置、立交节点交通组织、收费及违法稽查方案制定提供借鉴。
参考文献
[1]Fielding J. High Occupancy/Toll Lanes: Phasing in Congestion Pricing a Lane at a Time[J]. Reason Public Institute,1993,170:13-18.
[2] Mark Burris, Negin Alemazkoor, et al. The impact of HOT lanes on carpools[J]. Research in Transportation Economics,2014,44:43-51.
[3] Jansz S. HOT Lanes on Interstate 15 in San Diego: Technology, Impacts and Equity Issues[C]. Mexico: PLARC Seminar on Road Pricing with emphasis on Financing, Regulation and Equity, 2005.
[4] HOT Lanes Open Today on QEW[EB/OL]. https://www.toronto.com/news-story/6859183-hot-lanes-open-today-on-qew/
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[6] Analysis of High-Occupancy-Toll Lane Operation[C]. California: University of California, 2016.
[7] A Review and Advance of High-Occupancy Toll Lanes’ Toll Schemes[J]. Journal of the Eastern Asia Society for Transportation Studies,2013,10:22-29.
[8] U.S. Department of Transportation Federal Highway Administration. A Guide for HOT Lane Development[R].2006.
撰写：范鹤亭、朱建辉
审核：李 力、孙 超
审定：郭宏亮、邵 源