主题：美国高速公路考察纪实

美国高速公路考察纪实

程 同 明 (连云港市高速公路指挥部 连云港222002)

1 美国及其高等级公路的概况

　　美国位于北美洲中部(所属阿拉斯加在北美西北角， 夏威夷在太平洋中部)，北邻加拿大，西南接墨西哥，陆 界长约9080km；东濒大西洋，西滨太平洋，东南临墨西 哥湾，海岸线长约22680km；总面积9372614km2，人口 约24951.1万。

　　美国是当今世界上高速公路最多、设施最完善、路 网最发达的国家。素有“汽车王国”之称的美国拥有约 1.6亿辆汽车，平均不到两人就有1辆汽车。以十纵十横 为主骨架，总长73000km的州际高速公路是全世界最发达 的公路交通网。美国西部的第一条高速公路建造于1938 年，1940年12月30日通车。到目前为止，全国已建成高 速公路84000km。横贯美洲大陆的纽约——洛杉矶高速公 路，全长4556km，是当今世界上最长高速公路。现在美 国的高速公路已把人口5万以上的城市连贯起来，形成了 一个四通八达的高速公路网。

　　美国联邦政府公路总署设在华盛顿，虽为联邦交通 部下属单位，但其署长均是由历届总统任命。联邦公路 总署下设9个区域办公室，每个区域办公室分管5～6个州 的公路工作，具体负责指导所属各州公路局的业务，美 国每个州都设有州公路局。美国是个联邦国家，州政府 的权力都很大，国家干线公路系统也多交给地方政府养 护管理。其公路编号按公路走向，南北方向为奇数，东 西方向为偶数。

　　美国现有公路总里程630万km，其中国家资助的公路 系统150万km，占总里程的23.8％；各州自建公路系统 480万km，占总里程的76.2％。公路总里程中，直接属于 联邦政府的公路仅有29万km，如国家公园公路和国家森 林公路等。

　　美国有州际公路7.3万km，仅占公路总里程的 1.2％，但汽车运输量却占公路汽车总运量的22.3％；其 它干线公路有59万km(部分是高速公路)，占公路总里程 的9.4％，但汽车运输量占公路汽车总运量的41.9％，由 此可见高速公路在公路汽车运输中的地位和作用。

2 美国高速公路的技术标准

　　这次参观考察，看到了纽约、华盛顿、洛杉矶市区 附近的6、8、10、12车道的高速公路，但大量的还是4车 道的高速公路。

2.1 横断面标准：

　　其标准横断面是：中央分隔带9.75m，左路缘带 2.44m，一侧行车道7.32m，右路缘带3.05m，硬路肩 1.22m，路基总宽37.81m。

　　中间带包括中央分隔带和左路缘带，采用的标准宽 度是14.63m。他们认为，当中间带宽度等于或大于12.2m 时，才能真正将两个方向的车流分隔，对向交通气浪压 力及噪音就会减轻，又能降低夜间车灯眩目影响。由于 中间带较宽，有的内侧防撞栏也不再设置。为增加中间 带的宽度，大部分路段的预留车道也并入中间带内，并 种草植树，布置成优美的环境。中央分隔带以凹型为 主，仅在市区附近才采用凸型。

　　公路的路肩带也较宽，它包括右路缘带和硬路肩， 其宽4.27m，除原有的各项功能外，还有一个特殊用途， 即万一在高速公路上发生车祸，处理事故车辆可以从路 肩带通过，便于及时处理事故，疏通交通，减少阻车时 间。

　　公路多采用低路堤、缓边坡。当路堤高1.5～3.0m 时，边坡为1∶4～1∶3；高达4m时，边坡为1∶2，很少 衬砌。边沟多数是土质的，也有用预制块铺砌的，或现 浇水泥混凝土的。

　　土质边沟多采用缓坡圆弧形，二侧沟坡一般都大于1 ∶3，沟底宽1m左右，沟深一般在0.5～1.0m之间。

　　公路占地边缘有铁丝网隔离栅封闭。网高1.5～ 2.0m，立柱有铁、混凝土和木质三种，柱距2.0m。

2.2 路面

　　高速公路的路面有沥青混凝土和水泥混凝土二种， 以沥青混凝土为主，但在市区附近多为水泥混凝土，也 有把新铺并拉毛的水泥混凝土作基层，其上再铺15cm厚 的沥青混凝土作面层。选用沥青路面还是水泥路面，是 根据修建费用、使用年限、交通量大小、重车多少、养 护方式等综合考虑决定。

　　沥青路面常用橡胶或聚合物改性沥青作粘结料，铺 成开级配抗滑面层。沥青路面的厚度有向厚层发展的趋 势，有的厚达30cm以上。为了减少反射裂缝，他们用涂 沥青的聚丙烯织物铺在基层之上作隔离层。随着交通量 的增大，水泥路面的厚度也在增大，有的厚达28～30cm 。部分面板断面结构采用内侧薄、外侧厚的梯形断面。 为适应高速公路上汽车运行速度快的特点，其路面的拉 纹方向平行于路线的走向。为减轻行车颠簸和面板夏天 膨胀的顶推作用，缩缝按4.0、4.5、5.5、6.0m不等间距 布置，并与中心线呈70°～80°斜角。已在20个州的50条 高速公路或飞机场应用贫水泥混凝土或经济水泥混凝土 做基层。

　　水泥混凝土路面施工机械化程度很高，一般都用大 型水泥混凝土搅拌站拌和，用履带摊铺机摊铺，用拉纹 车划槽。平整度用3m直尺量验，不合格的用刨平机处 理。美国东、西部水泥混凝土路面结构的不同之处，在 于东部面板内常加钢筋，并涂环氧树脂防腐；西部则不 加钢筋。

　　沥青或水泥路面使用一定时期后就会出现裂缝等各 种病害，常采用沥青灌缝或沥青混凝土罩面修复。

　　路面排水的方法则是向外侧多利用路缘石、送水槽 集中排水；向内侧则通过中间带附近的集水井，盲沟等 把积水排出路外。

　　美国对施工安全很重视。在施工路段前500m就设置 有桔黄色、带小红旗并不停闪红光的醒目标志牌(有时是 模拟人在挥红旗)和可变情报板，沿路还设置许多立式或 塔式的隔离块，连临时参观人员也必须头戴安全帽，身 穿能反光的黄色背心。

2.3 立交桥与一般桥梁

　　所有的高速公路全部是全封闭、全立交。美国1928 年就在新泽西州兴建了世界上第一座苜蓿叶式立交桥， 接着1930年在芝加哥又建成了一座拱式立交桥。在洛杉 矶有一座4层式定向型立交桥，该立交第2、4层为主干 线，每层6个车道，第1、3层布置左转匝道，最上层高出 地面14.4m，最下层低于地面6.6m，干线设计车速 96km/h，匝道设计车速55km/h，日交通量15万辆。

　　由于美国选用低路堤、上跨桥方案，所以公路上的 桥梁特别多，而且结构也较新颖。仅在洛杉矶地区的110 号高速公路和105号高速公路上，我们看到的桥梁主要体 系就有梁式桥(如钢筋混凝土简支梁、悬臂式或连续式 梁、箱梁、钢梁和预应力混凝土梁)，拱式桥(如石拱、 混凝土拱、钢拱)，钢架桥(如T型钢构)，吊桥和组合 体0.6m，支柱高出地面0.8m，柱距2.5～3.0m。

　　护栏主要设置在行车道的二侧。如外侧路堤高度小 于2m且边坡缓于1∶2.5时也有不设，内侧中央分隔带宽 度大于10m时也可不设，但在桥涵及危险路段必须设置。 在中央分隔带上一般都是两侧设置，但当上下行车道为 分离式、高差大于2m时，只在高的行车道一侧设护栏。

2.4.2 防眩设备

　　常见的防眩方法有两种：一是在中间带 内种植矮的 灌木丛或花草，高度不超过 1.5m；二是在分隔带中央或 混凝土分隔块上安装百叶板式或金属网式防眩栅。

2.4.3 公路标志、标线

　　所有高速公路上的各种公路标志都很齐全醒目，夜 间都能反光。支柱有单柱、双柱、悬臂、门架等各种形 式，以钢质为主，也有钢筋混凝土和木质的。这些标志 都设置在公路右侧容易被司机看清的地方。标志牌下缘 高度：单柱、双柱式为2～2.5m，悬臂和门架式为5m。

　　美国高速公路的路面标线有平面和突起二种类型。 平面型用漆类物质喷刷，突起型用白瓷块或反光块镶 嵌。洛杉矶地区的路面标线部分地段是平、突结合型， 平、突结合一则界限明显，二则车辆行驶上去有跳动， 能防止超越车道，减少事故。

　　美国高速公路上路面标线的颜色有白色和黄色两 种。标线的形式为行车道外侧边缘的连续白色实线、车 辆分道线的白色间断线、行车道内侧的连续黄色实线。

　　美国的高速公路上的各种标线由于能及时刷漆及路 面标线漆的质量好、耐磨，行驶在高速公路上，所见到 的标线都很鲜艳，确实能起到引导车辆分道行驶、保证 车辆安全和畅通的作用。

2.4.4 服务设施

　　美国一般沿高速公路60km左右就设置一个综合服务 站。服务站内主要设施有加油站、停车场、修理厂、食 堂、商店、公用电话、公共厕所等。综合服务站有的建 在2个行车道中间(集中式)，有的建在2个行车道两侧(分 离式)。综合服务站实行全天24h服务。

2.5 环境保护

　　美国对环境保护很重视，修建高速公路一般不大填 大挖，尽量保持原有的自然景观。在高速公路两侧，有 不少保护完好的大片原始森林；在人口密集的旧金山市 区，也保留了两个原始森林公园。为美化环境，很重视 公路绿化。贯穿美国西海岸的5号高速公路上，路两旁种 植了各种各样的树木，中间带上生长着各式各样的灌木 丛及花卉，土边沟的边坡和坡底也种植了草皮，真正体 现出高速公路“畅、洁、绿、美”的面貌。

　　为减少高速公路上行驶车辆的噪音危害，一般采用 下列措施：一是建3～5m的隔音墙，该墙有砌筑的，有现 浇的，也有塑料和木质的，但装配式最多见。此种措施 费用很高，一般只用于市区。二是营造隔离林带，在路 两旁植树，广泛应用于郊外。

3 美国高速公路的管理

3.1 美国公路管理目前体制

　　美国联邦交通部下设联邦公路总署，联邦公路总署 下设9个区域办公室，各个区域办公室向各州派工作人 员。联邦公路总署负责联邦政府的投资项目及贯彻全国 的各项公路政策，检查各州的投资效果及工程质量。

　　美国各州的交通厅在一名专门负责公路管理的副厅 长下设公路局，并由一名总工程师负责全面工作，主要 承担州以上公路的修建与养护。

3.2 美国高等级公路养护管理的基层概况

　　美国的养护基层单位是养护站和机械站。养护站一 般管养50km左右，日常养护工作由养护站来完成，主要 业务是路面清扫、除草、除雪、修补裂缝等。机械站一 般300km一个，其主要职责是修补坑洞，路面封层，大型 桥梁特别是大型钢桥的维护等。养护站和机械站不仅机 械数量多，而且功能齐全，养护作业全部机械化，且能 做到一机多用，一专多能，一人使用几种设备。主要养 护设备有：汽车、平地机、装载机、压路机、摊铺机、 自行沥青拌和再生机、大型剪草机、除雪机、划线车， 补修路面作业车、标志车、清除车、清淤车、清扫车 等。

3.3 美国高等级公路的路面管理系统和桥梁管理系统

　　为了科学管理，联邦公路总署施工养护处建立四个 计算机系统，即：维修管理、路面管理、桥梁管理、养 护评价等系统。同时，各个州也都建立了自己的一套系 统，为此他们同时建立了“公路运行监测系统”(HPMS) ，负责公路及桥梁的数据采集和分析。此系统从1978年 起至1988年才建成，并计划1996年开发更大的系统，内 容包括全国的公路里程、结构几何形式、城市与农村道 路、交通事故、车辆等。联邦公路总署总的路面管理系 统为RMS，其中包括：路面、桥梁、交通事故和交通拥 挤、合同管理、财务投资管理、项目管理等8个小系统 ，且已并网。其具体做法是：当路线编号定位后，以 0.8km为一个基本单位，在公路的一侧竖有定位标志牌。 将每个基本单位的750项数据，13个基本代码输入计算 机。其既要采集数据，又要提供处置对策，所以这是一 个庞大的系统。它要坚持每年采集100％的数据。如路 面、路肩、边沟、交通量、路面平整度、摩擦系数等。 结合给定优先次序表，做出一个评价需求计划、建立路 面服务周期的模型。其桥梁管理系统是与路面管理系统 相关的，每座桥梁要调查140项数据，全州的桥梁都在计 算机的监测之中，并保证安全运行。计算机可以给管理 者提供各项计划的依据，向州政府和联邦政府申请投 资。美国联邦政府交通部亦是根据这些数据安排近期投 资计划及远期规划。

3.4 美国高等级公路的交通控制情况

　　美国普遍用计算机及信号自动化来监视公路区段的 交通情况，迅速确定出交通堵塞和交通事故的位置，通 过交通信息可变情报板或无线电行车信号，告知驾驶员 有关信息，以便将汽车开到附近合适的公路上，并保证 交通畅通。在公路上看到的交通监视手段主要有：公路 沿线埋置检测器，重点位置安设电视摄像机，沿途每2km 设电话亭，定期公路巡逻等。各州的交通控制中心都非 常先进，管理着几百个探测传感器、几十个可屏幕显示 的摄像机和近百个可变情报板。今后计划要增加探测传 感器的埋设密度，以便能获取更加准确的信息。

　　美国的高速公路按设计车速分成4个等级，即平原 区：129km/h、113km/h；丘陵区：96km/h；山区： 80km/h；城市高速公路设计车速为80～113km/h。如果超 过限速标准，巡逻车发现就要罚款。

　　虽然美国高速公路发达，交通控制设备先进，但由 于汽车太多，交通拥挤和堵塞现象仍不断发生，特别是 大城市更为突出。为此，他们除新建、改建、增加车道 外，更主要的是利用新技术，加强管理，增加运营能 力，其效果一般也很显著。其具体做法是：

　　①开辟移动车道。在路中设置2个车道，上下班高峰 时转换方向开通，这样可以快速通过车辆。用这种移动 车道以解决方向性很强的车流。

　　②开辟高占有率车道，它着眼于通过人的多少，即 在路中设置双向二车道只让乘3人以上的车辆通过，以增 加人的通过量。为此，在进入该车道前有停车场，人们 可以互相搭车。如果是收费路，该车道不收费，以鼓励 使用高占有率车道，增加通过的人数。

　　③公路部门加强监控管理，适时关闭和开通匝道以 控制干道的高峰流量。同时通过信号通讯系统疏导、分 配交通流量。每条路、每座桥、每个隧道都有一定规模 的监控室，提供交通信息。

　　④为解决今后的交通安全和阻塞问题，美国的公路 战略研究中心决定了今后交通的发展方向。他们拿出3亿 美元投入研究，并在洛杉矶18×8km的区域内进行试验， 主要是研究智能汽车和智能公路系统。也就是说利用新 技术，在交通控制系统、信息系统、大型运输、公共运 输、自动化系统5个方面把州管公路、地方公路联系起 来，并用各种技术系统调节车流，使其更好地进行运 营。这样的智能汽车和智能公路系统将在今 后10～15年 内实现。

4 美国收费公路的管理

　　美国的收费公路经历了一个漫长的发展阶段，总的 来讲，美国东部地区的收费公路发展较早、较快，纽约 市和新泽西州交界处的收费公路共有20个车道，每天收 费汽车近百万辆。而美国西部地区收费公路较少，在加 利福利亚州南部地区(南加州)只在橙县有三条收费高速 公路。而整个洛杉矶地区是全美国高速公路密度最大的 地区，却无一条收费公路。其中原因是居民反对设卡收 费，宁愿多交消费税和汽油费用于高速公路的建设。

4.1 管理机构设置

　　各州收费公路的建设都是在州议会通过立法程序 后，单独成立一个收费公路委员会，委员会下设收费公 路管理局。委员会人数一般为5～7人，主席由州长任 命，任期4年左右。收费公路机构是一种公共、半公共机 构，委员会的委员们一般每月工作2～3次，不在收费公 路领取任何报酬，委员会只对收费公路的重大问题做出 决策性意见，日常具体工作由执行主席或总经理主持。

　　收费机构的设置一般分三级，最高一级是收费公路 局下属的收费部；第二级为收费工区，工区的设立取决 于里程长短和收费站的数量；第三级即收费站。

4.2 收费方式

　　美国的收费公路一般是在部分区道和主线上设路障 式收费站。在交通密度大的地方平均16km一个收费站， 一般地段40km左右一个收费站。具体的收费手段一般是 人工和自动收费相结合。车辆行驶在收费路上，不论通 过几次，是否往返，只要遇到收费站即要缴一次费用才 能继续行驶，每次缴费均为固定费额。当车辆通过收费 车道时驾驶员把应缴的钱扔进收费机，或交给收费员后 再通过。各收费车道设有信号灯和活动拦杆，如果驾驶 员交费不够或有其它问题，信号灯会发出警告，拦杆不 会抬起，以便引起收费人员注意，出面纠正。对于长距 离全封闭式收费公路，一般是进口发票，出口按不同车 型、不同费率及通过里程缴费。具体来讲，即按车种分 类、进口地点及收费率等一系列信息，汽车到出口车 道，驾驶员交出磁卡，由收费员通过计算机认读，驾驶 员按显示板显示的费额一次交清后通过。至于里程较短 的收费公路即使是全封闭也只按不同车型、不同费率固 定费额在出口处(或进口处)缴费。

4.3 收费公路收费费率的决定

　　一般从以下四个因素考虑：(1)确定还款年限，一般 定为30年；(2)收费公路建设总投资额及银行贷款、债券 利息的费用；(3)建成后的收费公路每年要花费的维护费 用、收费费用(包括管理费用、设备更新、保养费用 等)；(4)通过该路的交通量和预测远景交通量，大汽车 和小汽车行驶比例。

　　费率分大小汽车。费率的确定要通过模拟各种费率 来选择收费曲线，被最后确定的费率往往是略低于最佳 曲线。这些工作一般在该条路可行性研究中就要得出结 论。当然，费率应根据交通量和物价指数的变化，有时 可作适当调整，以确保到期偿还债务。

4.4 几种特殊车辆、内部车辆和长期客户缴费问题的处理方法

　　①设立各种专用卡。各收费公路当局对单位内部职 工发放工作期间通过收费车道的专用卡，该卡分通用和 部分收费口专用，根据工作需要发放，各种卡用不同颜 色加以区别。

　　②一次性使用票证或签字本。有的收费公路当局为 方便内部工作人员通过收费公路，专门设计一种票证， 每次一张，本人签名后交给收费员作为凭证保存。有的 收费公路当局在各收费口设签名册，凡属内部免费车通 过时，驾驶员在签名册上签名后通过。在美国，即使是 收费公路内部的工作人员，只能因公及上下班使用上述 办法。私人办事，度假等通过收费亭一样照规定交费。

　　③签定合同。对于长期过往收费路的客户，可以与 收费公路当局签署合同，采用规定的通行卡，计算机记 录其通过次数，每月集中结帐一次。有的收费公路当局 为吸引大型运输公司使用收费公路，采取有条件的优惠 政策。例如有的州收费公路委员会对当地私人公司提出 凡月缴纳通行费达10万美元以上的单位，对费率打20％ 折扣。

　　④免费车辆。一般收费公路当局内部用车均可免 费，例如养护工程车、收费路工程发包中标承包商施工 用车，以及为收费公路服务的其它车辆。还有社会上的 消防车、救护车以及收费公路内部的警车等。所有免费 车辆通过都要有记录或使用专用卡证明。对军车特别是 车队的通过，一般是军方事先通知收费公路委员会，经 答复同意后，军方事先按公路部门有关规定把钱缴到收 费站，而后再通过。由于采用了较严密的措施，即使是 公路内部或免费车辆，各收费站也能掌握清楚。