美國道路能力與道路服務(wù)質(zhì)量評價體系的演進(jìn)

官陽

在這個領(lǐng)域，有一部非常著名且影響力巨大的專業(yè)工具書——《公路能力手冊》（HCM， Highway Capacity Manual）①，對回答上述問題有著舉足輕重的技術(shù)貢獻(xiàn)。但因為這本手冊的形成歷史悠久，還在不斷的演進(jìn)發(fā)展，已經(jīng)從最初的147頁擴(kuò)容到現(xiàn)在3000多頁，導(dǎo)致人們很難全面了解和認(rèn)識這部巨著。為了幫助大家對道路能力評價技術(shù)有一個初步的了解，本文摘選一些相關(guān)資料，來展示這部偉大著作的形成和發(fā)展歷程。

《公路能力手冊》是美國國家科學(xué)院（科學(xué)、工程學(xué)和醫(yī)學(xué)的集合體）的運(yùn)輸研究委員會（TRB，Transportation Research Board ）的主要出版物。在決策道路建設(shè)規(guī)模、分析道路運(yùn)輸能力和評價道路服務(wù)水平方面，它已成為美國和其他很多國家使用的最重要的技術(shù)指南。在美國，該手冊被強(qiáng)制用于所有使用了聯(lián)邦援助資金的公路項目。它由美國公路能力和服務(wù)質(zhì)量委員會（HCQSC，Committee on Highway Capacity and Quality of Service，以下簡稱的委員會）編寫和維護(hù)。至今，HCM已經(jīng)更新到第六版的部分章節(jié)。熟悉和掌握HCM，是權(quán)衡道路建設(shè)資源、評價道路服務(wù)水平、解決交通擁堵、提高道路運(yùn)輸效率的必要知識。

公路能力與服務(wù)質(zhì)量委員會的成立

20世紀(jì)20年代，美國已經(jīng)出現(xiàn)了關(guān)注道路的使用效率和質(zhì)量問題的研究。這種關(guān)注與美國最初在道路建設(shè)方面籌措資金，特別是利用過商業(yè)資金的傳統(tǒng)有關(guān)。籌資建路和商業(yè)運(yùn)行模式，需要對投資規(guī)模、回收和經(jīng)濟(jì)效益“斤斤計較”，盡量節(jié)省和可持續(xù)發(fā)展。公路能力與服務(wù)質(zhì)量委員會（HCQSC）的最終形成，與這種評價機(jī)制的需求有關(guān)。

美國于1920年建立了全國公路研究顧問委員會（National Advisory Board on Highway Research），該機(jī)構(gòu)1925年更名為公路研究委員會（Highway Research Board），也就是后來大名鼎鼎的交通運(yùn)輸研究委員會（TRB）。之所以使用委員會的形式，主要是因為工作人員都來自各州的不同道路交通機(jī)構(gòu)，并不是固定的雇員，大家都是因為業(yè)務(wù)需要而走到一起的。這些機(jī)構(gòu)的出現(xiàn)，為公路能力與服務(wù)質(zhì)量委員會的建立打下了基礎(chǔ)。

公路研究委員會贊助的第一個審議與道路能力有關(guān)問題的小組是公路交通流分析委員會（The Committee on Highway Traffic Analysis），它比公路能力研究委員會成立的時間還早。公路交通流分析委員會在1927年制定了一套公路能力理論估算體系。

1941年，美國總統(tǒng)羅斯福建立了“全國地區(qū)互通公路委員會”（National Committee on Interregional Highways），解決各州之間的公路互通問題。這種機(jī)制和任務(wù)形成了對公路能力分析的現(xiàn)實(shí)需要，人們這時最需要回答的問題是：到底應(yīng)該修建多大的公路來實(shí)現(xiàn)地區(qū)互通呢？

當(dāng)時的聯(lián)邦政府公共道路局（Bureau of Public Roads）專員托馬斯·麥克唐納（Thomas H. MacDonald）當(dāng)選為全國地區(qū)互通公路委員會主席。麥克唐納從公共道路局指派了幾名專業(yè)人員在委員會全職工作，其中包括了對之后的公路能力研究產(chǎn)生巨大影響的奧拉夫·諾曼（Olav K. Normann）。

諾曼是一名年輕的工程師，負(fù)責(zé)大部分的技術(shù)分析工作，這些技術(shù)分析構(gòu)成了委員會具有歷史意義的一批報告的基礎(chǔ)。

諾曼利用自己開發(fā)的設(shè)備獲得了一種估算多車道公路能力的創(chuàng)新方法。他研究了前后一對車輛之間的速度關(guān)系，并得出結(jié)論，當(dāng)兩輛車以35英里/小時（56公里/時）的速度行駛時，車輛之間的間距至少達(dá)到約2秒。在更高或更低的速度時，他觀察到車輛之間的間距會增加，并由此得出結(jié)論，公路的能力約為1800輛/小時/車道。單車道每小時運(yùn)送1800輛車的基礎(chǔ)能力概念，也從這個時期開始逐漸成為世界交通工程師需要建立的基本常識，直到今天，經(jīng)過了大約七八十年的研究和實(shí)踐，美國交通工程師依舊把單車道一小時行駛約1900輛車作為一個基礎(chǔ)數(shù)據(jù)概念。

伴隨著人們對國家公路系統(tǒng)的興趣的上升，并認(rèn)識到需要新的、更好的和更統(tǒng)一的設(shè)計和分析方法來估算各類公路的能力，公路研究委員會在1944年設(shè)立了公路能力委員會（Committee on Highway Capacity）。由于諾曼在該領(lǐng)域的突出地位，被任命為委員會的首任主席，委員會當(dāng)時有十名成員，都來自基層的公路運(yùn)輸和顧問機(jī)構(gòu)，這些人都是諾曼尊重和熟悉的人，他們的共同特點(diǎn)是有豐富的處理日常工作的經(jīng)驗，這種經(jīng)驗在測算不同的道路設(shè)施服務(wù)能力上非常重要。委員會目標(biāo)明確是編寫一份文件，用來幫助從業(yè)人員估算各類道路的能力。公共道路局還分配了一些支持人員協(xié)助這項工作。

《公路能力手冊》第一版的大多數(shù)內(nèi)容，是在這種背景下，由諾曼和沃克（Powell Walker，公共公路局的公路工程師秘書）撰寫的。委員會其他成員負(fù)責(zé)審查和核準(zhǔn)。隨著《公路能力手冊》第一版工作的進(jìn)展，公路能力委員會又增加了八名成員，依舊是各級基層單位從事具體工作的工程師，當(dāng)時的委員會中沒有來自大學(xué)的學(xué)者——大學(xué)學(xué)者在這方面的研究興趣剛剛出現(xiàn)，并未接觸實(shí)際工作。

1950年版《公路能力手冊》（第一版）

《公路能力手冊》（以下簡稱HCM）第一版于1950年出版。它實(shí)際上是從1949年開始發(fā)表在公共道路局的《公共道路》雜志（Public Roads）上的一系列文章。公共道路局局長托馬斯·麥克唐納堅持這樣做，而該局人員對手冊的編輯又有壓倒性的巨大貢獻(xiàn)。隨后，該局和公路研究委員會聯(lián)合將這些文章作為單一文件出版。

第一版HCM雖然只有147頁，但它提供了一套用于測算各種公路設(shè)施能力的標(biāo)準(zhǔn)方法。手冊涵蓋的道路類型如表1。

1950年HCM首次正式界定了道路的“能力”（capacity）。最初的界定有三個層次的能力：

基本能力（basic capacity）

可能能力（possible capacity）

實(shí)際能力（practical capacity）

這三種能力是通過間接方式解決道路服務(wù)質(zhì)量問題的早期嘗試?！盎灸芰Α睂?shí)際上是“理想”條件下可以達(dá)到的最大小時車流量?！翱赡苣芰Α笔窃诂F(xiàn)有的通行道路和交通狀況下所能達(dá)到的最大小時流量?！皩?shí)際能力”是指在不造成任何不當(dāng)延遲或交通流干擾的情況下提供的最大小時流量。

雖然1950年的HCM從基礎(chǔ)上為從業(yè)人員估算各種類型道路的能力提供了條件，但主要是應(yīng)用于設(shè)計階段。它的目的是回答一個基本問題：人們應(yīng)該修建多大的路？進(jìn)一步深入，它使從業(yè)者能夠計算出需要多少條車道才能滿足不同級別的交通需求。雖然手冊的一些方法可以應(yīng)用于分析，但當(dāng)時沒有把分析做為重點(diǎn)。

還必須注意的是，1950年HCM主要應(yīng)對的是在不間斷流動下運(yùn)作的長距離道路。燈控交叉口、交織路段、匝道和匝道終端的方法處理等相對于道路整體而言只占了非常少的部分。此外，交織路段、匝道和匝道終端的測算方法也并不限于高速公路上，也可以應(yīng)用于多車道和雙車道的公路，以及在某些情況下用于主干道。

1950年HCM最大也是最重要的貢獻(xiàn)—— 統(tǒng)一性。它問世后，讓全美各地的公路工程師在考慮為新建和重建的道路設(shè)施提供多少車道時，都使用了一套通用的方法和標(biāo)準(zhǔn)。1950 年 HCM取得了巨大成功，銷量超過 26000 冊。它被翻譯成其他九種語言，廣泛傳播到其他國家。

1965年版《公路能力手冊》（第二版）

1950年公路研究委員會在發(fā)布HCM后的兩三年里處于非活動狀態(tài)。隨著關(guān)于道路能力的新問題出現(xiàn)，以及對道路能力研究和方法的興趣日益濃厚，該委員會于1953年重新啟動，諾曼繼續(xù)擔(dān)任主席，并增加了新成員，致力于繼續(xù)研究道路能力問題。

諾曼在1957年成為公共道路局負(fù)責(zé)研究的副局長，但仍投入大量時間進(jìn)行HCM相關(guān)的工作。委員會的其他成員也一樣，在保持自己專業(yè)職位的同時，額外繼續(xù)為HCM投入大量時間和精力。雖然大家都意識到需要第二版HCM，但依靠志愿人員的做法導(dǎo)致這項任務(wù)在時間和資源方面都遇到了挑戰(zhàn)。

在重新啟動后，委員會做了兩項最重要的努力：

1.1954年，委員會面向全國交通官員進(jìn)行了一次詳細(xì)的調(diào)查，分發(fā)了具體的表格和說明，以尋求關(guān)于燈控交叉口的實(shí)踐數(shù)據(jù)。這個調(diào)查獲得了1600個信號交叉口的控制方法和數(shù)據(jù)。公共道路局利用這項調(diào)查的結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)分析。

2.1957年，委員會贊助出版了《公路研究公報167》（Highway Research Bulletin 167）。報告載有6篇關(guān)于道路能力的分析和建議方法的論文，這些論文基于有關(guān)專業(yè)人員的廣泛研究。在6篇論文中，諾曼或沃克作為作者參與了4篇。

《公路研究公告167》通常被稱為1.5版的HCM，在其出版后的十年期間被業(yè)界廣泛使用。

到20世紀(jì)60年代初，面對有限的資源，委員會明顯感到僅依靠志愿者的努力已經(jīng)很難完成新版HCM。1963 年，公共道路局指派了5名本局員工投入全職編寫工作，仍由諾曼指導(dǎo)。

隨著編寫工作取得新進(jìn)展，委員會經(jīng)過了長時間激烈的討論，在1963年正式投票決定用單一和更明確的定義方式取代1950年HCM中界定的三種能力級別（基本、可存在和實(shí)際能力）。這就產(chǎn)生了道路服務(wù)級別的概念，可以用它來描述在保持某些定義清晰的操作特征（指道路使用者使用道路時的操作狀態(tài)）的情況下，道路可以容納的有效最大流量。如下所示：

·服務(wù)水平E旨在復(fù)制1950年HCM中定義的“可能能力”的概念。這時的車流密度已經(jīng)很高，隨時可能發(fā)生中斷。

·服務(wù)級別D旨在反映日常情況中觀察到的最大可持續(xù)交通流的服務(wù)水平。

·服務(wù)水平C旨在復(fù)制1950年HCM中定義的“實(shí)際能力”概念。

·服務(wù)水平B代表在農(nóng)村地區(qū)人們可以期望獲得“實(shí)際能力”。

·服務(wù)級別A的出現(xiàn)，是新澤西州收費(fèi)公路（Turnpike）的首席工程師查爾斯·諾布爾（Charles Noble）的意見。諾布爾指出，他的工作是設(shè)計要收費(fèi)的公路，因此他想提供高于“實(shí)際能力”的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)諾布爾的意見，工作組引入了服務(wù)水平A的門檻，也就是完全自由流車速的一種操作狀態(tài)。

有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，服務(wù)級別 F 成為“全面”類別，用來涵蓋在因某種故障導(dǎo)致的交通流中斷的區(qū)域里可能發(fā)生的任何操作。

需要注意的是，服務(wù)水平概念的總體結(jié)構(gòu)主要是為了不間斷的流量開發(fā)的，特別是考慮到高速公路。這一概念隨后被修改并應(yīng)用于其他類型的道路，例如燈控交叉口。

服務(wù)水平這個理念一直吸引大量討論乃至爭論。關(guān)于服務(wù)水平是五個級別還是六個級別，大家爭論的焦點(diǎn)在于服務(wù)級別 F 是否屬于服務(wù)級別。1965年HCM中的參考文獻(xiàn)支持這兩種立場。

諾曼于1964年5月去世，因此他沒能見到委員會努力的最終結(jié)果。1965年的HCM，實(shí)際上于1966年初出版，由于諾曼對公路能力研究領(lǐng)域和公路能力手冊的制定作出了巨大努力和貢獻(xiàn)，這部手冊特意注明把此書獻(xiàn)給諾曼。

1965年HCM提供了很多的新材料，內(nèi)容增加到411頁，建立并實(shí)施了服務(wù)水平的概念?；诟咚俟愤\(yùn)營的一系列新認(rèn)知，高速公路被視為一個單獨(dú)的類別進(jìn)行了能力評價論述。關(guān)于燈控交叉口、主干道和市中心街道的能力評價也都有了新的材料，交織段和匝道領(lǐng)域也得到了廣泛的更新，還增加了關(guān)于公共汽車的服務(wù)水平評價的新內(nèi)容。

同以往一樣，交織路段和匝道終端等方法可應(yīng)用于高速公路上的此類設(shè)施，以及其他類型的道路。對平面交叉路口的處理范圍已擴(kuò)大，包括了無信號交叉路口和信號交叉口上的一些資料。

1965 年 HCM 也獲得了巨大成功，迅速成為研究委員會在公路領(lǐng)域發(fā)行最廣泛的出版物，也被翻譯成很多國家的文字。

1985年版《公路能力手冊》（第三版）

1965年版HCM問世后，委員會依舊非?；钴S，但其存在形式和為手冊的再版做準(zhǔn)備的方式開始發(fā)生變化。關(guān)于道路能力的行業(yè)興趣繼續(xù)增長，但從公共道路局的角度講，沒有再安排全職人員參與手冊編寫工作。

有賴于聯(lián)邦、州和地方公路機(jī)構(gòu)的廣泛使用，1965年版HCM在美國被廣泛普及和接受。服務(wù)水平的概念也開始流行，并成為溝通公路設(shè)施服務(wù)質(zhì)量評價時使用的標(biāo)準(zhǔn)語言。

隨著使用HCM人數(shù)的增加，審視其質(zhì)量的力度也加大了。這時有了新的問題：雖然服務(wù)水平的概念得到了實(shí)質(zhì)性的接受，但用于界定服務(wù)水平的業(yè)務(wù)措施是否適當(dāng)?shù)葐栴}還存在很多爭議，特別是信號燈控路口的問題。人們發(fā)現(xiàn)在1965 年 HCM 中使用的承載因子參數(shù)（load factor parameter，指路口的車輛數(shù)量）的方法來評價路口能力，是很難解釋和測量的，于是有人建議使用基于時間參數(shù)（time-based parameter，指通過路口需要的時間）的方法來測算。這個變化非常重要，在我國，至今還有很多不考慮延誤時間，而只因為路口排隊車輛多就認(rèn)為路口是瓶頸并盲目拓寬路口的現(xiàn)象，都與這種認(rèn)識差距有關(guān)。很多時候，路口排隊的車輛多與信號延誤時間長有關(guān)系，并不一定是車多，所以正確的評價標(biāo)準(zhǔn)是延誤時間。

工程師們?yōu)榱朔治龊驮O(shè)計路口上下中斷流量的能力，使手冊的使用數(shù)量成指數(shù)級增長，同時這種大量的使用，也暴露出了手冊對主干道和市中心街道的測算方法需要重大改進(jìn)。在1965年列入的公交車一章，也增加了人們的研究興趣，開始關(guān)注其他交通方式的測算方法，特別是行人和自行車的道路能力問題。

上世紀(jì)60、70年代，是美國道路交通管理和技術(shù)研究發(fā)展的一個重要的歷史階段，不僅很多研究有了質(zhì)的進(jìn)展，有關(guān)機(jī)構(gòu)也開始了演變。公路研究委員會變?yōu)檫\(yùn)輸研究委員會（TRB）。聯(lián)邦政府公共道路局成為了聯(lián)邦公路管理局（FHWA， Federal Highway Administration）。公路能力委員會變成了公路能力和服務(wù)質(zhì)量委員會（HCQSC）。

1977年，極具影響力的交通工程師、交通工程學(xué)者和教育家吉姆·凱爾（James H. Kell）被任命為公路能力和服務(wù)質(zhì)量委員會（HCQSC）的主席，正式開始努力推出《公路能力手冊》第三版。在委員會與各政府機(jī)構(gòu)，特別是國家公路合作研究計劃（NCHRP，National Cooperative Highway Research Program）和聯(lián)邦公路管理局（FHWA）的合作下，制定了新的研究方法和計劃。表3列出了為制定HCM第三版作出貢獻(xiàn)的國家資助研究項目。

NCHRP：National Cooperative Highway Research Program國家公路合作研究計劃

FHWA：聯(lián)邦公路管理局

PINY：Transportation Training and Research Center， Polytechnic Institute of New York紐約理工學(xué)院交通訓(xùn)練研究中心

TTI：Texas Transportation Institute， Texas A & M University 德州運(yùn)輸研究院，德克薩斯 A & M 大學(xué)

TI ：The Traffic Institute， Northwestern University西北大學(xué)交通學(xué)院

PIB：Polytechnic Institute of Brooklyn布魯克林理工學(xué)院

JHK：JHK & Associates （美國著名的交通工程咨詢公司，創(chuàng)始人是吉姆·凱爾）

KLD：KLD Associates

AMV：Alan M. Voorhees & Associates

PRC-V：PRC Voorhees

DSB：Donald S. Berry， Consultant

JEL：Jack E. Leisch & Associates

Minn DOT：Minnesota Department of Transportation明尼蘇達(dá)州交通部

IFR：Institute for Research

HGW：H.S. Whyte Associates

（上述未翻譯的是私人或合伙人研究機(jī)構(gòu)，保持了原名）

到1970年代后期，委員會針對各種關(guān)鍵議題的編寫審查了大量的新材料。由于新版手冊尚需要很多年才能出版，所以委員會發(fā)布了TRB第212號通告，題為“公路能力的臨時資料”（Interim Materials on Highway Capacity），其中很多內(nèi)容包含在1985年HCM中，也就是表3中列出的一系列研究任務(wù)。

在“制定改進(jìn)的公路能力手冊”的研究中，為信號交叉口、無信號交叉口、公交和行人提出了至關(guān)重要的改進(jìn)方法。1965年版《公路能力手冊》的所有方法中，關(guān)于燈控交叉口的測算方法受到的批評最多。212號通告，演示了一種基于關(guān)鍵移動分析（critical movement analysis）的流程來測算燈控交叉口的能力，并立刻獲得了成功。這種方法被廣泛應(yīng)用，而且沿用至今。在非燈控路口的測算方法方面，則借鑒了瑞典的一種方法，并根據(jù)美國的應(yīng)用需要進(jìn)行了修訂。

212號通告還對交織段的能力分析等提出了新的建議，并在其后的幾年里得到了進(jìn)一步的共識。

1985年版HCM在1986年1月出版發(fā)行。表4里列出了1985年版HCM所包含的道路設(shè)施種類，以及其方法與1965年版的關(guān)系說明。

與以往的版本相比，1985年版HCM有幾個明顯的變化：

·該手冊第一次使用了合同制資助研究機(jī)構(gòu)的研究結(jié)論。

·該手冊第一次以活頁形式出版，初衷是未來該手冊會繼續(xù)更新，有些內(nèi)容會一頁頁地添加進(jìn)去（這個設(shè)想后來被證明不可操作）。

·該手冊第一次包含了一些非常困難的方法，以至于用人力測算會非常耗費(fèi)時間。公路能力軟件包（HCS package）由此在聯(lián)邦公路管理局的資助下開發(fā)，以減輕計算的負(fù)擔(dān)，特別是信號燈交叉口的能力測算。

·該手冊是最后一部由公路能力和服務(wù)質(zhì)量委員會（HCQSC）全體成員審查所有章節(jié)和方法，全體成員都熟悉其內(nèi)容的HCM。該手冊一共506頁，其長度尚能允許每一位委員會成員通讀并詳細(xì)理解。

·最后一個顯著變化是在1985年版問世后不久，公路能力和服務(wù)質(zhì)量委員會（HCQSC）為HCM的每一個章節(jié)都設(shè)置了一個永久性分會。這些分會負(fù)責(zé)審核手冊使用者的反饋和評價，向委員會提出修改建議，以及審查相關(guān)的研究結(jié)論，為下一步修訂手冊提供方法等。分會的成立，讓大批專業(yè)人士能夠正式參與手冊工作，同時也減少了委員會成員的角色成份，主要任務(wù)變成了審查來自各分會的建議，而不是直接參與編寫。隨著時間的推移，委員會的成員們越來越專注于手冊里與自己專業(yè)和興趣更相關(guān)的某個單獨(dú)領(lǐng)域。此后，委員會的一部分人只會在特定的時間針對相關(guān)部分和對應(yīng)資料展開討論和審查。從分會成立以后，已經(jīng)不會再有人能通讀HCM了，而只是關(guān)注需要的部分章節(jié)和內(nèi)容。

1985年版之后的更新

《公路研究公報167》（1957年出版），是1950年版和1965年版手冊之間的橋梁。212號公告（1980年出版）也是在1965年和1985年版之間發(fā)揮了這種橋梁作用。

到1985年版時，由于大量研究力量的加入，資料更新的步伐大幅度加快。但這種海量研究資源的涌入，也導(dǎo)致制作完成一部新版的HCM需要付出更加巨大的努力，委員會向?qū)I(yè)人員征求意見和出版，也都成為了費(fèi)力費(fèi)時的工作。

委員會在制作1985年版時，考慮到更新工作可能在出版之后立刻開始，采用活頁形式可以用直接插入頁的方式解決。但后來發(fā)現(xiàn)這種設(shè)想實(shí)際上是不可行的，主要障礙是用戶在實(shí)際工作中無法自動同步更新他們的頁碼并建立一致性。而委員會需要確保每一個手冊的使用者都使用的是統(tǒng)一的、實(shí)時同步更新過的內(nèi)容，如果這種更新頻繁發(fā)生，則很難實(shí)現(xiàn)步調(diào)一致。與此同時，1985年版HCM一問世，一種新的測算多車道公路能力的方法就在開發(fā)中了，業(yè)界也都認(rèn)為不可能再等15或20年才通過新版手冊來發(fā)布這樣的新發(fā)現(xiàn)。

1989年，小阿道夫·梅（Adolf D. May Jr.）被任命為公路能力與服務(wù)質(zhì)量委員會（HCQSC）主席。他領(lǐng)導(dǎo)的委員會，極具進(jìn)取精神和合作精神，特別是獲得了NCHRP和FHWA的官員們對優(yōu)先研究項目的資金支持，迅速解決了兩個問題：

為第四版HCM計劃的一系列優(yōu)先研究項目在1991年以第371號公告（Circular 371）的形式發(fā)布了，并將第四版HCM的出版時間定在2000年。

與交通運(yùn)輸研究委員會合作，確定委員會可以直接發(fā)布臨時更新，約束條件是這些更新材料必須作為新章節(jié)或更新章節(jié)的整包印發(fā)，而不是在各章節(jié)內(nèi)的新增頁面或段落。

對1985年版HCM的第一次更新是1994年發(fā)布的，有一半的內(nèi)容（14個章節(jié)里的7個章節(jié)）被替換或者更新，涉及的章節(jié)有：定義和概念，交通流特征，基本的高速公路段，匝道和匝道交叉段，多車道公路，信號燈控路口，非信號燈控路口。

另外還有一個進(jìn)展，個人計算機(jī)的普及使很多人認(rèn)為依靠人工來實(shí)施一些更新過于低效，這對HCM的修訂和使用產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。所以，伴隨著每一個方法的更新，公路能力軟件包也必須同步更新。為此，委員會與弗羅里達(dá)大學(xué)的Mc Trans計算中心②有了更密切的合作，該中心一直負(fù)責(zé)公路能力軟件包的存儲和維護(hù)。

1995年，約翰·澤吉爾（John D. Zegeer）成為公路能力與服務(wù)質(zhì)量委員會（HCQSC）主席，這個時間點(diǎn)與1994年手冊更新面世的時間緊緊相連，對第三版手冊的第二次更新也隨即展開討論，并希望在1997年完成。1997年更新的內(nèi)容，于1998年早期面世，包括了全新的內(nèi)容和更新的章節(jié)，涉及高速公路基礎(chǔ)段、信號燈交叉口、無信號燈交叉口和城市主干道。但1997年的這次更新遭遇到了一個始料不及的困難，原計劃2000年推出第四版手冊，很多機(jī)構(gòu)不情愿在較短的時間里兩次改變工作方法。而軟件開發(fā)，比出版物的更新發(fā)布滯后一年，與2000年第四版的問世時間更近，這就使得在短期內(nèi)變更兩次官方測算方法的問題更突出了。而事實(shí)上，即使是通過官方渠道強(qiáng)制使用新規(guī)則，也需要一些時間，再考慮各地的規(guī)則差異，就更難了。委員會也認(rèn)識到，將最新研究成果付諸實(shí)踐的熱情必須與各機(jī)構(gòu)和個人用戶更新其官方和非官方測算方法的實(shí)際能力相平衡。

2000年版《公路能力手冊》（第四版）

到2000年第四版HCM出版時，公路能力與服務(wù)質(zhì)量委員會（HCQSC）已經(jīng)處于持續(xù)的生產(chǎn)模式，大部分時間都在開發(fā)和審查全新和更新的材料。負(fù)責(zé)燈控交叉口的分會尤其活躍，不斷提出更新和增加其測算方法。

2000年版手冊與前面的幾版有了很大的不同。在編寫時，它考慮了潛在用戶的廣泛性。因為除了操作層面的分析人員和設(shè)計師是手冊的傳統(tǒng)使用者外，在規(guī)劃方面使用手冊的人員也大幅增加了。所以在第四版中，專門針對規(guī)劃方面的需求訂制了很多標(biāo)準(zhǔn)流程。手冊的覆蓋面也進(jìn)行了擴(kuò)展，增加了對多種類型的設(shè)施、走廊和系統(tǒng)的評估。在這些領(lǐng)域，雖然僅限于通用的模式，但是已經(jīng)包括了一些分析流程和方法。2000年版HCM還觸及了仿真軟件的問題，包括如何使用這些仿真軟件補(bǔ)充或者評價HCM的方法。該版本擴(kuò)充到1100多頁，版面也有了新的展示形式和邊角注釋，配套還有一個光盤，不僅包括了全套的HCM內(nèi)容，還有多媒體內(nèi)容、網(wǎng)頁鏈接資源、仿真教材和示例問題等等。

第四版HCM在章節(jié)組織上也發(fā)生了重大變化。全手冊包括了五個部分，第一部是手冊介紹材料，分為六個章，講解了如何使用本手冊的方法，包括定義了服務(wù)水平，應(yīng)用原則，決策方法，術(shù)語、符號等。1985年第三版HCM（包括后續(xù)更新內(nèi)容）里的方法章節(jié)，在第四版里被分成了兩部分：概念和方法。不同設(shè)施的介紹內(nèi)容分別編入了手冊的第二部分“概念章”和第三部分“方法章”。手冊的第四部分是針對走廊和區(qū)域分析的新資料，第五部分是關(guān)于仿真軟件。由于當(dāng)時美國有新的立法要求單位制式轉(zhuǎn)換為公制單位，所以第四版還包括了兩種單位：標(biāo)準(zhǔn)英制和公制。雖然美國國會后來在單位制式問題上有所退縮，不再強(qiáng)制要求轉(zhuǎn)為公制，但有些州已經(jīng)轉(zhuǎn)換完成，只是大部分州沿用了英制單位。

在1994年和1997年研究出來的新方法，僅經(jīng)過很小的編輯改動就納入了2000年版HCM。更早期的很多方法，則依據(jù)國家公路合作研究計劃（NCHRP）和聯(lián)邦公路管理局（FHWA）資助的研究項目結(jié)論，做了明顯的改寫和更新。

2000年版HCM的一個特殊變化，是介紹了一種新的方法來分析高速公路的基礎(chǔ)段、交織段和匝道的能力。這套新方法相當(dāng)復(fù)雜，計算幾乎不可能由人力完成，而且該方法還沒有用戶友好的軟件，所以大部分手冊的使用者直接忽視了這種新的計算方法。這也說明要進(jìn)行復(fù)雜的計算，擁有用戶友好的軟件是非常重要的。

表5展示了2000年版手冊所覆蓋的道路類型以及最后一次更新的時間。

2010年版《公路能力手冊》（第五版）

2001年，公路能力與服務(wù)質(zhì)量委員會（HCQSC）主席由理查德·道靈（Richard G. Dowling）擔(dān)任。在經(jīng)歷了1985年版與2000年版之間的更新熱潮后，委員會最終決定放棄對手冊進(jìn)行臨時的碎片型更新的想法，轉(zhuǎn)而制作2010年版，第五版手冊的工作陸續(xù)開展。這也是HCM兩版之間時間跨度最短的一次。

此時，各方面研究的進(jìn)展還在加速，在2000年后，由國家公路合作研究計劃（NCHRP）資助的9個研究項目和聯(lián)邦公路管理局（FHWA）資助的2個項目都得以完成。在委員會的支持和督導(dǎo)下，在手冊之外，突破性地發(fā)布了一本重要的文件《公路能力手冊實(shí)施指南》（The Highway Capacity Manual Applications Guidebook）。該指南通過提供綜合詳細(xì)的案例研究，詮釋了如何運(yùn)用手冊和其中的方法來進(jìn)行復(fù)雜的案例分析和測算。同時也指出在使用手冊時，有一些情況類型需要結(jié)合其他模式進(jìn)行測算。指南的成功發(fā)布，又給委員會帶來了一個新的問題，即每次更新手冊時，還要更新指南。

如果2000年HCM代表了手冊所涵蓋的材料和內(nèi)容有了顯著擴(kuò)展，2010年第五版HCM，則是名副其實(shí)的內(nèi)容大爆炸，已經(jīng)超過了3000頁。該版包括（但不限于）的新材料有：

·各種不同形式的互通立交匝道終端的分析方法；

·各種環(huán)島的分析方法；

·將多模式通行納入城市街道和交叉口分析，這種分析方法還包括了預(yù)測道路使用者對服務(wù)質(zhì)量的看法；

·一種分析高速公路交織段的新方法；

·開發(fā)用于規(guī)劃應(yīng)用程序的綜合默認(rèn)值集，以便在一些需要的數(shù)據(jù)無法獲得時使用通用參數(shù)；

·為規(guī)劃使用開發(fā)基于日平均流量的道路服務(wù)流量數(shù)據(jù)；

·關(guān)于使用替代工具和模型分析道路能力和服務(wù)質(zhì)量的附加指南；

·一種共享道路的新分析方法（行人和非機(jī)動車）；

·為提高道路能力和服務(wù)質(zhì)量而實(shí)行主動交通流管理而產(chǎn)生的影響的新資料。

·委員會還決定將指南應(yīng)用包含為手冊的一部分。

2010年版HCM的章節(jié)組織和頒布形式與以往有根本不同。手冊包含四個單獨(dú)卷，其中三卷有印刷版，采用的是分離式活頁夾形式，第四卷僅有電子版，在www.HCM2010.org上發(fā)布。只有購買了印刷卷的用戶，才可以獲得電子版內(nèi)容。表6（見65頁）是2010年版HCM的內(nèi)容介紹。

2010年版HCM的內(nèi)容非常豐富，全冊超過3000頁，對比147頁的1950年第一版HCM，在這60年里，研究投入之巨大，可見一斑。如此一部大型工具書，已經(jīng)不可能要求任何人通讀和了解全部細(xì)節(jié)了，無論委員會還是分會的編寫人員，也不能要求他們通曉全部內(nèi)容，所謂術(shù)業(yè)有專攻，在這方面有了充分的體現(xiàn)。更值得關(guān)注的是，從2010年起，美國公路能力與服務(wù)質(zhì)量委員會已經(jīng)在策劃對2010年版HCM進(jìn)行更新了，委員會批準(zhǔn)了國家公路合作研究計劃（NCHRP）資助的關(guān)于行程時間可靠性的研究計劃（travel time reliability ，NCHRP Project 3-115）等，這些后續(xù)的研究計劃將充實(shí)第六版的HCM。截止到2019年，HCM的部分章節(jié)已經(jīng)陸續(xù)有了更新版，但并不是完整的全套更新，而且現(xiàn)在還有一個很大的挑戰(zhàn)——如此龐大的研究巨著，牽扯的部門眾多，要用什么樣的體制才能保證可持續(xù)的有效更新和使用同步，都是值得思考和探索的。

結(jié)語

筆者采集翻譯了上述資料，編寫本文的最主要目的，是希望展現(xiàn)這個第一大汽車和公路國，在應(yīng)該建設(shè)什么樣的道路和如何評價道路水平，包括如何思考交通擁堵治理等問題上，是如何摸著石頭過河，并一步步打造出一套完整的科學(xué)道路建設(shè)和運(yùn)行的評價與治理體系。更希望讓國人能夠了解到不斷的揚(yáng)棄和自我否定，本就是科學(xué)研究所必須具備的態(tài)度和精神，只有敞開胸懷，廣泛合作，不斷地否定過去的發(fā)現(xiàn)，才能讓更科學(xué)的方法和技術(shù)得以發(fā)揚(yáng)光大，才能真正打造出強(qiáng)大的道路交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)。

① 由于該手冊的最初用途主要是公路評價，所以highway一詞一直被使用，其實(shí)該手冊的內(nèi)容早已經(jīng)突破了公路的概念，涵蓋了所有類型的道路，所以更準(zhǔn)確的中文稱謂，應(yīng)該是“道路能力手冊”。

②Mc Trans Center，University of Florida，弗羅里達(dá)大學(xué)一個私人出資建立的計算中心。