高旭
摘 要:隧道作為高速公路交通的咽喉,做好隧道機(jī)電設(shè)施交通控制管理工作,使隧道的土建結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)施、交通安全工程保持良好的、經(jīng)常性的正常運(yùn)轉(zhuǎn),同時保障司乘人員的行車安全及車輛快速、暢通行駛,充分發(fā)揮高速公路的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益,已成為現(xiàn)在乃至今后很長一段時間亟須解決的重要任務(wù)。
關(guān)鍵詞:高速公路;隧道;機(jī)電設(shè)施
迅猛發(fā)展的經(jīng)濟(jì),帶動了高速公路的建設(shè)步伐,隨之而來的便是現(xiàn)代化的高速公路管理系統(tǒng),這其中包括高速公路的收費、監(jiān)控、通信、照明四大方面,運(yùn)用科學(xué)的電子通訊技術(shù)設(shè)備,對高速公路進(jìn)行穩(wěn)定有序的管理監(jiān)控,可以說,這四個方面對高速公路建設(shè)的高效快速發(fā)展起著舉足輕重的作用,而在這之中的隧道機(jī)電工程建設(shè)更為重要。隧道機(jī)電工程的建設(shè)涉及照明、監(jiān)控、火災(zāi)、消防、有線廣播等多個方面,涉及范圍廣,需要的專業(yè)知識強(qiáng),建設(shè)起來的技術(shù)難度也特別大。本文綜合實際考察經(jīng)驗,對隧道機(jī)電工程建設(shè)施工中機(jī)電設(shè)施交通控制問題進(jìn)行研究。
一、公路隧道交通控制系統(tǒng)分析
控制的前提是“檢測”,通過隧道內(nèi)、洞口設(shè)置的車輛檢測器及監(jiān)控攝像機(jī)等檢測設(shè)施和道路巡查人員,對隧道內(nèi)的過往車輛進(jìn)行不間斷的檢測,并將采集到的實時信息通過通信線路傳遞給中央控制室計算機(jī)系統(tǒng)。交通控制策略是通過對檢測到的信息的分析,判斷交通擁擠、交通阻塞等異常狀況及其發(fā)生地點和時間,并結(jié)合交通機(jī)電設(shè)施傳來的有關(guān)信息或指示,按照選定的方案和控制指令,對車道指示器、交通信號燈、可變限速標(biāo)志和可變信息標(biāo)志等機(jī)電設(shè)施進(jìn)行控制。合理的交通控制策略可以協(xié)助疏導(dǎo)交通、給司機(jī)提供信息,保證道路安全暢通。如在隧道正常運(yùn)營及事故、火災(zāi)等特殊情況時,調(diào)整可變限速標(biāo)志的最高限值、改變可變信息板的內(nèi)容、控制車道指示器和橫洞指示標(biāo)志的顯示狀態(tài)等,可以改變隧道的運(yùn)行方式,從而實現(xiàn)對隧道內(nèi)交通流量和交通狀態(tài)的有效控制。隧道控制與誘導(dǎo)機(jī)電設(shè)施主要由可變限速標(biāo)志、可變信息標(biāo)志(情報板)、交通信號燈、車道指示器、電光標(biāo)志(包括車行橫洞標(biāo)志、人行橫洞標(biāo)志、緊急停車帶標(biāo)志)、緊急廣播系統(tǒng)、交通區(qū)域控制器及中央控制室控制臺等組成。
二、隧道交通控制策略研究
公路隧道交通狀況可分為正常運(yùn)營、交通擁擠及事故(故障)阻塞3種情況,下面以一雙向四車道高速公路長隧道為例,就長隧道在3種交通狀況下所采取的控制方式進(jìn)行分析。該隧道路基寬度為24.5m,計算行車速度80km/h。隧道中有車行橫洞1~4個,人行橫洞1~5個。為分析車輛指揮誘導(dǎo)途徑,以車行橫洞為界將隧道上行線和下行線各分成5個區(qū)域。隧道內(nèi)布設(shè)有車道指示器、交通信號燈、橫洞指示標(biāo)志、可變信息標(biāo)志、可變限速標(biāo)志等交通機(jī)電設(shè)施。
(一)正常運(yùn)營狀況
控制策略:在隧道正常運(yùn)營的情況下,交通控制方案根據(jù)常態(tài)、施工、維修、檢測等的實際需要和交通量的不同考慮,對隧道左、右洞的兩個車道采取正常開發(fā)、某一車道關(guān)閉或反向、某一單洞雙向行車等控制方案。為保證隧道車流平滑順暢地運(yùn)行,入口交通信號燈顯示為綠色,表示車輛可進(jìn)入隧道,車道指示標(biāo)志全部顯示為綠色“↑”,表示各車道正常,不得反向行駛;橫洞指示標(biāo)志不顯示;可變限速標(biāo)志顯示相應(yīng)限速值;可變信息標(biāo)志發(fā)布一些實時路況信息。
(二)擁擠狀態(tài)
隧道擁擠根據(jù)原因的不同可以分為兩種類型,即周期性擁擠和偶發(fā)性擁擠。周期性擁擠是指由于交通流量出現(xiàn)周期性高峰期(通常為節(jié)假日),超過隧道的設(shè)計通行能力所引起的擁擠狀態(tài)。偶發(fā)性擁擠主要是指由于隧道內(nèi)行駛車輛拋錨、貨物掉落及隧道下游交通擁擠的反向波蔓延到隧道內(nèi)的交通流所引起的擁擠狀態(tài)。通過隧道內(nèi)外分布的車輛檢測器對交通量、平均車速、占有率、車頭距等參數(shù)進(jìn)行檢測,結(jié)合洞內(nèi)監(jiān)視攝像機(jī)判斷隧道是否發(fā)生交通堵塞、交通擁擠及狀況和程度;通過CO/VI檢測確定洞內(nèi)CO含量是否超限等,并根據(jù)判斷結(jié)果把交通擁擠分為兩個層次,分別提出相應(yīng)的誘導(dǎo)策略。逆向波傳遞到洞內(nèi)交通流,導(dǎo)致隧道內(nèi)車流量過大。此時風(fēng)機(jī)全部開啟持續(xù)時間已超過15min,洞內(nèi)CO檢測器檢測C0濃度值仍達(dá)到300ppm。其控制策略:首先考慮關(guān)閉一條行車道,限制駛?cè)虢煌浚瑴p少洞內(nèi)廢氣的排放積累。經(jīng)過充分通風(fēng)換氣,使有害氣體降到正常指標(biāo)后再開放雙車道。若有害氣體濃度仍然很高,則考慮關(guān)閉整個隧道單洞,對隧道內(nèi)受阻車輛進(jìn)行橫洞誘導(dǎo)處理。為了避免車輛通過橫洞時與另一隧道行駛的車輛發(fā)生沖突,在疏散前暫時關(guān)閉另一隧道的超車道。待洞內(nèi)車輛疏導(dǎo)完畢,將另一隧洞改為雙向行駛,在洞外可變信息板顯示分流行車路線,并通過可變限速標(biāo)志顯示合理的限制速度。
(三)事故狀態(tài)
隧道內(nèi)事故主要包括車輛碰撞、火災(zāi)等。事故狀態(tài)就阻塞車道數(shù)目而言,包括阻塞單個車道和阻塞雙車道;就同一時段內(nèi)發(fā)生異常的數(shù)量而言,可以分為單點異常和多點異常。根據(jù)事故發(fā)生位置和數(shù)量的不同,其誘導(dǎo)方案也有很大區(qū)別。下面根據(jù)同一時段內(nèi)發(fā)生異常的數(shù)量,針對不同的異常發(fā)生位置和阻塞車道數(shù)量提出相應(yīng)的控制策略。單點事故阻塞單個車道時,誘導(dǎo)只需通過車道指示器關(guān)閉事故點上游車道,一般無需開啟車行橫洞,也無需關(guān)閉單洞。洞內(nèi)外可變信息板顯示事故狀態(tài),引起通行車輛注意,并通過可變限速標(biāo)志進(jìn)行限速,使阻塞區(qū)車輛換道繞行通過阻塞區(qū),待事故解決完畢,恢復(fù)通行。如果兩事故發(fā)生在同一隧道單洞,同時阻塞單一車道(行車道或超車道)或阻塞非同一位置不同車道。此時首先關(guān)閉單洞,通過可變信息板進(jìn)行事故提示,引起駕駛員的注意,并通過可變限速標(biāo)志對阻塞車輛速度進(jìn)行限制,無需開啟車行橫洞,通過車道指示器誘導(dǎo)洞內(nèi)阻塞車輛繞行事故點駛離隧道。
三、結(jié)束語
要保障公路隧道的安全暢通,需要根據(jù)隧道的交通流、運(yùn)營狀態(tài),對隧道機(jī)電設(shè)施動態(tài)地采取不同的控制與誘導(dǎo)方式,制定合理的交通控制策略,引導(dǎo)車輛以最佳方式駛離隧道,保證行車安全,提高隧道的通行能力。
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