姜英田

(遼寧省交通科學研究院有限責任公司 沈陽市 110015)

1 交通組織措施原則

在充分調(diào)研施工作業(yè)區(qū)域交通流特點的基礎上，充分結(jié)合相關(guān)標準規(guī)范，是制定交通組織方案的基本原則。主要目的為通過應用交通管制措施及交通疏導措施，在確保安全的前提下，提升車輛通行的流暢度[1]。對于高速公路維修養(yǎng)護工程，需要注意的原則主要包括：

1.1 施工前期原則

(1)經(jīng)濟性原則。在制定交通組織方案時，確保方案中各項措施的實用性，在保證所需求功能的基礎上，降低整體方案的成本。

(2)效率優(yōu)先原則。交通組織方案的制定要充分兼顧作業(yè)區(qū)域車輛運行效率。

(3)方案適用性原則。交通組織措施的制定應充分以作業(yè)區(qū)域道路條件以及交通流運行情況作為基礎，不同的維修養(yǎng)護工程遵循不同的方案，嚴禁“一刀切”。

1.2 施工過程中的原則

(1)方案一致性原則。對于制定好的交通組織措施，在施工過程中要嚴格參照執(zhí)行，不同區(qū)域的交通組織措施要保持一致性，以防止駕駛員辨認困難。

(2)安全性原則。安全性原則一方面是要確保車輛的通行安全，另一方面也要確保施工作業(yè)人員及各安全設施的安全，避免由于安全設施的應用，增加了新的風險點。

1.3 施工結(jié)束后原則

現(xiàn)場及時恢復原則。在作業(yè)區(qū)域施工結(jié)束后，應當及時安排作業(yè)人員，依照相關(guān)流程，拆除相關(guān)交通組織標志等，將道路恢復原樣。

2 作業(yè)區(qū)空間布局分析

按照《公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程》(JTG H30—2015)的規(guī)定，作業(yè)區(qū)分為警告區(qū)、上游過渡區(qū)、作業(yè)區(qū)、下游過渡區(qū)、終止區(qū)，本研究對不同區(qū)域空間布局進行研究。

2.1 警告區(qū)長度確定

根據(jù)《公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程》(JTG H30—2015)，警告區(qū)的長度計算方法如式(1)。

S=S1+S2+S3

(1)

式中：S為警告區(qū)長度；S1為車輛從減速至達到最終限速值所行駛距離；S2為相鄰車輛最小安全距離；S3為車輛排隊長度。

警告區(qū)布設逐級限速標志，相鄰限速標志間距不應小于200m，S1的計算如式(2)。

(2)

式中：vxq、vxh分別為車輛正常行駛以及限速狀態(tài)下的行駛速度(km/h)。

S2是以速度vxh行駛的車輛，為保證前方車輛不發(fā)生碰撞，與前方車輛的最小安全距離，計算公式如式(3)。

(3)

式中:t為駕駛員反應時間，一般在2.5s左右；φ為道路縱向摩阻系數(shù)，在0.29與0.44之間；i為道路縱坡系數(shù)；g為重力加速度值。

S3是警告區(qū)車輛排隊長度，取值如表1所示。

表1 S3取值表

2.2 上游過渡區(qū)長度確定

根據(jù)《道路交通標志和標線》(GB 5768-2)，上游過渡區(qū)的計算方法如公式(4)。

(4)

式中:Lt為上游過渡區(qū)長度(m)；W為封閉車道寬度(m)；v為車輛行駛速度(km/h)。

當車輛通過上游過渡區(qū)時，一種情形是車輛經(jīng)過封閉的車道然后再變換到正常的行駛車道上，上游過渡區(qū)最小長度為公式(4)計算結(jié)果取整，如表2；另一種情形是通過封閉硬路肩讓車輛通過上游過渡區(qū)，隨即通過硬路肩進入緩沖區(qū)時，上游過渡區(qū)的最小長度為式(4)的計算結(jié)果值半數(shù)，如表3。

表2 上游過渡區(qū)(封閉車道)的最小長度Lt

表3 上游過渡區(qū)(封閉硬路肩)的最小長度Lt

2.3 緩沖區(qū)長度確定

緩沖區(qū)的設置，能夠保證交通流平穩(wěn)運行，促進車輛平穩(wěn)進入工作區(qū)，計算公式如式(5)。

(5)

式中：t、g、φ、i的含義同式(3)。

2.4 作業(yè)區(qū)長度確定

《公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程》(JTG H30—2015)對養(yǎng)護維修作業(yè)控制區(qū)的長度進行了規(guī)定，但針對維修養(yǎng)護工程，對于施工區(qū)最大的長度以及相鄰施工區(qū)域的距離未提及，而作業(yè)區(qū)的長度對段落交通運行效率以及運行安全具有顯著影響，因此需要對作業(yè)區(qū)的路段布局進行研究。

2.4.1施工區(qū)最大長度

通過對沈山高速公路交通特性分析，沈山高速公路全年日間高峰小時交通流量基本在900～1800pcu/h之間，貨車比例在50%左右，研究當交通流量為300pcu/h/ln、400pcu/h/ln、500pcu/h/ln、600pcu/h/ln時，貨車比例占50%時，未設置封閉區(qū)及設置不同長度封閉區(qū)情形下，交通流延誤情況。

(1)未設置封閉作業(yè)區(qū)時，不同交通流量交通流延誤如圖1所示。

圖1 未設置作業(yè)區(qū)不同交通流量交通流延誤

(2)設置封閉作業(yè)區(qū)時，不同交通流量交通流延誤：

通過仿真單向三車道封閉外側(cè)一車道，內(nèi)側(cè)兩車道通行這種具有代表性的作業(yè)區(qū)形式，研究當封閉作業(yè)區(qū)為500m時，封閉作業(yè)區(qū)為1km時，及封閉作業(yè)區(qū)為2km時，不同交通流量的交通流延誤如圖2所示。

圖2 設置作業(yè)區(qū)不同交通流量交通流延誤

在美國道路服務水平定義中，當交通流延誤小于等于45s時，交通流符合C級服務水平，為研究在施工區(qū)不同長度下，路段交通流量均能維持在C級服務水平以上，對不同施工區(qū)長度可接受最大交通流量進行分析。

(3)對未設置封閉作業(yè)區(qū)及設置封閉作業(yè)的不同交通流延誤進行分析，結(jié)論如下：

①在未建立封閉區(qū)情況下，當交通流量在550pcu/h/ln以下情形下，路段可保持C級以上服務水平。

②封閉區(qū)的建立，會導致區(qū)域內(nèi)交通流延誤增加，當封閉區(qū)長度固定時，隨著交通流量的增加，交通流延誤上升幅度增加。

③當作業(yè)區(qū)長度為500m時，交通流量在480pcu/h/ln以下時，路段可保持C級以上服務水平。

④當作業(yè)區(qū)在1km時，當交通流量大于430pcu/h/ln時，路段服務水平在C級以下。

⑤當作業(yè)區(qū)在2km時，當交通流量大于350pcu/h/ln時，路段服務水平在C級以下。

針對作業(yè)區(qū)為2km時，研究通過限制貨車比例，進而保證路段服務水平在C級以上，提出貨車比的建議值如表4。

表4 貨車比限制建議值

2.4.2相鄰施工區(qū)的間距

對車道半幅封閉，借用對向車道行駛的封閉方式進行研究，當兩處施工點距離較近時，當下游作業(yè)面交通擁堵，會加劇對上游作業(yè)面的影響程度，所以需研究確定相鄰施工區(qū)的最小間距。

對于相鄰施工作業(yè)區(qū)，在間隔長度較小的情形下，通常有兩種設置方式，如圖3、圖4。

圖3 施工作業(yè)區(qū)分離車輛行駛路徑

圖4 施工作業(yè)區(qū)合并車輛行駛路徑

通過利用VISSIM軟件進行仿真，在兩種設置方式情形下，通過輸入較小交通流量以及接近飽和狀態(tài)下的交通流量，對施工作業(yè)區(qū)不同間距時的交通流延誤進行分析，結(jié)果如圖5。

圖5 半幅封閉半幅通行施工區(qū)不同間距交通流延誤

通過選取第一施工區(qū)上游警告標志起到第二施工區(qū)下游終止區(qū)范圍為數(shù)據(jù)采集區(qū)域，統(tǒng)計車輛在區(qū)域內(nèi)的延誤情況，分析如下：

(1)當交通量較小時，兩種作業(yè)模式的延誤不存在明顯差異，將兩個區(qū)域分隔開，車輛交通延誤相對較小。

(2)當交通流量接近通行能力時，當施工區(qū)間距大于6km時，兩種作業(yè)模式的延誤趨近于相同，但當施工區(qū)間距小于6km時，將兩個作業(yè)區(qū)合并，整個段落車輛的交通延誤相對更低。

2.5 下游過渡區(qū)

根據(jù)《公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程》(JTG H30—2015)，下游過渡區(qū)長度應大于30m，考慮到限速對下游過渡區(qū)長度的影響，根據(jù)上游過渡區(qū)長度建議值取值情況，得到下游過渡區(qū)的長度在限速值不同時的取值如表5。

表5 下游過渡區(qū)長度建議值

2.6 終止區(qū)

根據(jù)《公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程》(JTG H30—2015)，終止區(qū)長度應大于30m，考慮到限速對終止區(qū)長度的影響，得到終止區(qū)的長度在限速值不同時的取值如表6[2]。

表6 終止區(qū)長度建議值

3 交通組織措施建議

(1)完善臨時安全交通設施[3]

臨時安全設施的設計遵循“安全第一，預防為主”的原則，提前預告、誘導交通，能夠起到警示、隔離以及誘導等作用，保證行車安全。其設置以施工組織設計為基礎，服務于施工組織和交通組織。臨時安全設施的設置應全面利用原有設施，對于可以利用的，通過推移拆除、移位利用等方式，起到節(jié)約成本、保證資源充分利用的效果；在施工路段應避免標志功能缺失，確保標志設置充分、合理。

(2)完善應急預案

由于施工影響，施工作業(yè)區(qū)域內(nèi)交通流處于不穩(wěn)定狀態(tài)，因此需完善應急預案，并加強現(xiàn)場的應急保障措施。現(xiàn)場安排安全員加強安全管理，對于交通流量較大的路段，協(xié)調(diào)路政、交警等部門人員加強現(xiàn)場安全水平。

(3)加強對外宣傳工作

為做好對外宣傳以及信息提示工作，維修養(yǎng)護工程項目在作業(yè)前，應通過廣播、導航軟件、公眾號等媒體，以及主要入口處通過張貼公告等方式，向社會加強交通組織方案的宣傳，包括封閉作業(yè)區(qū)域時間安排、封閉路段以及其他管制措施。

4 結(jié)語

對高速公路維修養(yǎng)護工程交通組織原則進行了簡要介紹，重點對作業(yè)區(qū)空間布局、作業(yè)區(qū)限速模式進行了研究，為維修養(yǎng)護工程的實施提供理論參考，同時提出了交通組織保通方案措施的其他建議。