周永強

甘肅圓峰交通工程有限公司,甘肅 蘭州 730000

0 引言

高速公路施工作業(yè)過程中,因部分車道封閉,車輛行駛速度、通行能力下降,所以交通事故發(fā)生概率較高[1]。施工作業(yè)區(qū)屬于高速公路的瓶頸路段,是交通安全事故易發(fā)路段,車速是衡量車輛運行狀態(tài)的重要指標(biāo)[2],因此,通過分析車速分布特征,便可確定合理的行駛速度,有利于提升施工作業(yè)區(qū)的通行能力,降低交通事故發(fā)生概率[3]。

1 工程概況

以某高速公路施工作業(yè)區(qū)為研究對象,該高速公路全長324 km,該高速公路部分路段中,小客車限制車速是120 km/h,大客車限制車速是100 km/h,大貨車限制車速是80 km/h。

利用MetroCount 5600車輛分型統(tǒng)計系統(tǒng),采集高速公路施工作業(yè)區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù),用于后續(xù)車速分布特征的分析[4]。利用MetroCount 5600車輛分型統(tǒng)計系統(tǒng),將車輛劃分成2種類型,分別是小型車與大型車[5];通過SPSS統(tǒng)計分析軟件,對采集的高速公路施工作業(yè)區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù)進行處理,處理后的高速公路施工作業(yè)區(qū)車速統(tǒng)計參數(shù)如表1所示。

表1 車速統(tǒng)計參數(shù)

2 車速分布特征

高速公路施工作業(yè)區(qū)內(nèi)共包含3個交通控制區(qū)域,分別是警告區(qū)、過渡區(qū)與工作區(qū)[6],分析各交通控制區(qū)域內(nèi),小型車與大型車的車速累積分布情況,車速累積分布情況如圖1所示。

圖1 小型車與大型車車速累積分布情況

由圖1(a)可知,在3個交通控制區(qū)域內(nèi),小型車的車速累積分布曲線均在累積頻率85%左右趨于平緩,因此,以85%為車速為小型車的車速特征點。

由圖1(b)可知,在3個交通控制區(qū)域內(nèi),大型車的車速累積分布曲線也均在累積頻率85%左右趨于平緩,因此,同樣以85%為車速為大型車的車速特征點。

以85%位車速為車速特征點時,不同交通控制區(qū)域內(nèi),小型車與大型車的運行速度如表2所示。

表2 小型車與大型車的運行速度

根據(jù)表2可知,當(dāng)小型車依次通過警告區(qū)、過渡區(qū)與工作區(qū)時,其運行速度不斷下降,由119.2 km/h下降至78.5 km/h,小型車經(jīng)過警告區(qū)、過渡區(qū)與工作區(qū)的限制車速分別為100、80、70 km/h,因此,小型車在經(jīng)過不同交通控制區(qū)域時,其行駛速度均超過了限制車速。當(dāng)大型車依次通過警告區(qū)、過渡區(qū)與工作區(qū)時,其運行速度也不斷下降,由116.3 km/h下降至79.4 km/h,大型車經(jīng)過警告區(qū)、過渡區(qū)與工作區(qū)的限制車速分別是100、80、70 km/h,因此,大型車在經(jīng)過不同交通控制區(qū)域時,其行駛速度均超過了限制車速。

3 高速公路施工作業(yè)區(qū)限速方案制定

通過分析高速公路施工作業(yè)區(qū)車速分布特征,制定7個限速方案,如表3所示。

表3 不同交通控制區(qū)域的限速方案

利用高速公路施工作業(yè)區(qū)仿真模型,分析應(yīng)用7個限速方案后,高速公路施工作業(yè)區(qū)的等效最小安全距離(minimum safety distance equation,MSDE)與碰撞時間(time to collision,TTC),在7個限速方案中,選擇最佳的限速方案,MSDE分析結(jié)果如表4所示,TTC分析結(jié)果如表5所示。

表4 MSDE分析結(jié)果 單位:m

表5 TTC分析結(jié)果

由表4可知,不同的施工作業(yè)區(qū)長度時,7個限速方案的MSDE值差距較小,且各方案的MSDE值均呈先下降,后上升的趨勢,當(dāng)施工作業(yè)區(qū)長度為400 m時,各方案的MSDE值均降至最低,方案1～7的最低MSDE值分別是150、173、209、184、193、185、132 m,其中,方案3的MSDE值最高,其次是方案5,方案7的MSDE值最低,即:方案3的應(yīng)用效果最佳,施工作業(yè)區(qū)車輛行駛的安全性最高;方案7的應(yīng)用效果最差,施工作業(yè)區(qū)車輛行駛的安全性最低。

由表5可知,隨著施工作業(yè)區(qū)長度的延長,各方案TTC的變化趨勢基本一致,即均呈上升趨勢,由車速分布特征可知,車輛經(jīng)過3個交通控制區(qū)域時,車速呈現(xiàn)下降趨勢,因此,TTC值會不斷上升。當(dāng)施工作業(yè)區(qū)長度為700 m時,各方案的TTC均達到最高值,分別是14.75、16.07、15.51、15.69、17.05、15.24、15.73 s。在不同施工作業(yè)區(qū)長度時,方案5的TTC均高于其他方案,其次是方案2,方案5與方案2在各施工作業(yè)區(qū)長度時的TTC均大于6 s,說明應(yīng)用這2個方案后,施工作業(yè)區(qū)內(nèi)均無沖突情況。綜合分析可知,最佳的限速方案為方案5,其次是方案2。

各限速方案的對比分析結(jié)果如表6所示。

表6 各限速方案的對比結(jié)果

由表6可知,對于MSDE值來說,方案3最佳,其次是方案5;對于TTC值來說,方案5最佳,其次是方案2。綜合分析可知,以方案5為最佳的限速方案,應(yīng)用方案5后,高速公路施工作業(yè)區(qū)的MSDE值較高、TTC值最高,此時,施工作業(yè)區(qū)的車輛行駛安全性較高。

4 結(jié)論

影響高速公路施工作業(yè)區(qū)車輛行駛安全的影響因素較多,因此需要研究高速公路施工作業(yè)區(qū)車速分布特征,并制定限速方案,降低施工作業(yè)區(qū)的交通事故發(fā)生概率。研究結(jié)果表明:以設(shè)置2個限速標(biāo)志為例,小型車第1限速值是90 km/h、大型車第1限速值是80 km/h、小型車第2限速值是70 km/h、大型車第2限速值是60 km/h的限速方案,為最佳限速方案,此時的MSDE值為193 m,TTC值為17.05 s。