王定德

甘肅省酒泉公路事業(yè)發(fā)展中心 甘肅 酒泉 735000

近些年高速公路養(yǎng)護維修管理觀念創(chuàng)新，但是管理方法滯后，高速公路養(yǎng)護維修期間的事故風險排除不理想?；诖耍哟髮Ω咚俟佛B(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)行車速度控制研究力度，尋找更科學(xué)有效的行車速度控制方法，為高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)工作開展提供參考。

1 高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)行車速度控制必要性

1.1 降低高速公路維修作業(yè)區(qū)域事故率

高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)行車速度控制，是降低事故率的關(guān)鍵所在。通過對近些年高速公路維修作業(yè)區(qū)域事故情況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，速度控制不當引起的概率為45%，施工操作不當引起的事故率為19%，其他因素引起概率為36%，詳見圖1。

圖1 高速公路維修作業(yè)區(qū)域事故發(fā)生率示意圖

以下對某高速路段近半年維修作業(yè)區(qū)域安全事故發(fā)生情況進行整理，其中多起為車速控制不到位造成。2023年1月15日，該高速路段部分區(qū)域出現(xiàn)裂縫，維修團隊著手對該區(qū)域展開維修。距離維修區(qū)域1km位置，出現(xiàn)單車沖破隔離護欄撞擊養(yǎng)護人員事故，導(dǎo)致正在作業(yè)的多名養(yǎng)護人員受傷，3人死亡。2023年3月2日，保潔人員正常對高速公路進行保潔作業(yè)，一輛急速行駛的轎車與保潔施工車相撞，事故造成1人死亡2人重傷。2023年3月28日，高速公路1523km+5m位置正在施工作業(yè)，一輛重型半掛車與施工現(xiàn)場專項作業(yè)車碰撞，因為半掛車慣性移動，相繼造成三車相撞，事故3人重傷、2人死亡。2023年5月15日，高速公路33km+200m位置，輕型普通貨車與道路養(yǎng)護工作人員相撞，事故1人重傷，3人輕傷。同月31日一輛小型轎車行駛途中沖入緩沖區(qū)，并與道路維修施工車輛碰撞，導(dǎo)致3名施工人員受傷。高速公路管理中，車輛速度控制始終是事故控制的主要原因，加上養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)域?qū)π熊嚄l件造成影響，道路變窄、交通限流等，若不能科學(xué)控制行車速度，必然會增加事故發(fā)生風險，因此養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)域行車速度控制是降低高速公路維修作業(yè)區(qū)域事故的必然選擇。

1.2 科學(xué)緩解高速公路交通堵塞壓力

高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)域行車速度控制，對高速公路交通堵塞壓力緩解有重要作用。高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)，必然會影響到高速公路正常通行，導(dǎo)致高速公路通行車道減少[1]。表1是對某高速公路現(xiàn)場維修作業(yè)通行能力變化統(tǒng)計，結(jié)合表1發(fā)現(xiàn)，高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)域，通行率明顯下降，并且會隨著封閉車道數(shù)量的變化而變化。由此可以看出，高速公路維修養(yǎng)護作業(yè)區(qū)域?qū)儆诘缆吠ㄐ性凇捌款i”區(qū)域。

表1 某高速公路現(xiàn)場維修作業(yè)通行能力變化統(tǒng)計

與此同時，通過對交通流理論研究以及高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)域速度、流量變化觀察，道路的通行能力主要由速度與車流量決定，若行車速度提高，必然會波及車流量變化。對于高速公路的“瓶頸”區(qū)域，如養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)域，若不能科學(xué)控制行車速度，會導(dǎo)致車流行駛緩慢與過度堵塞，車流排凈不及時，車流排隊時長增加，甚至?xí)窟B到作業(yè)區(qū)域的上流道路[2]?？茖W(xué)地控制行車速度，保證車流及時排凈，縮短交通堵塞時長，才能夠有效挽回交通損失。

2 高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)行車速度影響因素

高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)行車速度的科學(xué)控制，必須明確其影響因素，這樣才能制定更完善、科學(xué)的控制方案，提高高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)的作業(yè)與行車安全。養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)的行車速度控制，必須著重注意兩方面，其一是道路條件；其二是交通條件。以下分別對這兩個條件因素進行詳細分析：

2.1 道路條件

道路條件與車輛速度的控制關(guān)系，第一需依據(jù)車道寬度進行設(shè)計，第二需實時了解路面狀況。高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)，必然會設(shè)置路障等保護設(shè)施，道路寬度因此變窄，行車速度也需做出調(diào)整[3]。為保證養(yǎng)護維修作業(yè)的順利完成與行車安全，必須在作業(yè)區(qū)域的進出口位置、道路交叉口位置對行車道路寬度適當縮小，并設(shè)置警示牌，以此去提醒駕駛?cè)思皶r減速、安全通行。作業(yè)區(qū)域及上下方路段路面狀況提前勘察，尤其是平整度、穩(wěn)定性等，這些都會速度控制息息相關(guān)。適當對路面平整度進行調(diào)整，如增設(shè)路障，將路面振動、顛簸等增加，以此讓駕駛?cè)藛T被迫降速。

2.2 交通條件

高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)行車速度控制還受到交通條件的影響。結(jié)合高速公路實際情況與交通條件，制定適配的行車速度控制策略，這樣才能有效提高交通管理質(zhì)量，并保證高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)的施工與行車安全[4]。

3 高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)行車速度控制優(yōu)化策略

高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)是延長公路使用壽命，保證高速公路行車安全，排除質(zhì)量問題的基礎(chǔ)，結(jié)合高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)行車控制實際情況，對作業(yè)區(qū)通行能力與修正系數(shù)等明確，為優(yōu)化策略制定提供依據(jù)。

3.1 養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)通行能力計算

高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)行車速度的科學(xué)控制，必須以通行能力為基礎(chǔ)展開，目前高速公路作業(yè)區(qū)通行能力的計算，包括多個影響因素，如封閉車道數(shù)、坡度以及交通量等[5]。具體計算公式如下：

計算公式中對基本通行能力，即CC、車道寬度影響修正系數(shù)，即fW、大型車影響修正系數(shù)，即fHV、坡度影響修正系數(shù)，即fP等進行整理計算，隨即得到作業(yè)區(qū)通行能力，即CWZ。

3.2 養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)通行能力修正系數(shù)

針對作業(yè)區(qū)封閉車道數(shù)量，對基本的通行能力進行計算。構(gòu)建以通行能力為中心的VISSIM模型，并應(yīng)用數(shù)據(jù)檢測器對作業(yè)區(qū)通行能力各項指標進行檢測[6]。對不同車道封閉下交通量的變化實時考察基礎(chǔ)上，還需要對擁擠條件下交通量的變化與通行能力等進行分析。此次研究中，針對某高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)組織試驗，選定單向2車道路段，將1車道封閉，車流量不同變化條件下交通量變化詳見表2（注：試驗數(shù)據(jù)以每小時交通量為主）。結(jié)合表2發(fā)現(xiàn)，該路段每小時車流量≥2000輛情況下，養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)出現(xiàn)明顯擁擠。車流量為±1862輛期間作業(yè)區(qū)已達到小時流量最大值，因此針對該路段交通與道路條件，基本通行能力平均值為1862輛/h。

表2 車流量不同變化條件下交通量變化

隨后對該高速公路單向3、4車道路段區(qū)域組織試驗，實驗結(jié)果見表3。結(jié)合表3可以發(fā)現(xiàn)，3、4車道并且大車與坡度分別為0%的交通條件下，最大小時交通量平均值為1812輛。

表3 封閉不同車道條件下最大小時交通量變化（輛/h）

養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)大車率條件差異背景下，交通量同樣會出現(xiàn)波動，具體數(shù)據(jù)詳見表4。結(jié)合表4可以發(fā)現(xiàn)，若高速公路作業(yè)區(qū)的交通流量≤通行能力期間，大車率并不會影響到作業(yè)區(qū)交通通行，若作業(yè)區(qū)交通流量＞通行能力期間，大車率對道路通行能力有明顯影響，即大車率越高，道路的通行能力下降明顯。在此基礎(chǔ)上，客觀分析養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)不同流量條件下交通量的變化，得到道路擁擠條件下最大小時交通量，隨后對作業(yè)區(qū)在大車率變化條件下通行能力折減情況，詳見表5。

表4 作業(yè)區(qū)不同大車率條件下最大小時交通量（%）

表5 作業(yè)區(qū)大車率變化條件下通行能力折減

3.3 養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)通行能力限速處理

3.3.1 計算行車速度控制期望值

結(jié)合高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)行車速度控制需求與通行能力計算等，以交通量最大值為依據(jù)，設(shè)定行車臨界速度，確保行車安全與交通通順。具體模型如下：

基于模型特點，科學(xué)梳理速度、流量關(guān)系，即：

速度密度模型計算中，解條件如下：

計算公式中，主要包括交通流量，即Q；空間平均車速，即V；暢行速度，即Vf；阻塞密度，即Kj；平均車流密度，即K。

根據(jù)計算獲得高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)行車速度控制的期望值，根據(jù)期望值去靈活調(diào)整交通量，科學(xué)規(guī)避車流紊亂問題，并緩解車輛擁擠情況，提高行車安全。

3.3.2 設(shè)置養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)交通標志牌

計算行車速度控制期望值，為養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)行車速度控制提供依據(jù)的同時，還需要及時設(shè)置交通標志牌，引導(dǎo)駕駛?cè)藛T合理調(diào)整行駛速度。當然因為高速公路行駛速度快，交通標志必須重復(fù)設(shè)置，否則無法吸引駕駛?cè)藛T的注意。對此，高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)會重復(fù)設(shè)置交通標志牌，每個交通標志牌的間隔為250m，以此去激發(fā)交通標志牌指令作用[7]。不僅如此，還可以采取組合標志設(shè)置的方式，強化標志警醒作用，順利傳達標志信息。部分復(fù)雜路段還可以增設(shè)機械旗手，搭配組合式交通標志牌，去提高行車速度控制效果。

3.3.3 養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)安裝雷達報警器

雷達報警器的安裝，是高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)行車速度控制的重要方式，是科學(xué)技術(shù)有效滲透的體現(xiàn)。雷達報警器有效整合微波頻率段，并以電子雷達系統(tǒng)為載體實時傳遞交通信息。若超出規(guī)定行駛速度，雷達報警器會迅速發(fā)出預(yù)警，提醒駕駛?cè)藛T適當降低速度。雷達報警器包含探測裝置，安裝操作靈活，并且適應(yīng)性強，可根據(jù)高速公路具體情況科學(xué)調(diào)整。不僅如此，雷達報警器還能夠輔助交警對交通安全進行監(jiān)測。

3.3.4 安裝速度追蹤顯示屏與視覺限速標線

速度追蹤顯示屏已成為高速公路養(yǎng)護維修作業(yè)區(qū)行車速度控制的重要工具，目前速度追蹤顯示屏已完成多次升級，并融入大數(shù)據(jù)技術(shù)。雷達測速系統(tǒng)覆蓋范圍更廣，反應(yīng)更靈敏，實時上傳追蹤信息，根據(jù)超速情況自動調(diào)節(jié)車速等。視覺限速標線的應(yīng)用，主要從視覺效應(yīng)角度出發(fā)，幫助司機認識到行駛速度的變化，并自覺降低行車速度。

4 結(jié)束語

綜上所述，為制定更完善的行車速度控制策略，必須對道路條件、交通條件在作業(yè)區(qū)行車速度控制中的影響深層次梳理，并構(gòu)建速度密度模型，計算行車速度控制的期望值等，在此基礎(chǔ)上，取得更理想的行車速度控制效果。