高速公路施工路段通行能力評估指標(biāo)研究

熊師遠(yuǎn) 江俊翔 姜容

摘要：四車道高速公路施工路段通行能力影響因素復(fù)雜，現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)利用交通量飽和度來評估高速公路施工路段的通行能力，而交通飽和度未考慮其他相關(guān)因素的影響。文章為完善高速公路施工路段通行能力評估指標(biāo)體系，分析交通量及交通組成、道路線性指標(biāo)、運(yùn)行速度、相鄰路段速度差、交通組織方案及惡劣天氣對施工路段通行能力的影響，確定施工路段實際通行能力評估指標(biāo)體系及評估標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)相關(guān)資料確定各影響因素在不同情況下的修正系數(shù)。同時，結(jié)合工程實例利用施工路段通行能力評估指標(biāo)體系，評估其日常及重大節(jié)假日服務(wù)水平等級，分析現(xiàn)場交通組織存在的問題，指導(dǎo)完善交通組織方案及應(yīng)急救援預(yù)案。

關(guān)鍵詞：施工路段;通行能力;修正系數(shù);評估指標(biāo)

0 引言

由于影響施工路段通行能力的因素繁多復(fù)雜，確定施工路段通行能力的評估指標(biāo)體系難度較大?，F(xiàn)有規(guī)范中主要利用交通量飽和度來評估高速公路施工路段的通行能力，但交通飽和度只考慮交通量、交通組成、駕駛?cè)丝傮w特征、路側(cè)干擾因素的影響。而目前道路線形指標(biāo)、速度差、不同交通組織路側(cè)干擾等級、惡劣天氣、臨時安全設(shè)施等因素對高速公路施工路段的通行能力影響也較明顯[1]。

運(yùn)行速度預(yù)測模型作為公路幾何設(shè)計、環(huán)境、車輛性能以及駕駛?cè)松?、心理等多方面綜合作用的表現(xiàn)[2]，通過相鄰路段運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性及評價標(biāo)準(zhǔn)，分析對通行能力影響的修正系數(shù)。

本文針對雙向四車道高速公路施工路段采取不同交通組織方式，優(yōu)化其不同交通組織方案對應(yīng)的路側(cè)凈區(qū)寬度、臨時交通安全設(shè)施對施工路段通行能力的修正系數(shù)。

1 通行能力影響因素分析

高速公路施工道路通行能力的因素主要包括：交通量、貨車組成、駕駛?cè)颂卣?、車道寬度、路?cè)凈寬、開放車道數(shù)量、運(yùn)行速度、惡劣天氣、道路線形指標(biāo)、施工區(qū)設(shè)置、臨時安全設(shè)施等[3]。通過對各因素歸納匯總，主要對交通量及交通組成、道路線形指標(biāo)、運(yùn)行速度、交通組織方案、惡劣天氣等主要因素進(jìn)行分析。

1.1 交通量及交通組成

交通流飽和度隨道路交通量變大而增高，通行能力隨之下降。交通量飽和度與交通流狀況及事故率如圖1所示。

施工路段各種類型車輛的性能和速度都存在很大差異，在大型車輛加減速和變換車道過程中車輛間的相互干擾增加，導(dǎo)致通行能力下降[4]。

1.2 道路線形指標(biāo)

小半徑圓曲線段容易向外側(cè)滑和傾翻，降低了車輛的穩(wěn)定性和安全度，同時前方視距縮短的影響，可能導(dǎo)致車輛通行能力下降。

大型車輛在陡坡路段易出現(xiàn)上坡熄火，下坡剎車失靈的情況。高速公路施工路段通常為單車道通行，其通行速度由大貨車行車速度決定。

1.3 運(yùn)行速度

施工區(qū)交通環(huán)境復(fù)雜，當(dāng)行車道變少，車輛強(qiáng)制合流時，車速差偏大。半幅通行利用中央分隔帶開口段，車速明顯下降[5]。

大型車與拖掛車加減速比小汽車慢，車速差較大。施工區(qū)同一路段，一般為單向單車道行駛，施工路段的運(yùn)行速度由大貨車的速度決定。

根據(jù)相關(guān)事故數(shù)據(jù)分析，相鄰路段速度差>20 km/h的事故率比速度差在10～20 km/h的事故率高2倍，比速度差<10 km/h的事故率高6倍。

1.4 惡劣天氣

大風(fēng)、暴雨、大霧等惡劣天氣下，對道路狀況、車輛性能、駕駛?cè)松硇睦矸磻?yīng)等均有不良影響，導(dǎo)致施工路段通行能力下降、增加行車安全風(fēng)險，造成交通事故（如圖2所示）。

1.5 交通組織方案

高速公路施工作業(yè)區(qū)一般采用單向外側(cè)車道封閉、單向內(nèi)側(cè)車道封閉、半幅封閉。封閉部分車道后路側(cè)凈區(qū)寬度減小及路側(cè)干擾等級增加，導(dǎo)致其他車道交通量驟然增加，交通流狀態(tài)處于穩(wěn)定流和擁堵流之間。

施工作業(yè)控制區(qū)布置及臨時交通安全設(shè)施存在缺陷，交通管制方案不合理，導(dǎo)致車輛頻繁改道，或交通安全設(shè)施對車流引導(dǎo)、隔離效果較差，影響施工路段車輛通行能力[6]。

2 通行能力評估指標(biāo)

2.1 實際通行能力評估指標(biāo)體系

2.4 惡劣天氣修正系數(shù)

主要考慮降雨、強(qiáng)風(fēng)、大霧等因素對臨時交通安全設(shè)施和行車環(huán)境造成的影響，見表4。

2.5 臨時安全設(shè)施修正系數(shù)

主要考慮各作業(yè)區(qū)安全設(shè)施的完整性及對破損的安全設(shè)施的修復(fù)情況，見表5。

3 工程實例

3.1 項目簡介

某高速公路標(biāo)準(zhǔn)為雙向四車道，設(shè)計速度為100 km/h，施工路段圓曲線最小半徑為1 500 m，最大縱坡為3.5%（1處）。施工區(qū)域采用半幅封閉半幅通車交通組織方案，作業(yè)區(qū)長度為3 km，限速60 km/h，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求設(shè)置完善的安全設(shè)施。該地區(qū)氣候環(huán)境一般，可能影響通行能力，但不顯著。

（1）運(yùn)行速度

利用緯地公路路線安全性分析系統(tǒng)軟件，主要分析施工路段的貨車運(yùn)行速度及相鄰路段線形協(xié)調(diào)性，存在3處線形協(xié)調(diào)性不良路段，為中央分隔帶、車道轉(zhuǎn)換及大縱坡路段，如表7所示。

（2）交通量

根據(jù)施工路段管養(yǎng)單位提供的日常及重大節(jié)假日交通量數(shù)據(jù)及車輛類型，中、大型車所占比例約為40%，折算出施工路段日常及重大節(jié)假日的交通量。

日常正向、反向交通量分別為1 036 pcu/（h·ln）、1 088 pcu/（h·ln）;重大節(jié)假日正向、反向交通量分別為1 902 pcu/（h·ln）、2 201 pcu/（h·ln）。

3.2 通行能力評估

施工路段通行能力的評估指標(biāo)及修正系數(shù)的取值如表8所示。

根據(jù)高速公路服務(wù)水平分級表，本項目施工路段日常服務(wù)水平等級均為四級，滿足規(guī)范要求。重大節(jié)假日期間，由于車流量劇增，服務(wù)水平等級均為六級。為保證客車通行，可分流部分貨車，提前通過媒體發(fā)布消息，并設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)志、標(biāo)識。同時，制定完善的應(yīng)急救援預(yù)案，保證施工路段正常通行。

4 結(jié)語

本文在現(xiàn)行規(guī)范的基礎(chǔ)上，增加運(yùn)行速度、相鄰路段速度協(xié)調(diào)性、不同交通組織方式的路側(cè)干擾等級、惡劣天氣及臨時安全設(shè)施對四車道高速公路施工路段的通行能力分析及評估指標(biāo)修正系數(shù)，可反映施工路段的實際交通狀況及可能誘發(fā)的事故，突出現(xiàn)場交通組織的重點及難點，指導(dǎo)完善交通組織方案及應(yīng)急救援預(yù)案。

參考文獻(xiàn)：

[1]祁文潔.四車道高速公路典型施工作業(yè)區(qū)道路通行能力研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2013.

[2]楊 陽.基于運(yùn)行車速的高速公路交通安全性能研究[D].長沙：湖南大學(xué)，2012.

[3]李 耘.高速公路施工區(qū)交通流特性與安全風(fēng)險分析[D].西安：長安大學(xué)，2014.

[4]李永義.高速公路施工路段交通組織方案設(shè)計與評價研究[D].南京：東南大學(xué)，2006.

[5]梁 坤，鐘勇強(qiáng).改擴(kuò)建高速公路基本路段通行能力研究[J].道路工程，2009（12）：36-39.

[6]吳 彪，許洪國，戴彤焱.高速公路施工區(qū)行車安全影響因素辨識方法的比較研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報（交通科學(xué)與工程版），2011，35（1）：95-100.