重特大事故下城市隧道交通分流管制研究

張洋洋

摘? 要：當(dāng)下社會(huì)，重特大事故頻發(fā)，快速的應(yīng)急反應(yīng)及精準(zhǔn)的管制措施是工程管理人員必備的基本素質(zhì)之一。城市隧道兩端一般均與互通匝道相連，交通環(huán)境較為復(fù)雜，是管理中的重點(diǎn)、難點(diǎn)。本文以鄭州京廣北路隧道交通分流管制為例，探索在重特大事故下城市隧道的應(yīng)急管制措施，旨在為工程管理人員提供應(yīng)對(duì)思路及參考。

關(guān)鍵詞：城市隧道;交通分流;應(yīng)急

1 背景

自2019年新冠疫情爆發(fā)以來，世界局勢(shì)呈更加復(fù)雜化發(fā)展，自然災(zāi)難更是層出不窮。從全球的氣候變暖、南極冰融，到國(guó)家級(jí)的澳大利亞叢林大火，再到城市級(jí)的鄭州7.20水災(zāi)，重特大事故愈發(fā)頻繁且影響巨大。新環(huán)境下，管理人員的快速響應(yīng)及有效的應(yīng)對(duì)策略無疑可以降低災(zāi)害的影響程度。以鄭州7.20水災(zāi)為例，鄭州境內(nèi)因?yàn)?zāi)難遇難292人，其中39人在地鐵、隧道等地下空間溺亡，顯然全把292人的遇難歸因于自然災(zāi)害并不恰當(dāng)，最起碼地下空間溺亡的39人則更多是人為因素，不及時(shí)的地鐵停運(yùn)、隧道交通管制直接導(dǎo)致了本可以避免的人員傷亡。此外，新冠疫情在我國(guó)仍時(shí)有爆發(fā)，道路的封閉及交通引導(dǎo)措施則變得更加重要，特別是城市隧道，一般進(jìn)出口均有互通匝道相連，其交通環(huán)境的復(fù)雜性決定了其交通引導(dǎo)的復(fù)雜性與重要性，對(duì)應(yīng)的相關(guān)研究則變得更加有意義?；诖耍疚囊脏嵵菥V北路隧道為例，對(duì)城市隧道交通分流管制給予相關(guān)研究。

2 交通分流管制分區(qū)劃分

目前，作業(yè)區(qū)的研究已經(jīng)較為成熟，通用的分區(qū)可劃分為警告區(qū)、上游過渡區(qū)、緩沖區(qū)（包括縱向緩沖區(qū)和橫向緩沖區(qū)）、工作區(qū)、下游過渡區(qū)、終止區(qū)6個(gè)分區(qū)[1]。如圖2-1所示。

警告區(qū)：是作業(yè)控制區(qū)六個(gè)分區(qū)中最重要的一個(gè)分區(qū)，其作用是通過設(shè)置的標(biāo)志，對(duì)處于正常行駛的車輛發(fā)布警告信息，提示前方有道路施工，使行車者注意交通變化情況，以便及時(shí)采取措施。

上游過渡區(qū)：位于警示區(qū)下游，其作用是通過設(shè)置道路施工標(biāo)志和局部封閉標(biāo)志，將接受過警示的車輛引入管制的行車路段內(nèi)，引導(dǎo)車輛改變行駛方向，變換車道。

緩沖區(qū)：可分為縱向緩沖區(qū)和橫向緩沖區(qū)?？v向緩沖區(qū)是過渡區(qū)到工作區(qū)之間一段空間，主要是提供一個(gè)緩沖路段，給失誤車輛有調(diào)整行車狀態(tài)的余地，避免發(fā)生更嚴(yán)重的事故，為行車者和施工人員提供緩沖保護(hù)。橫向緩沖區(qū)主要為工作區(qū)提供一個(gè)側(cè)向臨空面，起到行車區(qū)與工作區(qū)安全隔離的作用。

工作區(qū)：是養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)的工作場(chǎng)所，也是養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)人員工作、堆放建筑材料、停放施工設(shè)備的地方，車道與工作區(qū)之間必須設(shè)置隔離裝置;工作區(qū)還應(yīng)為工程車輛提供安全的進(jìn)出口。

下游過渡區(qū)：是解除斷面壓縮，恢復(fù)正常行駛的過渡區(qū)域，起導(dǎo)流作用，引導(dǎo)車輛改變行駛方向，變換車道，進(jìn)入正常的行駛車道。

終止區(qū)：位于施工區(qū)的末端，是解除交通管制的分界。

在管制中，根據(jù)事故大小可對(duì)隧道進(jìn)行半封閉或全封閉。半封閉又可分為單車道封閉和多車道封閉，全封閉又可分為單洞全封閉和雙洞全封閉。針對(duì)半封閉，作業(yè)區(qū)可以劃分為以上傳統(tǒng)的6大分區(qū)。針對(duì)全封閉，作業(yè)區(qū)可根據(jù)具體情況不設(shè)下游過渡區(qū)和終止區(qū)，重點(diǎn)則放在交通節(jié)點(diǎn)的有效控制和引導(dǎo)。

3 交通分流管制各類參數(shù)確定

3.1 作業(yè)區(qū)分區(qū)長(zhǎng)度確定

前述6大分區(qū)中，比較難確定的參數(shù)為警告區(qū)長(zhǎng)度和上游作業(yè)區(qū)長(zhǎng)度，現(xiàn)對(duì)此二者進(jìn)行分析論述如下：

警告區(qū)長(zhǎng)度S的取值受多種因素影響。其計(jì)算公式如公式3.1所示[2]。

V1：車輛駛向分流引導(dǎo)標(biāo)志時(shí)車速（km/h）

V2：車輛減速后的車速（km/h）

t1：讀完標(biāo)志中內(nèi)容需要的時(shí)間（s）

t2：讀完標(biāo)志內(nèi)容后采取措施前的反應(yīng)時(shí)間（s）

t3：車輛進(jìn)行一次變道需要的時(shí)間（s）

f：滾動(dòng)阻力系數(shù)

i：道路縱坡的坡度

φ：道路摩擦系數(shù)

4 案例—鄭州京廣北路隧道

鄭州京廣北路隧道是鄭州市京廣快速路的重要組成部分，位于鄭州市二七區(qū)，緊鄰鄭州火車站西廣場(chǎng)西側(cè)，南起隴?？焖俾纺蟼?cè)，北至中原東路北側(cè)，雙洞小凈距隧道，雙向六車道，全線長(zhǎng)度1860m，其中地下部分長(zhǎng)度1413m[3]。

考慮到事故的復(fù)雜性和多樣性，本次假設(shè)兩種情況，重大事故下的半封閉（封閉兩車道）和特大事故下的全封閉（雙洞）。

4.1 半封閉下的交通分流管制

鄭州京廣快速路采用分段限速，其中京廣北路隧道段采用60km/h限速。根據(jù)研究，當(dāng)作業(yè)區(qū)起點(diǎn)距隧道入口不大于1km時(shí)，漸變過渡需要在進(jìn)入隧道前完成。本次假設(shè)作業(yè)區(qū)起點(diǎn)距隧道入口不大于1km，根據(jù)前述理論推導(dǎo)，同時(shí)參照《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線 第4部分：作業(yè)區(qū)》GB 5768.4-2017 、《公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程》JTG H30-2015和《城市道路交通標(biāo)志和標(biāo)線設(shè)置規(guī)范》GB51038-2015。可得通常的作業(yè)區(qū)布置見圖4-1。

相關(guān)參數(shù)取值見表4-1。

相比較于隧道北進(jìn)口，南進(jìn)口情況更顯復(fù)雜，隧道南進(jìn)口以南750米為京廣中路隧道，以南260米為地面交通層出口。不同于北進(jìn)口的三車道漸變成一車道通行，南進(jìn)口則需完成四車道漸變?yōu)橐卉嚨劳ㄐ?，需要增設(shè)縱向緩沖路段來完成車道漸變。南進(jìn)口具體作業(yè)區(qū)布置見圖4-3。

4.2 全封閉下的交通分流管制

由于京廣北路隧道有地面層交通，全封閉的重點(diǎn)是將原本由隧道通行的交通流安全平穩(wěn)的過渡到地面交通層。

隧道北進(jìn)口需要將車流由兩車道逐步變?yōu)橐卉嚨?，并注意由解放路匝道匯入車流的影響。具體作業(yè)區(qū)布置見圖4-4。

隧道南進(jìn)口由于距離京廣中路隧道較近，全封閉狀態(tài)下無法將京廣中路隧道交通流引出地面層，則京廣中路隧道需要一同封閉。此情況下，京廣北路隧道南進(jìn)口只需要做好地面層的交通引導(dǎo)，將地面層交通流繼續(xù)沿地面層行走而不匯入隧道。具體作業(yè)區(qū)布置見圖4-5。

5 結(jié)語

本文從理論上探討了施工作業(yè)區(qū)各分區(qū)的相關(guān)分區(qū)及取值要求，并以京廣北路隧道為例，對(duì)重特大事故下的交通分流管制給予論證分析，從重大事故下的半封閉（封閉兩車道）和特大事故下的全封閉（雙洞）兩種情況入手，詳細(xì)分析了各分區(qū)內(nèi)交通標(biāo)志標(biāo)牌的放置位置及配置要求，從而有效的引導(dǎo)交通流安全通行。特別是全封閉的研究，對(duì)類似于特大暴雨等災(zāi)害下的迅速響應(yīng)有顯著影響，方便管理人員迅速擬定封管方案。

盡管不同城市隧道周邊環(huán)境不同，但大致分區(qū)及相關(guān)參數(shù)要求卻不盡相同，在隧道的交通管制中，需要重點(diǎn)對(duì)匝道出入口及車道減少做好管控與分流，確定交通標(biāo)志標(biāo)牌的類型、尺寸、數(shù)量及位置。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì). 道路交通標(biāo)志與標(biāo)線第4部分作業(yè)區(qū)：GB 5768.4-2017.

[2] 李波.大交通量條件下高速公路養(yǎng)護(hù)維修工程交通分流組織管理[D].蘭州交通大學(xué)，2020：34-35.

[3] 申國(guó)朝.鄭州京廣北路隧道深基坑優(yōu)化設(shè)計(jì)探討[J].公路，2012，10：94