雙向八車道高速公路施工區(qū)安全設施設置

摘要 為了提升雙向八車道高速公路施工區(qū)的安全性與通行效率，該文通過介紹八車道公路施工空間分布特性，包括空間分布特性與控制區(qū)劃分、控制區(qū)長度設計等內(nèi)容，深入分析了施工區(qū)限速標志及其他安全設施的合理設置方法，針對限速標志，從縱向與橫向兩個維度探討了其分布設計原則。研究結果表明：科學合理的安全設施設置能夠顯著降低施工區(qū)事故風險，保障施工人員與過往車輛的安全，同時優(yōu)化道路資源利用，提高施工效率與道路通行能力。

關鍵詞 雙向八車道；高速公路；施工區(qū)；安全設施設置

中圖分類號 U491.5 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）04-0161-03

0 引言

雙向八車道高速公路不僅提升了交通通行能力，也對施工區(qū)安全設施的設置提出了更高要求。但此類公路的通行特點決定了其施工區(qū)安全管控的復雜性，在此路段中，車輛運行速度快、車流量大，使得其施工區(qū)成為交通事故的易發(fā)區(qū)域。現(xiàn)有安全設施設計標準多基于四車道高速公路，難以完全適應八車道高速公路的特性，例如交通標志的設置位置、數(shù)量及信息密度等，在八車道環(huán)境下可能需要重新評估和調(diào)整[1]。此外，施工區(qū)內(nèi)的標線、護欄等安全設施也需要根據(jù)八車道高速公路的交通流特征和駕駛員行為特性進行優(yōu)化設計，以確保其能夠發(fā)揮最大的安全防護作用[2]。

1 八車道公路施工空間分布特性

1.1 空間分布特性

通常情況下，雙向八車道高速公路施工分為三種情況，分別為單向一車道占用、單向二車道占用、單向三車道占用。

在單向一車道占用的情況下，施工主要影響的是被占用車道上的車輛通行。

當施工占用單向兩個車道時，對交通流的影響顯著增加[3]。此時，施工區(qū)域會采取更為嚴格的交通管理措施。除了設置警示標志、限速標志和夜間照明設施外，還可能設置臨時安排交通引導員，以指導車輛有序通過施工區(qū)。

單向三車道占用是施工對交通流影響最大的情況[4]。此時，施工區(qū)域幾乎占據(jù)了整個單向車道的一半，對交通流的干擾極大。

具體情況如下圖1所示。

除上述內(nèi)容，在道路施工中也存在極少數(shù)情況占用半幅車道的現(xiàn)象，即占用四車道，此時可以將單向的四車道調(diào)整為雙向四車道，以實現(xiàn)車輛的順利通行[5]。

1.2 控制區(qū)劃分與控制區(qū)長度設計

根據(jù)道路施工規(guī)劃，進行道路中施工控制區(qū)的劃分，如下圖2所示。

從上述圖2中的內(nèi)容可以看出，控制區(qū)由s1～s6構成，其中s1為警告區(qū)，對應的長度計算公式如下：

式中，s1——警告區(qū)長度（m）；l1、l2、l3——對應上述圖2中各個區(qū)域長度（m）。

對上述公式進行拓展，得到警告區(qū)的詳細計算公式

式中，v1——車輛行駛到該區(qū)域時的初始化速度

（m/s）；t——駕駛員反應時長（s）；v2——駕駛員反應后，車輛減速行駛的速度（m/s）；g——車輛重力加速

度（m/s2）；φ——道路摩擦阻力（N）；i——道路坡度（%）；q——道路最小流量（veh/h）；l——行駛車輛平均長度（m）；n——車道數(shù)量（個）。

在此基礎上，進行上游過渡段s2長度的計算，計算公式為：

式中，s5——下游過渡段的設置長度（m）；v4——車輛駛出施工作業(yè)區(qū)域進入下游過渡段時的車速（m/s）；t0——車輛變道時間（s）。

此外，根據(jù)高速公路相關規(guī)定，終止區(qū)s6設置長度應滿足≥30 m的標準。

通過上述內(nèi)容，完成控制區(qū)劃分與控制區(qū)長度設計。

2 施工區(qū)安全設施設置

2.1 高速公路施工區(qū)限速標志設置

2.1.1 縱向分布設計

在高速公路施工區(qū)的安全設施設置中，限速標志的縱向分布設計是一個至關重要的環(huán)節(jié)。限速標志旨在確保車輛在進入施工區(qū)域前，駕駛員能夠有足夠的時間進行視覺識別、減速操作及行車調(diào)整，以保障施工區(qū)與通行車輛的安全?；隈{駛員對限速標志的視覺認知效率，限速標志的布置需精心策劃[6]。

具體來說，限速標志應被放置在警告區(qū)的起始部分之前，即所謂的“后置距離”處，這一設計考慮到了駕駛員從發(fā)現(xiàn)標志到實際采取減速措施所需的反應時間和距離。通過合理設置這一距離，可以確保駕駛員在充分理解限速要求后，平穩(wěn)過渡到減速狀態(tài)，避免急剎車等不安全行為。圖3所展示的限速標志視認性分析過程。

圖3中：①——限速察覺起始點，標志著駕駛員開始注意到限速信息的初步位置；②——視認起始，限速標志進入駕駛員視野并開始被識別的起點；③——反應觸發(fā)點，即限速標志內(nèi)容被完全讀取，駕駛員開始作出反應（如減速準備）的地點，也是警告區(qū)的正式起點；④——動作起始，駕駛員開始執(zhí)行減速動作的具體位置；⑤——標志消失點，限速標志從駕駛員視野中完全消失的位置；⑥——設置點，限速標志被實際安裝或懸掛的地點；⑦——減速完成，駕駛員完成減速動作，達到規(guī)定限速的地點。M——讀后距離（m），指從限速標志內(nèi)容被完全讀取到標志本身消失之間的水平距離；L1——視認距離（m），駕駛員從初次注意到限速標志到開始讀取其內(nèi)容的距離；S認讀——讀時行駛距離（m），駕駛員在讀取限速標志內(nèi)容期間車輛行駛的距離；J——反應距離（m），從駕駛員開始反應到實際采取行動（如踩剎車）前車輛行駛的距離；L——行動距離（m），從駕駛員開始減速動作到達到規(guī)定限速所行駛的距離；D1——消失后距離（m），限速標志消失后，仍需考慮的安全緩沖距離；D2——前置過渡距離（m），指上游過渡區(qū)與警告區(qū)之間設置的預先警示距離，以平滑引導車輛進入減速狀態(tài)。根據(jù)圖3分析得出，后置距

式中，——讀取限速標志時間（s），通常取1 s。在部署限速標志時，核心考量之一是要確保駕駛員擁有充裕的時間來完整讀取標志上的信息內(nèi)容[7]。這要求標志的設置需滿足一個基本條件：從駕駛員完成信息讀取的那一刻起，至標志完全從駕駛員視野中消失之前，車輛所行駛的距離（即讀取信息結束到標志的距離）必須大于限速標志本身因車輛前進而在駕駛員視野中自然消失所需的距離（即消失距離），即M≥D1。

2.1.2 橫向分布設計

針對八車道高速公路的寬橫斷面特性，限速標志的橫向位置選擇對確保各車道上駕駛員的視認性尤為重要，因為不同的橫向分布會直接影響駕駛員視線被遮擋的概率[8]。因此，在規(guī)劃限速標志的放置時，需綜合考慮八車道道路的實際施工狀況及駕駛員視線受阻的可能性，以最大化地保障限速信息的有效傳達。

該研究聚焦于限速標志橫向分布變化時，駕駛員視認過程中遮擋概率的定量分析。通過模擬五種不同位置分布的場景，如圖4所示。

深入探討這些分布對駕駛員視認遮擋概率的影響，旨在找到最佳的限速標志橫向布局方案，以最小化遮擋現(xiàn)象，確保每一位駕駛員都能清晰、及時地獲取到限速信息，從而提升道路施工區(qū)的整體安全性。將1～5限制標志橫向分布方案的駕駛員視認遮擋概率分別設置為P1、P2、P3、P4、P5。在考慮八車道高速公路上限速標志的斷面遮擋概率時，其關鍵影響因素之一是道路上大型車輛的到達分布。若無特定車道劃分，假設大型車輛在各車道上的到達概率均等，則五種不同位置設置的限速標志其遮擋概率會呈現(xiàn)出一定的差異，通常表現(xiàn)為P3位置相對較低，而P1與P5可能因位于邊緣而較高，P2與P4則介于中間。在條件允許的情況下，優(yōu)先考慮將限速標志設置于P3、P4、P5這類視認無遮擋的位置，以最大化交通信息的傳遞效率。此外，若不考慮經(jīng)濟成本和能源消耗問題，為進一步提升視認效果，可考慮在道路的左右兩側(cè)同時設置限速標志，從而無論車輛行駛于哪個方向或車道，駕駛員都能輕松獲取到限速信息。

3 安全設施設置后的應用效果

將提出的安全設施設置應用到具體工程項目，得到如下結果。

從上述表1所示的內(nèi)容可知，安全設施設置后的事故率、交通延誤時間顯著下降、駕駛員滿意度顯著提升。

4 結論

將提出的設置方法應用到真實的工程項目中，對其進行實踐，經(jīng)過階段性的工作，可以得到如下兩個方面的結論：

（1）雙向八車道高速公路施工區(qū)安全設施的設置，顯著提升了道路的安全性。通過增設警示標志、減速帶等安全設施，有效提醒了駕駛員注意施工區(qū)域，降低了因疏忽大意導致的事故風險。同時，合理的交通組織方案，如設置臨時變道區(qū)等，減少了施工區(qū)內(nèi)的交通沖突點，進一步降低了事故發(fā)生的可能性。據(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，施工區(qū)安全設施設置后，事故發(fā)生率普遍下降了約20%～30%，為道路使用者提供了更加安全的行車環(huán)境。

（2）施工區(qū)安全設施的設置還優(yōu)化了交通流，提高了道路的通行效率。通過科學規(guī)劃施工區(qū)域，合理安排占用車道數(shù)量，以及設置清晰的標線和引導標志，使得車輛在施工區(qū)內(nèi)外能夠有序通行，減少了因施工造成的交通擁堵和延誤。

參考文獻

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收稿日期：2024-08-09

作者簡介：葛鵬（1989—），男，本科，工程師，從事公路交通工程施工工作。