高速公路施工路段通行能力评估指标研究

熊师远 江俊翔 姜容

摘要：四车道高速公路施工路段通行能力影响因素复杂，现行规范标准利用交通量饱和度来评估高速公路施工路段的通行能力，而交通饱和度未考虑其他相关因素的影响。文章为完善高速公路施工路段通行能力评估指标体系，分析交通量及交通组成、道路线性指标、运行速度、相邻路段速度差、交通组织方案及恶劣天气对施工路段通行能力的影响，确定施工路段实际通行能力评估指标体系及评估标准，并根据相关资料确定各影响因素在不同情况下的修正系数。同时，结合工程实例利用施工路段通行能力评估指标体系，评估其日常及重大节假日服务水平等级，分析现场交通组织存在的问题，指导完善交通组织方案及应急救援预案。

关键词：施工路段;通行能力;修正系数;评估指标

0 引言

由于影响施工路段通行能力的因素繁多复杂，确定施工路段通行能力的评估指标体系难度较大。现有规范中主要利用交通量饱和度来评估高速公路施工路段的通行能力，但交通饱和度只考虑交通量、交通组成、驾驶人总体特征、路侧干扰因素的影响。而目前道路线形指标、速度差、不同交通组织路侧干扰等级、恶劣天气、临时安全设施等因素对高速公路施工路段的通行能力影响也较明显[1]。

运行速度预测模型作为公路几何设计、环境、车辆性能以及驾驶人生理、心理等多方面综合作用的表现[2]，通过相邻路段运行速度协调性及评价标准，分析对通行能力影响的修正系数。

本文针对双向四车道高速公路施工路段采取不同交通组织方式，优化其不同交通组织方案对应的路侧净区宽度、临时交通安全设施对施工路段通行能力的修正系数。

1 通行能力影响因素分析

高速公路施工道路通行能力的因素主要包括：交通量、货车组成、驾驶人特征、车道宽度、路侧净宽、开放车道数量、运行速度、恶劣天气、道路线形指标、施工区设置、临时安全设施等[3]。通过对各因素归纳汇总，主要对交通量及交通组成、道路线形指标、运行速度、交通组织方案、恶劣天气等主要因素进行分析。

1.1 交通量及交通组成

交通流饱和度随道路交通量变大而增高，通行能力随之下降。交通量饱和度与交通流状况及事故率如图1所示。

施工路段各种类型车辆的性能和速度都存在很大差异，在大型车辆加减速和变换车道过程中车辆间的相互干扰增加，导致通行能力下降[4]。

1.2 道路线形指标

小半径圆曲线段容易向外側滑和倾翻，降低了车辆的稳定性和安全度，同时前方视距缩短的影响，可能导致车辆通行能力下降。

大型车辆在陡坡路段易出现上坡熄火，下坡刹车失灵的情况。高速公路施工路段通常为单车道通行，其通行速度由大货车行车速度决定。

1.3 运行速度

施工区交通环境复杂，当行车道变少，车辆强制合流时，车速差偏大。半幅通行利用中央分隔带开口段，车速明显下降[5]。

大型车与拖挂车加减速比小汽车慢，车速差较大。施工区同一路段，一般为单向单车道行驶，施工路段的运行速度由大货车的速度决定。

根据相关事故数据分析，相邻路段速度差>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 恶劣天气

大风、暴雨、大雾等恶劣天气下，对道路状况、车辆性能、驾驶人生理心理反应等均有不良影响，导致施工路段通行能力下降、增加行车安全风险，造成交通事故（如图2所示）。

1.5 交通组织方案

高速公路施工作业区一般采用单向外侧车道封闭、单向内侧车道封闭、半幅封闭。封闭部分车道后路侧净区宽度减小及路侧干扰等级增加，导致其他车道交通量骤然增加，交通流状态处于稳定流和拥堵流之间。

施工作业控制区布置及临时交通安全设施存在缺陷，交通管制方案不合理，导致车辆频繁改道，或交通安全设施对车流引导、隔离效果较差，影响施工路段车辆通行能力[6]。

2 通行能力评估指标

2.1 实际通行能力评估指标体系

2.4 恶劣天气修正系数

主要考虑降雨、强风、大雾等因素对临时交通安全设施和行车环境造成的影响，见表4。

2.5 临时安全设施修正系数

主要考虑各作业区安全设施的完整性及对破损的安全设施的修复情况，见表5。

3 工程实例

3.1 项目简介

某高速公路标准为双向四车道，设计速度为100 km/h，施工路段圆曲线最小半径为1 500 m，最大纵坡为3.5%（1处）。施工区域采用半幅封闭半幅通车交通组织方案，作业区长度为3 km，限速60 km/h，按标准规范要求设置完善的安全设施。该地区气候环境一般，可能影响通行能力，但不显著。

（1）运行速度

利用纬地公路路线安全性分析系统软件，主要分析施工路段的货车运行速度及相邻路段线形协调性，存在3处线形协调性不良路段，为中央分隔带、车道转换及大纵坡路段，如表7所示。

（2）交通量

根据施工路段管养单位提供的日常及重大节假日交通量数据及车辆类型，中、大型车所占比例约为40%，折算出施工路段日常及重大节假日的交通量。

日常正向、反向交通量分别为1 036 pcu/（h·ln）、1 088 pcu/（h·ln）;重大节假日正向、反向交通量分别为1 902 pcu/（h·ln）、2 201 pcu/（h·ln）。

3.2 通行能力评估

施工路段通行能力的评估指标及修正系数的取值如表8所示。

根据高速公路服务水平分级表，本项目施工路段日常服务水平等级均为四级，满足规范要求。重大节假日期间，由于车流量剧增，服务水平等级均为六级。为保证客车通行，可分流部分货车，提前通过媒体发布消息，并设置相应的标志、标识。同时，制定完善的应急救援预案，保证施工路段正常通行。

4 结语

本文在现行规范的基础上，增加运行速度、相邻路段速度协调性、不同交通组织方式的路侧干扰等级、恶劣天气及临时安全设施对四车道高速公路施工路段的通行能力分析及评估指标修正系数，可反映施工路段的实际交通状况及可能诱发的事故，突出现场交通组织的重点及难点，指导完善交通组织方案及应急救援预案。

参考文献：

[1]祁文洁.四车道高速公路典型施工作业区道路通行能力研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2013.

[2]杨 阳.基于运行车速的高速公路交通安全性能研究[D].长沙：湖南大学，2012.

[3]李 耘.高速公路施工区交通流特性与安全风险分析[D].西安：长安大学，2014.

[4]李永义.高速公路施工路段交通组织方案设计与评价研究[D].南京：东南大学，2006.

[5]梁 坤，钟勇强.改扩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]吴 彪，许洪国，戴彤焱.高速公路施工区行车安全影响因素辨识方法的比较研究[J].武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2011，35（1）：95-100.