高速公路施工區交通特性研究

趙亮

（貴州高速公路集團有限公司 貴州貴陽 550001）

高速公路施工區交通特性研究

趙亮

（貴州高速公路集團有限公司 貴州貴陽 550001）

針對高速公路的施工區交通特性，結合高速公路實例，首先對施工控制區劃分進行分析，闡明各分區功能與特點，然后提出施工區交通運行的特性，最后結合數據統計從車頭時距、車速與車道占有率三個方面深入探討高速公路施工區交通流特性。

高速公路；施工區；交通特性

如今，高速公路改建、養護頻率越發頻繁，臨時的交通封閉成為造成擁堵的主要因素之一。為此，針對施工區交通特性實施分析研究，掌握其基本內容與要點，對于緩解交通壓力有著重要的作用和意義。但是，由于受到各方面影響因素的制約，使得施工區交通特性研究始終未能引起足夠的重視，導致頻繁的施工建設在不同程度上限制了工程效益和功能的發揮。為解決這一實際問題，首先要在思想意識上形成正確觀點，認識到施工區研究的重要作用，然后確定關鍵指標，采取有效策略開展針對性分析，以此為工程的持續發展奠定良好的基礎。

1 高速公路施工區中交通控制區的劃分

施工區指的是工程施工、養護與改造的主要場所，區中通常需要設置標示標識、安全設施與標線等，而且還要配備一定數量的施工車輛[1]。以最為常見的四車道高速公路為例，其施工區可分為四個部分，即為警告區、漸變區、施工作業區與終止區。其中，警告區設置專門的標志標語，還包括路肩的錐形部分；漸變區主要包含匯合錐形區，各控制區主要功能如下：

1.1 警告區

提醒前方道路處于施工狀態，使司機留意交通的實際變化，及時采取正確處理措施。警告區中應設有明顯的標志標語，且自由的交通流需逐漸轉變成限制流。

1.2 漸變區

主要用于行駛車輛轉換方向。車輛在駛入該區域以后，如果沒有處在開放的通行車道上，則必須進行換道行駛。

1.3 施工作業區

是開展施工作業的主要區域。通常需要使用彩鋼板隔離，由上游緩沖區和施工區兩部分組成。緩沖區用于確保施工安全，禁止施工占用和存放雜物。

1.4 終止區

終止區代表施工區結束，限速、變道等臨時要求解除，一般處在施工區的最尾端。交通流在延伸至此處時即可恢復正常狀態。

2 施工區交通運行特性分析

2.1 交通流重分布

車輛集中匯入超車道會對車流造成嚴重的影響，具體表現為車道分布的改變[2]。對于高速公路上的基本路段，車輛的實際分布是較為穩定和均衡的。駕駛員在觀察到施工標志以后，為使車輛可以順利通過該區域，有很多駕駛員會選擇臨時向超車道上轉移，這種實際情況普遍存在，尤其是交通量相對較大的條件下，使得交通量的分布出現不同程度的變化。同時，由于超車道上車流量的快速匯入，使其交通量顯著增多，車速被迫降低，導致車流出現一定程度的紊亂。如果實際車流量未達到施工區的通行限度，則會在錐形區的上游形成一個真空段；相反，如果實際車流量超過施工區的通行限度，則會造成車輛擁堵，影響公路的正常通行。

2.2 超車道車輛優先

原本行駛在行車道上的車輛在向超車道轉移時，會出現爭奪行駛空間的情況。通過觀測可知，爭奪的雙方機會并非對等，而且超車道上的車輛享有優先權。基于這種實際情況，只有超車道上存在較大的空間時，車輛才可以順利的匯入。否則車輛只能長時間的等待，直到出現足夠的空間以后才能進行匯入。

2.3 合流強制性

當前方存在施工區時，車輛需要在施工區第一個提示標志和路肩錐形區頂端之間的長度范圍內完成車道變換。如果未能在規定的區域完成變換，就會引起車輛擁堵。因此，車輛的合流是具有一定強制性的。在車輛量相對較大的條件下，這種合流強制性特征會對正常行車造成很大的影響，合流車輛可以選擇進入超車道，在匯入超車道以后，其后方車輛不得不及時減速，為確保行車安全進行跟馳行駛。

3 高速公路施工區的交通流特性分析

以京滬高速淮安段施工區為例，對施工區的交通流特征進行統計分析，以此得出交通流運行過程中存在的規律，具體內容如下：

3.1 車頭時距

經過檢驗得知，常規路段交通流對應的車頭時距置信度在達到95%時可滿足移動負指數分布需求，行車道和超車道的實際分布差異較小，行車道車頭時距28.55s，超車道車頭時距27.98s。這也很好的印證了當前存在的實際問題：少數車輛習慣長時間占用超車道，導致有超車意向的車輛很難進行超車，被迫以較低的速度跟馳行駛，或直接從行車道超車，造成交通混亂。由于單向由原本的2車道變成1車道，合流位置上的車頭時距遠低于常規路段，說明車頭時距存在明顯的離散特點。經計算，合流位置上的車頭時距均值約14.6s，僅為常規路段的50%。

3.2 車速

為更好的分析施工區交通流特點，先將施工區分為七個路段，通過對每個路段的車速統計分析，找出其內在規律。

（1）地點車速頻數分布

施工區各分區地點車速統計結果如表1所示，以控制區Ⅱ為例，其地點車速頻數分布如圖1所示，地點車速累計頻數分布如圖2所示。

表1 施工區各分區地點車速統計結果

根據圖像運用SPSS軟件實施擬合優度檢驗，檢驗結果說明實際分布狀態滿足正態分布特點。

（2）車輛組成和車速之間的關系

仍然將控制區Ⅱ作為研究對象，其不同車型對應的地點車速如表2所示。

圖2 控制區Ⅱ地點車速累計頻數分布

表2 控制區Ⅱ不同車型對應的地點車速

從表2中可以明顯看出，小貨車標準偏差相對較大，說明其速度具有較強的離散性特點。

3.3 車道占有率

對于施工區而言，車道占有率可運用預先埋設在地下的檢測線圈測得[3]。行車道與合流車道的交通量與和占有率間的關系如圖3所示。

圖3 行車道與合流車道的交通量與和占有率間的關系

由圖3可知，兩個變量呈拋物線關系，合流車道車速明顯低于警告區車速。基于此，即使是在增加一致交通量的條件下，合流車道對應的時間占有率增幅明顯高于其他車道。

4 結束語

綜上所述，在合理劃分施工控制區的基礎上，提出了各個分區的特點與作用，并借助大量的實驗分析和數據調查統計，深入探討交通特性，總結出高速公路施工區交通流運行中存在的實際規律，希望為工程建設、施工區研究等領域提供可靠的依據和參考。

[1]孟祥海，鄭來，畢海峰，關志強，徐漢清.高速公路半幅封閉施工區交通特性與交通沖突特性研究[J].中國公路學報，2013，02：140～146.

[2]何小洲，過秀成，吳平，楊衛東.高速公路施工區交通特性分析[J].公路，2005，12：110～115.

[3]彭安琪，歐喜文，咼貴春，陳飛.高速公路擴建項目施工區交通組織方案優化[J].公路交通科技（應用技術版），2014，03：295～299.

U491.4

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1004-7344（2016）13-0141-02

2016-4-9