高速公路連接高速公路作業(yè)區(qū)安全保障技術(shù)及評價研究

王昶

（中交一公局海威工程建設(shè)有限公司，北京 101119）

0 引言

設(shè)置高速公路連接高速公路作業(yè)區(qū)是為了滿足高速公路工程連接高速公路的施工需要。很多高速公路工程在施工期間不終止車輛運(yùn)行，但是受施工作業(yè)的影響，往往出現(xiàn)車道減少、車輛分流、車輛合流等情況，這些復(fù)雜情況會降低公路的通行能力，提高交通事故的發(fā)生率，造成交通延誤。為了確保高速公路工程施工作業(yè)的正常開展，保障施工期間的安全，施工單位需要采取一定的安全保障技術(shù)。

1 高速公路連接高速公路作業(yè)區(qū)安全保障技術(shù)

1.1 設(shè)置作業(yè)區(qū)交通標(biāo)志標(biāo)線

設(shè)置交通標(biāo)志標(biāo)線屬于基礎(chǔ)的作業(yè)區(qū)安全保障技術(shù)，設(shè)置交通標(biāo)志指的是通過符號、圖案等形式，完成對交通的指示、限定、導(dǎo)向、警告，設(shè)置位置一般為道路上方或路旁，能夠起到管理交通流、引導(dǎo)車輛的作用。設(shè)置交通標(biāo)線指的是通過圖案、箭頭、突起路標(biāo)、實體標(biāo)記等形式，向通行車輛或人員傳遞交通警告、指引等信息，設(shè)置位置一般在道路上。

高速公路連接高速公路作業(yè)區(qū)交通標(biāo)志標(biāo)線主要分為施工安全標(biāo)志標(biāo)線、警告標(biāo)志標(biāo)線、禁令標(biāo)志標(biāo)線、指示標(biāo)志標(biāo)線4 種類型，需要施工單位結(jié)合施工作業(yè)的實際情況、車道數(shù)量變化、車道通行能力變化、設(shè)置理論依據(jù)等，有針對性地選擇和設(shè)置。交通標(biāo)線設(shè)置的理論依據(jù)較為簡單，即確保標(biāo)線能夠保持協(xié)調(diào)關(guān)系、臨時設(shè)置標(biāo)線需要應(yīng)用與原標(biāo)線不同的顏色、標(biāo)線材料需要保持足夠的耐久性、確保標(biāo)線的連續(xù)施劃等。交通標(biāo)志設(shè)置的理論依據(jù)則較為復(fù)雜，需要計算駕駛員的標(biāo)志讀取距離、反應(yīng)距離、行動距離、視認(rèn)距離、讀取完畢點(diǎn)到標(biāo)志的距離、消失距離等參數(shù)，以及標(biāo)志前置距離、標(biāo)志重復(fù)距離和次數(shù)等參數(shù)。

1.2 設(shè)置作業(yè)區(qū)臨時隔離設(shè)施

高速公路連接高速公路作業(yè)區(qū)臨時隔離，主要設(shè)置在車流與車流之間、車道和作業(yè)區(qū)之間，常見的設(shè)施類型有隔離柵、錐形桶、防撞桶、隔離墩、防撞墻等。

隔離柵主要用于作業(yè)區(qū)隔離，通透性良好，避免施工人員或其他人員進(jìn)入車道，既能夠確保隔離效果，又不會影響駕駛員的視距，有效減少了施工作業(yè)的橫向干擾[1]。但是，隔離柵的防撞性能較差，可以配合混凝土移動基礎(chǔ)設(shè)施來提高防撞性能。

錐形桶主要用于分隔車流、保護(hù)施工人員和施工設(shè)備、引導(dǎo)交通，它的質(zhì)量較輕，容易移動，能夠起到一定的隔離效果。但是，錐形桶的防撞性能較差，大部分情況下只是用來補(bǔ)充和輔助其他臨時隔離設(shè)施。

防撞桶、隔離墩、防撞墻的質(zhì)量較大，防撞性能相對較高，當(dāng)交通事故發(fā)生時，能夠憑借自身重量抵擋一定的車輛沖擊。此類型隔離設(shè)施的制作、安裝、回收成本較高，安裝、回收難度較大，且都需要花費(fèi)較長的時間，可能對高速公路工程的施工進(jìn)度造成不利影響。而且，在施工作業(yè)結(jié)束后，如何存放這些隔離設(shè)施也是一個問題。

1.3 設(shè)置作業(yè)區(qū)速度控制設(shè)施

高速公路行車速度較快，當(dāng)車輛從正常車道進(jìn)入高速公路連接高速公路作業(yè)區(qū)車道后，駕駛員需要足夠的時間將行車速度降低到限制速度，可見需要在作業(yè)區(qū)設(shè)置速度控制設(shè)施[2]。

研究數(shù)據(jù)顯示，連續(xù)設(shè)置漸變限速標(biāo)志更容易被駕駛員接受，速度控制效果明顯優(yōu)于重復(fù)設(shè)置一種限速標(biāo)志，不同限速值對連續(xù)漸變限速標(biāo)志設(shè)置距離的要求不同。具體來講，當(dāng)限速值為20km/h 時，同一標(biāo)識需要重復(fù)設(shè)置2 次；當(dāng)限速值為10km/h 時，則不需要重復(fù)設(shè)置。

施工經(jīng)驗表明，作業(yè)區(qū)速度控制設(shè)施設(shè)置可以分為兩種情況。第一，在提前警告路段內(nèi)，行車速度通常在40～60km/h 之間，需要同時應(yīng)用振動減速帶、限速標(biāo)志，振動減速帶主要為組團(tuán)形式。第二，在車輛駛?cè)肷嫌芜^渡段后，行車速度通常在20～40km/h 之間，需要同時應(yīng)用強(qiáng)制性減速設(shè)施、限速標(biāo)志，施工路段強(qiáng)制性減速，必要時根據(jù)施工情況可為橡膠減速帶。圖1所示為筆者參與施工的高速公路占道施工導(dǎo)改降速設(shè)施設(shè)置圖。

1.4 設(shè)置作業(yè)區(qū)夜間安全設(shè)施

高速公路連接高速公路作業(yè)區(qū)夜間作業(yè)能見度較低，危險系數(shù)較高，容易出現(xiàn)交通安全事故。為了確保通行車輛及駕駛員的安全，需要設(shè)置專門的安全設(shè)施，常見的設(shè)施類型有警示頻閃燈、夜間照明設(shè)施。

警示頻閃燈主要用來提示駕駛員障礙物位置、道路施工區(qū)域信息，通常設(shè)置在作業(yè)區(qū)前部，主要為旋轉(zhuǎn)高亮度紅光警告燈、不間斷閃爍低亮度紅光警告燈，經(jīng)常與隔離柵、錐形桶配合應(yīng)用。在下雪、下雨、起霧等天氣環(huán)境下，施工單位同樣需要開啟警示頻閃燈。

夜間照明設(shè)施是基礎(chǔ)的作業(yè)區(qū)夜間安全設(shè)施，研究數(shù)據(jù)顯示，設(shè)置夜間照明設(shè)施能夠?qū)⒔煌ò踩鹿实陌l(fā)生率降低20%～80%。高壓鈉燈是主要的夜間照明設(shè)施，其波長在人眼敏感波長范圍內(nèi)，光線為黃色，且穿透力較強(qiáng)，適用于夜間施工照明。此外，夜間施工需要安排專門的值班人員。

2 高速公路連接高速公路作業(yè)區(qū)安全保障評價

2.1 選擇安全保障評價方法

不同的安全保障評價方法，得到的高速公路連接高速公路作業(yè)區(qū)安全保障評價結(jié)果也不同。即使應(yīng)用同一種評價方法，不應(yīng)用相同的評價指標(biāo)，也會獲得不同的結(jié)果。考慮到高速公路工程施工作業(yè)的復(fù)雜程度，施工單位需要結(jié)合實際施工情況選擇評價方法。現(xiàn)分析幾種常見的安全保障評價方法及其具體應(yīng)用。

2.1.1 主成分分析法

主成分分析法能夠通過降維理論，從多項交通安全影響指標(biāo)中提取少數(shù)的重要指標(biāo)，確保每個指標(biāo)都能夠反應(yīng)主要的研究信息特征。在任何評價模式中，各項指標(biāo)之間均具有一定關(guān)聯(lián)性，因此，會出現(xiàn)采集數(shù)據(jù)和信息特征重疊的情況[3]。從統(tǒng)計學(xué)的角度來講，研究變量越多，數(shù)據(jù)處理的流程越復(fù)雜，研究信息特征分析的難度越大。主成分分析法能夠盡量降低指標(biāo)采集數(shù)據(jù)和信息特征的重疊程度，甚至可以做到完全消除。可見，選擇關(guān)鍵指標(biāo)，能夠提高信息量獲取的質(zhì)量和效率。

主成分分析法在高速公路連接高速公路作業(yè)區(qū)安全保障評價中的應(yīng)用，能夠令施工單位實時了解施工區(qū)的安全狀況。具體來講，需要構(gòu)建作業(yè)區(qū)安全保障評價模型，實現(xiàn)對多項交通安全影響指標(biāo)的綜合排列，通過數(shù)據(jù)分析和計算得到綜合評價值。主成分分析法的應(yīng)用優(yōu)勢是能夠確保采集數(shù)據(jù)的完整程度，適用于多個作業(yè)區(qū)的安全保障管理中，缺陷是未能考慮各項指標(biāo)的權(quán)重。

2.1.2 層次分析法

層次分析法指的是分解與決策相關(guān)的影響因素，并按照安全保障方案、目標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行分層處理，實現(xiàn)對各項影響因素的層次劃分，通過分析同一層次中影響因素的相對重要性獲得評價結(jié)果。層次分析法結(jié)合了定量分析和定性分析，因此，既能按照同一層次中影響因素的相對重要性進(jìn)行評價，從而對比不同安全保障方案的實施效果，又能夠?qū)τ绊懸蛩氐南鄬χ匾约岸攘窟M(jìn)行量化處理，從而分析、研究問題。

層次分析法在高速公路連接高速公路作業(yè)區(qū)安全保障評價中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對作業(yè)區(qū)安全保障影響因素的深入分析，逐層分解、評價目標(biāo)結(jié)構(gòu)，將多目標(biāo)、多準(zhǔn)則評價轉(zhuǎn)變?yōu)閱文繕?biāo)、單準(zhǔn)則評價，從而解決作業(yè)區(qū)安全保障評價難度較高的問題。層次分析法的應(yīng)用優(yōu)勢是可操作性較高、誤差較小，能夠確保安全保障決策的科學(xué)程度，缺陷是只能用于現(xiàn)有作業(yè)區(qū)的安全保障措施評價，不能給出新的安全保障措施，且指標(biāo)體系對專家系統(tǒng)的依賴程度較高。

2.1.3 模糊綜合評價法

模糊綜合評價法的理論基礎(chǔ)為模糊集合論，是一種對事物模糊性進(jìn)行分析的數(shù)學(xué)理論，能夠?qū)㈦S機(jī)性評價轉(zhuǎn)化成定量評價，同時形成評價矩陣，通過具體的分析和計算確定作業(yè)區(qū)安全保障評價等級。模糊綜合評價法接近人類的思維模式，適合評價不確定的、難以量化的問題[4]。

模糊綜合評價法在高速公路連接高速公路作業(yè)區(qū)安全保障評價中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對交通安全影響因素的綜合分析，從高速公路工程的實際施工情況和交通安全現(xiàn)狀的角度展開評價。具體來講，模糊綜合評價法能夠?qū)⑸蠈釉u價結(jié)果作為下層評價輸入，逐層獲得明確的評價結(jié)果。模糊綜合評價法的應(yīng)用優(yōu)勢是，能夠?qū)?fù)雜的評價對象轉(zhuǎn)換為簡單的評價因素，從而獲得更合理、客觀的評價結(jié)果，缺陷是指標(biāo)權(quán)重的確定、模糊算法的選擇難度較大。

2.2 構(gòu)建安全保障評價體系

2.2.1 評價體系構(gòu)建原則

為了確保高速公路連接高速公路作業(yè)區(qū)安全保障評價工作的順利進(jìn)行，在構(gòu)建評價體系時需要遵循如下原則：第一，科學(xué)性原則。評價指標(biāo)選擇及評價數(shù)據(jù)確定都需要科學(xué)的理論依據(jù)，并且能夠真實地反映作業(yè)區(qū)的安全現(xiàn)狀、現(xiàn)有安全保障措施的開展效果。第二，可操作性原則。評價指標(biāo)數(shù)據(jù)需要便于獲取，以確保整體評價的順利開展。第三，穩(wěn)定性原則。評價指標(biāo)需要保持一定時間的相對穩(wěn)定，為后續(xù)對比提供支持。

2.2.2 確定評價指標(biāo)

高速公路連接高速公路作業(yè)區(qū)安全保障評價體系屬于綜合程度較高的體系，為了確保評價結(jié)果的準(zhǔn)確程度，選擇設(shè)計兩層評價體系，并選擇相應(yīng)的評價指標(biāo)。第一層評價體系主要從交通標(biāo)志、交通標(biāo)線、臨時隔離設(shè)施、速度控制設(shè)施、夜間安全設(shè)施等一級評價指標(biāo)展開。第二層評價體系為一級評價指標(biāo)的亞指標(biāo)（即二級評級指標(biāo)），主要對一級評價指標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步評價，具體指標(biāo)選擇如表1所示。

表1 作業(yè)區(qū)安全保障評價體系及指標(biāo)統(tǒng)計表

現(xiàn)選擇其中幾項二級評級指標(biāo)進(jìn)行說明。交通標(biāo)志信息的適讀性數(shù)據(jù)通過隨機(jī)采訪駕駛員獲得，結(jié)合駕駛員的實際感受分為很好、較好、一般、差、很差5 個等級；交通標(biāo)線的誘導(dǎo)性數(shù)據(jù)通過采訪駕駛員獲得，結(jié)合駕駛員的經(jīng)驗劃分為同上的5 個等級；臨時隔離設(shè)施的端頭處理合理性關(guān)系到駕駛員及車輛的安全，如果處理不當(dāng)，會加大交通安全事故的損害；速度控制設(shè)施的連續(xù)性能夠反映設(shè)施設(shè)置的完整程度，分為同上5 個等級；夜間安全設(shè)施的警示性通過隨機(jī)采訪駕駛員獲得，結(jié)合駕駛員實際感受分為同上5 個等級。

3 結(jié)語

綜上，設(shè)置作業(yè)區(qū)交通標(biāo)志標(biāo)線、作業(yè)區(qū)臨時隔離設(shè)施、作業(yè)區(qū)速度控制設(shè)施、作業(yè)區(qū)夜間安全設(shè)施，均屬于常見的高速公路連接高速公路作業(yè)區(qū)安全保障技術(shù)。為了進(jìn)一步檢驗安全保障技術(shù)的應(yīng)用效果，可以按照選擇安全保障評價方法、構(gòu)建安全保障評價體系的流程評價作業(yè)區(qū)的安全保障情況，確保施工作業(yè)的安全進(jìn)行，從而滿足高速公路工程施工作業(yè)對于安全性、車輛通行能力等方面的需求。