重特大事故下城市隧道交通分流管制研究

張洋洋

摘? 要：當下社會，重特大事故頻發，快速的應急反應及精準的管制措施是工程管理人員必備的基本素質之一。城市隧道兩端一般均與互通匝道相連，交通環境較為復雜，是管理中的重點、難點。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急管制措施，旨在為工程管理人員提供應對思路及參考。

關鍵詞：城市隧道;交通分流;應急

1 背景

自2019年新冠疫情爆發以來，世界局勢呈更加復雜化發展，自然災難更是層出不窮。從全球的氣候變暖、南極冰融，到國家級的澳大利亞叢林大火，再到城市級的鄭州7.20水災，重特大事故愈發頻繁且影響巨大。新環境下，管理人員的快速響應及有效的應對策略無疑可以降低災害的影響程度。以鄭州7.20水災為例，鄭州境內因災難遇難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害并不恰當，最起碼地下空間溺亡的39人則更多是人為因素，不及時的地鐵停運、隧道交通管制直接導致了本可以避免的人員傷亡。此外，新冠疫情在我國仍時有爆發，道路的封閉及交通引導措施則變得更加重要，特別是城市隧道，一般進出口均有互通匝道相連，其交通環境的復雜性決定了其交通引導的復雜性與重要性，對應的相關研究則變得更加有意義。基于此，本文以鄭州京廣北路隧道為例，對城市隧道交通分流管制給予相關研究。

2 交通分流管制分區劃分

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

警告區：是作業控制區六個分區中最重要的一個分區，其作用是通過設置的標志，對處于正常行駛的車輛發布警告信息，提示前方有道路施工，使行車者注意交通變化情況，以便及時采取措施。

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

緩沖區：可分為縱向緩沖區和橫向緩沖區。縱向緩沖區是過渡區到工作區之間一段空間，主要是提供一個緩沖路段，給失誤車輛有調整行車狀態的余地，避免發生更嚴重的事故，為行車者和施工人員提供緩沖保護。橫向緩沖區主要為工作區提供一個側向臨空面，起到行車區與工作區安全隔離的作用。

工作區：是養護維修作業的工作場所，也是養護維修作業人員工作、堆放建筑材料、停放施工設備的地方，車道與工作區之間必須設置隔離裝置;工作區還應為工程車輛提供安全的進出口。

下游過渡區：是解除斷面壓縮，恢復正常行駛的過渡區域，起導流作用，引導車輛改變行駛方向，變換車道，進入正常的行駛車道。

終止區：位于施工區的末端，是解除交通管制的分界。

在管制中，根據事故大小可對隧道進行半封閉或全封閉。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。針對半封閉，作業區可以劃分為以上傳統的6大分區。針對全封閉，作業區可根據具體情況不設下游過渡區和終止區，重點則放在交通節點的有效控制和引導。

3 交通分流管制各類參數確定

3.1 作業區分區長度確定

前述6大分區中，比較難確定的參數為警告區長度和上游作業區長度，現對此二者進行分析論述如下：

警告區長度S的取值受多種因素影響。其計算公式如公式3.1所示[2]。

V1：車輛駛向分流引導標志時車速（km/h）

V2：車輛減速后的車速（km/h）

t1：讀完標志中內容需要的時間（s）

t2：讀完標志內容后采取措施前的反應時間（s）

t3：車輛進行一次變道需要的時間（s）

f：滾動阻力系數

i：道路縱坡的坡度

φ：道路摩擦系數

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，緊鄰鄭州火車站西廣場西側，南起隴海快速路南側，北至中原東路北側，雙洞小凈距隧道，雙向六車道，全線長度1860m，其中地下部分長度1413m[3]。

考慮到事故的復雜性和多樣性，本次假設兩種情況，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。根據研究，當作業區起點距隧道入口不大于1km時，漸變過渡需要在進入隧道前完成。本次假設作業區起點距隧道入口不大于1km，根據前述理論推導，同時參照《道路交通標志和標線 第4部分：作業區》GB 5768.4-2017 、《公路養護安全作業規程》JTG H30-2015和《城市道路交通標志和標線設置規范》GB51038-2015。可得通常的作業區布置見圖4-1。

相關參數取值見表4-1。

相比較于隧道北進口，南進口情況更顯復雜，隧道南進口以南750米為京廣中路隧道，以南260米為地面交通層出口。不同于北進口的三車道漸變成一車道通行，南進口則需完成四車道漸變為一車道通行，需要增設縱向緩沖路段來完成車道漸變。南進口具體作業區布置見圖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，全封閉的重點是將原本由隧道通行的交通流安全平穩的過渡到地面交通層。

隧道北進口需要將車流由兩車道逐步變為一車道，并注意由解放路匝道匯入車流的影響。具體作業區布置見圖4-4。

隧道南進口由于距離京廣中路隧道較近，全封閉狀態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，京廣北路隧道南進口只需要做好地面層的交通引導，將地面層交通流繼續沿地面層行走而不匯入隧道。具體作業區布置見圖4-5。

5 結語

本文從理論上探討了施工作業區各分區的相關分區及取值要求，并以京廣北路隧道為例，對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，詳細分析了各分區內交通標志標牌的放置位置及配置要求，從而有效的引導交通流安全通行。特別是全封閉的研究，對類似于特大暴雨等災害下的迅速響應有顯著影響，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境不同，但大致分區及相關參數要求卻不盡相同，在隧道的交通管制中，需要重點對匝道出入口及車道減少做好管控與分流，確定交通標志標牌的類型、尺寸、數量及位置。

參考文獻

[1] 中國國家標準化管理委員會. 道路交通標志與標線第4部分作業區：GB 5768.4-2017.

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

[3] 申國朝.鄭州京廣北路隧道深基坑優化設計探討[J].公路，2012，10：94