浅析公路隧道机电设施交通控制策略

【摘要】隧道作为公路的重要构造物之一，随着我国经济的不断发展和环保意识的加强，在公路建设过程中被使用的越来越多。因为公路隧道建筑结构和功能较为特殊，交通工程的设计相当复杂，为了满足公路运行的基本要求，需要对距离较长的公路隧道配备一系列完整的运营管理设施。通风、照明、交通控制、火灾警报、视频监控、供配电系统及交通安全系统等，以保证公路隧道行车的安全性和可靠性。

【关键词】公路隧道；机电设施；交通控制；控制策略

1 引言

在山区地段的公路建设过程中，通常采用隧道建设方案。隧道的建设即大幅度减少行车的路程，给行车带来方便，又克服山区高低不平的地势给行车带来的障碍。随着我国公路网交通线不断向崇山峻岭、离岸深水延伸，公路隧道的总量和建设规模还将增大。截止到2014年底，我国公路隧道有11359处、9605.6km，特长隧道562处、2506.9km，长隧道2303处、3936.2km。我国已经成为世界上隧道工程数量最多、最复杂、发展最快的国家[1]。隧道建设工程是一项复杂的系统工程，建设过程需花费大量人力、物力。公路隧道在提供方便的同时，也存在着一定的安全隐患，比如隧道空气质量差、光线弱、噪声处理效果差等因素，使隧道公路比普通公路发生交通事故的概率递增。因此，在设计与施工过程中应尽可能关注安全管理建设问题，预防性减少安全事故的发生。

2 隧道简介

公路隧道是一种修建在地下，两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线等顺利通过的建筑。在修建隧道时，一般先在地层内挖出具有一定几何形状，如圆形、矩形、马蹄形等“坑道”，由于地层被挖开后，容易变形、塌落或有水涌人，除了为稳固的地层中且没有地下水的地方以外，还需在坑道的周围修建支护结构，以保证使用安全。衬砌的形状和尺寸，应能使结构受力状态最为合理，以保证隧道安全使用。以交通为用途的隧道，其两端将自地面引入。隧道端部外露，一般都修筑有保护洞口和排放流水的挡土墙。此外，为了保证隧道的正常使用，还需设置一些附属建筑物，如便于维护、检修和人员疏散的横洞，便于车辆正常运行的照明设施，便于排除隧道内渗入的地下水的防排水设施，便于净化隧道内车辆所排出的烟尘和有害气体的通风系统等。

3 公路隧道各种系统控制

公路隧道的建设必须要有完善的交通安全设施，包括供配电、通风、照明、消防、通信、监控、交通控制、防灾救援八大系统。各个系统之间的合理使用，将为公路隧道的安全畅通提供坚实的基础[2]。公路隧道机电系统组成如图1所示：

图1 公路隧道机电系统组成图

供配电系统，是隧道其他系统正常运行的基础。供配电系统是隧道机电工程的关键组成系统之一，对于较长的隧道为了减少電量的损耗采用高压集中配电，设置多个变电站进行配电。对于较短的隧道，可以采用箱式变电站，这样可以减少投资的成本，减少人力资源的浪费。

通风系统，一般会根据隧道的长度和规模选择不同的通风系统，常见的通风系统分类分为如下几种：纵向通风系统、自然通风系统、竖井纵向组合通风系统，借助隧道自然通风也是通风系统重要的组成部分。

照明系统，隧道照度是影响隧道交通安全的重要因素之一。因此，照明系统对于公路隧道来说是一项非常重要的设施，在隧道内照明系统设计的过程中需要考虑各种因素，根据各种工况进行分段照明和亮度的计算，并且设计亮度自动调节系统对洞内的亮度进行自动的调节，满足隧道内行车的亮度要求。

消防系统，高速公路隧道全部是封闭式的，隧道内存在潜在的火灾危险以及交通事故危险因素。一旦隧道发生火灾后果不堪设想。因此，为减轻火灾带来的危害，防止火灾的进一步扩大，隧道内安装火灾报警系统以及消防系统是非常必要的。

通信系统，隧道内根据国家相关建设要求设置紧急报警电话、有线广播、移动通信设备信号的基站信号覆盖，良好通信系统的建设将为公路隧道日常运营及应急救援提供了有效、便捷的通信保障。

监控系统，高速公路的隧道大多采用全封闭的运行方式，由于隧道危险隐患的存在，必须对公路隧道进行时时监控[3]。使工作人员能够在第一时间发现交通事故和隧道内的火灾情况，为救援人员争取时间。监控系统对于较长的隧道来说是非常必要的。

交通控制系统，交通控制系统以可变情报板与车道指示器为主，及时准确发布隧道各类路况信息，一般由交通信号灯、车道指示器、可变情报板、车辆检测器、CO/VI检测器、风速风向检测器等组成，判断隧道内出现的事故、交通拥挤、交通堵塞等情况，以确保隧道内的安全、畅通。

防灾救援系统，隧道全线采用感温光纤火灾报警系统，发生火灾后，可实现自动报警。报警管理系统接到报警信号后，通过声光报警器自动进行报警提示，中心控制计算机根据事件类型、规模和发生地点自动生成控制策略程序，并通过监控员确认后发布实施，保证隧道照明、通风、交通控制系统联合启动，防灾救援系统实时掌握隧道内火灾初期可靠信息，保障隧道应急救援机电设备在突发事件下及时联合启动。

4 结语

我国的公路隧道工程虽取得了一定的成就，但是公路隧道机电工程方面的研究尚缺乏经验，需要不断加强与完善。建议在日常管理及应急救援中应广泛学习新工艺、新技术，借鉴国内外良好的公路隧道管理经验，在实践过程中不断发现问题、解决问题。为我国高速公路隧道安全、便捷运行打下坚实的基础，确保交通服务优质延伸。

参考文献：

[1]王利民，杜晓兵，张杨，宋荣敬.浅析长大公路隧道的防灾与救援[J].《首届公路基础设施防灾减灾技术国际研讨会》论文集，中国.重庆，2014年6月，p152-156.

[2]罗鹃.秦岭终南山公路隧道安全运营管理对策研究[D].长安大学，西安， 2012年.

[3]周晓玲.浅谈公路隧道机电工程[J].中国高新技术企业，中国.北京，2009.