高速公路施工区交通特性研究

赵亮

（贵州高速公路集团有限公司 贵州贵阳 550001）

高速公路施工区交通特性研究

赵亮

（贵州高速公路集团有限公司 贵州贵阳 550001）

针对高速公路的施工区交通特性，结合高速公路实例，首先对施工控制区划分进行分析，阐明各分区功能与特点，然后提出施工区交通运行的特性，最后结合数据统计从车头时距、车速与车道占有率三个方面深入探讨高速公路施工区交通流特性。

高速公路；施工区；交通特性

如今，高速公路改建、养护频率越发频繁，临时的交通封闭成为造成拥堵的主要因素之一。为此，针对施工区交通特性实施分析研究，掌握其基本内容与要点，对于缓解交通压力有着重要的作用和意义。但是，由于受到各方面影响因素的制约，使得施工区交通特性研究始终未能引起足够的重视，导致频繁的施工建设在不同程度上限制了工程效益和功能的发挥。为解决这一实际问题，首先要在思想意识上形成正确观点，认识到施工区研究的重要作用，然后确定关键指标，采取有效策略开展针对性分析，以此为工程的持续发展奠定良好的基础。

1 高速公路施工区中交通控制区的划分

施工区指的是工程施工、养护与改造的主要场所，区中通常需要设置标示标识、安全设施与标线等，而且还要配备一定数量的施工车辆[1]。以最为常见的四车道高速公路为例，其施工区可分为四个部分，即为警告区、渐变区、施工作业区与终止区。其中，警告区设置专门的标志标语，还包括路肩的锥形部分；渐变区主要包含汇合锥形区，各控制区主要功能如下：

1.1 警告区

提醒前方道路处于施工状态，使司机留意交通的实际变化，及时采取正确处理措施。警告区中应设有明显的标志标语，且自由的交通流需逐渐转变成限制流。

1.2 渐变区

主要用于行驶车辆转换方向。车辆在驶入该区域以后，如果没有处在开放的通行车道上，则必须进行换道行驶。

1.3 施工作业区

是开展施工作业的主要区域。通常需要使用彩钢板隔离，由上游缓冲区和施工区两部分组成。缓冲区用于确保施工安全，禁止施工占用和存放杂物。

1.4 终止区

终止区代表施工区结束，限速、变道等临时要求解除，一般处在施工区的最尾端。交通流在延伸至此处时即可恢复正常状态。

2 施工区交通运行特性分析

2.1 交通流重分布

车辆集中汇入超车道会对车流造成严重的影响，具体表现为车道分布的改变[2]。对于高速公路上的基本路段，车辆的实际分布是较为稳定和均衡的。驾驶员在观察到施工标志以后，为使车辆可以顺利通过该区域，有很多驾驶员会选择临时向超车道上转移，这种实际情况普遍存在，尤其是交通量相对较大的条件下，使得交通量的分布出现不同程度的变化。同时，由于超车道上车流量的快速汇入，使其交通量显著增多，车速被迫降低，导致车流出现一定程度的紊乱。如果实际车流量未达到施工区的通行限度，则会在锥形区的上游形成一个真空段；相反，如果实际车流量超过施工区的通行限度，则会造成车辆拥堵，影响公路的正常通行。

2.2 超车道车辆优先

原本行驶在行车道上的车辆在向超车道转移时，会出现争夺行驶空间的情况。通过观测可知，争夺的双方机会并非对等，而且超车道上的车辆享有优先权。基于这种实际情况，只有超车道上存在较大的空间时，车辆才可以顺利的汇入。否则车辆只能长时间的等待，直到出现足够的空间以后才能进行汇入。

2.3 合流强制性

当前方存在施工区时，车辆需要在施工区第一个提示标志和路肩锥形区顶端之间的长度范围内完成车道变换。如果未能在规定的区域完成变换，就会引起车辆拥堵。因此，车辆的合流是具有一定强制性的。在车辆量相对较大的条件下，这种合流强制性特征会对正常行车造成很大的影响，合流车辆可以选择进入超车道，在汇入超车道以后，其后方车辆不得不及时减速，为确保行车安全进行跟驰行驶。

3 高速公路施工区的交通流特性分析

以京沪高速淮安段施工区为例，对施工区的交通流特征进行统计分析，以此得出交通流运行过程中存在的规律，具体内容如下：

3.1 车头时距

经过检验得知，常规路段交通流对应的车头时距置信度在达到95%时可满足移动负指数分布需求，行车道和超车道的实际分布差异较小，行车道车头时距28.55s，超车道车头时距27.98s。这也很好的印证了当前存在的实际问题：少数车辆习惯长时间占用超车道，导致有超车意向的车辆很难进行超车，被迫以较低的速度跟驰行驶，或直接从行车道超车，造成交通混乱。由于单向由原本的2车道变成1车道，合流位置上的车头时距远低于常规路段，说明车头时距存在明显的离散特点。经计算，合流位置上的车头时距均值约14.6s，仅为常规路段的50%。

3.2 车速

为更好的分析施工区交通流特点，先将施工区分为七个路段，通过对每个路段的车速统计分析，找出其内在规律。

（1）地点车速频数分布

施工区各分区地点车速统计结果如表1所示，以控制区Ⅱ为例，其地点车速频数分布如图1所示，地点车速累计频数分布如图2所示。

表1 施工区各分区地点车速统计结果

根据图像运用SPSS软件实施拟合优度检验，检验结果说明实际分布状态满足正态分布特点。

（2）车辆组成和车速之间的关系

仍然将控制区Ⅱ作为研究对象，其不同车型对应的地点车速如表2所示。

图2 控制区Ⅱ地点车速累计频数分布

表2 控制区Ⅱ不同车型对应的地点车速

从表2中可以明显看出，小货车标准偏差相对较大，说明其速度具有较强的离散性特点。

3.3 车道占有率

对于施工区而言，车道占有率可运用预先埋设在地下的检测线圈测得[3]。行车道与合流车道的交通量与和占有率间的关系如图3所示。

图3 行车道与合流车道的交通量与和占有率间的关系

由图3可知，两个变量呈抛物线关系，合流车道车速明显低于警告区车速。基于此，即使是在增加一致交通量的条件下，合流车道对应的时间占有率增幅明显高于其他车道。

4 结束语

综上所述，在合理划分施工控制区的基础上，提出了各个分区的特点与作用，并借助大量的实验分析和数据调查统计，深入探讨交通特性，总结出高速公路施工区交通流运行中存在的实际规律，希望为工程建设、施工区研究等领域提供可靠的依据和参考。

[1]孟祥海，郑来，毕海峰，关志强，徐汉清.高速公路半幅封闭施工区交通特性与交通冲突特性研究[J].中国公路学报，2013，02：140～146.

[2]何小洲，过秀成，吴平，杨卫东.高速公路施工区交通特性分析[J].公路，2005，12：110～115.

[3]彭安琪，欧喜文，呙贵春，陈飞.高速公路扩建项目施工区交通组织方案优化[J].公路交通科技（应用技术版），2014，03：295～299.

U491.4

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1004-7344（2016）13-0141-02

2016-4-9