天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)汽車與交通學(xué)院 / 王新建

城市道路施工期間交通組織研究內(nèi)容

本論文主要研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：1.城市道路施工期間交通流特性分析

本文研究基礎(chǔ)是施工期間道路交通流特性。本文從三個(gè)方面入手。

2.城市道路施工期間交通組織模型及仿真研究

全方位對(duì)于交通組織優(yōu)化方法進(jìn)行概括，提出最優(yōu)化的交通組織優(yōu)化模型，并驗(yàn)證該模型在施工區(qū)中的合適性與最優(yōu)化性。

3.施工期間交通組織評(píng)價(jià)體系

首先，研究影響施工期間道路運(yùn)行水平主要因素，選擇相應(yīng)因素構(gòu)成評(píng)價(jià)體系。其次，采用仿真與層次分析建立施工區(qū)交通組織評(píng)價(jià)方法。

城市道路施工期間交通特性及影響范圍研究

城市道路施工期間的交通要素主要包括四個(gè)方面，一個(gè)是人，另一個(gè)是車，三是道路，四是安全。從四個(gè)方面結(jié)合交通流理論進(jìn)行交通特性分析。在此基礎(chǔ)上，確定施工區(qū)交通影響和交通組織范圍的分析方法，為后續(xù)的交通組織設(shè)計(jì)工作打下基礎(chǔ)。

（一）施工期間的施工區(qū)交通特性分析

道路交通參與者主要包括行人、機(jī)動(dòng)車駕駛員與非機(jī)動(dòng)車駕駛員、乘客及其他施工參與者，同時(shí)也包括一些施工區(qū)域的參與者，例如建筑工人和其他參與人員。

因道路施工建設(shè)而導(dǎo)致交通運(yùn)行狀況改變，駕駛員要根據(jù)現(xiàn)有道路狀況改變駕駛行為。駕駛行為可分為三個(gè)階段：調(diào)整階段、穩(wěn)定階段、恢復(fù)階段。調(diào)整階段一般發(fā)生在上游過度區(qū)或警告區(qū)，駕駛員通過了解相應(yīng)的交通標(biāo)志信息做出駕駛行為的改變。

道路狀況改變駕駛行為。駕駛行為可分為三個(gè)階段：調(diào)整階段、穩(wěn)定階段、恢復(fù)階段。調(diào)整階段一般發(fā)生在上游過度區(qū)或警告區(qū)，駕駛員通過了解相應(yīng)的交通標(biāo)志信息做出駕駛行為的改變，例如減速、鳴笛等。進(jìn)去施工區(qū)域，駕駛行為趨于穩(wěn)定狀態(tài)，但是仍要密切關(guān)注散落物的出現(xiàn)，同時(shí)注意施工人員的施工器具。在下游區(qū)或終止區(qū)，駕駛員在穩(wěn)定階段中，道路狀況趨于正常化，駕駛員會(huì)恢復(fù)原有駕駛行為。

對(duì)于乘客來說，道路建設(shè)不可避免地會(huì)給乘客帶來不便。行程延遲、顛簸等的容忍度以及乘客繞行的容忍度不應(yīng)該超過500米。其次，類似于非機(jī)動(dòng)車的靈活性，行人和自行車駕駛員還具有離散分布，隨機(jī)行駛時(shí)間和位置，機(jī)動(dòng)性，相對(duì)較大的行駛量以及極難控制的特征。

（二）城市道路施工期間交通影響范圍確定

城市道路施工建設(shè)會(huì)占道施工，給周邊區(qū)域道路帶來的影響也是不相同的。要由遠(yuǎn)及近，根據(jù)影響的大小不同，針對(duì)性做出對(duì)區(qū)域交通影響范圍的交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)。

城市道路施工期間交通組織方法

（一）交通組織設(shè)計(jì)方法遵循原則

道路施工區(qū)交通組織是按照國家和省市標(biāo)準(zhǔn)對(duì)道路施工區(qū)進(jìn)行調(diào)整，并采取相應(yīng)的交通措施，以確保施工區(qū)內(nèi)交通安全、暢通的手段。城市道路建設(shè)區(qū)交通組織的制定應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況全面開展。主要組織原則包括以下內(nèi)容：

1.暢通無阻原則

在施工進(jìn)度正常的前提下，保證非全封閉施工道路暢通，駕駛車能夠以較慢速度駛過，保障周邊區(qū)域路網(wǎng)正常運(yùn)行。

2.安全原則

在城市道路施工期間，在需要保質(zhì)保量和準(zhǔn)時(shí)完成工程外，還須保護(hù)交通參與者安全，同時(shí)，還必須確保施工人員和施工車輛的安全。

3.利益最佳原則

建設(shè)工程作為一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，追求合理利潤要求工程在達(dá)到時(shí)間、工程質(zhì)量等要求基礎(chǔ)上，付出最小經(jīng)濟(jì)代價(jià)。

4.以人為本原則

在保證施工正常進(jìn)行的前提下，施工時(shí)間、施工道路面積和交通影響環(huán)形區(qū)域被壓縮到最小。在遵循公交車優(yōu)先和行人優(yōu)先的原則前提下，公交車應(yīng)盡量保持原有的行駛路線，行人和非機(jī)動(dòng)車不進(jìn)行繞行或減少繞行。為繞路車輛提供特定的溫馨提示，增加或減少指示性交通設(shè)施。

（二）施工期間交通組織優(yōu)化

1.施工期間行人交通組織優(yōu)化

從兩方面入手，一個(gè)方面是行人過街問題，另一個(gè)方面是行人安全問題。在行人過街時(shí)，由于施工區(qū)的存在，導(dǎo)致行人過街路徑發(fā)生改變，并產(chǎn)生繞路問題，故此必須進(jìn)行交通組織優(yōu)化；由于行人具有習(xí)慣性的心理特征，會(huì)不注意施工時(shí)所產(chǎn)生的安全隱患，因此設(shè)置必要提示標(biāo)志勢在必行。

行人與非機(jī)動(dòng)車道的交通組織措施

道路施工期間，施工區(qū)域會(huì)占用部分非機(jī)動(dòng)車道與行人車道，由于在道路紅線內(nèi)，遵循“占一還一”原則，因此必須開發(fā)新的行人與非機(jī)動(dòng)車道，可以通過適當(dāng)借用機(jī)動(dòng)車道寬度來建立行人與非機(jī)動(dòng)車道道路。

行人過街交通組織措施

二次過街：在道路中央設(shè)置安全島，行人進(jìn)行二次安全過街，避免與車輛產(chǎn)生沖突點(diǎn)而導(dǎo)致交通事故產(chǎn)生，并減少車輛延誤。

過街天橋：過街路徑由于道路施工無法保證其原有過街功能時(shí)，可以重新設(shè)置過街路徑。

行人的安全交通組織措施

借用交通標(biāo)志的溫馨提示發(fā)布相關(guān)信息確保行人的安全，在必要高峰期時(shí)，可派遣交通提示人員引導(dǎo)行人，同時(shí)也可以減少行人闖紅燈等不文明交通行為的發(fā)生。同時(shí)也可以與交通控制結(jié)合，改變信號(hào)燈控制方式幫助行人安全過街。

2.施工期間車輛交通組織優(yōu)化

由于道路狀況的改變，車輛容易和其他車輛發(fā)生刮擦、追尾等交通事故，并且車輛不可避免會(huì)減速并付出代價(jià)。下面就車輛限速和車輛警示標(biāo)線的設(shè)置進(jìn)行交通組織優(yōu)化。

車輛限速

施工區(qū)域內(nèi)車輛的運(yùn)行狀況明顯低于上游段。此時(shí)，如果車輛以與上游段相同的速度行駛，則容易引起交通事故或交通擁堵。因此，必須在施工區(qū)域?qū)嵤┫匏俟芾?，以確保車輛的安全通過。

與正常行駛速度相比，建筑區(qū)域的限速降低了16km/h以上時(shí)，必須在最低限速標(biāo)記的前面添加警告標(biāo)志，以使駕駛員能夠提前逐漸降低車速。對(duì)于限速值的確定，對(duì)于城市道路，道路施工路段的最低速度限制通常為40km / h，也可根據(jù)路段交通修改最小速度限制為20km / h。限速標(biāo)志在施工區(qū)域終止區(qū)設(shè)置。

相關(guān)標(biāo)志設(shè)置

交通組織必不可少的部分是標(biāo)志設(shè)置，合理的標(biāo)志設(shè)置對(duì)于改善交通流分布，降低事故率以及確保管理措施的實(shí)施起著重要作用。

道路施工安全標(biāo)志根據(jù)《道路交通標(biāo)志與標(biāo)線》（GB5786）, 施工隔離欄設(shè)置在施工作業(yè)區(qū)的最前面，面向交通流的方向；錐形路標(biāo)用于封閉施工工作區(qū)域；“道路施工”標(biāo)志位于施工區(qū)域的最前端，在“道路施工”標(biāo)志之后設(shè)置“道路封路”和“道路改道”標(biāo)志，并在道路前方500m處再次設(shè)置“道路封路”標(biāo)志；導(dǎo)向標(biāo)志位于工作區(qū)域的盡頭，用于指示道路封閉或改變后的車輛方向。在工作區(qū)的道路部分設(shè)置“車輛減速”標(biāo)志。臨時(shí)工作區(qū)前面設(shè)有可移動(dòng)性的施工標(biāo)志，用以提醒駕駛員。

減速20km/h的限速標(biāo)志需要重復(fù)設(shè)置兩次，加強(qiáng)限速警示作用；減速10km/h的限速標(biāo)志不必重復(fù)設(shè)置，避免給司機(jī)帶來行駛壓力。

3.施工期間道路交通組織優(yōu)化

施工期間存在施工區(qū)占用城市道路的情況，此時(shí)會(huì)壓縮非機(jī)動(dòng)車及行人的生存空間。一般國家規(guī)定機(jī)動(dòng)車城市道路寬度為3.5~4米，我們通過減少機(jī)動(dòng)車寬度為3米，用來補(bǔ)償非機(jī)動(dòng)車道及行人的空間，用寬度換取空間，保障非機(jī)動(dòng)及行人的安全，同時(shí)由于車道寬度的改變，還可達(dá)到車輛減速的效果。

同時(shí)，道路標(biāo)線流線應(yīng)符合人的視覺特征，在城市道路交叉口轉(zhuǎn)角處，轉(zhuǎn)彎角度設(shè)置不宜過大最好不要超過135度，導(dǎo)致車輛轉(zhuǎn)彎行駛過慢，影響交通運(yùn)行效率。通過交通分流將區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)中某條路線上的部分或全部交通流分配到其他路線，將道路交通流量進(jìn)行再次分配和重置，是對(duì)區(qū)域路網(wǎng)的重新優(yōu)化組織。

從交通組織區(qū)域邊界內(nèi)的路段和交叉口發(fā)展出施工區(qū)域內(nèi)的交通流組織措施，主要是借助標(biāo)志誘導(dǎo)，并輔以改善周邊道路。

（三）施工期間影響區(qū)域交通組織優(yōu)化

1.施工期間區(qū)域交通流組織優(yōu)化

交通管理措施：

交通誘導(dǎo)：屬于相對(duì)柔和的交通管理措施，其本質(zhì)是通過發(fā)布路況信息等手段進(jìn)行提醒。

交通分流：具有相對(duì)強(qiáng)制性，通過使用交通渠化等一系列方法，例如減小進(jìn)口車道寬度、設(shè)置行人安全島將交通流引導(dǎo)到指定的分流路徑的過程。

交通管制：與交通分流相比，具有相當(dāng)大的強(qiáng)制性，這是一項(xiàng)行政行為，它迫使出行者出行交通管理人員指定路線。

2.施工期間區(qū)域公交組織優(yōu)化

通過交通現(xiàn)狀調(diào)查，掌握現(xiàn)有公交車站點(diǎn)和公交線路，和軌道交通相關(guān)情況。在道路施工期間“以人為本”，從出行的角度出發(fā)，對(duì)施工影響區(qū)域公交做出相應(yīng)交通組織措施：

公交路線起訖點(diǎn)及路線調(diào)整

由于施工時(shí)間可能會(huì)導(dǎo)致公交線路無法正常運(yùn)行，可以進(jìn)行區(qū)域內(nèi)公交線路改道，利用區(qū)域周邊道路代替占用道路，保障出行者正常交通需求。

公交車車輛類型及發(fā)車班次時(shí)間調(diào)整

公交車輛類型由于道路寬度縮減原因可由原來的大中型公交車換為性能穩(wěn)定、占路面積小的小型汽車；并根據(jù)具體情況分析調(diào)整發(fā)車班次。

3.施工期間區(qū)域交叉口組織優(yōu)化

施工期交叉口交通渠化和信號(hào)控制進(jìn)行分析：

施工期交叉口交通渠化

交叉口渠化將采用適當(dāng)?shù)姆椒▉斫ㄔ旌桶惭b一些設(shè)施，以使無序和混亂的交通流進(jìn)入預(yù)定的車道，以防止不受控制的車輛造成混亂和碰撞。

施工期信號(hào)控制優(yōu)化

工期間道路結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的交叉路口的信號(hào)控制也必須進(jìn)行相應(yīng)的更改。合理分配不同方向的交叉路口交通燈周期。

（四）施工區(qū)域交通組織最優(yōu)化模型分析

通過對(duì)解決施工區(qū)域交通組織優(yōu)化措施分析，建立一種科學(xué)的施工期間交通組織優(yōu)化模型。

1.基本原理

施工區(qū)進(jìn)行交通組織，應(yīng)該綜合考慮非機(jī)動(dòng)車及行人、機(jī)動(dòng)車、道路、公交車、客觀環(huán)境影響等六方面因素。其基本原理如下：

施工區(qū)交通組織可以綜合考慮非機(jī)動(dòng)車、行人、機(jī)動(dòng)車、公交車、道路、客觀環(huán)境等因素。

交通組織方案必須使各因素的利益得到滿足，保障其正常運(yùn)行。

非機(jī)動(dòng)車、行人、機(jī)動(dòng)車、公交車、道路、客觀環(huán)境等的因素影響程度由道路交通效益最優(yōu)化程度決定。

2. 影響指標(biāo)選取

為能反映影響施工區(qū)各個(gè)因素的利益，分別選取各因素影響指標(biāo)，分別選取施工區(qū)行車道機(jī)動(dòng)車延誤、非機(jī)動(dòng)車通過時(shí)間行人過街時(shí)間、道路施工區(qū)交叉口機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車及行人沖突點(diǎn)數(shù)量、公交班次延誤次數(shù)、施工區(qū)行車量與出行次數(shù)之比、尾氣排放量。

3.模型的建立

如果用Y表示機(jī)動(dòng)車延誤，用字母D表示行人和非機(jī)動(dòng)車的過街時(shí)間，用N表示機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車沖突點(diǎn)數(shù)量，用T表示施工區(qū)車輛交通量與出行次數(shù)之比，用字母Q表示尾氣排放量，X表示公交車班次延誤數(shù)與運(yùn)營班次之比，S為綜合效益值。則可根據(jù)原理建立下模型：

其中：

S ——綜合效益值；

Yi——編號(hào)為i的流機(jī)動(dòng)車延誤值；

Ni——編號(hào)為i的機(jī)非沖突數(shù)；

Ti——編號(hào)為i的施工區(qū)車輛數(shù)與出行數(shù)比；

Di——編號(hào)為i的行人和非機(jī)動(dòng)車的通過時(shí)間；

Qi——編號(hào)為i的流尾氣排放量；

Xi——編號(hào)為i的公交班次延誤數(shù)

Yc——編號(hào)為i的機(jī)動(dòng)車延誤最大限制值；

Nc——編號(hào)為i的機(jī)非沖突數(shù)最大限制值；

Tc——編號(hào)為i的施工區(qū)車數(shù)與出行數(shù)比最大限制值；

Dc——編號(hào)為i的行人和非機(jī)動(dòng)車的通過時(shí)間最大限制值；

Qc——編號(hào)為i的尾氣排放量最大限制值；

Yc——編號(hào)為i的車輛延誤次數(shù)最大限制值——各項(xiàng)權(quán)值。

4.模型應(yīng)用

施工區(qū)交通組織最優(yōu)化模型可應(yīng)用在以下幾方面：

交通組織方法選擇

對(duì)此模型構(gòu)建求解可以算出交通組織設(shè)計(jì)方案的可行性，保障各個(gè)因素之前的利益，保障施工區(qū)設(shè)計(jì)方案選擇達(dá)到最優(yōu)化。

不同交通組織方案的評(píng)價(jià)

對(duì)于施工區(qū)組織方案設(shè)計(jì)的選擇，確定其最優(yōu)性，可以用此模型獨(dú)立求解。

本文旨在重新在確保其他交通參與者利益的情況下，進(jìn)行交通流再分配。本文全面科學(xué)去研究交通組織設(shè)計(jì)方法，構(gòu)建更加科學(xué)的最優(yōu)化組織模型。