王義強(qiáng)，姜英田，付興勝，張 煒，關(guān) 戈

(1.遼寧省交通科學(xué)研究院有限責(zé)任公司 沈陽(yáng)市 110015； 2.遼寧省交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展中心 沈陽(yáng)市 110005)

0 引言

京哈高速公路綏中(冀遼界)至沈陽(yáng)段(以下簡(jiǎn)稱沈山高速公路)作為連接?xùn)|北三省與北京及內(nèi)陸地區(qū)的首條干道，自建成以來(lái)對(duì)我國(guó)東北地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要作用。但由于建設(shè)年代久遠(yuǎn)，一方面，隨著我國(guó)車輛保有量的不斷增長(zhǎng)，沈山高速公路全線平均交通量(折算量)年均增長(zhǎng)6.7%，已遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)服務(wù)交通量，尤其是大型貨車比例逐年提高，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)小客車比例，導(dǎo)致服務(wù)水平較低，不能滿足需求；另一方面，沿線交通安全設(shè)施服役時(shí)間長(zhǎng)，建設(shè)期標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)修訂多次，在交通運(yùn)行特性發(fā)生較大改變的情況下，難以滿足當(dāng)前交通運(yùn)行安全需求。在多方面因素影響的情況下，沈山高速公路亟需實(shí)行改擴(kuò)建工程，提升道路通行安全與服務(wù)水平。

結(jié)合《公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程》[1](JTG H30—2015)，對(duì)維修養(yǎng)護(hù)作業(yè)區(qū)基本形式進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)不同形式條件下的道路特性進(jìn)行分析，為沈山高速公路維修養(yǎng)護(hù)以及改擴(kuò)建期間交通組織措施及保通方案提供技術(shù)支撐。

1 高速公路維修養(yǎng)護(hù)作業(yè)區(qū)形式與道路特征

1.1 維修養(yǎng)護(hù)作業(yè)區(qū)的基本形式

作業(yè)區(qū)即高速公路維修養(yǎng)護(hù)工程施工區(qū)域的范圍，合理設(shè)置作業(yè)區(qū)的布設(shè)形式，對(duì)于保證交通的正常運(yùn)行，保證作業(yè)人員的安全具有重要意義?！豆佛B(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程》(JTG H30—2015)規(guī)定，作業(yè)區(qū)應(yīng)包含6大部分：警告區(qū)、上游過(guò)渡區(qū)、縱向緩沖區(qū)、工作區(qū)、下游過(guò)渡區(qū)和終止區(qū)，其詳細(xì)布設(shè)見圖1。

圖1 養(yǎng)護(hù)作業(yè)控制區(qū)

(1)警告區(qū)：施工作業(yè)區(qū)的第一個(gè)區(qū)域，用以警告車輛駕駛?cè)艘呀?jīng)進(jìn)入養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)路段，提示駕駛員按照交通標(biāo)志調(diào)整行車狀態(tài)，范圍為作業(yè)控制區(qū)起點(diǎn)到上游過(guò)渡區(qū)之間的路段，警告區(qū)的最小長(zhǎng)度應(yīng)滿足表1有關(guān)要求。

表1 警告區(qū)長(zhǎng)度要求

(2)上游過(guò)渡區(qū)：車輛到達(dá)上游過(guò)渡區(qū)時(shí)，交通流運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生改變，車輛從正常車道行駛，到進(jìn)入工作區(qū)的過(guò)渡路段，上游過(guò)渡區(qū)的最小長(zhǎng)度應(yīng)滿足表2有關(guān)要求。

表2 上游過(guò)渡區(qū)長(zhǎng)度要求

(3)緩沖區(qū)：范圍在上游過(guò)渡區(qū)和作業(yè)區(qū)之間，用以保證駕駛員平穩(wěn)行駛到作業(yè)區(qū)范圍內(nèi)，其長(zhǎng)度應(yīng)大于50m。

(4)作業(yè)區(qū)：高速公路維修養(yǎng)護(hù)工程的施工區(qū)域，長(zhǎng)度結(jié)合施工作業(yè)具體需要確定，是易引發(fā)交通事故的區(qū)域。

(5)下游過(guò)渡區(qū)：車輛行駛過(guò)本區(qū)域后，即進(jìn)入了終止區(qū)，交通流在這一段落發(fā)生變化，一般下游過(guò)渡區(qū)的長(zhǎng)度應(yīng)大于30m。

(6)終止區(qū)：標(biāo)志著工作區(qū)的結(jié)束，車輛恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)，長(zhǎng)度應(yīng)不小于30m。

1.2 維修養(yǎng)護(hù)作業(yè)區(qū)的道路特性

(1)道路周邊環(huán)境

通常情況下，由于高速公路的運(yùn)行車輛行駛在高度封閉的區(qū)域，運(yùn)行環(huán)境以及運(yùn)行安全得到了較高的保障，但是對(duì)于維修養(yǎng)護(hù)的高速公路，由于施工作業(yè)區(qū)設(shè)置，給原有通暢的交通路段造成了破壞，行車環(huán)境受到施工的干擾，甚至出現(xiàn)人與車輛交叉的情況，無(wú)論對(duì)于車輛還是作業(yè)人員，都帶來(lái)了較高的安全威脅，道路的服務(wù)水平受到了較大破壞。

(2)道路線形

高速公路在設(shè)計(jì)階段，即保證了高速公路具有良好的、高標(biāo)準(zhǔn)的線形條件，為駕駛員提供了良好的駕駛體驗(yàn)，然而在維修養(yǎng)護(hù)工程施工階段，由于作業(yè)區(qū)的存在，線形的連續(xù)性受到了破壞，駕駛員車輛路線改變，視覺(jué)和心理狀態(tài)受到影響，交通事故發(fā)生的概率明顯增加。

為保證駕駛員在進(jìn)入工作區(qū)前有充足的時(shí)間適應(yīng)以及調(diào)整，在行車速度變化處一般設(shè)置過(guò)渡段，過(guò)渡段長(zhǎng)度的設(shè)置要求受速度的改變發(fā)生變化，當(dāng)高速公路的設(shè)計(jì)速度為120km/h、工作區(qū)的限速為60km/h時(shí)，過(guò)渡段長(zhǎng)度應(yīng)不小于200m。若維修養(yǎng)護(hù)工作區(qū)的減速過(guò)渡段長(zhǎng)度不滿足要求，車輛行駛線形達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，道路的安全性和服務(wù)水平將不能保證。

(3)車道數(shù)量和寬度

高速公路維修養(yǎng)護(hù)工程，由于作業(yè)區(qū)的設(shè)置，需要占用車道作為施工區(qū)域，駕駛員正常行駛的區(qū)域受到侵占，由于車道的壓縮，車輛間的橫向距離減少，橫向阻抗增加，不僅駕駛員的行車舒適性受到影響，同時(shí)道路的通行能力嚴(yán)重降低。由于維修養(yǎng)護(hù)作業(yè)區(qū)的存在，駕駛員行駛的環(huán)境和行車速度受到了較大改變。

(4)路側(cè)凈空

為保證駕駛員行車的舒適性和安全性，通常情況下，高速公路的車道寬度和路側(cè)凈空分別不應(yīng)小于3.65m和1.75m。維修養(yǎng)護(hù)施工區(qū)由于占用行車道空間，減少了行車安全凈空，車輛行駛速度受到影響，因此，在維修養(yǎng)護(hù)工程中，由于路測(cè)凈空減少，引起通行能力下降的問(wèn)題，需要充分考慮。

(5)路面平整狀況

路面的平整度對(duì)于保證行車舒適性和安全性具有重要意義，在維修養(yǎng)護(hù)作業(yè)區(qū)內(nèi)，由于施工的影響，路面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)較多的雜物，路面平整度受到破壞。在加寬路基及架橋已增加的行車道路面未及時(shí)進(jìn)行鋪筑整平的情形下，路面平整性受到較大程度的破壞，導(dǎo)致車速下降，進(jìn)而易引發(fā)道路擁堵及交通事故。

2 沈山高速公路交通特性分析

通過(guò)對(duì)沈山高速公路典型斷面分車道、分車型的斷面平均車速、交通流量、車型比例等參數(shù)進(jìn)行調(diào)研，掌握沈山高速公路交通流的運(yùn)行特征以及變化趨勢(shì)，為交通組織方案的設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)依據(jù)。

2.1 交通流量

2.1.1交通流量變化趨勢(shì)

自2010年以來(lái)，沈山高速公路歷年年平均日交通量如表3、圖2所示，全線平均交通量(折算量)年均增長(zhǎng)6.7%,其中省界至盤錦段年均增長(zhǎng)6.6%。

表3 沈山高速公路歷年交通量 輛小客車/日

圖2 沈山高速公路歷年交通量

對(duì)2019年沈山高速公路各月交通量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，綏中至盤錦段交通量峰值如表4、圖3所示，出現(xiàn)在9月份，交通量是年平均日交通量的1.47倍，低谷出現(xiàn)在2月份，交通量是年平均日交通量的60%。

表4 沈山高速公路月度交通量 輛小客車/日

圖3 沈山高速公路各月交通量分布

根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[2](JTG B01—2014)，2019年各路段服務(wù)水平如表5所示。

表5 現(xiàn)狀通行能力及服務(wù)水平分析結(jié)果

根據(jù)2019年沈山高速公路現(xiàn)狀交通特性分析結(jié)果，省界至盤錦段V/C值為0.64,對(duì)應(yīng)三級(jí)服務(wù)水平；其中松山樞紐至錦州東至明字屯樞紐段(路段里程約19km)V/C 值超過(guò)0.75,對(duì)應(yīng)四級(jí)服務(wù)水平，已超過(guò)設(shè)計(jì)服務(wù)交通量；興城至葫蘆島東、錦州至松山樞紐、明字屯樞紐至光輝等路段V/C平均約0.70,也接近設(shè)計(jì)服務(wù)交通量。

2.1.2交通流量分布特征

對(duì)沈山高速公路盤錦北門架統(tǒng)計(jì)的雙向交通流量進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采集2021年12月26日8時(shí)至18時(shí)上、下行方向的交通流量，結(jié)果如表6、表7所示，交通總流量圖如圖4所示。

表6 北京至沈陽(yáng)方向(12月26日)

表7 沈陽(yáng)至北京方向(12月26日)

圖4 沈山高速公路交通流量統(tǒng)計(jì)圖

對(duì)圖4進(jìn)行分析可知：

(1)沈山高速公路8點(diǎn)至18點(diǎn)日交通小時(shí)流量在550～1100輛小客車之間，范圍較廣，兩個(gè)方向交通流量大小及變化趨勢(shì)大致相同；

(2)8時(shí)過(guò)后，隨著時(shí)間推移，交通流量呈明顯上升趨勢(shì)，在下午14時(shí)至15時(shí)左右達(dá)到高峰，隨后下降，但晚間交通流量值仍比早晨交通流量大。

由于貨車比例的大小對(duì)于交通流的運(yùn)行有較大影響，因此對(duì)沈山高速公路上、下行方向貨車比例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如圖5所示。

圖5 沈山高速公路交通流量貨車比例

對(duì)圖5進(jìn)行分析可知：

(1)沈山高速公路貨車所占比例較高，全天貨車比例范圍在40%～70%之間，兩個(gè)方向貨車比例數(shù)量及變化趨勢(shì)大致相同；

(2)全天早晨貨車比例最高，隨時(shí)間推移呈下降趨勢(shì)，在晚間貨車比例回升。

2.2 交通組成

2019年沈山高速交通組成如表8、表9所示，省界至盤錦段自然量客貨比為44∶56，折算后為18∶82，各路段車型比例呈現(xiàn)從省界至沈陽(yáng)“客車遞增、貨車遞減”的趨勢(shì)。

表8 2019年沈山高速公路分車型交通量 vel/d

表9 2019年沈山高速公路客貨比例 %

2.3 運(yùn)行速度

根據(jù)交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究所發(fā)布的《事故多發(fā)點(diǎn)安全診斷與提升方案咨詢報(bào)告》對(duì)沈山高速公路交通運(yùn)行狀況的分析結(jié)果，其調(diào)查主線運(yùn)行速度斷面共15處，分別為：K458+200(北京方向、互通)、K425+000(北京方向、互通)、K381+000(沈陽(yáng)方向、路段)、K383+400(沈陽(yáng)方向、路段)、K467+000(沈陽(yáng)方向、互通)、K469+000(沈陽(yáng)方向、路段)、K473+000(沈陽(yáng)方向、服務(wù)區(qū))、K475+700(沈陽(yáng)方向、互通)、K476+200(沈陽(yáng)方向、互通)、K476+200(北京方向、互通)、K472+400(北京方向、路段)、K489+000(沈陽(yáng)方向、路段)、K493+000(沈陽(yáng)方向、路段)、K508+500(沈陽(yáng)方向、路段)、K518+000(北京方向、路段)。調(diào)查斷面涵蓋平直段、縱坡段、曲線段、互通立交出入口等線形狀況，能夠代表沈山高速公路現(xiàn)狀主線車流的運(yùn)行速度分布情況。

調(diào)查結(jié)果如表10、圖6所示，沈山高速公路主線小客車主要分布在1、2車道，大貨車主要分布在2、3車道。個(gè)別大型貨車?yán)?車道超車。小客車運(yùn)行速度分布在111.6～121.6km/h之間，大中型貨車運(yùn)行速度分布在80～89.1km/h之間。小客車部分路段存在超速的現(xiàn)象，大貨車存在違規(guī)駛?cè)?車道超車的現(xiàn)象。小客車與大中型貨車平均速度差值在20km/h左右，運(yùn)行速度差值在30km/h左右，大中型貨車之間，最低速度與最高速度為49km/h和105km/h,差值最大達(dá)到56km/h。

表10 車速分布表 km/h

圖6 車型運(yùn)行速度分布圖

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)高速公路維修養(yǎng)護(hù)的基本形式以及道路特性進(jìn)行了系統(tǒng)分析，調(diào)查了沈山高速公路的交通流參數(shù)，包括交通流量、交通組成以及運(yùn)行速度，對(duì)其交通特性進(jìn)行了分析與總結(jié)，為沈山高速公路維修養(yǎng)護(hù)以及改擴(kuò)建期間交通組織措施及保通方案提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。