基于仿真技术的高速公路施工区交通安全措施研究

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[摘 要]我国目前对早期建造的高速公路进行路面大修、改扩建阶段，施工造成的占道使车辆行驶的环境复杂，降低了路段的通行能力，容易引发交通事故，存在严重的安全隐患，本文针对高速公路施工区的特点及实际情况，用Vissim微观交通仿真软件，对施工路段进行建模，收集施工区域交通数据，计算施工区域的安全系数，并提出高速公路施工区的交通安全措施，取得高速公路施工区域最佳的安全可靠控制方法。

[关键词]仿真技术；高速公路；施工区；交通安全控制

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）33-0069-01

为了确保施工人员、车辆与设备的安全，需要考虑多方面的因素，利用仿真模型对施工现场做出分析，根据施工阶段交通流量模型、车辆限速等方式，分析不同限制车速控制区的交通流量，将施工风险降到最低，保证在高速公路施工期难呢过顺畅运行。

一、高速公路施工路段安全分析

（一）行车速度过快

在高速公路施工区域的前段都会设置一系列的警告、提示标志牌，用来引起驾驶员的注意，设置的长度（警告区长度计算方式见公式1）需要让驾驶员有足够的时间做好心理准备，适应高速公路的交通环境，一般高速公路规定的速度是80～120km/h，但是有许多驾驶员不顾规定，使高速公路上的车速较快，如果警告的区域太短，驾驶员的反应时间不够，容易造成交通事故和交通阻塞。

警告区计算：

L=L+L+L 公式1

公式中：L为警告区的长度（m）；

L为车辆降速至限制车速需要的距离（m）；

L为施工区域之前若出现排队情况所需的安全距离（m）；

L车辆排队长度（m）；

（二）施工区域占道的影响

高速公路进行施工时，会占用部分车道，车道变窄，使通过的车辆数目减少，如果驾驶员并不知道高速公路的行车环境突然改变，行至该施工路段时由于驾驶员需要时间躲避危险需要一定时间，是交通事故的发生率大大提高，也加大了遭到障碍物（施工区域也可看作是高速公路车道空间的障碍物）的几率。

（三）高危险的施工环境

施工阶段高速公路处于全封锁状态，但是因为高速公路上是禁止行人和机动车在内行驶的，如果在施工区域施工人员突然出现时，驾驶员的注意力没有高度集中或是施工人员没有采取安全的防护措施，很容易发生交通事故。

二、施工区域交通安全措施及仿真模型的计算分析

（一）施工路段交通管制

在高速公路进行施工时，可根据封闭情况采取单福边通车的形式、半幅封闭半幅双向的形式或完全封闭形式。

1、单幅边通车形式。即可进行施工又可以通车，又不会使道路内的交通流发生改变，施工期道路的通行能力改变较小，车辆不会长时间的滞留，不容易造成交通混乱。但是施工路段车辆以大型车辆为主，加上施工车辆的影响，对道路造成了较大损害，还给施工区域带来了较大的安全隐患；施工区域的空间有了一定的限制，对机械施工带来了很大的影响；车道受到了压缩，行驶的空间变小，对车辆横向干扰较大。

（1）临近道路断面施工

在路缘外或中央隔离带内的空间里，开展施工工作，虽然施工的材料、装备、人员都不占用路面的正常行车空间，但还是存在许多的安全隐患，需要设置一些安全设施，尽可能地降低意外事故的发生，一般都是用的安全锥，施工是需把安全锥安放在两侧迎向车流方向的一定距离内，一起驾驶员的注意避让，如果施工人员较多、时间较长时，需要在施工区域和缓冲区域安置彩旗或是施工标志，放置时注意不占用行车道的断面，施工人员也要注意在没有任何防护的情况下直接进入行车的断面。

（2）占面路肩和紧急停车带施工

当路侧施工需占用占面路肩和紧急停车带时，如果施工时间短，在施工区域周围按照安全距离布置安全锥便可；如果施工时间较长，施工的材料需要防止超过12h时，要对占面路肩和紧急停车带的宽度加以限制，距离行车道的边缘要保持在0.5m以内。

（3）占用行车道施工

需要占用车道是安全设施的放置要根据施工的时间长短来定，如果时间较短，直接放置安全锥，设置施工的标志即可；如果施工时间较长，需要设置缓冲区域，并在缓冲区前方放置警示灯。在夜晚或是白天里出现大雾使可见度降低时，把警示灯打开，可给驾驶员警示。

2、半幅封闭半幅双向的形式。半幅通车有中央分隔带开口驶入另半幅道路，在下一个中央分隔带开口驶回半幅车道，另一半进行施工，该形式的施工空间较大，不会对机械施工造成影响，施工的区域和车辆行驶的区域分割开来，互不影响，提高了施工的额效率，且施工人员的安全有了一定的保障，也方便管理。但是单向交通变成了双向交通，限制了车速，车辆出现滞留现象，也会造成车辆混合现象。因此在进行半幅封闭半幅双向的形式的时候要提前勘察现场情况，做好准备工作，安排好各类的安全人员，备好各种安全设备。

（二）在施工区域内实行限速，为了安全，必须对过往车辆进行限速，在下列五种情况下，必须实行限速：一是高速公路上材料散落超过了10mm；二是车流量较大，且道路封闭长度>500m时；三是因为高速公路的占道施工，使车道的宽度受到压缩，减少一半或是以上时；四是因为烟雾、粉尘、夜晚天色较暗时降低了公路的可见度时；五是高速公路上行驶的车辆对施工人员的人生安全和精神状态造成了严重影响时。

根据交通密度和流量关系可发现，他们随着交通对垒的变化、交通流速的接近、车道间的交通混合及通行能力的减小而改变。交通流量参数间，在车道关闭区域操作下可能存在交通堵塞、交通流波动，经试验表明，无法移动的交通堵塞在高速公路上是存在的，且这种现象可以通过变化车辆的车速来消除或消弱。在限速60km/h标志设置的路段上，交通量为500、700辆/h这种低交通量时，交通量较低时，车辆速度较高，等到驾驶员发现限速标志再做出反应的时候已近行驶到了标志处；但是当交通量为1000、1500、2000辆/h时，车辆行驶速度较慢，驾驶员有更多的时间发现标志并做出反应措施，减速开始的位置距离限速标志还有一段距离；当交通量达到2500辆/h时，车辆会发生拥堵，车速持续下降。

（三）施工区域的安全管理，在施工前施工单位必须认真检查设计文件，在设计时需根据该路段的地形、天气、水文等资料制定相应管理方案。成立专门的交通安全管理机构，安排专职的统筹人员，各施工组内也需安排安全员，负责施工现场的安全管理与监督；建立安全保证制度，赏罚分明，落实现场交通安全管理措施、施工程序的办理、交通安全设施的设置；安全设施必须与主体工程一起设计、一起审批、一起施工、一起验收；为了保证施工人员的安全，必须配备安全帽、安全带等劳动保护品，若施工现场有易燃易爆物品还需配灭火器、消防沙等防用具。

结束语

利用仿真技术进行高速公路施工路段建模，利用实际的交通数据，采取正交的试验方法，对模型中涉及的参数进行标定，符合我国的高速公路交通实情参数值。高速公路上施工阶段出现交通事故主要是因为高数公路上行车速度过快，如设置的安全警告标志离施工区域较远，驾驶员来不及反应造成事故发生；施工占道使行驶车道变窄，行车拥堵。所以，在施工阶段高速公路上需控制车速和行车流量，施工区的警告区长度需根据该段路况设置，施工工程应建立完善的安全管理制度，保障施工人员和过往车辆的安全。

参考文献

[1] 于英，陈禹至，刘媛媛.高速公路施工区交通安全控制方法的研究[J].合肥工业大学学报（自然科学版），2011，（3）.

[2] 刘春春.基于仿真技术的高速公路施工区交通安全措施研究[D].2012.

[3] 王彤.高速公路施工区交通安全措施探讨[J].内蒙古公路与运输，2013，（4）.