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[摘 要]本文主要针对高速公路的施工限速展开分析,明确了当前高速公路施工过程中限速方面存在的问题,并对限速进行了总结和分析,提出了动态限速控制的观点和策略,结合高速公路四改八车道施工过程中限速策略进行了分析。
[关键词]高速公路,四改八车道,施工,限速
中图分类号:TP366 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)42-0237-02
1、高速公路施工过程中限速现状
高速公路的发展带动了整个运输行业的兴盛,其服务水平在很大程度上反映了一个国家交通运输行业水平的高低。高速公路不仅促进了城市与地区之间的交流,使得区域经济得到了进一步的发展,同时也促进了整个运输业与物流业的飞速发展,逐渐在我国国民经济中占有重要地位。相关资料表明,我国目前已经成为了高速公路通车里程第一大国。在未来十几年,国家还要大力修建几万公里的高速公路,届时我国的高速运输产业将在世界运输行业中发挥举足轻重的作用。快速发展的高速公路建设必然会带来一些弊端,诸如高速公路通行能力低下、交通组织混乱等也逐渐成为高速公路中鱼需解决的问题,尤其是在施工环境下,这些问题都被一一放大,严重影响了高速公路的服务水平。因此当下,我国高速公路所面临的的一项重要任务就是提高高速公路的服务能力,对原有高速公路进行拓宽改造的同时,也要实施正确的交通管控。
我国高速公路普遍存在的一个现象是施工区上游路段形成的交通瓶颈现象,这极大地降低了高速公路的通行能力并增加了高速行车的风险。施工环境下,高速公路作业区通行能力降低,影响了该区域的交通特性,使驾驶行为变得复杂,不仅增加了驾驶员疲劳感,容易引发事故,还在一定程度上导致施工作业区的拥堵以及二次碰撞事件的发生。施工环境下,高速公路作业区通常不完全中断交通,使得车与车之间、车与人之间、车与道路设施之间存在冲突,是造成高速公路事故的重要原因。据美国相关部门2007年数据调查显示,美国施工区每年的死亡人数超过四万人,直接经济损失达到百亿美元。在我国东北部地区,在高速公路施工环境下,车辆发生碰撞的概率是非施工环境下的2.7倍。由此可见,施工环境下的高速公路作业路段是事故常发区,在该区域需要有相关的交通管理措施。据调查,驾驶员超速驾驶是造成事故的重要原因,因为超速行驶的车辆在突发事件发生时会出现突然地减速使得速度一下由自由流车速降低到较低车速,导致上游路段车流的速度出现不均匀分布从而造成车流拥挤,进而引发二次碰撞事故。因此为了提高高速公路施工区的安全性及通行能力,首要目标就是对施工区上路段的车流进行有效的限速控制。
2、高速施工过程中限速存在的问题
目前我国高速公路的主要限速措施还是以静态限速为主,这种限速控制存在以下的问题。
第一:限速方法不合理。
当前,常用的限速方法主要是在高速公路主线设置统一的限速值,然而针对不同的交通环境,该方法显然不能达到有效限速的目的。实际上,我国高速公路交通环境具有多样性的特点,受施工、天气、驾驶员等多重因素的影响,因此单一静态的限速方案具有很大的局限性。
第二:限速标准不合理。
国内的限速标准一般是基于设计时速设定的川,而设计时速考虑的是理想条件下的情况,不具有普适性。在实际中,限速值的设定需要考虑多种因素,针对不同的交通环境设定不同的限速值。因此基于设计车速的限速标准往往会使驾驶员实际车速与期望车速相背离,极大浪费了高速公路的资源。
第三:限速数目不合理。
限速数目是指在高速公路特定路段布置限速标志的数量,限速标志的数目不仅要满足一定的安全需求,同时也要考虑成本因素。以成本最小为前提设置最合理的限速标志,从而达到提高行车安全的目的。
第四:限速标志设置位置不科学。
大部分高速公路限速标志设置比较随意,只是主观的选取一些事故常发点进行布设,而缺乏对动态限速标志(Dynamic Speed Limit Sign,DSLS)具体布设算法的讨论。
由此可见,单一的静态限速措施已经不能起到良好的控制效果了,有效合理的实施动态限速控制才能更好地缓解施工环境件下高速公路的交通状况,达到行车安全的目的。因此有关施工环境下高速公路作业区实时动态限速控制问题成了研究的热点。
3、高速公路施工过程中限速区域划分
3.1警告区
从施工区域的警告标志设立点到上游过渡区末端之间的路段称为警告区。警告区的主要作用是警告驾驶员前方将进入施工区,请按照交通标志的指示,小心驾驶。在警告标志的引导下,驾驶员可以提前预知前方道路情况,从而可以在到达施工区之前有足够的距离和时间调整车辆状态,进而改变驾驶行为。警告区在以上六个区域中的地位是最重要的。警告区一般设有施工、限速及合流标志。
3.2上游过渡区
上游过渡区也为合流区,当一条车道或多条车道被压缩时,必须设置上游过渡区。上游过渡区设置的目的是防止车流在合流时发生突变,保障交通安全。
3.3缓冲区
缓冲区主要指施工作业区与上游过渡区之间的路段。顾名思义,缓冲区的存在主要是为了起缓冲作用,防止驾驶员由于操作失误直接从上游过渡区驶入工作区内。缓冲区的设置一定程度上减少了事故的发生,保障了作业人员的安全。一般过渡区和缓冲区之间应设置防撞设施。
3.4施工作业区
緩冲区与下游过渡区之间的路段为施工作业区。作业人员的作业是在施工作业区内进行的。工作区和车道之间设有隔离设施以保证安全,同时作业区在设置的时候还应考虑安全的进出口设置。
3.5下游过渡区
下游过渡区是终止区与施工作业区之间的路段。设置下游过渡区的目的是起分流作用。在接近终止区,限速禁令解除,车道情况重新回归正常,此时设置下游分流区有助于平缓车流。 3.6终止区
终止区是限制解除的区域,也是施工区域的最后一部分。在该区域内,车辆的所有操作回归正常。
4、高速公路施工动态限速控制策略
4.1动态限速控制适用性分析
在施工环境下,高速公路作业区的事故发生很频繁。每年由此可导致的伤亡事件不计其数。目前我国的高速公路施工作业区主要存在的问题为:车型种类多、各车型的车速分布不均匀且速度差异过大、驾驶员不按规则行驶等。以上种种因素都加剧了高速公路施工区附近的安全隐患,尤其是不同车型之间的性能、速度差异性带来的施工区纵向交通干扰逐渐增大,如频繁加减速和变换车道等,这些都容易导致发生追尾事故。一旦施工区发生事故,后续车辆如果没有及时减速,很容易跟前边车辆发生二次追尾事故。已有研究表明我国东北地区的高速公路事故发生率是其他正常路段的几倍之多,而超速驾驶是引发事故的最主要原因。由于缺乏合理的动态限速控制措施,使得驾驶员在到达施工区之前没有明确预知前方即将出现的危险情况,从而一直保持高速行驶的状态。因此,在车辆行驶到施工区附近的时候来不及减速,从而发生碰撞、追尾的现象。
以往的施工作业区交通控制主要是以静态限速标志控制为主。而静态限速标志功能较为单一,不能根据实际交通流的变化情况作有针对性的变换,因此其作用也仅仅局限于施工区受交通量、天气、速度等因素影响不大的临时性施工区。如果当高速公路施工区受各种外部条件影响较大时,静态的限速标志不能有效发挥作用,这就需要设置动态的限速标志发挥作用。动态限速标志能够根据施工区上、下游的交通流动态变化调整其限速值及其设置位置,这极大地增加了限速控制的有效性。因此本文主要考虑了动态限速标志对速度控制的作用。为了实施有效的动态限速控制,需要在特定的路段设置连续的动态限速标志,以促使驾驶员被动的减速,从而达到增加施工区安全和保障交通流平稳运行的目的。
4.2动态限速控制作用原理
动态限速控制方法主要是通过有效地设置动态限速标志以达到路段限速值与车辆行驶速度之间的平衡,从而有效降低车速并减小上下游车辆的速度差。动态限速标志主要是指施工区可移动的动态限速标志牌,它能够根据高速公路交通控制中心不同的反馈结果调整限速值及其布设位置。同时动态限速标志的设置方式应该是自施工区上游方向至下游方向呈连续性设置,各动态限速值标志的限速值依次递减。在某一时刻如果施工区某位置如上游过渡区发生突发事件,如交通事故或交通拥堵,则需要对事件发生路段及其相邻近的上游各路段进行动态限速控制,以逐步的降低车速。
5基于高速公路四改八车道施工过程中限速策略
5.1车道功能划分的目的和原则
高速公路车道分为行车道和紧急停车带。行车道有超车道和主车道,一般情况下车辆在主车道上正常行驶,而通过超车道进行超车;紧急停车带,主要用来供发生故障或其他原因需要紧急停车的车辆使用,一般禁止无故障车辆通行或长时间停放。
对八车道高速公路来说,由于其交通流量大,车型复杂,车辆间干扰性强且速度差距明显,道路交通安全问题更加突出。因而八车道高速公路的车道功能划分应通过更加科学、合理的方式来进行,从而实现最大化、合理化、效率化地利用道路资源,而且高速公路上的车辆必须遵循车道功能划分方案的规定。
车道功能的划分应符合适当的准则,有:(1)我国《道路交通安全法》中的有关规定;(2)驾驶人的生心理状态和驾驶习惯等;(3)符合车道限速的规定;(4)按照车辆组成进行划分。
5.2车道功能划分的方式
八车道高速公路进行车道功能划分的方法主要有四种,它们包括:(1)按行车道、超车道划分;(2)以车型进行划分;(3)以客车、货车进行划分;(4)以高速公路的出口顺序进行划分。
5.3车道功能划分方案的确定
针对具体的八车道高速公路,在一定的交通流量、密度等条件下,通常来说限速方案不只采用唯一的方式,会是两种或者多种方式结合使用。比如,一般车道高速公路较多采用分车道和分车型限速相结合的方式。对于八车道高速公路,进行分车道与分车型限速时,一般情况下,单向四个车道从左至右功能划分依次为:小客车专用道、混行车道、混行车道、大货车专用道。
参考文献
[1]張存保,江周,李薇,路洪彬,张珊.高速公路关联施工区可变限速协调控制方法[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2017,41(06):905-909.
[2]陈凯,戴吾蛟.高速公路施工区限速标志位置确定的仿真研究[J].公路工程,2017,42(05):217-221.
[关键词]高速公路,四改八车道,施工,限速
中图分类号:TP366 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)42-0237-02
1、高速公路施工过程中限速现状
高速公路的发展带动了整个运输行业的兴盛,其服务水平在很大程度上反映了一个国家交通运输行业水平的高低。高速公路不仅促进了城市与地区之间的交流,使得区域经济得到了进一步的发展,同时也促进了整个运输业与物流业的飞速发展,逐渐在我国国民经济中占有重要地位。相关资料表明,我国目前已经成为了高速公路通车里程第一大国。在未来十几年,国家还要大力修建几万公里的高速公路,届时我国的高速运输产业将在世界运输行业中发挥举足轻重的作用。快速发展的高速公路建设必然会带来一些弊端,诸如高速公路通行能力低下、交通组织混乱等也逐渐成为高速公路中鱼需解决的问题,尤其是在施工环境下,这些问题都被一一放大,严重影响了高速公路的服务水平。因此当下,我国高速公路所面临的的一项重要任务就是提高高速公路的服务能力,对原有高速公路进行拓宽改造的同时,也要实施正确的交通管控。
我国高速公路普遍存在的一个现象是施工区上游路段形成的交通瓶颈现象,这极大地降低了高速公路的通行能力并增加了高速行车的风险。施工环境下,高速公路作业区通行能力降低,影响了该区域的交通特性,使驾驶行为变得复杂,不仅增加了驾驶员疲劳感,容易引发事故,还在一定程度上导致施工作业区的拥堵以及二次碰撞事件的发生。施工环境下,高速公路作业区通常不完全中断交通,使得车与车之间、车与人之间、车与道路设施之间存在冲突,是造成高速公路事故的重要原因。据美国相关部门2007年数据调查显示,美国施工区每年的死亡人数超过四万人,直接经济损失达到百亿美元。在我国东北部地区,在高速公路施工环境下,车辆发生碰撞的概率是非施工环境下的2.7倍。由此可见,施工环境下的高速公路作业路段是事故常发区,在该区域需要有相关的交通管理措施。据调查,驾驶员超速驾驶是造成事故的重要原因,因为超速行驶的车辆在突发事件发生时会出现突然地减速使得速度一下由自由流车速降低到较低车速,导致上游路段车流的速度出现不均匀分布从而造成车流拥挤,进而引发二次碰撞事故。因此为了提高高速公路施工区的安全性及通行能力,首要目标就是对施工区上路段的车流进行有效的限速控制。
2、高速施工过程中限速存在的问题
目前我国高速公路的主要限速措施还是以静态限速为主,这种限速控制存在以下的问题。
第一:限速方法不合理。
当前,常用的限速方法主要是在高速公路主线设置统一的限速值,然而针对不同的交通环境,该方法显然不能达到有效限速的目的。实际上,我国高速公路交通环境具有多样性的特点,受施工、天气、驾驶员等多重因素的影响,因此单一静态的限速方案具有很大的局限性。
第二:限速标准不合理。
国内的限速标准一般是基于设计时速设定的川,而设计时速考虑的是理想条件下的情况,不具有普适性。在实际中,限速值的设定需要考虑多种因素,针对不同的交通环境设定不同的限速值。因此基于设计车速的限速标准往往会使驾驶员实际车速与期望车速相背离,极大浪费了高速公路的资源。
第三:限速数目不合理。
限速数目是指在高速公路特定路段布置限速标志的数量,限速标志的数目不仅要满足一定的安全需求,同时也要考虑成本因素。以成本最小为前提设置最合理的限速标志,从而达到提高行车安全的目的。
第四:限速标志设置位置不科学。
大部分高速公路限速标志设置比较随意,只是主观的选取一些事故常发点进行布设,而缺乏对动态限速标志(Dynamic Speed Limit Sign,DSLS)具体布设算法的讨论。
由此可见,单一的静态限速措施已经不能起到良好的控制效果了,有效合理的实施动态限速控制才能更好地缓解施工环境件下高速公路的交通状况,达到行车安全的目的。因此有关施工环境下高速公路作业区实时动态限速控制问题成了研究的热点。
3、高速公路施工过程中限速区域划分
3.1警告区
从施工区域的警告标志设立点到上游过渡区末端之间的路段称为警告区。警告区的主要作用是警告驾驶员前方将进入施工区,请按照交通标志的指示,小心驾驶。在警告标志的引导下,驾驶员可以提前预知前方道路情况,从而可以在到达施工区之前有足够的距离和时间调整车辆状态,进而改变驾驶行为。警告区在以上六个区域中的地位是最重要的。警告区一般设有施工、限速及合流标志。
3.2上游过渡区
上游过渡区也为合流区,当一条车道或多条车道被压缩时,必须设置上游过渡区。上游过渡区设置的目的是防止车流在合流时发生突变,保障交通安全。
3.3缓冲区
缓冲区主要指施工作业区与上游过渡区之间的路段。顾名思义,缓冲区的存在主要是为了起缓冲作用,防止驾驶员由于操作失误直接从上游过渡区驶入工作区内。缓冲区的设置一定程度上减少了事故的发生,保障了作业人员的安全。一般过渡区和缓冲区之间应设置防撞设施。
3.4施工作业区
緩冲区与下游过渡区之间的路段为施工作业区。作业人员的作业是在施工作业区内进行的。工作区和车道之间设有隔离设施以保证安全,同时作业区在设置的时候还应考虑安全的进出口设置。
3.5下游过渡区
下游过渡区是终止区与施工作业区之间的路段。设置下游过渡区的目的是起分流作用。在接近终止区,限速禁令解除,车道情况重新回归正常,此时设置下游分流区有助于平缓车流。 3.6终止区
终止区是限制解除的区域,也是施工区域的最后一部分。在该区域内,车辆的所有操作回归正常。
4、高速公路施工动态限速控制策略
4.1动态限速控制适用性分析
在施工环境下,高速公路作业区的事故发生很频繁。每年由此可导致的伤亡事件不计其数。目前我国的高速公路施工作业区主要存在的问题为:车型种类多、各车型的车速分布不均匀且速度差异过大、驾驶员不按规则行驶等。以上种种因素都加剧了高速公路施工区附近的安全隐患,尤其是不同车型之间的性能、速度差异性带来的施工区纵向交通干扰逐渐增大,如频繁加减速和变换车道等,这些都容易导致发生追尾事故。一旦施工区发生事故,后续车辆如果没有及时减速,很容易跟前边车辆发生二次追尾事故。已有研究表明我国东北地区的高速公路事故发生率是其他正常路段的几倍之多,而超速驾驶是引发事故的最主要原因。由于缺乏合理的动态限速控制措施,使得驾驶员在到达施工区之前没有明确预知前方即将出现的危险情况,从而一直保持高速行驶的状态。因此,在车辆行驶到施工区附近的时候来不及减速,从而发生碰撞、追尾的现象。
以往的施工作业区交通控制主要是以静态限速标志控制为主。而静态限速标志功能较为单一,不能根据实际交通流的变化情况作有针对性的变换,因此其作用也仅仅局限于施工区受交通量、天气、速度等因素影响不大的临时性施工区。如果当高速公路施工区受各种外部条件影响较大时,静态的限速标志不能有效发挥作用,这就需要设置动态的限速标志发挥作用。动态限速标志能够根据施工区上、下游的交通流动态变化调整其限速值及其设置位置,这极大地增加了限速控制的有效性。因此本文主要考虑了动态限速标志对速度控制的作用。为了实施有效的动态限速控制,需要在特定的路段设置连续的动态限速标志,以促使驾驶员被动的减速,从而达到增加施工区安全和保障交通流平稳运行的目的。
4.2动态限速控制作用原理
动态限速控制方法主要是通过有效地设置动态限速标志以达到路段限速值与车辆行驶速度之间的平衡,从而有效降低车速并减小上下游车辆的速度差。动态限速标志主要是指施工区可移动的动态限速标志牌,它能够根据高速公路交通控制中心不同的反馈结果调整限速值及其布设位置。同时动态限速标志的设置方式应该是自施工区上游方向至下游方向呈连续性设置,各动态限速值标志的限速值依次递减。在某一时刻如果施工区某位置如上游过渡区发生突发事件,如交通事故或交通拥堵,则需要对事件发生路段及其相邻近的上游各路段进行动态限速控制,以逐步的降低车速。
5基于高速公路四改八车道施工过程中限速策略
5.1车道功能划分的目的和原则
高速公路车道分为行车道和紧急停车带。行车道有超车道和主车道,一般情况下车辆在主车道上正常行驶,而通过超车道进行超车;紧急停车带,主要用来供发生故障或其他原因需要紧急停车的车辆使用,一般禁止无故障车辆通行或长时间停放。
对八车道高速公路来说,由于其交通流量大,车型复杂,车辆间干扰性强且速度差距明显,道路交通安全问题更加突出。因而八车道高速公路的车道功能划分应通过更加科学、合理的方式来进行,从而实现最大化、合理化、效率化地利用道路资源,而且高速公路上的车辆必须遵循车道功能划分方案的规定。
车道功能的划分应符合适当的准则,有:(1)我国《道路交通安全法》中的有关规定;(2)驾驶人的生心理状态和驾驶习惯等;(3)符合车道限速的规定;(4)按照车辆组成进行划分。
5.2车道功能划分的方式
八车道高速公路进行车道功能划分的方法主要有四种,它们包括:(1)按行车道、超车道划分;(2)以车型进行划分;(3)以客车、货车进行划分;(4)以高速公路的出口顺序进行划分。
5.3车道功能划分方案的确定
针对具体的八车道高速公路,在一定的交通流量、密度等条件下,通常来说限速方案不只采用唯一的方式,会是两种或者多种方式结合使用。比如,一般车道高速公路较多采用分车道和分车型限速相结合的方式。对于八车道高速公路,进行分车道与分车型限速时,一般情况下,单向四个车道从左至右功能划分依次为:小客车专用道、混行车道、混行车道、大货车专用道。
参考文献
[1]張存保,江周,李薇,路洪彬,张珊.高速公路关联施工区可变限速协调控制方法[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2017,41(06):905-909.
[2]陈凯,戴吾蛟.高速公路施工区限速标志位置确定的仿真研究[J].公路工程,2017,42(05):217-221.