【摘要】許多養(yǎng)護作業(yè)期間會占用到有限的道路資源,使本來就難于負(fù)重的城市交通雪上加霜。影響城市道路養(yǎng)護作業(yè)區(qū)通行能力的因素很多,本文對這些因素進行了分析,并提出了交通效率問題,對工程實踐有一定的指導(dǎo)意義。
　　關(guān)鍵詞:養(yǎng)護作業(yè)區(qū);通行能力;影響分析;交通效率
　　1引言
　　在道路上設(shè)置養(yǎng)護作業(yè)區(qū)，其主要影響之一就是由于封閉部分車道而引起的道路通行能力降低問題。由于道路通行能力降低，容易導(dǎo)致交通擁擠和延誤，而擁擠的產(chǎn)生又增加了交通事故隱患，特別是容易引起車輛追尾事件的發(fā)生。因而研究作業(yè)區(qū)的道路通行能力和效率對于合理的進行道路養(yǎng)護工作十分重要。
　　2養(yǎng)護作業(yè)區(qū)的通行能力
　　在道路上設(shè)置養(yǎng)護作業(yè)區(qū)往往要封閉部分車道,減小了道路通行空間,導(dǎo)致車輛速度降低,容易引起擁擠和延誤,這將降低道路通行能力。影響?zhàn)B護作業(yè)區(qū)通行能力的因素包括:①封閉和開放的車道數(shù)目②封閉車道的位置;③大車率;④離封閉車道的側(cè)向距離;⑤作業(yè)區(qū)長度;⑥坡度;⑦作業(yè)強度;⑧工作持續(xù)時間;⑨天氣情況等。對養(yǎng)護作業(yè)區(qū)通行能力進行研究將是提高作業(yè)區(qū)交通效率和安全的基礎(chǔ)。
　　2.1施工區(qū)車輛運行特性分析
　　（1）匯入車輛造成施工區(qū)交通流的重分布
　　由于施工車道車輛的匯入,非施工車道上交通量明顯增多,車速降低,車流出現(xiàn)紊亂現(xiàn)象。當(dāng)?shù)缆吠ㄐ熊囕v數(shù)小于養(yǎng)護作業(yè)區(qū)通行能力時,在路肩錐形區(qū)上游會形成一段車流真空;反之,則可能從路肩錐形區(qū)上游開始行車排隊。
　　（2）非施工車道上車輛優(yōu)先行
　　車道合流車輛在匯入非施工車道的過程中,要與原來在非施工車道上行駛的車輛爭奪行駛空間。據(jù)觀測,二者在爭奪時機會不均等,非施工車道車輛將享受優(yōu)先權(quán)。因此,只有非施工車道出現(xiàn)足夠大的空隙時,施工車道上的車輛才能匯入;否則,施工車道上的車輛只有等待下一個空隙。
　　（3）施工車道合流的強制性
　　與匝道車輛必須在加速車道長度范圍內(nèi)完成合流過程類似,當(dāng)前方進行養(yǎng)護作業(yè)時,在施工車道上行駛的車輛必須在施工區(qū)第一個提示標(biāo)志與路肩錐形區(qū)頂端之間的這段長度內(nèi)換車道至非施工車道,完成合流行為;否則,車輛就會出現(xiàn)排隊現(xiàn)象。
　　2.2養(yǎng)護作業(yè)對路段通行能力的影響分析
　　江(Jiang)于1999年、奧喀斯(一Kaisy)等人于2000年和2002年、金(Kim)等人于2001年均對作業(yè)區(qū)的通行能力計算方法進行了研究。考慮到影響作業(yè)區(qū)的因素太多，不大可能通過建立一個簡單的數(shù)學(xué)公式來表達復(fù)雜條件下的作業(yè)區(qū)通行能力，江(Jiang)等人在2003年提出了一種基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來估計高速公路作業(yè)區(qū)通行能力的方法，這一方法與傳統(tǒng)經(jīng)驗方法相比，綜合考慮了眾多影響因素，因而能夠更精確地估計高速公路的作業(yè)區(qū)通行能力。
　　（1）大型車比例對通行能力的影響
　　大型車在道路上要占用更多的空間，其加減速比小汽車要慢，因而交通流中大型車的比例不可避免的將對道路通行能力產(chǎn)生影響。
　　試驗研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)竭_流量沒有達到作業(yè)區(qū)通行能力時，大型車比例對作業(yè)區(qū)的通行能力基本沒有影響，當(dāng)?shù)竭_流量達到作業(yè)區(qū)基本通行能力時，車流中大型車比例越大對通行能力的折減越大，具體如圖1所示。
　　                                       
　　
　　　                                              　圖1作業(yè)區(qū)通行能力隨大車率的變化曲線圖
　　可見,大車率對作業(yè)區(qū)的通行能力影響較大,車流中每增加1%的大型車,作業(yè)區(qū)的通行能力要下降約1%,而且其下降的規(guī)律不是線性下降,而是先急后緩。
　　（2）作業(yè)區(qū)長度對通行能力的影響
　　據(jù)統(tǒng)計,車輛通過作業(yè)區(qū)時行駛速度通常會降低,在沒有限速的作業(yè)區(qū)平均車速一般降低6.9km/h。試驗研究可知，作業(yè)區(qū)長度確實對作業(yè)區(qū)通行能力有一定的影響,隨著作業(yè)區(qū)長度的增大,通行能力逐漸變小。單位長度對通行能力的折減百分比約為1.2%。即當(dāng)作業(yè)區(qū)長度≤0.2km時取1,每增加單位長度通行能力折減1.2%。
　　（3）作業(yè)區(qū)限速對通行能力的影響
　　為提高安全性,在作業(yè)區(qū)進行限速是必要的,就限速20km/h、30km/h、40km/h和50km/h進行分析。在作業(yè)區(qū)進行限速對通行能力有一定的影響。在城市道路設(shè)計車速為60km/h的情況下,限速太低(如20km/h、30km/h)將大大降低作業(yè)區(qū)的通行能力,而40km/h至50km/h的限速就比較合適,此時限速不會對作業(yè)區(qū)通行能力產(chǎn)生大的影響。
　　3養(yǎng)護作業(yè)區(qū)交通效率
　　在道路上設(shè)置作業(yè)區(qū)，經(jīng)常要封閉部分車道或路肩，減小了道路通行空間，導(dǎo)致車輛速度降低，容易引起擁擠和延誤，這將大大增加道路使用者的各項費用，降低交通效率。
　　3.1作業(yè)區(qū)速度控制
　　早在1981年，培恩(Pain)、麥吉(McGee)和耐波(Knapp)在他進行的有關(guān)高速公路作業(yè)區(qū)交通控制策略評價的報告中就提出，通過作業(yè)區(qū)的車流平均速度車道封閉形式(左側(cè)車道封閉、右側(cè)車道封閉還是中間車道封閉)、使用的交通控制設(shè)施以及作業(yè)區(qū)在道路上所處的位置的不同而變化很大。饒菲爾(Rauphail)等人于1985年在研究了高速公路作業(yè)區(qū)附近車流速度特性的基礎(chǔ)上，確認(rèn)影響通過作業(yè)區(qū)的車流速度的因素主要包括：①幾何因素，例如車道封閉的形式、道路的平縱橫曲線特性、有效車道寬度和橫向凈空大小以及視距等；②交通流因素，例如交通流量大小和車流中的大車混入率；③交通控制因素，例如用的交通安全設(shè)施的類型以及有無交通指揮旗手輔助控制交通等；④作業(yè)區(qū)因素，例如作業(yè)區(qū)所在的位置、施工規(guī)模、施工設(shè)備類型、噪音以及作業(yè)區(qū)長度等。同年，內(nèi)梅斯(Nemeth)和瑞斯(Rathi)利用Freesim軟件虛構(gòu)了一個高速公路網(wǎng)絡(luò)來進行模擬研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過限速可以使得通過作業(yè)區(qū)的交通流的速度趨向一致，有利于作業(yè)區(qū)內(nèi)的交通安全。而杜德克(Dudek)和理查茲(Richards)也于1986年指出，為提高安全性在作業(yè)區(qū)進行限速是必要的，就可變信號標(biāo)志、車道變窄等幾種限速方法進行了研究，為實施限速提供了指導(dǎo)。
　　3.2作業(yè)區(qū)交通延誤分析
　　道路養(yǎng)護作業(yè)區(qū)的交通延誤的大小與施工期間交通流的時空分布特性及交通組成、相應(yīng)的作業(yè)區(qū)通行能力有關(guān)。1999年，江(Jiang)在一份關(guān)于延誤的研究報告中提出，作業(yè)區(qū)的交通延誤可以分成4個部分：①進入作業(yè)區(qū)范圍時車輛的減速延誤；②車輛以比較慢的速度通過作業(yè)區(qū)造成的運行延誤；③車輛通過作業(yè)區(qū)后回復(fù)到正常速度時的加速延誤；④作業(yè)區(qū)范圍內(nèi)的排隊延誤。由于前3項延誤可以由通過作業(yè)區(qū)的速度與正常路段時的速度相比而得到，而第4項延誤相對比較復(fù)雜，影響因素很多，美國的研究者們對這一項的研究較多。由于作業(yè)區(qū)的排隊延誤與一般高速公路擁擠時的排隊延誤有相似的地方，故這方面的研究又主要從高速公路排隊延誤分析展開。
　　4結(jié)語
　　作業(yè)區(qū)通行能力的影響因素很多也很復(fù)雜,由于條件的限制,在實際中往往很難就某一具體因素展開研究。本文利用對影響城市道路作業(yè)區(qū)通行能力的幾個主要因素進行了分析,給出了各種封閉形式下各車道的基本通行能力,這些結(jié)論可以為作業(yè)區(qū)通行能力的研究提供有益的參考。
　　參考文獻
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