许炜阳 王健 熊毅 张晗嘉 毕小明

关键词 VISSIM;占道施工;施工安全;现场管理

中图分类号 U491.23;TP18 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）04-0060-03

0 引言

随着我国经济的持续高速发展和城市化进程的不断加快，人们投入大量的人力、物力和财力进行市政基础设施的建设与改善。虽然这些市政项目实施后会给城市带来巨大的改观，但其施工期间会对城市交通造成暂时的负面影响，而大型城市立交工程的施工往往会使局部交通状况更加恶劣，如何权衡占道施工与交通环境的关系成为亟待解决的问题。因此，占道施工期间的交通组织方案尤为重要，科学合理的交通组织方案不仅可以保障工程顺利推进，也会最大限度减轻对城市交通的影响。以往城市立交工程涉及占道施工的围挡布置方案大多数依靠主观经验，不仅交通疏解方案通过交管部门审批的难度大，还可能会对城市交通造成严重影响，制约工程进度。

大多数研究对象为高速公路和地铁施工的占道研究分析，重点在信号灯配时的优化、路口渠化等方面，对类似于城市立交工程建设导致的占道施工并没有相应的评价规范及标准，针对城市占道施工围挡方案的研究较少。文章结合国内城市立交工程施工的实例，确定出适合我国现状的城市占道施工围挡方案评价标准，统筹考虑工程进度，比选出最优施工围挡方案。同时，也对围挡车道数、大车率等相关敏感性参数进行分析，为类似占道施工提供借鉴，真正做到为工程服务，提升项目现场管理水平。

1 城市立交工程施工概况

大型城市立交工程建设一般具有投资规模大、影响范围广、对交通的影响大等特点。这些大型的城市立交工程的施工区域多位于城市周边地区，有的甚至位于城市中心区，因此这些大型城市立交工程施工期间的交通组织不仅将影响到施工区域内交通的畅通与安全，还会影响到附近城市道路的交通。特别是当施工区域位于交通饱和率高的城市中心地区时，大型建设项目施工对城市交通所造成的影响将是直接的，并且影响范围是巨大的。为了降低这种负面影响，缓解大型城市立交工程施工“阵痛期”的局部交通压力，应在施工前期就要解决施工期间的交通组织问题。

拟建的董永北路立交桥工程位于孝感市中心城区，汉十高铁和京广铁路线交叉点东南侧，是董永北路、G107国道、北京路和澴川路的交汇节点，董永北路立交桥的建成，将优化整合道路交通资源，极大提升周边路网的通行能力，起到贯通南北、连通东西、梳理城区北向进出城交通的作用。该文结合董永北路立交桥建设中北京路改建涉及的占道施工，以全局、系统的观点，利用VISSIM交通仿真软件，将研究范围内的路网进行建模，分析不同围挡布置方案对交通的影响程度，将围挡布置方案与施工周期统筹考虑，在保证工期的同时，对各围挡布置方案进行评价，比选出对交通影响程度最小的围挡布置方案，推进工程进展。

2 占道施工道路的仿真与评价

2.1 交通量采集

交通量是描述交通流特性最重要的參数之一。通过对研究区域进行交通量的采集，不仅可以分析出占道施工区道路服务水平现状，还可以为仿真模型的数据输入提供基础数据，也为确定交通标志、交通安全设施的设置提供依据。

调查时间的选取应尽量能反应调查时段交通量的普遍特征。因此，应排除天气等外界因素造成的影响，调查需要采集的数据应该涵盖研究区域典型时段的交通数据。根据孝感市道路情况特点，最终选定典型控制调查时段为早上7：30—9：30和下午17：30—19：30（工作日，非工作日）。为了对比节假日的影响情况，必须取得非工作日时各路段高峰期车流量。此外，对不同的工程、不同的季节也要根据实际情况调整调查时段[1]。

调查方法定为“视频采集—人工校核”方法。选取研究范围的四个路口。

2.2 模型建立与仿真

模型建立是交通仿真技术的核心步骤，通过有效利用建模前期采集的数据，运用科学系统的方法建立仿真模型。仿真模型的建立标志着用户已经把建模所需数据都编入了仿真模型，且模型能够以比较合理的规则运行。但此时并不意味着模型已能表达实际交通运行情况或者用于方案分析，必须进行错误检查，形成可校正的模型，之后再进行模型校正[2]，使之转化为具有高可信度的仿真模型，此后才能用于工程和研究应用。围挡模型作为模型建立的核心内容，直接影响着仿真结果的准确性[3]。

2.3 评价体系构建

在选取占道施工路段服务水平评价指标时应遵循科学性、综合性、独立性、实用性原则[4]，最终选取平均停车次数、平均车速、平均密度以及平均延误作为评价指标。

在评价指标确定的基础上，评价方法的选用才是最终决定方案比选成败的关键。评价方法没有优劣之分，每种评价方法适用的情况和系统均不相同。只有选取与研究对象相匹配的评价方法，才能对占道施工路段的不同围挡方案进行客观、全面地评价，形成完善的评价系统。占道施工围挡方案的仿真评价指标具有动态性，各指标均随着时间和道路情况的变化而改变。同时，各个评价指标的权重值不能仅凭主观感受确定，因此层次分析法和专家评分法不适用于该文的评价方法。又由于各指标之间的相互独立性，最终选取动态综合评价方法，分析不同围挡方案对交通造成的影响程度。

在选取的四个评判指标中，只有平均车速是极大型，因此引入x*、x**、x***、x****，（x*代表样本指标值，且无量纲;x**、x***、x****类似）通过倒数处理将平均车速的倒数作为评价指标，四项评价指标均统一为极小型。

3 围挡方案比选及优化

由于北京路交通流量较大，结合实际交通情况，在优先不考虑车辆绕行的情况下，提出以下两种围挡布置方案：

（1）依次围挡1车道，剩余3车道正常通行。根据拟施工路段的具体位置，施工时每次围蔽一个车道进行施工，预留剩余三个车道正常通车，施工时配合人工车流导使来回车辆依次有序地通过施工段。每段施工完成后及时恢复路面，要求恢复路面达到强度可通车后，方可进行下阶段施工。在占道施工的同时，考虑到安全因素，因此需要设置相关的交通警示标志。在距离施工区域前50 m设置“前方道路施工，车辆慢行”的道路施工警示牌;后续依次设置“道路施工”“向左改道”等警示牌;再设置交通导向牌、防撞沙桶，并设置间隔为2 m的锥形交通标，并用反光带连接，以引导汽车由变道行驶。过了施工区域以后，车辆可以根据交通导向牌锥形交通标志引导缓缓恢复围蔽车道，施工区域同时设置活动护栏，水马上设置夜间警示闪光灯。

（2）依次围挡2车道，剩余2车道正常通行。施工时每次围挡两个车道进行施工，预留剩余两个车道改为双向通行，保证车辆在不绕行的情况下能正常通过施工路段。每段施工完成后及时恢复路面，要求恢复路面达到强度可通车后，方可进行下阶段施工。施工期间安全措施如上述。

根据围挡布置原则，围挡布置应尽量少占用车道，遵循“占一还一”原则。结合实际情况，统筹考虑施工周期与占用车道数量，占用1车道可以减轻施工对交通的影响，但是施工周期将会增加一倍。占用2车道可以加快施工进度，减少车道占用时间，与此同时会对交通造成较大影响。因此，该文利用交通仿真软件VISSIM对现状道路，以及上述两种围挡布置方案下的交通运行状况进行仿真模拟。不同方案的评价指标如表2所示：

在得到上述各项交通评价指标后，通过上节动态综合评价方法计算得出三种方案的综合评价值。

无论是围挡1车道还是围挡2车道，均会对交通状况造成一定的影响。两种方案对城市道路交通造成的影响等级均为中度拥堵。结合施工进度，因此选取围挡2车道的占道施工方案进行施工。

同时，为了得出围挡车道数对道路通行能力的影响程度大小，确保类似项目占道施工过程中，确定交通疏导方案的便捷性，对不同围挡形式进行模拟。仿真之前预先在各个车道上设置检测器，以便统计出每条车道的通行能力大小。试验条件：设计车速60 km/h，输入车流量2 200 pcu/h。车道封闭形式拟定为两车道封闭一车道，三车道封一、二车道，四车道封闭一、二、三车道。四车道封闭两车道。

从测试结果可以看出，无论道路上有多少条车道，关闭的车道越多，占道施工作业区的通行能力越弱。与封闭前相比，封闭单位车道后的道路通行能力降低5%。同时可以看出，封閉车道的横向距离对通行能力也有一定的影响。车道通行能力随横向距离的增大而增大。通俗讲，离施工区域越远的车道，单车道的通行能力越强。由表中数据可知，每条道路的理论通行车辆为2 200 pcu/h，在四车道封闭一车道的试验条件下，最外侧车道的通行能力为2 177 pcu/h，基本不受影响。按照每条车道的通行能力值水平计算，离施工区域的横向距离每增加一车道，车道的通行能力增加2%左右。

大车率作为车辆通行过程中可直观判别的另一指标，也在占道施工过程中对交通状况有较大影响。对大车率进行研究，由图1可以看出，围挡1车道时，大车比例应尽量控制在30%以内，方可使道路交通状况等级保持在中等拥堵。围挡2车道后，由于车道数减少了一半，大车比例的增加会对交通状况造成更加严重的影响。一方面是由于大车重点大，启动及制度时间增加，同时出于安全考虑，车速一般都较低。因此，需保证大车率在20%以内，方可保证交通状况。

随着城市现代化的不断推进以及市政基础工程的不断开展，城市占道施工越来越多。交通疏导方案能否顺利报批成为此类工程顺利开展的前提条件。通过运用计算机仿真技术，在保证施工安全及交通安全的前提下，合理的交通疏解方案可以最大限度降低城市占道施工对城市交通的影响。

参考文献

[1]彭博. 深圳市地铁七号线华强北站施工交通疏解方案设计与实现研究[D]. 衡阳：南华大学， 2016.

[2]努尔兰·木汉. 基于自适应正交遗传算法的道路交叉口VISSIM模型参数标定方法[D]. 北京：北京交通大学， 2014.

[3]毕猛. WCDMA网络规划仿真中混合业务模型的建立及仿真方法研究[J]. 邮电设计技术， 2005（7）： 21-26.

[4]周杲尧. 高速公路路段车流运行模拟及评价研究[D]. 南京：东南大学， 2005.

1818501705383