王定德

甘肃省酒泉公路事业发展中心 甘肃 酒泉 735000

近些年高速公路养护维修管理观念创新，但是管理方法滞后，高速公路养护维修期间的事故风险排除不理想。基于此，加大对高速公路养护维修作业区行车速度控制研究力度，寻找更科学有效的行车速度控制方法，为高速公路养护维修作业工作开展提供参考。

1 高速公路养护维修作业区行车速度控制必要性

1.1 降低高速公路维修作业区域事故率

高速公路养护维修作业区行车速度控制，是降低事故率的关键所在。通过对近些年高速公路维修作业区域事故情况调查发现，速度控制不当引起的概率为45%，施工操作不当引起的事故率为19%，其他因素引起概率为36%，详见图1。

图1 高速公路维修作业区域事故发生率示意图

以下对某高速路段近半年维修作业区域安全事故发生情况进行整理，其中多起为车速控制不到位造成。2023年1月15日，该高速路段部分区域出现裂缝，维修团队着手对该区域展开维修。距离维修区域1km位置，出现单车冲破隔离护栏撞击养护人员事故，导致正在作业的多名养护人员受伤，3人死亡。2023年3月2日，保洁人员正常对高速公路进行保洁作业，一辆急速行驶的轿车与保洁施工车相撞，事故造成1人死亡2人重伤。2023年3月28日，高速公路1523km+5m位置正在施工作业，一辆重型半挂车与施工现场专项作业车碰撞，因为半挂车惯性移动，相继造成三车相撞，事故3人重伤、2人死亡。2023年5月15日，高速公路33km+200m位置，轻型普通货车与道路养护工作人员相撞，事故1人重伤，3人轻伤。同月31日一辆小型轿车行驶途中冲入缓冲区，并与道路维修施工车辆碰撞，导致3名施工人员受伤。高速公路管理中，车辆速度控制始终是事故控制的主要原因，加上养护维修作业区域对行车条件造成影响，道路变窄、交通限流等，若不能科学控制行车速度，必然会增加事故发生风险，因此养护维修作业区域行车速度控制是降低高速公路维修作业区域事故的必然选择。

1.2 科学缓解高速公路交通堵塞压力

高速公路养护维修作业区域行车速度控制，对高速公路交通堵塞压力缓解有重要作用。高速公路养护维修作业，必然会影响到高速公路正常通行，导致高速公路通行车道减少[1]。表1是对某高速公路现场维修作业通行能力变化统计，结合表1发现，高速公路养护维修作业区域，通行率明显下降，并且会随着封闭车道数量的变化而变化。由此可以看出，高速公路维修养护作业区域属于道路通行在“瓶颈”区域。

表1 某高速公路现场维修作业通行能力变化统计

与此同时，通过对交通流理论研究以及高速公路养护维修作业区域速度、流量变化观察，道路的通行能力主要由速度与车流量决定，若行车速度提高，必然会波及车流量变化。对于高速公路的“瓶颈”区域，如养护维修作业区域，若不能科学控制行车速度，会导致车流行驶缓慢与过度堵塞，车流排净不及时，车流排队时长增加，甚至会牵连到作业区域的上流道路[2]。科学地控制行车速度，保证车流及时排净，缩短交通堵塞时长，才能够有效挽回交通损失。

2 高速公路养护维修作业区行车速度影响因素

高速公路养护维修作业区行车速度的科学控制，必须明确其影响因素，这样才能制定更完善、科学的控制方案，提高高速公路养护维修作业区的作业与行车安全。养护维修作业区的行车速度控制，必须着重注意两方面，其一是道路条件；其二是交通条件。以下分别对这两个条件因素进行详细分析：

2.1 道路条件

道路条件与车辆速度的控制关系，第一需依据车道宽度进行设计，第二需实时了解路面状况。高速公路养护维修作业区，必然会设置路障等保护设施，道路宽度因此变窄，行车速度也需做出调整[3]。为保证养护维修作业的顺利完成与行车安全，必须在作业区域的进出口位置、道路交叉口位置对行车道路宽度适当缩小，并设置警示牌，以此去提醒驾驶人及时减速、安全通行。作业区域及上下方路段路面状况提前勘察，尤其是平整度、稳定性等，这些都会速度控制息息相关。适当对路面平整度进行调整，如增设路障，将路面振动、颠簸等增加，以此让驾驶人员被迫降速。

2.2 交通条件

高速公路养护维修作业区行车速度控制还受到交通条件的影响。结合高速公路实际情况与交通条件，制定适配的行车速度控制策略，这样才能有效提高交通管理质量，并保证高速公路养护维修作业区的施工与行车安全[4]。

3 高速公路养护维修作业区行车速度控制优化策略

高速公路养护维修作业是延长公路使用寿命，保证高速公路行车安全，排除质量问题的基础，结合高速公路养护维修作业区行车控制实际情况，对作业区通行能力与修正系数等明确，为优化策略制定提供依据。

3.1 养护维修作业区通行能力计算

高速公路养护维修作业区行车速度的科学控制，必须以通行能力为基础展开，目前高速公路作业区通行能力的计算，包括多个影响因素，如封闭车道数、坡度以及交通量等[5]。具体计算公式如下：

计算公式中对基本通行能力，即CC、车道宽度影响修正系数，即fW、大型车影响修正系数，即fHV、坡度影响修正系数，即fP等进行整理计算，随即得到作业区通行能力，即CWZ。

3.2 养护维修作业区通行能力修正系数

针对作业区封闭车道数量，对基本的通行能力进行计算。构建以通行能力为中心的VISSIM模型，并应用数据检测器对作业区通行能力各项指标进行检测[6]。对不同车道封闭下交通量的变化实时考察基础上，还需要对拥挤条件下交通量的变化与通行能力等进行分析。此次研究中，针对某高速公路养护维修作业区组织试验，选定单向2车道路段，将1车道封闭，车流量不同变化条件下交通量变化详见表2（注：试验数据以每小时交通量为主）。结合表2发现，该路段每小时车流量≥2000辆情况下，养护维修作业区出现明显拥挤。车流量为±1862辆期间作业区已达到小时流量最大值，因此针对该路段交通与道路条件，基本通行能力平均值为1862辆/h。

表2 车流量不同变化条件下交通量变化

随后对该高速公路单向3、4车道路段区域组织试验，实验结果见表3。结合表3可以发现，3、4车道并且大车与坡度分别为0%的交通条件下，最大小时交通量平均值为1812辆。

表3 封闭不同车道条件下最大小时交通量变化（辆/h）

养护维修作业区大车率条件差异背景下，交通量同样会出现波动，具体数据详见表4。结合表4可以发现，若高速公路作业区的交通流量≤通行能力期间，大车率并不会影响到作业区交通通行，若作业区交通流量＞通行能力期间，大车率对道路通行能力有明显影响，即大车率越高，道路的通行能力下降明显。在此基础上，客观分析养护维修作业区不同流量条件下交通量的变化，得到道路拥挤条件下最大小时交通量，随后对作业区在大车率变化条件下通行能力折减情况，详见表5。

表4 作业区不同大车率条件下最大小时交通量（%）

表5 作业区大车率变化条件下通行能力折减

3.3 养护维修作业区通行能力限速处理

3.3.1 计算行车速度控制期望值

结合高速公路养护维修作业区行车速度控制需求与通行能力计算等，以交通量最大值为依据，设定行车临界速度，确保行车安全与交通通顺。具体模型如下：

基于模型特点，科学梳理速度、流量关系，即：

速度密度模型计算中，解条件如下：

计算公式中，主要包括交通流量，即Q；空间平均车速，即V；畅行速度，即Vf；阻塞密度，即Kj；平均车流密度，即K。

根据计算获得高速公路养护维修作业区行车速度控制的期望值，根据期望值去灵活调整交通量，科学规避车流紊乱问题，并缓解车辆拥挤情况，提高行车安全。

3.3.2 设置养护维修作业区交通标志牌

计算行车速度控制期望值，为养护维修作业区行车速度控制提供依据的同时，还需要及时设置交通标志牌，引导驾驶人员合理调整行驶速度。当然因为高速公路行驶速度快，交通标志必须重复设置，否则无法吸引驾驶人员的注意。对此，高速公路养护维修作业区会重复设置交通标志牌，每个交通标志牌的间隔为250m，以此去激发交通标志牌指令作用[7]。不仅如此，还可以采取组合标志设置的方式，强化标志警醒作用，顺利传达标志信息。部分复杂路段还可以增设机械旗手，搭配组合式交通标志牌，去提高行车速度控制效果。

3.3.3 养护维修作业区安装雷达报警器

雷达报警器的安装，是高速公路养护维修作业区行车速度控制的重要方式，是科学技术有效渗透的体现。雷达报警器有效整合微波频率段，并以电子雷达系统为载体实时传递交通信息。若超出规定行驶速度，雷达报警器会迅速发出预警，提醒驾驶人员适当降低速度。雷达报警器包含探测装置，安装操作灵活，并且适应性强，可根据高速公路具体情况科学调整。不仅如此，雷达报警器还能够辅助交警对交通安全进行监测。

3.3.4 安装速度追踪显示屏与视觉限速标线

速度追踪显示屏已成为高速公路养护维修作业区行车速度控制的重要工具，目前速度追踪显示屏已完成多次升级，并融入大数据技术。雷达测速系统覆盖范围更广，反应更灵敏，实时上传追踪信息，根据超速情况自动调节车速等。视觉限速标线的应用，主要从视觉效应角度出发，帮助司机认识到行驶速度的变化，并自觉降低行车速度。

4 结束语

综上所述，为制定更完善的行车速度控制策略，必须对道路条件、交通条件在作业区行车速度控制中的影响深层次梳理，并构建速度密度模型，计算行车速度控制的期望值等，在此基础上，取得更理想的行车速度控制效果。