本文作者：王忠仁 單位：加州運(yùn)輸局交通運(yùn)營處

施工區(qū)是道路施工、養(yǎng)護(hù)和改造的活動(dòng)場(chǎng)所，包括從第一個(gè)施工警告標(biāo)志至施工結(jié)束標(biāo)志之間的區(qū)域。施工區(qū)因擠占現(xiàn)有道路空間，會(huì)影響到現(xiàn)有道路正常運(yùn)營。施工區(qū)可能是臨時(shí)的。一般養(yǎng)護(hù)作業(yè)可能只需要關(guān)閉車道幾分鐘，或者本身就是流動(dòng)作業(yè)，因而對(duì)交通影響較小。施工區(qū)也可能持續(xù)長達(dá)幾個(gè)月甚至幾年，比如大型新建、改建項(xiàng)目。施工區(qū)的長期存在對(duì)施工區(qū)附近的交通影響可能非常大。不論哪一類施工區(qū)，其基本特點(diǎn)就是擠占原有道路空間，導(dǎo)致施工區(qū)道路通行能力下降。在交通需求不變的情形下，將會(huì)引起交通瓶頸現(xiàn)象，導(dǎo)致非常發(fā)型交通擁擠。據(jù)美國聯(lián)邦公路管理局(FHWA)統(tǒng)計(jì)，施工區(qū)導(dǎo)致的交通擁擠，一般可占至擁擠總量的24%。在夏天交通量最高的兩周里，美國公路施工區(qū)造成的交通延誤每天平均可達(dá)6×106veh/h。在2003年，美國公路施工區(qū)內(nèi)的交通事故造成41000人受傷和1028人死亡。施工區(qū)所引起的交通擁擠和交通事故一直是美國交通部門所關(guān)注的重要課題之一。美國在公路施工區(qū)的研究方面投入很大，尤其是施工區(qū)的交通組織和管理方面，積累了系統(tǒng)的分析方法和實(shí)踐指南。隨著我國高速公路建設(shè)的迅速發(fā)展及交通量的持續(xù)、顯著增長，如何在大交通量條件下有效且安全地實(shí)施道路維修和改造工作，已成為必須重視和急需解決的問題。隨著時(shí)間的推移，交通量的不斷增加，還會(huì)有更多的道路需要各種大、中、小型養(yǎng)護(hù)維修工作。針對(duì)這種需求，筆者首先回顧了施工區(qū)的基本交通分析技術(shù)，在此基礎(chǔ)上，按照施工區(qū)交通組織和管理規(guī)劃和實(shí)施兩個(gè)階段，闡述了施工區(qū)交通管理的基本程序、關(guān)鍵策略和實(shí)施方法。最后，指出了施工區(qū)交通管理的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

1瓶頸上游流量—單車延誤—排隊(duì)長度之間的關(guān)系

1．1施工區(qū)交通分析基本方法

施工區(qū)最重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，一般包括最大排隊(duì)長度、單車最大延誤和總延誤等。最大排隊(duì)長度指標(biāo)有助于施工區(qū)管理規(guī)劃，比如避免相鄰施工區(qū)之間和施工區(qū)對(duì)重要交通瓶頸路段運(yùn)營的影響等。而總延誤，或者單車最大延誤則反映施工區(qū)對(duì)用戶的影響程度，所以是施工策略和交通管理措施實(shí)施決策的重要指標(biāo)。當(dāng)然，延誤較小的施工區(qū)，就沒有采用比如異地分流等興師動(dòng)眾的交通管理措施。不同的施工區(qū)種類和交通狀況，可能需要不同的施工區(qū)評(píng)價(jià)指標(biāo)，因而需要不同的交通分析方法和工具。比如對(duì)交通走廊和城市道路網(wǎng)絡(luò)的施工分析，交通仿真可能是必需的分析工具。但對(duì)于獨(dú)立的施工區(qū)，通常可以簡化為交通瓶頸，進(jìn)而可以采用交通波動(dòng)分析，或者到達(dá)—離去曲線分析。一般地，時(shí)域指標(biāo)采用到達(dá)—離去曲線分析較為方便;而空域指標(biāo)采用波動(dòng)分析較為方便。原則上，兩種方法均可采用，而所得結(jié)果具有一定的一致性［1－2］。這里只簡要介紹如何利用圖1中的到達(dá)—離去曲線，計(jì)算獨(dú)立施工區(qū)排隊(duì)隊(duì)尾。假設(shè)車輛在該施工區(qū)瓶頸上游擁擠車流中平均車速為Vu，km/h;其中某車i所見排隊(duì)的物理長度為DQi，km;那么該車在擁擠車流中的平均行駛時(shí)間，TQi可按式(1)計(jì)算為［3］：（公式略）。

1．2瓶頸上游流量—單車延誤—排隊(duì)長度之間的關(guān)系

早在1967年，美國加州交通部(CaliforniaDe-partmentofTransportation，Caltrans)的工程師發(fā)現(xiàn)，根據(jù)式(3)，瓶頸上游排隊(duì)長度、單車最大延誤以及擁擠路段車道流量之間存在圖2的對(duì)應(yīng)關(guān)系［4］。縱坐標(biāo)為瓶頸上游擁擠路段車道流量，橫坐標(biāo)為當(dāng)瓶頸上游排隊(duì)長度(或者確切地說是擁擠車流長度)為1．6km(1mile)時(shí)所對(duì)應(yīng)的單車最大延誤值。如果橫坐標(biāo)所表示的擁擠車流長度加倍，則單車最大延誤也加倍，如此線性類推。很明顯，當(dāng)排隊(duì)長度一定時(shí)，擁擠路段車道流量越低，則單車最大延誤越高。圖3的流速關(guān)系為加州實(shí)測(cè)結(jié)果。該流速關(guān)系完全可以通過回歸分析顯式表示，進(jìn)而顯式排隊(duì)長度、單車延誤和擁擠路段車道流量之間的關(guān)系。一般地，由于下游瓶頸通行能力決定了上游擁擠路段的總通行能力，所以擁擠路段的車道流量可計(jì)算為：（公式略）。很明顯，擁擠路段車道流量越低，就意味著瓶頸路段關(guān)閉車道數(shù)越多，造成的延誤也就越高。比如，流量為8000veh/h的某雙向8車道高速公路某方向因施工關(guān)閉1條車道，則施工區(qū)瓶頸路段通行能力減為3車道的通行能力，即6000veh/h。此時(shí)瓶頸上游擁擠路段車道流量可按式(5)計(jì)算為6000/4=1500veh/(h•lane)。當(dāng)排隊(duì)長度為1．6km(1mile)時(shí)(可實(shí)際觀測(cè))，根據(jù)圖2中的曲線，1500veh/(h•lane)流量對(duì)應(yīng)的單車最大延誤約為0．9min。而當(dāng)排隊(duì)長度為3．2km(2mile)時(shí)，單車最大延誤也加倍至1．8min。同樣，如果關(guān)閉兩條車道，則瓶頸上游車道流量減小為4000/4=1000veh/(h•lane)，當(dāng)排隊(duì)長度為1．6km(1mile)時(shí)，單車最大延誤增加至5．8min。由于圖2簡潔、方便，所以特別適用于施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)指定的交通管理定量指標(biāo)。比如說現(xiàn)場(chǎng)單車最大延誤不得超過15min，那么完全可以從現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)的最大排隊(duì)長度和車道流量查圖獲得。當(dāng)然，讀者可以自己觀測(cè)適合本地區(qū)的流－速關(guān)系曲線，標(biāo)定圖3曲線，進(jìn)而標(biāo)定圖2以指導(dǎo)本地區(qū)的施工區(qū)交通管理實(shí)踐。

2施工區(qū)交通管理規(guī)劃

2．1施工區(qū)交通管理規(guī)劃的基本程序

與交通事故不同，現(xiàn)有道路施工是計(jì)劃中的交通事件。施工區(qū)交通管理規(guī)劃(TransportationManage-mentPlan，TMP)的目標(biāo)，即按照既定的施工區(qū)交通管理定量指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有交通需求影響的最小化。在美國，現(xiàn)有道路養(yǎng)護(hù)和改造施工的一個(gè)基本要求就是保通。項(xiàng)目管理部門對(duì)施工區(qū)交通組織與管理一般具有嚴(yán)格的量化指標(biāo)，比如單車最大延誤和最大排隊(duì)長度指標(biāo)等等，以求對(duì)社會(huì)、對(duì)公眾負(fù)責(zé)，接受公眾監(jiān)督。加州交通部目前的施工區(qū)最大單車延誤指標(biāo)為不得超過正常延誤以上30min［5］。如果超過30min，需要由部長牽頭的特殊委員會(huì)審核批準(zhǔn)。正常延誤是指正常常發(fā)型交通擁擠所造成的延誤。施工區(qū)交通管理規(guī)劃始于工程總體方案設(shè)計(jì)階段。從項(xiàng)目開始立項(xiàng)的第一天，就要將項(xiàng)目施工期間可能牽涉到的交通組織問題(按照事件管理的原則)提上議事日程。確保施工區(qū)交通管理的內(nèi)容體現(xiàn)在項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工文件當(dāng)中，使交通組織方案及其可行性和有效性得到充分的論證和研究。施工區(qū)交通管理規(guī)劃是土建總體工程設(shè)計(jì)不可或缺的重要組成部分，也是施工工程得以順利實(shí)施的根本保證。施工區(qū)交通管理必須具有專項(xiàng)設(shè)計(jì)文件、施工概預(yù)算、施工規(guī)范和合同文本。針對(duì)土建工程的不同施工階段，施工區(qū)交通管理設(shè)計(jì)都配有專門的交通管理方案。施工區(qū)交通管理規(guī)劃的基本流程如圖4。在項(xiàng)目概念性設(shè)計(jì)階段，需要采集項(xiàng)目基本數(shù)據(jù)，并確定交通管理方案種類。施工區(qū)交通管理規(guī)劃所需數(shù)據(jù)由項(xiàng)目主體設(shè)計(jì)單位提供。項(xiàng)目基本數(shù)據(jù)包括項(xiàng)目影響范圍、施工性質(zhì)、路網(wǎng)構(gòu)成、施工工期安排、臨時(shí)工程、基礎(chǔ)交通量、事故數(shù)據(jù)以及道路線形等等。應(yīng)當(dāng)明確的是，數(shù)據(jù)提供越全面，則交通組織安排與實(shí)際越接近，實(shí)施過程中所需要的調(diào)整會(huì)越少。依據(jù)提供的數(shù)據(jù)，還需要進(jìn)一步計(jì)算項(xiàng)目可能造成的單車最大延誤、總延誤以及排隊(duì)長度等管理指標(biāo)。單車最大延誤和排隊(duì)長度可用于確定交通管理方案的種類;而總延誤可用于控制交通管理總投入。根據(jù)項(xiàng)目造成單車延誤的大小以及排隊(duì)長度，交通管理方案一般可分為大型、小型和微型這3類。不同類型的管理方案包含不同的管理策略。微型方案主要為不需要封閉車道的養(yǎng)護(hù)類施工，比如沿路剪草或者施肥;大型方案則一般會(huì)造成單車延誤達(dá)到30min甚至以上，從而需要專項(xiàng)合同支持交通組織對(duì)策;而小型方案則介于兩者之間。施工交通管理和主體工程設(shè)計(jì)密不可分。在主體設(shè)計(jì)方案審核過程中，交通管理方案可行性審核為重要的審核內(nèi)容之一。由于不同的設(shè)計(jì)方案將提出不同的施工區(qū)交通管理要求，所以交通管理設(shè)計(jì)人員與主體設(shè)計(jì)人員必須密切配合，共同確立施工方案的交通管理方案，并提出施工區(qū)交通管理專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)預(yù)算。同時(shí)，這種配合必須體現(xiàn)在不同的設(shè)計(jì)階段，依據(jù)工程的進(jìn)展情況，不斷調(diào)整交通管理方案。交通管理規(guī)劃存在于項(xiàng)目的整個(gè)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工周期之中。