基于交通流理論的高速公路短時作業區安全管理探討

劉志超

（廣西壯族自治區高速公路管理局，廣西 南寧 530000）

0 引言

2017年廣西高速公路通車里程將突破5 000km大關。蓬勃發展的高速公路建設給高速公路管理工作帶來新的機遇，也帶來新的挑戰。高速公路路政管理作為高速公路管理體系中的重要一環，擔負著保護路產，維護路權，保障公路完好、安全和暢通的重要行政管理使命。一線高速公路路政人員的工作場所是運營中的高速公路，工作中存在著較大安全風險。本文在分析短時作業的特點及短時作業區交通流特征的基礎上，進一步剖析短時作業區交通事故特點，從交通流的引導與控制等方面，針對性地提出相應對策，以期保障現場事故作業區和養護作業區（以下簡稱作業區）的路政及相關現場人員的安全。

1 背景與意義

伴隨社會經濟發展，全區高速公路通車里程和交通流量持續快速增長，與之正相關的養護作業及交通事故發生數亦快速增長。運營中的高速公路開展養護作業或發生交通事故需要封閉整個或部分行車道，形成作業區。高速公路作業交通流控制與管理的目的是：在保障安全前提下，充分利用道路資源，對交通參與者進行預警，對合流的交通流進行組織，最大限度地減輕作業區路段的影響，保證原路段車輛在作業期內安全、暢通、有序的運行。2015年交通運輸部新修訂并發布《公路養護安全作業規程》（JTG H30－2015）（以下簡稱新規程），對指導廣西高速公路養護安全作業，提高公路養護安全作業的規范化管理水平，保障作業人員、設備和車輛運行的安全起到積極的促進作用。但是行駛車輛闖入作業區造成人員傷亡事故，仍時有發生。如何更加有效地保障作業人員、設備和車輛運行的安全一直是高速公路運營養護從業人員研究改進的問題。

新規程按作業時間將公路養護作業分為長期養護作業、短期養護作業、臨時養護作業和移動養護作業［1］。借鑒新規程的定義，本文研究對象為短期作業、臨時作業，即定點作業時間＞30min且≤24h的各類作業，以下簡稱短時作業。

2 高速公路短時作業的特點

（1）高速公路短時作業的首要特點就是作業時間“短”，即定點作業時間＞30min且≤24h。作業完成后就迅速轉場或恢復現場。

（2）高速公路短時作業一般是項目規模較小或造價不高，因此施工作業方在交通安全管理方面的投入不會太多。在日常檢查中發現此類項目往往容易出現違反新規程要求，過度簡化作業區交通安全設施等行為。

（3）高速公路短時作業在各類作業類型中數量占比較大，路政涉路施工檢查以該類型項目為主。根據統計數據表明2016年、2017年轄區S40貴港至社坡段年均發生有路產損失的交通事故分別有145起、165起，涉路施工登記分別有14例、16例（每例可對應多個施工點），扣除路面、橋涵大中修養護和水泥混凝土路面小修保養及移動養護作業的5例外，剩下的作業基本可歸類于短時作業。

（4）作業具有臨時性和突發性的特征，對該類項目交通運行組織方法一般不會也不必考慮匝道控制等交通限流措施或分流措施。

3 短時作業區交通特性分析

車輛在高速公路正常路段上的分布是均衡、穩定的，受到作業的影響，高速公路作業區路段行車道數減少，通行能力下降，為通過作業區車輛需進行變更車道、分合流等操作。車輛必須在第一次看到施工標志至縱向緩沖區之前的距離內完成合流行為。在這一過程中車輛需要尋找適當時機匯入合流車道，在特殊的情況下，還需要調整行車速度，以便安全地實施合流變換車道操作。通過高速公路作業區的交通量比較小時，駕駛員能夠自由或較自由地選擇行車速度，行駛車輛基本不受交通流中其他車輛的影響，交通流處于自由流狀態。隨著交通量的逐漸增大，交通流逐漸由穩定流向強制流過渡，行駛車輛受其它車輛干擾增大，車輛駕駛員只能根據前車狀態調整控制車輛狀態如車速、間距等，交通流處于非自由行駛狀態。車輛在通過工作區后，在下游過渡區逐漸完成分流，到終止區車輛逐漸恢復正常運行狀態。

4 短時作業區交通事故分析

由短時作業區交通特性分析可以得出，當駕駛人員意識到前方有作業區后開始采取相對應的駕駛對策，在駛離警告區前駕駛人員須減速完成合流操作，這就顯著增加了交通沖突。此時交通沖突主要為行車道上追尾沖突和變道（合流）處的追尾沖突兩類。車輛駛入緩沖區后，交通沖突主要為追尾沖突和碰撞固定物沖突。從交通沖突分析可看出引起短時作業區交通事故的兩個主要因素是速度與速度差。車輛運行速度是研究高速公路交通安全的重要參數，研究表明車速離散性和交通事故率有密切關系［2］。

在交通流處于自由流的狀態下，駕駛員按照主觀判斷駕駛車輛，車輛更多采取期望車速行駛。2016年轄區交警開展的超速治理行動收集的超速治理數據顯示通過高速公路作業區的車輛普遍超速。大量研究數據表明駕駛人多有超速行駛的沖動。在限速條件下，仍有61%的駕駛員超速行車［3］。此時，引起交通事故的主要誘因為車速。2016－2017年筆者所在轄區S40貴港至社坡段發生3起社會車輛闖入作業區的交通事故，事故造成2名養護作業工作人員受傷。近期，G80廣昆高速公路百色至南寧段又發生一起一輛大貨車闖入交通事故救援現場，碰撞現場救援車輛和人員，造成2人死亡1人受傷的二次事故。經交警部門勘查認定以上4起事故肇事司機均存在疲勞駕駛和超速行駛的行為。

交通流處于非自由行駛狀態時，跟隨行駛的車輛具有制約性、延遲性以及傳遞性三個特性。跟隨車輛沒有超速行駛的空間，引起事故的誘因主要為速度差。研究表明，車輛的車速與平均車速的差值越大，即車速分布越離散事故率會越高［4］。此時，限速的目的是使駕駛員的駕駛行為趨于一致，降低道路上行車速度的離散程度，從而提高交通安全系數。2014－2015年筆者所在轄區G75山口至星島湖段，未發生社會車輛闖入作業區造成人員傷亡或引起路產損失的交通事故。G75南北高速是廣西最早通車高速公路之一，交通量較大，占道作業后，交通流基本處于非自由流狀態，在這種狀態下車速得到有較的控制，事故嚴重程度普遍較小。根據交警提供的不完全統計數據表明轄區作業區內施工作業區發生事故為5起，其中4起為追尾事故，1起為碰撞事故。交警部門勘查認定的主要原因為跟車過緊和操作失誤。

5 短時作業區管理對策與方法

通過高速公路短時作業的特性分析可以看出，實施短時作業主體對作業區安全設施設置有安全、經濟、方便快捷等方面的需求。不可重復利用的固定式的限速標志（如減速標線、振動標線等）不適用于短時作業區。因此，可以從兩個方面提高短時作業區的作業安全：

5．1 管理對策

5．1．1 加強涉路作業的安全監管

督促高速公路運營公司落實作業實施主體責任，嚴格抓好作業單位的安全管理工作，監督、檢查、指導涉路作業行為。嚴格執法，及時糾正作業過程中的違法違規和不安全行為。對于道路救援作業，應根據JT／T 891－2014規范的有關規定，參考JTG H30－2015規程的要求布設車輛救援現場作業區。對于涉路施工作業，應嚴格遵守JTG H30－2015規程要求布設施工作業區。

5．1．2 加強安全生產教育

加強涉路作業安全管理中的安全教育。高速公路運營公司應嚴格履行企業安全生產管理的主體責門與手機導航地圖（大數據）廠商深度合作，取得了非常好的效果。利用導航地圖軟件實時反饋涉路作業（如作業位置、持續時間、占道情況等）等交通誘導信息并針對需求用戶精確推送，這對改善高速公路作業的交通環境，提醒駕駛人員謹慎駕駛起著積極的效果。根據廣西高速公路路政工作要求：涉及路產及造成人員傷亡事故均要第一時間通過短信報告。從公路管理部門的層面來講基礎數據的收集上報已具備條件。理清公安機關、交通管理部門和公路管理部門職責，促進與導航地圖的基礎信息數據共享，可保障公路作業人員安全。任，組織養護管理部門人員參加省級高速公路行業管理單位每年組織的養護工程繼續再教育培訓，定期對一線的養護作業人員開展操作技能培訓和安全培訓。

5．2 工程方法

5．2．1 合理設置交通引導人員

嚴格按照新規程的要求布設與移除養護安全設施。為增加安全保障，布設與移除過程推薦設置交通引導人員。交通引導人員可及時通知作業人員上游車流情況及對車輛進行預警，增強作業人員在布設與移除養護安全設施過程中的安全性。

5．2．2 增設速度反饋標志

可移動式速度反饋標志每套造價約為7 000元，可重復使用。速度反饋標志是利用雷達波實時反饋通過車輛行駛速度的裝置，車輛行駛到測速區，速度反饋系統就會顯示車輛的行駛速度。速度反饋裝置通常結合限速標志，交互式地提醒駕駛員當前駕駛的車速和路段限速值，從而大大提高了限速的實際效果。美國學者Perrillo研究發現，在臨近速度反饋系統的區域車輛行駛速度減少3～5km／h，限速效果明顯。

5．2．3 高速公路作業信息等基礎數據在導航地圖發布

交通廣播是一種出現較早的實時交通信息發布的工具，但由于廣播對象是整個路網的參與者，只有部分信息可能涉及到出行者，針對性不強，且不可避免地存在信息描述比較模糊的情況。手機導航地圖（大數據運用）的高速發展可以針對性解決這一短板。最新數據顯示，2018年全國手機地圖APP領域活躍用戶數為4．01億，手機導航成為服務公眾出行的重要信息工具。目前，杭州、深圳等發達城市的交通部

5．2．4 加強可變信息標志（VMS）使用

VMS是一種可視性的信息設備，并且具有全天候動態顯示的獨特優勢，已在高速公路廣泛安裝應用，是高速公路交通信息發布的主要設備。VMS可向出行者提供交通事故、交通擁堵、惡劣天氣、交通管制、道路施工等所有可能引起交通擁堵和危及交通安全的基本信息和路徑誘導信息。目前廣西高速公路的VMS使用效率極低，2016－2017年，對轄區的VMS發布內容進行了統計分析，結果表明運營公司未通過VMS發布一例實時路況信息，VMS淪落成為運營公司的宣傳標語欄。為加強VMS的使用效率，應敦促運營公司按信息公布流程及時準確發布實時交通路況信息，盡可能使交通參與者預知道路狀況。

5．2．5 配置車載式防撞墊

車載式防撞墊是一種碰撞緩沖吸能裝置，目前這類裝置在國外已大量運用于公路養護作業中。車載式防撞墊能夠吸收撞擊的能量，減少和防護車輛的碰撞損失，降低事故車輛的人員傷亡概率，保護作業區施工人員及設備的安全，提高作業的安全性。目前，市場上現有的產品能實現對110km／h撞擊情況的有效保護。

6 結語

高速公路作業區路段通行車道數減少，通行能力下降，交通沖突加劇，使得一線的作業人員及路政管理人員面臨更大的安全風險。本文在分析短時作業的特點及短時作業區交通流特征的基礎上，結合轄區作業區交通事故數據，分析事故的主要誘因，從管理和技術兩個方面提出了安全對策，以期為路政工作人員及相關一線作業人員從事涉路作業提供更多的安全保障。