青銀高速公路晉陜界（山西側）應急保暢系統的設計

郭 凱

（山西省交通規劃勘察設計院有限公司，山西 太原 030032）

1 工程概況

G20 青銀高速公路晉陜界地理位置特殊，東臨山西境內長4 109 m 的八盤山隧道，西靠陜西境內長745 m的黃河大橋和750 m的前廟山隧道。2007 年12 月離軍高速公路建成通車后，車流量長期處于超負荷運行狀態，山西境內八盤山隧道和陜西境內黃河大橋、前廟山隧道經常滯留大量車輛，交通擁堵問題尤為突出。青銀高速晉陜界位置示意圖如圖1。

2018 年 11 月 14 日上午，G20 青銀高速公路晉陜界安全應急保暢協作會議在汾陽市召開。山西交控集團與陜西省交通建設集團共同簽訂了《晉陜界安全應急保暢協作協議》，決定在兩省分別建立應急保障系統，設立主線應急保障區域。針對山西省管理路段，在軍渡收費站出口封閉、八盤山隧道出現交通事故或軍渡收費站收費廣場出現車輛滯留情況下，啟動應急保障系統，將出省車輛滯留于主線應急保障區域內，避免八盤山隧道和黃河大橋及前廟山隧道滯留車輛而引發重大事故。同時考慮到未來主線收費站撤銷后，該路段監控設施相對缺乏，故設立應急保障系統對未來路段管控將起到更大的作用。

2 應急保暢系統構成

青銀高速公路晉陜界（山西側）應急保暢系統對主線應急保障區域實現實時監控、預警等功能。應急保暢系統主要包括四大系統，分別是交通視頻監控系統、可變信息標志系統、語音廣播系統、音視頻對講系統。

青銀高速公路晉陜界（山西側）應急保暢系統構成圖如圖2。

3 應急保暢系統預案

圖3 應急保暢系統預案示意圖

a）在軍渡收費站出口封閉、八盤山隧道（山西到陜西方向）內發生事故或軍渡收費站出口廣場出現大量車輛滯留情況下，啟動青銀高速公路晉陜界（山西側）應急保暢系統，將青銀高速主線（K1041+900—K1045+900）（出省方向）作為車輛滯留區域，關閉柳林西互通入口車道（緩解車輛滯留區域停車壓力），利用應急保暢系統中可變信息標志系統及語音廣播系統引導車輛按序停車或選擇由柳林西互通下高速分流。

b）滯留車輛在車輛滯留區域內發生緊急情況時（如車輛自燃等），將青銀高速公路主線（K1042+200—K1045+900）（入省方向）最內側車道作為應急停車區，引導車輛滯留區域內車輛經青銀高速公路主線（K1045+950）處回轉車道掉頭進入應急停車區避險或由柳林西互通下高速分流。青銀高速公路主線（K1042+200—K1045+900）（入省方向）最外側車道仍保持通行狀態，但軍渡收費站入口應調控并預警駛入山西方向車輛，避免避險車輛與主線車輛匯聚產生交通擁堵或事故。由于柳林西互通不具備?；奋囕v的疏導能力，故危化品車輛在應急疏散時只能掉頭進入應急停車區避險。在車輛滯留區內險情處理完畢后，應急停車區內避險車輛可通過青銀高速主線（K1042+160）處回轉車道掉頭進入青銀高速主線（出省方向）繼續行駛或等待。

4 應急保暢系統設計方案

4.1 應急保暢系統設計內容

4.1.1 應急保暢監控系統

應急保暢監控系統是該工程外場設備監控中心，負責對外場交通視頻監控系統、可變信息標志系統、語音廣播系統、音視頻對講系統實行統一控制，且具有最高優先級。應急保暢監控系統配置有視頻監控及交通控制工作站、流媒體服務器、音視頻終端管理服務器、存儲磁盤陣列、控制鍵盤及中心Mic。同時，應急保暢監控系統也作為調配中心，負責在應急保暢系統工作時協調路政、交警、隧管站及鄰近收費站的相關應急保暢工作。

應急保暢監控系統軟件需根據工程具體情況深度定制，滿足1 套監控軟件滿足外場四大系統的全部功能，并實現軟件間根據應急預案流程的相互調用。

4.1.2 交通視頻監控系統

交通視頻監控系統主要由視頻監控及交通控制工作站及外場設備（高清一體化網絡云臺槍型攝像機（布置于青銀高速公路主線K1041+900—K1045+900）組成，負責對車輛滯留區域及應急停車區進行實時視頻監控。高清一體化網絡云臺槍型攝像機負責對周邊500 m 范圍內路段通行狀況進行實時監控。受到路段線性影響，應急保障區域共設置6 處云臺槍型攝像機點位，共計12 臺，布置于路中隔離帶內。交通視頻監控系統外場設備布置如圖4。

圖4 交通視頻監控系統外場設備布置圖

4.1.3 可變信息標志系統

圖5 門架式可變情報板布置圖

可變信息標志系統由視頻監控及交通控制工作站及外場可變情報板組成。本次共新增門架式可變情報板3 處（如圖5）、立柱式可變情報板1 處（如圖6）及交通信號燈 1 處（如圖 7）。

其中，門架式可變情報板及交通信號燈布置于車輛滯留區域，負責對即將駛入八盤山隧道的車輛提供隧道通行狀況信息，引導司乘人員正常通行、按序停車或選擇由柳林西互通駛離高速公路。

可變情報板可由應急保暢監控系統及呂梁南信息監控中心兩段控制。其中，應急保暢監控系統控制權限高于呂梁南信息監控中心權限。

圖6 交通信號燈布置圖

立柱式可變情報板布置于應急停車區小樁號側路中分隔帶內，負責對應急停車區內滯留車輛發布通行信息。

圖7 立柱式可變情報板布置圖

4.1.4 語音廣播系統

語音廣播系統由視頻監控及交通控制工作站、外場IP 網絡音頻終端功放及高音喇叭組成。

高音喇叭利用高清一體化網絡云臺槍型攝像機及大型可變情報板金屬構架安裝，負責對車輛滯留區域及應急停車區內車輛進行道路信息預警、實時道路信息播報及音樂播放。

4.1.5 音視頻對講系統

音視頻對講系統包括視頻監控及交通控制工作站及移動手持終端。其中，移動手持終端利用移動運營商網絡可實現任務分發、實時視頻對講、現場照片上傳備份等。為現場工作人員實時溝通及突發狀況處理提供便捷。

4.2 數據傳輸

青銀高速公路晉陜界（山西側）主線應急保障區域內新增設備均采用1 000 M環網終端設備及通信系統已有光纖備芯構成環網，接入青銀高速公路應急保暢系統。

4.3 電源

由于外場設備分布較分散，故該系統供電分別由軍渡收費站配電間、八盤山隧道變電所（山西側）及柳林西互通箱式變電站提供。

考慮到部分外場設備供電距離較長，故該工程在室外配電箱內配置電容器用于無功補償。

4.4 敷設

由于路側多為排水溝，故該工程線纜在排水溝內敷設時采用混凝土包封熱鍍鋅鋼管作為線纜敷設保護方式。其余路段均采用鎧裝熱鍍鋅電纜直埋敷設，埋設深度不應小于凍土深度，且不小于0.7 m。

4.5 防雷及接地

由于外場設備分布較分散且周邊缺乏已有接地網絡，考慮到外場設備在運行過程中易發生雷擊過電壓等情況，該工程為新增設備均配置防雷接地網及保護接地網，且二者地中間距不應小于5 m。

所有外場設備均配置有避雷針，避雷針通過防雷引下線與設備新增防雷接地網良好連接，并保證接地電阻不大于4Ω。

所有外場設備工作及保護接地系統全部采用TT 接地系統，并配置電源避雷器、網絡避雷器或視頻避雷器。避雷器通過接地電纜與新增保護接地網良好連接，并保證接地電阻不大于1Ω。

4.6 交通安全設施

青銀高速公路離軍段為雙向四車道，并配有應急車道。在應急保暢監控系統啟動后，車輛滯留區域將占據青銀高速公路（出省方向）兩條車道，僅剩余應急車道作為應急搶險通道。因此，在車輛滯留區域沿途路側共配置有4 塊交通警示標志，提示司乘人員嚴禁占用應急車道行駛。

5 結語

青銀高速公路晉陜界（山西側）應急保暢系統是為避免在路況復雜路段因車輛停滯擁堵進而發生交通事故而設計的，通過路段管控將車輛擁堵路段保持在路況相對安全的地域，進而為應急事件處置、道路救援帶來方便，降低相關路段的安全隱患。雖然不能避免路段擁堵的現象，但路段風險可控化的思路可供類似路段在方案設計時參考。