城市道路施工期間交通組織設計研究

天津職業技術師范大學汽車與交通學院 / 王新建

城市道路施工期間交通組織研究內容

本論文主要研究內容包括以下幾個方面：1.城市道路施工期間交通流特性分析

本文研究基礎是施工期間道路交通流特性。本文從三個方面入手。

2.城市道路施工期間交通組織模型及仿真研究

全方位對于交通組織優化方法進行概括，提出最優化的交通組織優化模型，并驗證該模型在施工區中的合適性與最優化性。

3.施工期間交通組織評價體系

首先，研究影響施工期間道路運行水平主要因素，選擇相應因素構成評價體系。其次，采用仿真與層次分析建立施工區交通組織評價方法。

城市道路施工期間交通特性及影響范圍研究

城市道路施工期間的交通要素主要包括四個方面，一個是人，另一個是車，三是道路，四是安全。從四個方面結合交通流理論進行交通特性分析。在此基礎上，確定施工區交通影響和交通組織范圍的分析方法，為后續的交通組織設計工作打下基礎。

（一）施工期間的施工區交通特性分析

道路交通參與者主要包括行人、機動車駕駛員與非機動車駕駛員、乘客及其他施工參與者，同時也包括一些施工區域的參與者，例如建筑工人和其他參與人員。

因道路施工建設而導致交通運行狀況改變，駕駛員要根據現有道路狀況改變駕駛行為。駕駛行為可分為三個階段：調整階段、穩定階段、恢復階段。調整階段一般發生在上游過度區或警告區，駕駛員通過了解相應的交通標志信息做出駕駛行為的改變。

道路狀況改變駕駛行為。駕駛行為可分為三個階段：調整階段、穩定階段、恢復階段。調整階段一般發生在上游過度區或警告區，駕駛員通過了解相應的交通標志信息做出駕駛行為的改變，例如減速、鳴笛等。進去施工區域，駕駛行為趨于穩定狀態，但是仍要密切關注散落物的出現，同時注意施工人員的施工器具。在下游區或終止區，駕駛員在穩定階段中，道路狀況趨于正常化，駕駛員會恢復原有駕駛行為。

對于乘客來說，道路建設不可避免地會給乘客帶來不便。行程延遲、顛簸等的容忍度以及乘客繞行的容忍度不應該超過500米。其次，類似于非機動車的靈活性，行人和自行車駕駛員還具有離散分布，隨機行駛時間和位置，機動性，相對較大的行駛量以及極難控制的特征。

（二）城市道路施工期間交通影響范圍確定

城市道路施工建設會占道施工，給周邊區域道路帶來的影響也是不相同的。要由遠及近，根據影響的大小不同，針對性做出對區域交通影響范圍的交通組織優化設計。

城市道路施工期間交通組織方法

（一）交通組織設計方法遵循原則

道路施工區交通組織是按照國家和省市標準對道路施工區進行調整，并采取相應的交通措施，以確保施工區內交通安全、暢通的手段。城市道路建設區交通組織的制定應根據實際情況全面開展。主要組織原則包括以下內容：

1.暢通無阻原則

在施工進度正常的前提下，保證非全封閉施工道路暢通，駕駛車能夠以較慢速度駛過，保障周邊區域路網正常運行。

2.安全原則

在城市道路施工期間，在需要保質保量和準時完成工程外，還須保護交通參與者安全，同時，還必須確保施工人員和施工車輛的安全。

3.利益最佳原則

建設工程作為一項經濟活動，追求合理利潤要求工程在達到時間、工程質量等要求基礎上，付出最小經濟代價。

4.以人為本原則

在保證施工正常進行的前提下，施工時間、施工道路面積和交通影響環形區域被壓縮到最小。在遵循公交車優先和行人優先的原則前提下，公交車應盡量保持原有的行駛路線，行人和非機動車不進行繞行或減少繞行。為繞路車輛提供特定的溫馨提示，增加或減少指示性交通設施。

（二）施工期間交通組織優化

1.施工期間行人交通組織優化

從兩方面入手，一個方面是行人過街問題，另一個方面是行人安全問題。在行人過街時，由于施工區的存在，導致行人過街路徑發生改變，并產生繞路問題，故此必須進行交通組織優化；由于行人具有習慣性的心理特征，會不注意施工時所產生的安全隱患，因此設置必要提示標志勢在必行。

行人與非機動車道的交通組織措施

道路施工期間，施工區域會占用部分非機動車道與行人車道，由于在道路紅線內，遵循“占一還一”原則，因此必須開發新的行人與非機動車道，可以通過適當借用機動車道寬度來建立行人與非機動車道道路。

行人過街交通組織措施

二次過街：在道路中央設置安全島，行人進行二次安全過街，避免與車輛產生沖突點而導致交通事故產生，并減少車輛延誤。

過街天橋：過街路徑由于道路施工無法保證其原有過街功能時，可以重新設置過街路徑。

行人的安全交通組織措施

借用交通標志的溫馨提示發布相關信息確保行人的安全，在必要高峰期時，可派遣交通提示人員引導行人，同時也可以減少行人闖紅燈等不文明交通行為的發生。同時也可以與交通控制結合，改變信號燈控制方式幫助行人安全過街。

2.施工期間車輛交通組織優化

由于道路狀況的改變，車輛容易和其他車輛發生刮擦、追尾等交通事故，并且車輛不可避免會減速并付出代價。下面就車輛限速和車輛警示標線的設置進行交通組織優化。

車輛限速

施工區域內車輛的運行狀況明顯低于上游段。此時，如果車輛以與上游段相同的速度行駛，則容易引起交通事故或交通擁堵。因此，必須在施工區域實施限速管理，以確保車輛的安全通過。

與正常行駛速度相比，建筑區域的限速降低了16km/h以上時，必須在最低限速標記的前面添加警告標志，以使駕駛員能夠提前逐漸降低車速。對于限速值的確定，對于城市道路，道路施工路段的最低速度限制通常為40km / h，也可根據路段交通修改最小速度限制為20km / h。限速標志在施工區域終止區設置。

相關標志設置

交通組織必不可少的部分是標志設置，合理的標志設置對于改善交通流分布，降低事故率以及確保管理措施的實施起著重要作用。

道路施工安全標志根據《道路交通標志與標線》（GB5786）, 施工隔離欄設置在施工作業區的最前面，面向交通流的方向；錐形路標用于封閉施工工作區域；“道路施工”標志位于施工區域的最前端，在“道路施工”標志之后設置“道路封路”和“道路改道”標志，并在道路前方500m處再次設置“道路封路”標志；導向標志位于工作區域的盡頭，用于指示道路封閉或改變后的車輛方向。在工作區的道路部分設置“車輛減速”標志。臨時工作區前面設有可移動性的施工標志，用以提醒駕駛員。

減速20km/h的限速標志需要重復設置兩次，加強限速警示作用；減速10km/h的限速標志不必重復設置，避免給司機帶來行駛壓力。

3.施工期間道路交通組織優化

施工期間存在施工區占用城市道路的情況，此時會壓縮非機動車及行人的生存空間。一般國家規定機動車城市道路寬度為3.5~4米，我們通過減少機動車寬度為3米，用來補償非機動車道及行人的空間，用寬度換取空間，保障非機動及行人的安全，同時由于車道寬度的改變，還可達到車輛減速的效果。

同時，道路標線流線應符合人的視覺特征，在城市道路交叉口轉角處，轉彎角度設置不宜過大最好不要超過135度，導致車輛轉彎行駛過慢，影響交通運行效率。通過交通分流將區域交通網絡中某條路線上的部分或全部交通流分配到其他路線，將道路交通流量進行再次分配和重置，是對區域路網的重新優化組織。

從交通組織區域邊界內的路段和交叉口發展出施工區域內的交通流組織措施，主要是借助標志誘導，并輔以改善周邊道路。

（三）施工期間影響區域交通組織優化

1.施工期間區域交通流組織優化

交通管理措施：

交通誘導：屬于相對柔和的交通管理措施，其本質是通過發布路況信息等手段進行提醒。

交通分流：具有相對強制性，通過使用交通渠化等一系列方法，例如減小進口車道寬度、設置行人安全島將交通流引導到指定的分流路徑的過程。

交通管制：與交通分流相比，具有相當大的強制性，這是一項行政行為，它迫使出行者出行交通管理人員指定路線。

2.施工期間區域公交組織優化

通過交通現狀調查，掌握現有公交車站點和公交線路，和軌道交通相關情況。在道路施工期間“以人為本”，從出行的角度出發，對施工影響區域公交做出相應交通組織措施：

公交路線起訖點及路線調整

由于施工時間可能會導致公交線路無法正常運行，可以進行區域內公交線路改道，利用區域周邊道路代替占用道路，保障出行者正常交通需求。

公交車車輛類型及發車班次時間調整

公交車輛類型由于道路寬度縮減原因可由原來的大中型公交車換為性能穩定、占路面積小的小型汽車；并根據具體情況分析調整發車班次。

3.施工期間區域交叉口組織優化

施工期交叉口交通渠化和信號控制進行分析：

施工期交叉口交通渠化

交叉口渠化將采用適當的方法來建造和安裝一些設施，以使無序和混亂的交通流進入預定的車道，以防止不受控制的車輛造成混亂和碰撞。

施工期信號控制優化

工期間道路結構發生變化的交叉路口的信號控制也必須進行相應的更改。合理分配不同方向的交叉路口交通燈周期。

（四）施工區域交通組織最優化模型分析

通過對解決施工區域交通組織優化措施分析，建立一種科學的施工期間交通組織優化模型。

1.基本原理

施工區進行交通組織，應該綜合考慮非機動車及行人、機動車、道路、公交車、客觀環境影響等六方面因素。其基本原理如下：

施工區交通組織可以綜合考慮非機動車、行人、機動車、公交車、道路、客觀環境等因素。

交通組織方案必須使各因素的利益得到滿足，保障其正常運行。

非機動車、行人、機動車、公交車、道路、客觀環境等的因素影響程度由道路交通效益最優化程度決定。

2. 影響指標選取

為能反映影響施工區各個因素的利益，分別選取各因素影響指標，分別選取施工區行車道機動車延誤、非機動車通過時間行人過街時間、道路施工區交叉口機動車和非機動車及行人沖突點數量、公交班次延誤次數、施工區行車量與出行次數之比、尾氣排放量。

3.模型的建立

如果用Y表示機動車延誤，用字母D表示行人和非機動車的過街時間，用N表示機動車與非機動車沖突點數量，用T表示施工區車輛交通量與出行次數之比，用字母Q表示尾氣排放量，X表示公交車班次延誤數與運營班次之比，S為綜合效益值。則可根據原理建立下模型：

其中：

S ——綜合效益值；

Yi——編號為i的流機動車延誤值；

Ni——編號為i的機非沖突數；

Ti——編號為i的施工區車輛數與出行數比；

Di——編號為i的行人和非機動車的通過時間；

Qi——編號為i的流尾氣排放量；

Xi——編號為i的公交班次延誤數

Yc——編號為i的機動車延誤最大限制值；

Nc——編號為i的機非沖突數最大限制值；

Tc——編號為i的施工區車數與出行數比最大限制值；

Dc——編號為i的行人和非機動車的通過時間最大限制值；

Qc——編號為i的尾氣排放量最大限制值；

Yc——編號為i的車輛延誤次數最大限制值——各項權值。

4.模型應用

施工區交通組織最優化模型可應用在以下幾方面：

交通組織方法選擇

對此模型構建求解可以算出交通組織設計方案的可行性，保障各個因素之前的利益，保障施工區設計方案選擇達到最優化。

不同交通組織方案的評價

對于施工區組織方案設計的選擇，確定其最優性，可以用此模型獨立求解。

本文旨在重新在確保其他交通參與者利益的情況下，進行交通流再分配。本文全面科學去研究交通組織設計方法，構建更加科學的最優化組織模型。