重特大事故下城市隧道交通分流管制研究

2022-07-16 08:45张洋洋
科学与财富 2022年4期
关键词:应急

张洋洋

摘  要:当下社会,重特大事故频发,快速的应急反应及精准的管制措施是工程管理人员必备的基本素质之一。城市隧道两端一般均与互通匝道相连,交通环境较为复杂,是管理中的重点、难点。本文以郑州京广北路隧道交通分流管制为例,探索在重特大事故下城市隧道的应急管制措施,旨在为工程管理人员提供应对思路及参考。

关键词:城市隧道;交通分流;应急

1 背景

自2019年新冠疫情爆发以来,世界局势呈更加复杂化发展,自然灾难更是层出不穷。从全球的气候变暖、南极冰融,到国家级的澳大利亚丛林大火,再到城市级的郑州7.20水灾,重特大事故愈发频繁且影响巨大。新环境下,管理人员的快速响应及有效的应对策略无疑可以降低灾害的影响程度。以郑州7.20水灾为例,郑州境内因灾难遇难292人,其中39人在地铁、隧道等地下空间溺亡,显然全把292人的遇难归因于自然灾害并不恰当,最起码地下空间溺亡的39人则更多是人为因素,不及时的地铁停运、隧道交通管制直接导致了本可以避免的人员伤亡。此外,新冠疫情在我国仍时有爆发,道路的封闭及交通引导措施则变得更加重要,特别是城市隧道,一般进出口均有互通匝道相连,其交通环境的复杂性决定了其交通引导的复杂性与重要性,对应的相关研究则变得更加有意义。基于此,本文以郑州京广北路隧道为例,对城市隧道交通分流管制给予相关研究。

2 交通分流管制分区划分

目前,作业区的研究已经较为成熟,通用的分区可划分为警告区、上游过渡区、缓冲区(包括纵向缓冲区和横向缓冲区)、工作区、下游过渡区、终止区6个分区[1]。如图2-1所示。

警告区:是作业控制区六个分区中最重要的一个分区,其作用是通过设置的标志,对处于正常行驶的车辆发布警告信息,提示前方有道路施工,使行车者注意交通变化情况,以便及时采取措施。

上游过渡区:位于警示区下游,其作用是通过设置道路施工标志和局部封闭标志,将接受过警示的车辆引入管制的行车路段内,引导车辆改变行驶方向,变换车道。

缓冲区:可分为纵向缓冲区和横向缓冲区。纵向缓冲区是过渡区到工作区之间一段空间,主要是提供一个缓冲路段,给失误车辆有调整行车状态的余地,避免发生更严重的事故,为行车者和施工人员提供缓冲保护。横向缓冲区主要为工作区提供一个侧向临空面,起到行车区与工作区安全隔离的作用。

工作区:是养护维修作业的工作场所,也是养护维修作业人员工作、堆放建筑材料、停放施工设备的地方,车道与工作区之间必须设置隔离装置;工作区还应为工程车辆提供安全的进出口。

下游过渡区:是解除断面压缩,恢复正常行驶的过渡区域,起导流作用,引导车辆改变行驶方向,变换车道,进入正常的行驶车道。

终止区:位于施工区的末端,是解除交通管制的分界。

在管制中,根据事故大小可对隧道进行半封闭或全封闭。半封闭又可分为单车道封闭和多车道封闭,全封闭又可分为单洞全封闭和双洞全封闭。针对半封闭,作业区可以划分为以上传统的6大分区。针对全封闭,作业区可根据具体情况不设下游过渡区和终止区,重点则放在交通节点的有效控制和引导。

3 交通分流管制各类参数确定

3.1 作业区分区长度确定

前述6大分区中,比较难确定的参数为警告区长度和上游作业区长度,现对此二者进行分析论述如下:

警告区长度S的取值受多种因素影响。其计算公式如公式3.1所示[2]。

V1:车辆驶向分流引导标志时车速(km/h)

V2:车辆减速后的车速(km/h)

t1:读完标志中内容需要的时间(s)

t2:读完标志内容后采取措施前的反应时间(s)

t3:车辆进行一次变道需要的时间(s)

f:滚动阻力系数

i:道路纵坡的坡度

φ:道路摩擦系数

4 案例—郑州京广北路隧道

郑州京广北路隧道是郑州市京广快速路的重要组成部分,位于郑州市二七区,紧邻郑州火车站西广场西侧,南起陇海快速路南侧,北至中原东路北侧,双洞小净距隧道,双向六车道,全线长度1860m,其中地下部分长度1413m[3]。

考虑到事故的复杂性和多样性,本次假设两种情况,重大事故下的半封闭(封闭两车道)和特大事故下的全封闭(双洞)。

4.1 半封闭下的交通分流管制

郑州京广快速路采用分段限速,其中京广北路隧道段采用60km/h限速。根据研究,当作业区起点距隧道入口不大于1km时,渐变过渡需要在进入隧道前完成。本次假设作业区起点距隧道入口不大于1km,根据前述理论推导,同时参照《道路交通标志和标线 第4部分:作业区》GB 5768.4-2017 、《公路养护安全作业规程》JTG H30-2015和《城市道路交通标志和标线设置规范》GB51038-2015。可得通常的作业区布置见图4-1。

相关参数取值见表4-1。

相比较于隧道北进口,南进口情况更显复杂,隧道南进口以南750米为京广中路隧道,以南260米为地面交通层出口。不同于北进口的三车道渐变成一车道通行,南进口则需完成四车道渐变为一车道通行,需要增设纵向缓冲路段来完成车道渐变。南进口具体作业区布置见图4-3。

4.2 全封闭下的交通分流管制

由于京广北路隧道有地面层交通,全封闭的重点是将原本由隧道通行的交通流安全平稳的过渡到地面交通层。

隧道北进口需要将车流由两车道逐步变为一车道,并注意由解放路匝道汇入车流的影响。具体作业区布置见图4-4。

隧道南进口由于距离京广中路隧道较近,全封闭状态下无法将京广中路隧道交通流引出地面层,则京广中路隧道需要一同封闭。此情况下,京广北路隧道南进口只需要做好地面层的交通引导,将地面层交通流继续沿地面层行走而不汇入隧道。具体作业区布置见图4-5。

5 结语

本文从理论上探讨了施工作业区各分区的相关分区及取值要求,并以京广北路隧道为例,对重特大事故下的交通分流管制给予论证分析,从重大事故下的半封闭(封闭两车道)和特大事故下的全封闭(双洞)两种情况入手,详细分析了各分区内交通标志标牌的放置位置及配置要求,从而有效的引导交通流安全通行。特别是全封闭的研究,对类似于特大暴雨等灾害下的迅速响应有显著影响,方便管理人员迅速拟定封管方案。

尽管不同城市隧道周边环境不同,但大致分区及相关参数要求却不尽相同,在隧道的交通管制中,需要重点对匝道出入口及车道减少做好管控与分流,确定交通标志标牌的类型、尺寸、數量及位置。

参考文献

[1] 中国国家标准化管理委员会. 道路交通标志与标线第4部分作业区:GB 5768.4-2017.

[2] 李波.大交通量条件下高速公路养护维修工程交通分流组织管理[D].兰州交通大学,2020:34-35.

[3] 申国朝.郑州京广北路隧道深基坑优化设计探讨[J].公路,2012,10:94

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