高速公路改扩建智慧交通组织设计研究.docx

? ? 高速公路改扩建智慧交通组织设计研究 ? ? 谢路锋、周通 （1.江西省交通设计研究院有限责任公司，江西 南昌 330209；2.江西省交通投资集团南昌南管理中心，江西 南昌 331721） 0 引言 对高速公路改扩建工程进行交通组织设计，是为了保证改扩建期间交通运行安全有序，便于改扩建工程的顺利实施，控制因工程建设在交通方面带来的社会影响。与新建项目不同，高速公路改扩建项目需要统筹兼顾施工以及保障通行等各方面的需求，保通的需求有时会成为影响改扩建总体方案的重要因素[1-3]。本文通过智慧化手段对梨东高速公路改扩建交通组织进行动态设计研究，通过提取路段交通流特征，分析预测未来交通流变化及特点，提出应对管控措施，并评估交通组织效果，从而提升施工期间的公路通行效率。 1 路段改扩建交通组织方案 根据施工组织计划，梨东高速公路改扩建工程拟采用五阶段交通组织方案。 第一阶段完成两侧加宽（或单侧拼宽），老路四车道通行，施工分为两期，前期施工路基，后期施工路面。前期施工在护栏外，对交通影响很小，通行速度维持在100km/h。路面施工需将整个硬路肩铣刨，原有钢护栏拆除，改为临时护栏。由于缩小了车辆的侧向余宽，对交通影响较大，通行速度需限制在60～80km/h。 第二阶段完成老路改造，交通转移至扩建路面两侧，施工区域位于路基中间，施工车辆及设备进出对正常交通存在干扰，且通行区域无正常硬路肩，故通行速度控制在60～80km/h。 第三、四阶段分别完成半幅路面的施工，交通转移至另外半幅，车辆在单幅路基上双向通行，对向隔离成为安全重点，同时应考虑临时防眩光，通行速度60～80km/h。 第五阶段施工已全部完成，剩余部分扫尾工作。 根据各阶段交通组织方案可以发现，改扩建一、二阶段，对交通流运行影响明显，其中一阶段风险主要集中在应急车道占用；二阶段表现为施工车辆、施工机械混行穿插等方面。在三、四阶段影响逐步降低，主要是车道转换节点拥堵蔓延风险，单幅双向通行风险，以及互通、服务区进出区域分、合流风险等。 2 路段保畅保通需求分析 在不影响改扩建施工的前提下，梨东高速公路保畅、保通的需求主要包括以下几点。 2.1 路网整体流量过饱和问题 需要对高速公路主线流量进行管控，动态调节上游驶入流量，缓解下游路段交通拥堵现象，并基于路网流量规律和通行情况分析，提出精细化施工组织建议，避免流量高峰与关键施工点重合。 2.2 流量饱和路段交通拥堵问题 限速管控上游段，调节上游车辆的到达率，缓解下游拥堵现象；通过信息发布手段在上游互通/枢纽节点处提示车辆绕行；利用服务区停车位等通行能力存量，诱导车辆进入服务区等待；开启交通事件监测机制，提高交通事件的处理效率。 2.3 交通转换节点通行能力不足问题 通过对上游车辆加强速度控制，使车流均匀分布于上游路段，降低车辆到达转换节点的车流密度与速度；优化转换节点的交通渠化，实施分车道行驶，减少车辆混行，提高节点通行能力；加强转换节点交通事故监控，减少节点交通事故发生，提高整体通行效率。 2.4 交通事故、事件的交通拥堵及安全问题 展开应急保障措施设计，增加突发事件的应急处置能力，包括交通事件监测措施、清障救援措施、一路三方协同管理制度及特殊事件的应急处置措施。发生事故后对上游车流积极采取主动截流、分流措施。 3 智慧交通组织设计研究 与传统交通组织强调规范性、普适性不同，智慧交通组织重视基于大数据的特征性分析，结合路段交通运行历史特征，提出不同路段个性化改扩建交通组织设计方案；重视信息化水平提升，在规范交通组织的基础上，采用动态可控的主动管控方式；重视决策的科学性，以智慧化全息感知为基础，引入机器学习下的智能管控与决策体系，提升管控与决策水平，其总体架构见图1。 图1 智慧交通组织设计总体架构 3.1 基于大数据挖掘的交通流特征分析与对策 通过大数据技术，对历史交通量、车型、交通事故事件等多项数据进行特征分析，从时间、空间、转换节点等多元维度分析路段交通流特征，确定改扩建期初期智慧化监控的重点路段与时段。 3.1.1 交通流时间、空间特点 通过分析历史交通量数据可以发现，改扩建路段节假日交通量激增，节假日前以南昌方向返乡客流为主，节后以上海方向交通流为主。节假日与非节假日的日均货车流量基本变化不大，主要是小客车数量变化巨大，造成客货比值相差甚远。 鹰潭枢纽后货车流量急剧减少，表明在鹰潭枢纽南北方向分（合）流了大部分货车。空间上，项目起点至弋阳交通量持续高位运行，其中上饶西至杨梅岭段交通量最大。 3.1.2 交通事故、事件特点 交通事故、事件主要集中在上海方向，其中弋阳至杨梅岭、杨梅岭至上饶经开区段拥堵次数、交通事故数、重大交通事件占比突出。随着省界收费站的撤销，梨园省界处的交通拥堵及事故已明显降低。 3.1.3 交通组