高旭

摘 要：隧道作為高速公路交通的咽喉，做好隧道機電設施交通控制管理工作，使隧道的土建結構、機電設施、交通安全工程保持良好的、經(jīng)常性的正常運轉，同時保障司乘人員的行車安全及車輛快速、暢通行駛，充分發(fā)揮高速公路的經(jīng)濟效益與社會效益，已成為現(xiàn)在乃至今后很長一段時間亟須解決的重要任務。

關鍵詞：高速公路；隧道；機電設施

迅猛發(fā)展的經(jīng)濟，帶動了高速公路的建設步伐，隨之而來的便是現(xiàn)代化的高速公路管理系統(tǒng)，這其中包括高速公路的收費、監(jiān)控、通信、照明四大方面，運用科學的電子通訊技術設備，對高速公路進行穩(wěn)定有序的管理監(jiān)控，可以說，這四個方面對高速公路建設的高效快速發(fā)展起著舉足輕重的作用，而在這之中的隧道機電工程建設更為重要。隧道機電工程的建設涉及照明、監(jiān)控、火災、消防、有線廣播等多個方面，涉及范圍廣，需要的專業(yè)知識強，建設起來的技術難度也特別大。本文綜合實際考察經(jīng)驗，對隧道機電工程建設施工中機電設施交通控制問題進行研究。

一、公路隧道交通控制系統(tǒng)分析

控制的前提是“檢測”，通過隧道內、洞口設置的車輛檢測器及監(jiān)控攝像機等檢測設施和道路巡查人員，對隧道內的過往車輛進行不間斷的檢測，并將采集到的實時信息通過通信線路傳遞給中央控制室計算機系統(tǒng)。交通控制策略是通過對檢測到的信息的分析，判斷交通擁擠、交通阻塞等異常狀況及其發(fā)生地點和時間，并結合交通機電設施傳來的有關信息或指示，按照選定的方案和控制指令，對車道指示器、交通信號燈、可變限速標志和可變信息標志等機電設施進行控制。合理的交通控制策略可以協(xié)助疏導交通、給司機提供信息，保證道路安全暢通。如在隧道正常運營及事故、火災等特殊情況時，調整可變限速標志的最高限值、改變可變信息板的內容、控制車道指示器和橫洞指示標志的顯示狀態(tài)等，可以改變隧道的運行方式，從而實現(xiàn)對隧道內交通流量和交通狀態(tài)的有效控制。隧道控制與誘導機電設施主要由可變限速標志、可變信息標志（情報板）、交通信號燈、車道指示器、電光標志（包括車行橫洞標志、人行橫洞標志、緊急停車帶標志）、緊急廣播系統(tǒng)、交通區(qū)域控制器及中央控制室控制臺等組成。

二、隧道交通控制策略研究

公路隧道交通狀況可分為正常運營、交通擁擠及事故（故障）阻塞3種情況，下面以一雙向四車道高速公路長隧道為例，就長隧道在3種交通狀況下所采取的控制方式進行分析。該隧道路基寬度為24.5m，計算行車速度80km/h。隧道中有車行橫洞1～4個，人行橫洞1～5個。為分析車輛指揮誘導途徑，以車行橫洞為界將隧道上行線和下行線各分成5個區(qū)域。隧道內布設有車道指示器、交通信號燈、橫洞指示標志、可變信息標志、可變限速標志等交通機電設施。

（一）正常運營狀況

控制策略：在隧道正常運營的情況下，交通控制方案根據(jù)常態(tài)、施工、維修、檢測等的實際需要和交通量的不同考慮，對隧道左、右洞的兩個車道采取正常開發(fā)、某一車道關閉或反向、某一單洞雙向行車等控制方案。為保證隧道車流平滑順暢地運行，入口交通信號燈顯示為綠色，表示車輛可進入隧道，車道指示標志全部顯示為綠色“↑”，表示各車道正常，不得反向行駛；橫洞指示標志不顯示；可變限速標志顯示相應限速值；可變信息標志發(fā)布一些實時路況信息。

（二）擁擠狀態(tài)

隧道擁擠根據(jù)原因的不同可以分為兩種類型，即周期性擁擠和偶發(fā)性擁擠。周期性擁擠是指由于交通流量出現(xiàn)周期性高峰期（通常為節(jié)假日），超過隧道的設計通行能力所引起的擁擠狀態(tài)。偶發(fā)性擁擠主要是指由于隧道內行駛車輛拋錨、貨物掉落及隧道下游交通擁擠的反向波蔓延到隧道內的交通流所引起的擁擠狀態(tài)。通過隧道內外分布的車輛檢測器對交通量、平均車速、占有率、車頭距等參數(shù)進行檢測，結合洞內監(jiān)視攝像機判斷隧道是否發(fā)生交通堵塞、交通擁擠及狀況和程度；通過CO/VI檢測確定洞內CO含量是否超限等，并根據(jù)判斷結果把交通擁擠分為兩個層次，分別提出相應的誘導策略。逆向波傳遞到洞內交通流，導致隧道內車流量過大。此時風機全部開啟持續(xù)時間已超過15min，洞內CO檢測器檢測C0濃度值仍達到300ppm。其控制策略：首先考慮關閉一條行車道，限制駛入交通量，減少洞內廢氣的排放積累。經(jīng)過充分通風換氣，使有害氣體降到正常指標后再開放雙車道。若有害氣體濃度仍然很高，則考慮關閉整個隧道單洞，對隧道內受阻車輛進行橫洞誘導處理。為了避免車輛通過橫洞時與另一隧道行駛的車輛發(fā)生沖突，在疏散前暫時關閉另一隧道的超車道。待洞內車輛疏導完畢，將另一隧洞改為雙向行駛，在洞外可變信息板顯示分流行車路線，并通過可變限速標志顯示合理的限制速度。

（三）事故狀態(tài)

隧道內事故主要包括車輛碰撞、火災等。事故狀態(tài)就阻塞車道數(shù)目而言，包括阻塞單個車道和阻塞雙車道；就同一時段內發(fā)生異常的數(shù)量而言，可以分為單點異常和多點異常。根據(jù)事故發(fā)生位置和數(shù)量的不同，其誘導方案也有很大區(qū)別。下面根據(jù)同一時段內發(fā)生異常的數(shù)量，針對不同的異常發(fā)生位置和阻塞車道數(shù)量提出相應的控制策略。單點事故阻塞單個車道時，誘導只需通過車道指示器關閉事故點上游車道，一般無需開啟車行橫洞，也無需關閉單洞。洞內外可變信息板顯示事故狀態(tài)，引起通行車輛注意，并通過可變限速標志進行限速，使阻塞區(qū)車輛換道繞行通過阻塞區(qū)，待事故解決完畢，恢復通行。如果兩事故發(fā)生在同一隧道單洞，同時阻塞單一車道（行車道或超車道）或阻塞非同一位置不同車道。此時首先關閉單洞，通過可變信息板進行事故提示，引起駕駛員的注意，并通過可變限速標志對阻塞車輛速度進行限制，無需開啟車行橫洞，通過車道指示器誘導洞內阻塞車輛繞行事故點駛離隧道。

三、結束語

要保障公路隧道的安全暢通，需要根據(jù)隧道的交通流、運營狀態(tài)，對隧道機電設施動態(tài)地采取不同的控制與誘導方式，制定合理的交通控制策略，引導車輛以最佳方式駛離隧道，保證行車安全，提高隧道的通行能力。

參考文獻：

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