本文作者：王忠仁 單位：加州運輸局交通運營處

施工區是道路施工、養護和改造的活動場所，包括從第一個施工警告標志至施工結束標志之間的區域。施工區因擠占現有道路空間，會影響到現有道路正常運營。施工區可能是臨時的。一般養護作業可能只需要關閉車道幾分鐘，或者本身就是流動作業，因而對交通影響較小。施工區也可能持續長達幾個月甚至幾年，比如大型新建、改建項目。施工區的長期存在對施工區附近的交通影響可能非常大。不論哪一類施工區，其基本特點就是擠占原有道路空間，導致施工區道路通行能力下降。在交通需求不變的情形下，將會引起交通瓶頸現象，導致非常發型交通擁擠。據美國聯邦公路管理局(FHWA)統計，施工區導致的交通擁擠，一般可占至擁擠總量的24%。在夏天交通量最高的兩周里，美國公路施工區造成的交通延誤每天平均可達6×106veh/h。在2003年，美國公路施工區內的交通事故造成41000人受傷和1028人死亡。施工區所引起的交通擁擠和交通事故一直是美國交通部門所關注的重要課題之一。美國在公路施工區的研究方面投入很大，尤其是施工區的交通組織和管理方面，積累了系統的分析方法和實踐指南。隨著我國高速公路建設的迅速發展及交通量的持續、顯著增長，如何在大交通量條件下有效且安全地實施道路維修和改造工作，已成為必須重視和急需解決的問題。隨著時間的推移，交通量的不斷增加，還會有更多的道路需要各種大、中、小型養護維修工作。針對這種需求，筆者首先回顧了施工區的基本交通分析技術，在此基礎上，按照施工區交通組織和管理規劃和實施兩個階段，闡述了施工區交通管理的基本程序、關鍵策略和實施方法。最后，指出了施工區交通管理的經驗教訓。

1瓶頸上游流量—單車延誤—排隊長度之間的關系

1．1施工區交通分析基本方法

施工區最重要的評價指標，一般包括最大排隊長度、單車最大延誤和總延誤等。最大排隊長度指標有助于施工區管理規劃，比如避免相鄰施工區之間和施工區對重要交通瓶頸路段運營的影響等。而總延誤，或者單車最大延誤則反映施工區對用戶的影響程度，所以是施工策略和交通管理措施實施決策的重要指標。當然，延誤較小的施工區，就沒有采用比如異地分流等興師動眾的交通管理措施。不同的施工區種類和交通狀況，可能需要不同的施工區評價指標，因而需要不同的交通分析方法和工具。比如對交通走廊和城市道路網絡的施工分析，交通仿真可能是必需的分析工具。但對于獨立的施工區，通常可以簡化為交通瓶頸，進而可以采用交通波動分析，或者到達—離去曲線分析。一般地，時域指標采用到達—離去曲線分析較為方便;而空域指標采用波動分析較為方便。原則上，兩種方法均可采用，而所得結果具有一定的一致性［1－2］。這里只簡要介紹如何利用圖1中的到達—離去曲線，計算獨立施工區排隊隊尾。假設車輛在該施工區瓶頸上游擁擠車流中平均車速為Vu，km/h;其中某車i所見排隊的物理長度為DQi，km;那么該車在擁擠車流中的平均行駛時間，TQi可按式(1)計算為［3］：（公式略）。

1．2瓶頸上游流量—單車延誤—排隊長度之間的關系

早在1967年，美國加州交通部(CaliforniaDe-partmentofTransportation，Caltrans)的工程師發現，根據式(3)，瓶頸上游排隊長度、單車最大延誤以及擁擠路段車道流量之間存在圖2的對應關系［4］。縱坐標為瓶頸上游擁擠路段車道流量，橫坐標為當瓶頸上游排隊長度(或者確切地說是擁擠車流長度)為1．6km(1mile)時所對應的單車最大延誤值。如果橫坐標所表示的擁擠車流長度加倍，則單車最大延誤也加倍，如此線性類推。很明顯，當排隊長度一定時，擁擠路段車道流量越低，則單車最大延誤越高。圖3的流速關系為加州實測結果。該流速關系完全可以通過回歸分析顯式表示，進而顯式排隊長度、單車延誤和擁擠路段車道流量之間的關系。一般地，由于下游瓶頸通行能力決定了上游擁擠路段的總通行能力，所以擁擠路段的車道流量可計算為：（公式略）。很明顯，擁擠路段車道流量越低，就意味著瓶頸路段關閉車道數越多，造成的延誤也就越高。比如，流量為8000veh/h的某雙向8車道高速公路某方向因施工關閉1條車道，則施工區瓶頸路段通行能力減為3車道的通行能力，即6000veh/h。此時瓶頸上游擁擠路段車道流量可按式(5)計算為6000/4=1500veh/(h•lane)。當排隊長度為1．6km(1mile)時(可實際觀測)，根據圖2中的曲線，1500veh/(h•lane)流量對應的單車最大延誤約為0．9min。而當排隊長度為3．2km(2mile)時，單車最大延誤也加倍至1．8min。同樣，如果關閉兩條車道，則瓶頸上游車道流量減小為4000/4=1000veh/(h•lane)，當排隊長度為1．6km(1mile)時，單車最大延誤增加至5．8min。由于圖2簡潔、方便，所以特別適用于施工現場監測指定的交通管理定量指標。比如說現場單車最大延誤不得超過15min，那么完全可以從現場觀測的最大排隊長度和車道流量查圖獲得。當然，讀者可以自己觀測適合本地區的流－速關系曲線，標定圖3曲線，進而標定圖2以指導本地區的施工區交通管理實踐。

2施工區交通管理規劃

2．1施工區交通管理規劃的基本程序

與交通事故不同，現有道路施工是計劃中的交通事件。施工區交通管理規劃(TransportationManage-mentPlan，TMP)的目標，即按照既定的施工區交通管理定量指標，實現對現有交通需求影響的最小化。在美國，現有道路養護和改造施工的一個基本要求就是保通。項目管理部門對施工區交通組織與管理一般具有嚴格的量化指標，比如單車最大延誤和最大排隊長度指標等等，以求對社會、對公眾負責，接受公眾監督。加州交通部目前的施工區最大單車延誤指標為不得超過正常延誤以上30min［5］。如果超過30min，需要由部長牽頭的特殊委員會審核批準。正常延誤是指正常常發型交通擁擠所造成的延誤。施工區交通管理規劃始于工程總體方案設計階段。從項目開始立項的第一天，就要將項目施工期間可能牽涉到的交通組織問題(按照事件管理的原則)提上議事日程。確保施工區交通管理的內容體現在項目的規劃、設計和施工文件當中，使交通組織方案及其可行性和有效性得到充分的論證和研究。施工區交通管理規劃是土建總體工程設計不可或缺的重要組成部分，也是施工工程得以順利實施的根本保證。施工區交通管理必須具有專項設計文件、施工概預算、施工規范和合同文本。針對土建工程的不同施工階段，施工區交通管理設計都配有專門的交通管理方案。施工區交通管理規劃的基本流程如圖4。在項目概念性設計階段，需要采集項目基本數據，并確定交通管理方案種類。施工區交通管理規劃所需數據由項目主體設計單位提供。項目基本數據包括項目影響范圍、施工性質、路網構成、施工工期安排、臨時工程、基礎交通量、事故數據以及道路線形等等。應當明確的是，數據提供越全面，則交通組織安排與實際越接近，實施過程中所需要的調整會越少。依據提供的數據，還需要進一步計算項目可能造成的單車最大延誤、總延誤以及排隊長度等管理指標。單車最大延誤和排隊長度可用于確定交通管理方案的種類;而總延誤可用于控制交通管理總投入。根據項目造成單車延誤的大小以及排隊長度，交通管理方案一般可分為大型、小型和微型這3類。不同類型的管理方案包含不同的管理策略。微型方案主要為不需要封閉車道的養護類施工，比如沿路剪草或者施肥;大型方案則一般會造成單車延誤達到30min甚至以上，從而需要專項合同支持交通組織對策;而小型方案則介于兩者之間。施工交通管理和主體工程設計密不可分。在主體設計方案審核過程中，交通管理方案可行性審核為重要的審核內容之一。由于不同的設計方案將提出不同的施工區交通管理要求，所以交通管理設計人員與主體設計人員必須密切配合，共同確立施工方案的交通管理方案，并提出施工區交通管理專項經費預算。同時，這種配合必須體現在不同的設計階段，依據工程的進展情況，不斷調整交通管理方案。交通管理規劃存在于項目的整個規劃、設計和施工周期之中。