【山区公路隧道群交通特征分析案例5400字】

山区公路隧道群交通特征分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u3287山区公路隧道群交通特征分析案例 1197171.1本文研究数据来源及其预处理 199761.2山区公路隧道群界定及其特点 234171.1.1山区公路隧道群界定 2293071.1.2山区公路隧道群特点 5234091.3山区公路隧道群交通流特征分析 5296761.3.1山区公路隧道群交通构成 669381.3.2山区公路隧道群交通量分布特征 7214081.3.3山区公路隧道群速度分布特征 91.1本文研究数据来源及其预处理云南麻昭高速公路是渝昆高速公路G85的重要路段，是我国高速公路主骨架的重要组成部分，是云南出省通往四川及内地的交通主动脉和物资输送的重要通道。对于完善云南全省高速公路网络，形成北接川渝通往西南腹地、南下东盟贯穿全省、东进粤桂的通江达海大通道，推动云南融入成渝经济圈、长江经济带和珠三角经济区、北部湾经济区，加快西部大开发和桥头堡建设步伐，具有十分重大的意义。云南麻昭高速公路的建设也将为推动乌蒙山片区发展、开发滇东北地区资源，带动沿线经济社会发展、人民脱贫致富、促进民族团结提供有力的基础支撑。全线采用高速公路标准建设，桥、涵设计汽车荷载为公路-1级；在昭通南、北互通立交之间路段采用双向6车道，路基宽33.5m、设计行车速度100km/h，其余路段采用双向4车道、路基宽24.5m、设计行车速度80km/h，沿线设置两个停车区，两对服务区，分别是悦乐服务区、靖安停车区、昭通北停车区、昭通南服务区。项目穿越高山深谷，沟壑纵横、峰峦叠嶂、地质复杂、地形险峻，生态环境异常脆弱。全线共设置特大桥14座、大桥99座、中小桥91座；分离式隧道16处，连拱隧道1处；路桥隧道比为50.79%，其中大关县境内45km桥隧比高达85.47%。本文依托云南省交通管理部门提供的麻昭高速公路交通流量、交通事故等基础数据，通过对数据的筛选处理，总结出如下表所述的隧道段，具体的山区高速公路隧道群交通流量特性分析以及交通事故特性分析见下文。表2-1麻昭高速公路隧道基本情况表序号隧道名称起点桩号终点桩号隧道长度(m)与前一隧道间隔(m)1四方隧道K1+344K3+3912047-2唐家营隧道K4+202K6+04518438113凉水井隧道K9+396K11+151175533514小岩脚隧道K13+458K13+79433623075老营盘隧道K21+396K22+25485876026胡家湾子1号隧道K24+083K24+85777418297胡家湾子2号隧道K25+002K25+6636611458大树子隧道K27+081K27+83475314189银盘1号隧道K27+976K28+34436814210银盘2号隧道K28+584K28+11252824011半坡隧道K29+613k30+531918150112赵家屋隧道K31+062K32+596153453113堰沟隧道K33+154K33+98382955814小口隧道K36+270K36+895625228715王家坪隧道K36+915K38+67117562016打堡寨1号隧道K38+700K40+07213722917打堡寨2号隧道K40+160K43+06727428818上高桥隧道K43+105K45+8362731381.2山区公路隧道群界定及其特点1.1.1山区公路隧道群界定山区高速公路隧道具有在特定条件下其他路线方案难以替代的作用，所以在其高等级公路建设中得到了广泛应用。随着国家及地方高速公路网建设的快速推进以及高速公路不断向山区延伸，公路隧道及隧道群建设成为众多大省(市、区)公路建设需要进行重点攻关的工程建设项目。公路隧道按长度分类《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)将公路隧道按其长度分为4类，分别为特长隧道、长隧道、中隧道、短隧道，如表2-2所示。表2-2公路隧道分类隧道分类特长隧道长隧道中隧道短隧道隧道长度(m)>30001000~3000500~1000≤500虽然规范中针对单体隧道长度进行了分类，但却并没有针对隧道群给出一个明确的定义和分类标准。顾名思义，高速公路隧道群是指在高速公路某路段上有2个或2个以上的隧道，隧道群按照连接段长度又可以分为连续隧道(群)和毗邻隧道(群)。在《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999)和《公路隧道照明设计细则》(TG/TD70/2-02-2014)(以下均称“细则”)中均提到了连续隧道，但都未给出明确定义。实际上，隧道之间的连接段长度是定义隧道群的关键。图1.1隧道群示意图隧道群的示意如图1.1所示，对于毗邻隧道，在光照条件良好时，驾驶人员从隧道入口处需要经历暗适应过程，在隧道出口处又要经历明适应过程。若是隧道之间的连接段距离较小，驾驶人员又需要在短时间内继续经历暗适应过程，这样反复的明暗变化容易对驾驶员心理产生较大影响。因此，在《细则》中明确规定，“当两座隧道间的行驶时间按设计速度计算小于15s，且通过前一座隧道的行驶时间大于30s时，后续隧道入口段亮度应进行折减”。结合上述规定中的15s设计行驶时间，按照计算公式可以计算出不同设计速度的隧道对应间距的最大值如下表2-3所示。综上可知，毗邻隧道群连接段间距最大值为250m，间距小于该值的隧道群均称为毗邻隧道群。表2-3不同设计速度对应的隧道间距最大值设计速度/(km/h)隧道间距(m)6025080334100417120500驾驶员在经历了隧道入口段的暗适应过程后，进入相对昏暗的隧道内。当看到隧道出口处的明亮环境时，易产生逃逸心理，会有一个加速的动作。此时，驶出隧道出口，驾驶员的视线逐渐落到隧道入口处，此时，观察到隧道入口，驾驶员出于行车安全考虑，会采取减速动作，将驾驶员行驶的此段距离称为连续隧道群中间段长度的界限值，连续隧道群中间段长度在此极限值内的均称为隧道群。式中：——连续隧道中间段长度的界限值；——隧道的明适应段距离；——车辆驶出隧道出口至驾驶员视线落到隧道入口所行使距离。通过对驾驶员在正常路段行驶时的实现落点距离随车速变化的情况调研，得到了驾驶人员注视点分布与车辆运行速度之间的关系如下表2-4所示。对于高速公路整十倍数的车速状况，可以采用插值法得到对应的注视点距离。按照山区高速限速上限值100km/h来计算，，故取近似值1000m作为连续隧道群连接段长度界限值。表2-4不同设计速度对应的注视点最大值车速v/(km/h)注视点/m40185723608044685500100550105600结合上述表2-3及表2-4，分析可知，当两座隧道之间的连接段长度不超过1000m时，可将此连续隧道及其连接段定义为一个隧道群。对于毗邻隧道群的定义，考虑到隧道群照明因素，建议将隧道群连接段长度小于250m的隧道群称为毗邻隧道群，连接段长度在250~1000m之间的隧道群称为连续隧道群。1.1.2山区公路隧道群特点(1)隧道弯道和上下坡占比大山区高速公路隧道段受山区地形影响较大，弯道和上下坡占很大比例，驾驶员在行驶至山区高速公路隧道段，弯道半径小或者坡度较大时，容易导致视距不足，遭遇突发情况时驾驶员无法及时采取有效措施。(2)崩塌、泥石流、滑坡等地质灾害易形成隧道安全隐患山区高速公路隧道多依山而建，山区地区自然灾害频发，崩塌、泥石流、滑坡等地质灾害的发生容易导致隧道系统的瘫痪，给车辆营运安全带来巨大隐患，是影响山区高速公路隧道营运安全的重要环境因素。(3)雪雾风等天气或气候易引发交通事故山区气候多变，雨雪雾风等天气都会对隧道行车有严重影响，雨雪天气，路面湿滑，车辆在隧道洞口容易打滑，发生侧翻、撞击护栏等事故，大雾天气，驾驶员视线受到阻碍，容易导致事故的发生，山区山风强烈，也会造成车辆行驶不稳定。(4)隧道建设成本高、难度大山区高速公路隧道建设成本高，有些隧道需要通过煤矿层等地质结构特殊的地方，其内存在大量有毒气体，例如瓦斯等，增加了建设难度，也对隧道的整个机电系统提出了很高的要求。1.3山区公路隧道群交通流特征分析道路上的行人或运行的车辆构成行人流或车流，行人流和车流统称交通流。没有特指时交通流一般指机动车流。交通流运行状态的定性、定量称为交通流特征，用以描述交通流特征的一些物理量称为交通流参数，参数的变化规律即反映了交通流的基本性质。交通流的基本参数包括交通量，速度和密度。描述宏观交通流特征的是交通量、速度和密度；描述微观交通流特征的是车头时距、地点车速和车头间距。根据实际调查数据，本文选取交通构成、交通量、速度三个参数对交通流特征进行分析。1.3.1山区公路隧道群交通构成山区高速公路隧道群路段的交通流由不同类型的车辆混合组成，对交通流影响比较重要的主要表现为车辆的机动性能和外形尺寸，其决定着车辆的运行速度和行驶状态。一般小汽车的最高速度可超过120km/h，而载重货车的速度不超过70km/h。由于车辆的类型差异较大，目前还没有明确的分类标准，《公路工程技术标准》中在确定设计车辆外廊尺寸时，将车辆类型分为：小客车、大型客车、铰接客车、载重汽车和铰接列车五类，如表2-5所示。表2-5设计车辆外廓尺寸车辆类型总长(m)总宽(m)总高(m)前悬(m)轴距(m)后悬(m)小客车61.820.83.81.4大型客车13.71.5541.66.5+1.53.1铰接客车181.541.75.8+6.73.8载重客车121.541.56.54铰接列车18.11.5541.53.3+111.3附注：铰接列车的轴距(3.3+11)m；3.3m为第一轴至铰接点的距离，11m为铰接点至最后轴的距离。在进行交通量换算，取车辆折算系数时，将各汽车代表车型又分为：小客车，中型车、大型车和汽车列车四类，如表2-6所示表2-6各汽车代表车型及车辆折算系数汽车代表车型车辆折算系数说明小客车1.0座位≤19座的客车和载质量≤2t的货车中型车1.5座位＞19座的客车和2t＜载质量≤7t的货车大型车1.57t＜载质量≤20t的货车汽车列车4.0载质量＞20t的货车由于不同车速和外形尺寸的车辆对交通流有一定的影响，在以上车型分类标准的基础上，本论文将车辆主要分为小客车、大客车、小货车、中货车、大货车、拖挂车(重载货车)六种，具体划分如表2-7所示。表2-7车辆类型分类说明车辆类型分类说明小客车包括各种小轿车、吉普、SUV、商务车、微型面包车大客车包括各种中巴、大巴、旅游车、卧铺车小货车包括各种皮卡车、小货车中货车包括各种卡车、箱式货车，车轴不超过2个大货车包括各种载重汽车、油管策划等，车轴为3个拖挂车(重载货车)包括各种集装箱车和拖挂车，车轴为4个及以上根据对麻昭高速段沿线隧道群路段交通数据的分析整理，由监测资料对路段内在2018年4月2日零点至4月8日零点止的日平均车流量的统计数据分析，结合表2-6对车型的分类，得出下面的车辆组成情况，如图1.2所示。图1.2交通量车型分布1.3.2山区公路隧道群交通量分布特征在隧道群特性研究中我们更多的是关注交通量的变化规律，只有这样才能把握隧道群中交通运行的状态，针对不同的变化规律，在不同的时段采取不同的交通管理措施，有效的保证隧道群的行车安全。下面将分别对麻昭高速隧道路段的月交通量、日交通量及小时交通量的变化特征进行统计分析。(1)月交通量变化特征月交通量变化特征反映了道路服务地区的社会和经济活动，它受地理位置、气候条件以及节假日出行等因素的影响。分析和研究月交通量变化特征，可以帮助交通管理部门有针对性的制定道路交通安全措施。以麻昭高速公路打堡寨隧道群为例，统计该路段年12个月的交通量分布情况，见图1.3。图1.32018年各月交通量分布由上图可知，研究路段各单向交通流量在一年中的各个月份变化并不是很大，但仍存在差异，相较于其它月份，1月、2月10月各单项的交通流量都要大一些，这主要是由于每年春运期间以及国庆节期间大量人口流动导致所研究隧道路段交通流量增大。(2)日交通量变化特征高速公路隧道群路段的交通量的日变化特征反应了该区域交通量的短期变化趋势。通常以一个月或一周作为一个时间周期来进行测定。图1.42018年4月礼拜交通量分布上图是麻昭高速公路打堡寨隧道群2018年4月第一周的周日交通流量分布情况，可以看出，周末期间，整体交通流量比工作日期间要大，但由于地区经济水平以及人口分布等诸多因素限制，整体上看研究路段的周日交通流量不算大，远没有达到饱和状态。(3)小时交通量变化特征小时交通量分布情况反映了一天当中高速公路上不同时段交通拥挤状况和服务水平。图1.5为路段在一天当中24小时的交通量分布情况。图1.524小时交通量分布由上图可知，研究路段一天中小时交通量变化有着明显的早晚高峰特征，交通流量在早上10至早上12点形成早高峰段，在下午15点至下午18点形成晚高峰段。这两个时段交通流量大、交通拥挤，较大的交通流量直接影响着隧道群路段的交通组织及控制管理。1.3.3山区公路隧道群速度分布特征通常行至隧道路段的车辆由于其类型不同，其车速有明显变化，不同车辆类型在进入隧道后其车速的调整不尽相同，在穿越隧道的整个过程中其速度的变化都取决于隧道路段环境及前后车辆类型的不同。为方便研究，本节在前文划分的车辆类型的基础上，再将其划分为大型车与小型车两类，其中大型车包括大客车、大货车和拖挂车(重载汽车)，小型车包括小客车、小货车和中货车。下图为不同车辆在隧道内外的速度趋势图。(a)大型车(b)小型车图1.6不同类型车辆速度变化车辆出入隧道是一个亮度明暗变化剧烈的过程，对驾驶人员的视觉感受和心