重大市政道路工程施工对城市交通的影响

　　摘要: 文章着重介绍了当前重大市政道路工程施工期间城市交通组织的原则，思路，程序和方法进行初步研究。

　　关键词: 交通工程,交通组织,市政道路施工

　　1 引言

　　道路施工对城市交通的影响因素中，涉及的城市职能部门较多，如市政部门、规划部门、交通管理部门等。所以，原因有多方面的:施工单位的不规范作业，如占用城市空间过多，没有在施工段进出口进行交通分流指挥，造成人为的交通拥堵，使得出行时间大大延长;施工效率不高，工期过长，造成城市某一路段持续不畅，成为城市交通的制约点，设计不合理，频繁施工;缺乏对交通现状的分析，没有科学合理的预测施工对城市交通的影响，从而造成施工路段及周边地区的交通拥堵与混乱;由于人们的交通意识和自觉性不够，施工期间临时交通组织缺乏合理性也是造成交通拥堵的重要原因。

　　2 􀀁 交通组织原则

　　(1)保证重大市政工程顺利进行原则(是施工期间交通组织的首要原则);

　　(2)合理分布原则(市政工程占用道路要进行合理分布，满足最基本的城市出行，施工区段的交通总需求应得到满足);

　　(3)需求协同原则(市政，规划和交通管理要紧密协同，组织规划施工期间的出行);

　　(4)空间、时间分流组织原则(道路施工应尽量与交通高峰期错开，要进行合理的交通分流)。

　　从以上的分析可以看出，要将道路施工对交通的影响减少到最小，就要从多个方面着手，多管齐下，齐抓共管，才能使必要的道路施工和日常交通都能顺利进行，从而加快城市基础设施的建设和社会经济的发展。

　　1)规划部门要完善现有城市道路规划机制，做到统一规划，全面系统考虑。

　　2)要规范城市道路施工申报审批程序，规范道路施工前期准备工作，制定相应的文明施工规范。

　　3)要优化交通组织，均衡交通流，制定科学合理的道路施工期间的交通组织方案，并对其展开具体分析，评价其可行性并提出相关建议。

　　4)要加大交通法规、制度的宣传和交通违章行为的惩治力度，努力提高市民的交通安全意识和自觉性。

　　以上第一、第二和第四条的适用面较广，一旦科学合理的政策和措施加以建立并采纳，对大多数工程都是适用和有效的。当然，期间需要不断地调整、完善和优化，而且各个城市之间也可以相互借鉴成功经验。而第三条对各个工程都会有所不同，需要针对不同的工程制定相应的交通组织方案，分别进行交通影响分析。对具体的工程来说，施工期间交通组织方案的优劣对其影响是相对较大的。

　　3 􀀁 基础数据调查及收集

　　3.1 􀀁 施工区段内的交通系统设施及交通特征数据

　　包括施工区段内的公交路线，公交站点布设，以及施工区段内道路的线性，车道划分，通行能力，路面质量，以及施工区段内的道路日平均流量和高峰小时流量，短时交通流等交通系统是一个有人参与的、时变的复杂系统，显著特点是具有高度的不确定性和非线性，这给交通预测带来很大困难，尤其是短时交通流预测受随机因素的影响更多，时变性、不确定性更强，比中长期预测难度更大。但是随着预测间隔时间的增加，不可预期的突发的偶然事件发生的概率更大，因此，短时交通流预测的精度要比长期预测的精度高。一般短时交通流预测是对交通流的一步预测，即在此时刻对下一决策时刻的交通流作出短期实时预测，到下一决策之间的预测时间跨度一般不超过15 min。它不同于传统的交通规划中的宏观意义上的以小时、天、月、年计算的交通量预测。预测的内容一般为交通量、交通速度、交通密度(或占有率)、旅行时间等。

　　根据以上短期交通流预测的概念，用于交通流预测的模型应具备的特性为:①实时性: 因为是短期交通流预测，所以模型应具有快速计算能力;②准确性: 模型预测的结果用于动态路径诱导，所以模型的精度要求很高，否则不准确的预测信息将使出行者失去对诱导系统的信心，从而无法实现动态路径诱导;③可靠性: 因为短期交通流预测受到的影响因素很多(如天气、事故、施工、特殊事件等)，因此模型应具有很好的抗噪声干扰能力。

　　交通调查的模型为基于动态交通分配的模型(DTA 模型)。当使用传统的仿真模型时，如CROSIM和SIM Traffic，要预先确定出行者的出行路径，这就要使用动态交通分配的结果。DTA 模型通过采集到的交通流数据和出行者出行选择的行为用于估计随时间变化的网络的状态。DTA 模型通常分为以下三种: 以数学为基础、以变分方程为基础、以主观控制理论为基础或者以仿真为基础的启发式模型。所有这些方法的共同点是他们都是以传统的静态的交通分配的假设解决随时间变化的动态交通流问题，并且对任何一个网络没有一个方法是通用的方法。

　　动态交通分配是按照一定的准则将动态交通需求量合理地分配到路网上，从而得到路段实时交通量的方法，实现降低交通拥挤程度和提高路网运行效率的目的。此类方法目标明确，理论清晰，但也存在以下不足之处:假设条件苛刻，在实际路网中无法得到相应信息或取得信息的代价昂贵;某些模型的解释性虽然较好，但无法求解或求解难度大，优化时间长;过分强调精确的系统最优或用户最优分配结果，加大了模型求解的难度，也不适合在大规模路网上实现应用。

　　3.2 􀀁 施工区段内的公交系统吸引特征参数

　　施工区段内的公交路线对周围居民的吸引特征及规律，调查主要针对平峰和高峰小时流量，周中及周末吸引规律进行。

　　3.2.1 􀀁 换乘次数

　　对于大多数城市公交用户来说，乘坐公交车辆从出发地到目的地的出行过程中，必须进行若干次的中途换乘。否则，公交线路的长度过大，会造成车辆的正点率下降、影响公交系统的服务质量;同时，过分地迁就换乘次数，会使运营的公交线路数过多，部分路段的公交车流量过大，对城市的整体交通状况造成不利的影响。因此，在规划城市公交线路网时，必须充分考虑公交用户的中途换乘问题，既不要使换乘次数过多，造成出行时间延长、便利性程度降低;也不要过分追求直达出行的比例，以加大对城市总体交通的压力。一般而言，对于绝大多数大型或特大型城市，当公交用户的平均换乘次数达到2 次左右时，公交系统的运营效率比较理想。

　　3.2.2 􀀁 公交车的类型

　　根据公交线路车流量和道路条件的不同，选择类型适宜的公交车辆是提高城市公交效率的重要环节。对于道路条件好、车流量大、位于城市主干道上的公交线路，处于道路施工区间应选择那些运营性能好、载客能力大的车辆类型，如双层公交车等，如还不能满足公交需求，则应考虑在部分线路加开部分线路;对于运行路段主要位于城市中心区域的普通线路，应选择运营性能较好的大型公交车;而对于车流去向分散、运行于城市边缘或郊区的线路，则可以选用那些“招手就停”的中巴车。

　　3.2.3 􀀁 公交车的数量

　　根据建设部1997 年制定的《城市道路交通规划设计规范》，城市公交车的数量应根据所在城市的人口数量来确定，计算标准为: 对于大城市，公交车的保有量为(标准台数)

　　上述确定公交车保有量的方法，当城市的地形结构、政治地位、经济发展、旅游资源以及市内的商业分布差异较大时，计算结果的合理性值得商榷。如两个人口总数相当的城市，若其中一个的流动人口较大，则按公式(1)、(2)得到的结果与实际数量有较大的偏差。在这种情况下，利用公交需求量的大小与分布确定公交车的合理保有量，不失为一种更好的选择。利用公交需求计算公交车数量的公式可表示为:

　　式中: P j为公交线路j 的客流量，人;Cj 为线路j 的载客能力，人/ 车;Lj 为线路的长度，km;lj 为线路j公交用户的平均乘车距离，km;T 为线路j 一天的工作时间，h;tj 为线路j 车辆从起点站出发最后返回该站的单程运行时间(包括在起点站必要的休息和调度作业时间)，h;βj 为线路j 车辆的平均满载率;R 为城市公交线路的集合。

　　当城市道路资源有限、交通拥挤严重处于施工阶段时，公交车数量应考虑用道路时空资源所能提供的极限值加以修正，计算公式为

　　式中: S 为城市公交车道可提供的有效运营面积，为交通高峰时间段的大小，h;B 为高峰时段公交车的平均时空消耗，h•m2 / 车;ε为城市公交网络的线路不均衡系数。

　　3.3 􀀁 施工区段交通吸引量分析

　　施工区段占用道路的通行能力是进行交通影响分析和交通组织设计的重要考虑因素，现在施工区段交通拥堵，根本原因是流量超过了现有车道的通行能力。

　　本文探讨采用道路施工期间如何进行交通组织解决交通拥挤问题.通过设定恰当的交通组织和交通分流，将一部分私家车出行者转移到公交网络，达到缓施工区域拥挤的目的。如何进行交通组织与交通分流是能否实现交通顺畅与施工顺利的关键(见图1)。

　　图1 􀀁 重大市政道路工程期间施工区段交通组织设计流程

　　4 􀀁 施工区段交通吸引量的确定(矛盾性问题分析)

　　一个施工区段的交通流量与多个因素有关，主要有道路在城市交通的重要程度，施工区段长度，施工区段居民出行能力，城市经济发展水平等等。模型形式为

　　式中: P 为施工区段交通流的产生量;bk 为待定系数(偏回归系数)(k= 1，2，3…n);Xk 为被选出的自变量(k= 1，2，3…n);δ为残差项，是一个随机变量表示其他因素对吸引量的综合作用回归分析中回归模型的自变量本身在未来几年的值要进行预测，使用该方法时首先要把握各个自变量在未来的预测值。

　　5 􀀁 方案设计与评价

　　方案评价模型为: 基于logit 的方式选择模型。为了反映不同出行方式本身的属性及出行者在道路施工期间的选择偏好，本文采用基于logit 模型来进行方案评价

　　式中: 为模型中的修正参数; 和 分别为OD对施工区段间的交通出行方式和换乘方式的吸引力测度(假设已经换算成与费用相同的度量单位)。由OD 对w 间的最小期望出行费用来决定，满足函数关系

　　在施工区域确定的的情况下，该问题是一个典型的弹性需求下的道路规划问题。满足最小期望出行费用的施工方案是最佳方案，可以组织实施。

　　6 􀀁 结束语

　　综上所述，道路施工在一定程度上在所难免，但将其对城市交通的影响尽量减小也有一定规律可循。通过城市各个相关部门协商配合和各自完善，积极采取各种措施和方法规范道路施工，加大宣传和教育力度，特别是科学合理地制定施工期间的交通组织方案并进行科学评估和改善尤为重要，效果也最为明显。当然，在制定科学合理的交通组织方案时，不能干篇一律，要因地制宜，因时而异。对待特殊地段，应采取特殊的解决手段，在特殊时候的道路施工也要制定特殊的交通组织方案。另外，也少不了运用模型技术和软件技术加以辅佐，以保证方案的科学性和合理性。

　　参考文献

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　　[3]贾洪飞，龚勃文，宗芳.交通方式选择的非集计模型及其应用[J] .吉林大学学报(工学版)，2007，37(6): 1288-1293.

《重大市政道路工程施工对城市交通的影响》

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