1.养护施工拥堵影响范围

图4-14　占道施工区影响区域示意图

占道养护施工区的交通拥堵影响范围可分为时间范围和空间范围[11]。时间范围主要是指施工期限对周边交通拥堵产生的影响，施工期越长，对占道养护施工区周边交通拥堵的影响就越大，并且考虑到施工期交通量自然增长这一因素，可能会导致施工期限长的区域交通受影响更严重。空间范围主要指占道施工区对周围交通影响的区域大小，包括直接影响区和关联影响区，如图4-14所示。直接影响区一般包括占道施工路段与相邻交叉口，主要取决于占道施工围挡面积与位置等，该区域对交通的影响程度最大；关联影响区指受到占道养护施工区影响但不属于直接影响区的区域。

各类养护施工作业由于类型不同，其对路段拥堵风险的影响也不尽相同。其中，移动养护作业是指连续移动或停留时间不超过30 min的动态养护作业，但由于移动养护作业具有持续时间短、作业距离近的特点，对交通流的影响被认为是偶发性交通拥堵风险的一种，本章重点讨论持续时间较长的静态养护作业(临时养护作业、短期养护作业和长期养护作业)对直接影响区的交通拥堵风险。

2.施工作业区通行能力影响因素

路段拥堵风险往往基于通行能力来评估，施工作业区的通行能力是指拥堵状态下通过施工作业区的最大小时交通量。符锌砂等[12]将其定义为：车辆在通过施工作业区时由于车道数减少，必然会造成车辆排队等候的现象，通行能力应根据排队渗出流量的低值来计算，即以拥挤状态下通过施工作业区的最大交通量作为施工作业区的通行能力。

1991年，B.Persaud和V.Hurdle[13]将施工作业区的通行能力定义为平均排队疏散率，因为预期的最大流与预期的堵塞是不相关的。他们进一步建议最大流的概念不适用于工作区，因为当堵塞发生时，此时的流量不是最大流，而是由排队疏散率控制的。1992年，R.A.Krammes和G.O.Lopez[14]也认为施工作业区通行能力是由高速公路瓶颈路段的平均排队疏散率决定的。1999年，Y.Jiang[15]将其定义为车速急剧下降前的交通流率，随后是一段持续的低车速和交通流率波动。此时，交通行为迅速从非拥挤状态变为排队状态。

施工作业区通行能力的影响因素共有20种，可以分为五类：道路因素、施工作业区因素、交通流因素、管制条件和环境条件，如表4-9所列。

表4-9　施工作业区影响因素

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1)道路因素

养护作业区的车道宽度如果低于标准值，会显著降低通行能力。路面存在坡度会使通行能力骤降得更剧烈，尤其是在有重型车的情况下[16]。侧向净宽也会影响施工作业区的通行能力，如果路边的警告标志或者隔离设施距离开放车道较近，驾驶人就会被迫减速或者靠近旁边的车道[16]。匝道临近工作区，特别是入口匝道在施工作业区的活动区域内，会给施工作业区带来额外干扰。城市高速公路上的施工作业区的通行能力通常大于乡村高速公路上的施工作业区的通行能力。

2)施工作业区因素

C.L.Dudek等[17]指出，高速公路车道数和关闭车道数能够显著影响施工作业区的通行能力。2002年，A.Al-Kaisy和F.Hall[18]指出，高速公路每个方向均由四车道变为两车道时，测量结果表明关闭最右侧两条车道时的通行能力比关闭最左侧两条的高6%。李嘉等[19]认为，通常情况下，施工作业区越长，施工活动越有效，但车辆延误越大，施工作业区通行能力越小。而W.A.Sarasua等[20]认为，施工作业区的通行能力不会因为工作区长度的变化而变化。工作强度与通行能力是负相关关系，H.Adeli等[21]将工作强度分为三个等级：轻、中、重，而C.L.Dudek和S.H.Richards[17]将其分为六个等级：最轻、轻、中等、重、很重、最重，这主要靠工程师根据经验来判断。日期和时间也能影响施工作业区的通行能力，工作日施工相比休息日施工会提高通行能力，夜间施工相比日间施工也会提高通行能力，一方面是能避开高峰时段，另一方面是车辆在夜间的行驶速度也比较快[22]，超速现象比较明显。长期施工作业区的通行能力通常会大于短期施工作业区的，因为驾驶人对长期施工作业区的地形和路况比较熟悉，能够操控车辆以较快的速度通过[16]。

3)交通流因素

大型车在道路上要占用更多的空间，其加减速也比小汽车要慢，因而交通流中重型车的比例不可避免地将对道路通行能力产生影响[23]。驾驶人构成的取值与四个因素有关：驾驶人对环境的熟悉程度、适应条件改变的能力、攻击性倾向和包容别人需求的意愿[24]。

4)管制条件

当上游标识距施工作业区100 m 时，对平均速度影响很大，进而影响通行能力；距离越远，速度标准差越大。有交警巡视能降低平均车速。速度限制较低会降低施工作业区的通行能力。黄凯等[25]认为高速公路在自由流、稳定流上段与稳定流条件下，工作区的限速值在原来的基础上减少30 km/h比较合理，此时的安全性可以达到较高的水平，同时又能保证通行能力的需要。

5)环境条件

天气越糟，对通行能力影响越大。A.Al-Kaisy等[26]发现，相比晴天，雪天、冻雨和大雨等天气会使通行能力下降约19%。光线暗能降低通行能力。A.Al-Kaisy和F.L.Hall[27]在加拿大安大略省调查了黑暗条件与长期高速公路施工作业区通行能力的关系，发现黑暗条件能明显降低其通行能力，第一个调查地点约降低了7.5%，第二个调查地点约降低了3.25%。二者之间的差异可能是由于第二个调查地点的坡度和黑暗因素的联合作用。