高速公路隧道管理

高速公路隧道管理

来源：互联网发布时间：2009-04-03

1．公路隧道管理系统的特点

1．1 环境特征

公路隧道是公路的特殊构造物，在空间上的限制而使隧道内的环境状况具有以下特点：

1)行驶车辆排放出的气态及游离固态微粒混合成的有害废气和车辆携带的尘土及卷起的尘埃，因隧道内空间的限制，往往不能很快扩散、消失；

2)因山体丰富的淅沥水和洞内外温差的作用，而使隧道内常常处于很潮湿的环境中；

3)因隧道的二次衬砌和隧道内的路面均为刚性体，当重车通过隧道时，洞内震动较大；

4)由于隧道内交通繁忙，加上环境恶劣和空间场地的限制，而使设备的日常维护、故障检修工作困难、劳动强度大而效果较差

1．2 公路隧道运营管理设施的特点

长大公路隧道中的运营管理设施具有如下几个特点：

1)设施的种类繁多：主要包括·隧道照明系统、隧道通风系统、隧道消防灭火系统、火灾自动检测及手动报警系统、紧急电话系统、隧道无线调度对讲系统、隧道有／无线广播系统、隧道闭路电视监视系统、交通参数检测及交通控制和信号提供系统、隧道环境参数检测及通风、照明控制系统、供配电系统。

2)许多子系统内设备数量大，如照明灯具、自动火灾探测器、摄像机、报警按钮。

3)设备价格高，投资大，运营维护工作量大：如能见度仪、照度仪、通风、照明系统。

4)很多专用设备国内无成熟定型产品，需依赖进口。

综上所述，从公路隧道本身具有的特殊性及隧道运营管理系统的特点，可以看出隧道运营管理设施的设计、设置、系统配备与路段上的交通监控系统相比，因涉及更多的因素而更为复杂、要求更高。因此，在隧道运营管理系统的设计过程中需根据隧道的土建规模、分期实施方案、投资情况，以及预测的前期交通量和交通量的增长情况，对各个子系统及设备的配置从其实用性、经济性、可靠性、可维护性等诸方面进行比较，分析它们的功能、作用、使用效果和操作维护的方便性，以及其投资和运营费用，从而确定运营管理系统的规模、系统配置和设备数量。在进行隧道运营管理系统总体方案设计时，需认真考虑各个子系统功能的互补性，并分析它们在作用上的重叠性，处理好前期工程中系统的实用可靠性和后期系统的完整性先进性的关系，使隧道营运管理系统在投资费用、经济效益方面符合我国的经济发展水平，不超出业主的承受能力，在技术功能上即能兼顾前期管理需要又适合将来的

升级扩展。

2．运营管理系统各子系统分析

2．1 隧道照明及其控制系统

为了避免车辆高速驶入驶出隧道时，产生的“黑洞”和“白洞”效应，保障车辆在隧道中的行车安全，根据公路隧道设计规范，在长度超过100m的公路隧道中，应设置白天的照明设施。关于公路隧道的照明设计，《公路隧道设计规范》中已就照明区段的划分，各照明区段的长度，路面最低亮度等各个方面均作了详细具体的规定，照明光源宜选择高压钠灯、低压钠灯或荧光灯。为达到隧道内安全行车所要求的亮度，需要配置相当数量的照明灯具，而在隧道运营过程中照明设备使用时间长，耗电量大，在隧道的运营成本中占有很大的比例，所以在公路隧道照明系统设计中一个关键的问题是照明灯具的选择、配置及其控制问题。

(1)照明光源

照明光源的选择、配置及照明系统的合理控制无论对确保行车安全，提高隧道内的行车舒适性，还是降低运营成本，减少维护工作量，均有着重要的作用。高压钠灯和低压钠灯光效高。高压钠灯约为90～l00lm/W。低钠灯可达140lm/W以上，且透雾能力强。但低压钠灯辐射单色黄光，而高压钠灯工作时则发出金白色光。两者的一个共同缺点，就是显色性差。显色指数只有25～40。这两种光源用于隧道照明，只能达到满足隧道刚?车观察、看清路上障碍物的目的，对反映隧道内环境的真实性和提高公路隧道刚?车的舒适性，这两种光源则不够理想。因此，为了更好地改善公路隧道内照明系

统的照明效果，可考虑采用新型的照明光源，如单灯混光灯。混光单灯灯具的混光效果、光效、显色性、节能性等均优于双灯混光灯具，且单灯混光灯在使用维护上比双光源混光灯更为简单方便。另外中显钠金卤灯，其光效及显色性指标均更高，用于隧道照明效果将更好，能获得很好的照明效果和较低的照明费用，但其价格较贵。

(2)照明控制

隧道内的照明控制是根据隧道照明设计中所确定的照明区段、不同时段气候条件下的照明要求，控制各个照明回路的开关，从而达到既满足隧道的照明亮度要求，保证行车安全，又节省能源的目的。其控制方式大致可分为手动控制方式、分时段进行的时序控制方式和根据洞内外的亮度值自动控制照明回路的全自动控制方式三种。手动控制方式主要用于公路等级低，隧道长度较短、照明级别少的隧道照明系统，由人工根据不同的时段及天气情况而开关不同的照明配电回路。分段时序控制方式则是采用时序控制器控制隧道照明的各个配电回路，根据一天中不同的时间段而开启(闭合)相应的照明回路，此种控制方式主要也是用于照明回路较少的短隧道和中长隧道。隧道照明的自动控制方式则是利用光照度计分别采集隧道内外的亮度参数，经对比处理后，由计算机系统或照明控制器自动控制各个照明回路的开关，使洞内的照明亮度与外界自然光的亮度相适应。

2．2 隧道通风及其控制系统

(1)通风设施

通风及除尘设施包括风机和静电除尘器。通风方式有纵向、横向、半横向等多种方式。中、长隧道采用射流风机的纵向通风方式就能够满足隧道营运安全对通风的要求。对特长公路隧道采用中间加设通风竖(斜)井的纵向通风方式或加装静电除尘装置亦能满足隧道的通风要求。而很少采用横向通风方式或半横向通风方式。

静电除尘器的主要功能是除去污染空气中的烟雾，它的应用可减少为排散大量柴油车在隧道中产生的烟雾所需要的通风量。该装置不太适用于路面上尘土较多、野外公路隧道中汽车携带的尘土及交通扬尘很大的地方，因在这样的隧道环境中静电除尘器的效果将大受影响且会大大增加该设备的清理维护工作。

(2)通风控制

通风控制是以co的允许浓度、烟雾透光率允许范围为依据，控制方式可分为人工控制和全自动控制方式。人工控制方式就是通过观察检测到的交通量、co浓度等参数，人工手动开启和关闭风机，主要用于公路等级较低，隧道长度较短，风机数量较少的公路隧道中。对于高速公路中的长大公路隧道由于隧道长、交通量大、风机数量多，其通风控制方式一般均采用全自动的控制方式。它通过设置于隧道中的co和能见度检测仪实时检测隧道中的co浓度和能见度值，按照事先确定的通风控制模型和控制流程科学合理地控制风机的启停，不仅可以保证隧道内的空气环境质量，同时还可节省大量能源和运营成本。

2．3 隧道消防灭火系统