第十篇隧道交通工程设施.docx

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第十篇隧道交通工程设施

第十篇隧道交通工程设施

第一章概述

1.1设计咨询内容

本次方案设计以“二环八射”高速公路网为基础，同时满足2020年“三环十射三联线”高速公路网发展的需求，主要包括以下内容：

（1）隧道营运管理模式的确定；

（2）隧道交通工程设施等级划分；

（3）隧道交通工程设施的设计方案；

（4）隧道交通工程设施运营管理业务流程；

（5）隧道监控系统的软件；

（6）隧道交通工程设施的实施要求等。

1.2设计咨询目标

（1）根据重庆市高速公路网规划，并结合路网监控系统的运营管理模式，提出既能够满足隧道运营管理需求，又尽可能节省工程投资、降低运营成本的隧道运营管理模式。

（2）在满足有关标准规范的前提下，根据隧道长度和交通量情况将隧道交通工程设施划分为不同的等级，确定不同等级下隧道交通工程的建设规模、设备配置标准、设备布设原则以及分期实施方案等，为各高速公路隧道交通工程设施的设计提供指导性意见。

1.3设计咨询原则

（1）隧道交通工程设施的设置是为了保障隧道内行车的安全、通畅，并在发生事故时，能够提供快速救援，因此“以人为本，安全第一”是本次方案设计的首要原则。

（2）充分考虑重庆市各高速公路设计、建设及运营管理的现状，使隧道交通工程设施的总体方案设计符合重庆市特有的情况，并尽可能保护现有已建成运营的隧道交通工程设施，以避免投资的浪费。

（3）结合路网道路监控系统的总体设计方案，集中管理、优化配置，既要减少建设投资、节省运营成本，又要满足隧道运营管理的需要。

（4）隧道的运营管理应与路网的道路监控协调一致。

（5）采用先进、成熟的技术。

既要保证系统的成熟性及在未来一定时期的先进性，又要考虑经济性和实用性。

（6）为保证隧道监控设施的不间断运行，系统应有较高的可靠性和安全性，应采取相应的软、硬件技术提供较强的控制、事故监控和网络安全保密等措施。

第二章隧道营运管理模式

2.1重庆市高速公路网隧道概况

重庆市地处四川盆地东部，云贵高原、秦巴山地之间，由西向东依次横立着东北—西南走向的明月山脉、南华山脉、方斗山脉、七曜山脉。

重庆市的西部多为浅丘和缓丘地形，丘陵间呈构槽、山间平地分布，地形条件相对较好；中部地区则呈北东向平行排列的隔挡或构造组成的狭窄条形低山和丘陵，在东北部大巴山中山区，地形复杂，相对高差大，道路上特大桥、长大隧道分布较多，在东南部大娄山、七矅山中山区，地形复杂，相对高差大，长江、乌江切割深，道路上桥梁、隧道等构造物所占比例高，很多路段桥隧相连。

重庆市高速公路（2010年）形成的路网中，共有隧道188座，隧道总长约306908m。

根据《公路隧道设计规范》JTGD70-2004公路隧道长度分类，可将路网内隧道分为：

短隧道55座，总长18496m（长度≤500m）

中隧道42座，总29151m（500＜长度≤1000m）

长隧道60座，总长103040m（1000m＜长度≤3000m）

特长隧道31座，总长156221m（长度＞3000m其中超过6km的隧道8座）。

2.2现有高速公路隧道营运管理模式

重庆市高速公路网已建各路隧道的管理情况见表2.2-1。

已建高速公路隧道管理情况表表2.2-1

序号

运营管理公司

公司

性质

公司

所在地

管辖范围

里程（km）

隧道管理情况

1

中渝公司

独资

南坪

渝黔童雷段

86.947

含1座隧道，无隧道监控站

上界路

23.000

含2座隧道，设吉庆隧道监控站

綦万路

31.330

含2座隧道，无隧道监控站

渝合路

58.800

含5座隧道，设团山堡隧道监控站

渝黔雷崇段

48.280

含7座隧道，无隧道监控站

2

东渝公司

独资

江北

万梁路

梁长路

67.237

113.540

含9座隧道，设分水隧道监控站

3

成渝公司

合资

二郎

成渝路

114.200

含2座隧道,由中梁山、缙云山隧道管理站管理

4

渝涪公司

合资

童家

院子

渝长路

长涪路

84.330

113.540

含6座隧道，设铁山坪隧道监控站

5

渝邻公司

合资

沙坪

渝邻路

53.600

含2座隧道，无隧道管理站

通过对重庆市高速公路网已建各路隧道营运管理情况的调查和分析，可以看出：

重庆市早期建设的高速公路，一般在每座长大隧道洞口均设置隧道监控站，而近期建设的高速公路，已有部分隧道采用了集中管理的方式，即：

由一个隧道监控站对附近的多座隧道进行集中监控。

无论采用哪种方式对于道路交通监控系统，隧道的交通监控仍是相对独立的系统。

2.3隧道营运管理模式的确定

重庆市高速公路网隧道的营运管理模式应结合道路交通监控系统的运营管理模式统筹考虑，同时还应结合路网、道路条件、道路及隧道监控系统业务的特点，以及全线管理体制的设置情况进行设置，详见第二篇运营管理、养护体制。

推荐方案为监控系统运营管理模式方案一，即：

将重庆市高速公路网划分为三个监控区域：

中西部、东北部和东南部区域。

（1）中西部区域

中西部区域中包括管理体制设置方案中的6个公司所管辖的路段，即：

1#公司、5#公司、渝涪公司、成渝公司、渝遂公司和渝邻公司，该区域内采用三级运营管理模式。

第一级为重庆市监控总中心兼中西部区域监控中心，第二级为各公司监控中心，第三级为隧道监控站和外场设备。

（2）东北部区域和东南部区域

东北部区域包括管理体制设置方案中的3#公司和4#公司以及垫忠公司所管辖的路段，东南部区域仅包括2#公司所管辖的白马至洪安段高速公路，拟在该两个区域内采用三级运营管理模式。

第一级为重庆市监控总中心，第二级为区域监控中心（拟分别设置在万州和黔江），第三级为路段监控管理站。

在东北部区域，拟在万州设置区域监控中心，下设6个路段监控管理站。

拟由路段监控管理站对隧道进行集中管理，不再单独设置隧道监控站。

在东南部区域，拟在武隆设置区域监控中心，下设武隆、彭水、黔江、秀山4个路段监控管理站。

第三章总体方案构成

3.1隧道交通工程等级的划分

按照《公路隧道交通工程设计规范》（JTG/TD71-2004），根据隧道长度和通车后20年的交通量来进行分级。

经计算，重庆市各区域隧道分级情况如下：

中西部区域：

A级隧道30座，B级隧道12座，C级隧道10座；

东北部区域：

A级隧道39座，B级隧道17座，C级隧道14座；

东南部区域：

A级隧道30座，B级隧道22座，C级隧道14座。

重庆市各区域在建高速公路隧道分级的详细情况见表3.1-1。

重庆市在建高速公路隧道分级情况表3.1-1

编号

项目名称

公路里程（km）

隧道长度（m）

设计年交通量

（辆小客车/日）

隧道分级

1

万开路

29.300

（1）

南山隧道

4850.5

28770

A

（2）

铁峰山1#隧道

2317

28770

A

（3）

铁峰山2#隧道

6021.5

28770

A

2

云万路

78.220

（1）

雷家梁隧道

425.4

39449

B

（2）

沙包梁隧道

3104.5

39449

A

（3）

曾家垭隧道

667

39449

B

（4）

青湖山隧道

534.5

39449

B

（5）

袁家垭隧道

504.5

39449

B

（6）

学堂湾隧道

1867

39449

A

（7）

韩婆垭隧道

2493.5

42360

A

（8）

观音庙隧道

1902.5

42360

A

（9）

红湾隧道

831

42360

A

（10）

尤家包隧道

602

42360

B

（11）

张家山隧道

1411

42360

A

（12）

庙梁隧道

4913

44211

A

3

武合路

33.875

（1）

白鹿山隧道

492.5

29303

B

4

渝湘水界段

85.283

（1）

龙凤山隧道

2892.5

45170

A

（2）

炉场坡隧道

587.8

44250

B

（3）

石龙隧道

3440

44250

A

（4）

槐子树隧道

806.5

46737

A

（5）

太平隧道

1991.5

46737

A

（6）

南湖隧道

1211

46737

A

5

渝遂路

111.832

（1）

大学城隧道

3877.5

41926

A

（2）

青木关隧道

762

42959

B

（3）

云雾山隧道

3582.5

42876

A

6

忠垫路

74.114

（4）

谭家隧道

4868.194

41158

A

（5）

老燕山2#隧道

302.5

41158

B

（6）

尖山子1#隧道

930

41158

A

（7）

尖山子2#隧道

545

41158

B

（8）

蔡家岩隧道

420

41158

B

（9）

王家山隧道

363.945

41158

B

重庆市在建高速公路隧道分级情况表3.1-1

编号

项目名称

公路里程（km）

隧道长度（m）

设计年交通量

（辆小客车/日）

隧道分级

（10）

尖坡顶隧道

1449

38383

A

（11）

明月山隧道

6558.5

46972

A

7

武水段

58.000

（1）

鹅岭隧道

335

36990

B

（2）

大湾隧道

3114

36990

A

（3）

羊角隧道

6772

36990

A

（4）

桐麻湾隧道

3003

36990

A

（5）

擦耳岩隧道

504

36990

B

（6）

山王殿隧道

648

32588

B

（7）

白云隧道

7160

32588

A

8

彭武段

61.800

（1）

钟山寺隧道

718

31895

B

（2）

长滩隧道

3245.5

30033

A

（3）

下塘口1号隧道

2784.1

30033

A

（4）

下塘口2号隧道

1710

30033

A

（5）

高谷隧道

1436.5

28740

A

（6）

望江亭隧道

697.5

28740

B

（7）

草棚湾隧道

1065

28740

B

（8）

胡家湾隧道

1186

28740

A

（9）

铁碛坝隧道

684.7

28740

B

（10）

共和隧道

4769

28740

A

（11）

佛仙寺隧道

1199

28740

A

（12）

银盘隧道

1136

32270

A

（13）

中兴隧道

6092

32270

A

（14）

枫香垭隧道

1004

32270

B

9

石忠路

79.000

（1）

竹林坪隧道

1430

37993

A

（2）

吕家梁隧道

6663.5

35601

A

（3）

方家斗隧道

7581

37734

A

（4）

康定山隧道

705

41799

B

（5）

望天堡隧道

1917.035

41799

A

（6）

冉家坝隧道

1817

41799

A

10

绕城西段（无隧道）

51.079

11

绕城南段

51.704

（1）

环山隧道

2497.5

53405

A

（2）

花土岗隧道

310

53405

B

（3）

大岗垭隧道

1432.5

53405

A

重庆市在建高速公路隧道分级情况表3.1-1

编号

项目名称

公路里程（km）

隧道长度（m）

设计年交通量

（辆小客车/日）

隧道分级

12

黔彭段

70.000

（1）

峡口隧道

965

30828

B

（2）

猴狸林隧道

737.5

30828

B

（3）

新房子隧道（双连拱）

435

30828

B

（4）

肖家沟隧道

3023.5

31339

A

（5）

斑竹湾隧道

2112.5

31339

A

（6）

豹子垭隧道（双连拱）

530

31339

B

（7）

人头山隧道

4390

33827

A

（8）

肖家坡隧道

2786.5

33827

A

（9）

桐子林隧道（双连拱）

465

33827

B

（10）

岩脚隧道（双连拱）

467

33827

B

（11）

廖家坝隧道（双连拱）

608

33827

B

（12）

乌龟堡隧道

1203

33827

A

（13）

大龙洞隧道

2497.5

33827

A

（14）

贺家堡隧道

1962.5

33827

A

（15）

王家堡隧道

667.5

33827

B

13

黔酉段

60.300

（1）

酉阳隧道

2095

25774

A

（2）

山尖石隧道

1512.5

25666

A

（3）

关家坨隧道

1617.5

25666

A

（4）

黑水隧道

1487.5

25666

A

（5）

七里槽隧道

1235

25666

A

14

洪酉段

86.922

（1）

大董岭隧道

810

25071

B

（2）

老虎山隧道

2837.5

26194

A

（3）

沙帽坡隧道

752.5

26194

B

（4）

小龙谭隧道

785

26194

B

（5）

平阳盖隧道

3347.5

26194

A

（6）

青岗隧道

1323

25802

A

（7）

龙门隧道

835

25802

B

（8）

葡萄隧道

6185.5

25802

A

15

奉云段

71.447

（1）

大垭河隧道

1244

35321

A

（2）

财神隧道

4914.5

35321

A

（3）

山黄包（双连拱）

700

34149

B

（4）

凤凰梁隧道

4714

34149

A

（5）

张家包隧道

384.5

38038

B

重庆市在建高速公路隧道分级情况表3.1-1

编号

项目名称

公路里程（km）

隧道长度（m）

设计年交通量

（辆小客车/日）

隧道分级

（6）

分界岭隧道

5077

38038

A

（7）

水田湾2#隧道

1872.5

38038

A

（8）

侨梨湾隧道

653.5

38038

B

（9）

向家隧道

476

38038

B

（10）

庙垭口隧道

1352

38038

A

（11）

土地垭隧道

1942

38038

A

（12）

锁口岩隧道

907.5

38038

A

（13）

七丘隧道

487

39449

B

（14）

红狮坝隧道

1245

39449

A

（15）

枣树垭隧道

925

39449

A

16

巫奉段

59.130

（1）

火烧庵隧道

4740.692

34035

A

（2）

螺平隧道

4578.147

33695

A

（3）

大风口隧道

4985

33695

A

（4）

申家坡隧道

1701

33695

A

（5）

蔡家垭隧道

716.5

33695

B

（6）

岳家岭隧道

907.5

33695

A

（7）

马垭口隧道

2450

38040

A

（8）

桃树垭隧道

1200

38040

A

（9）

摩天岭隧道

6782.5

38040

A

（10）

双潭隧道

1235

38040

A

17

绕城东段

34.674

（1）

岗垭（双连拱）

485

41361

B

18

绕城北段（无隧道）

50.300

19

江津～合江（无隧道）

48.660

注：

本表仅列出了A级和B级隧道。

3.2总体方案构成

3.2.1概述

本次隧道交通工程设施总体方案的主要内容包括隧道的交通监控、通风与照明的控制、紧急呼叫设施、火灾报警与消防设施以及中央控制管理系统等。

隧道标志、标线的设计方案详见第三篇交通安全设施，隧道的供配电设计方案详见第八篇供电照明设施。

3.2.2系统构成

根据第三篇运营管理、养护体制中提出的监控系统运营管理模式，除已建高速公路的隧道仍维持现有的监控运营管理模式外，重庆市在建高速公路不再设置单独的隧道监控站，由路段监控管理站对所有隧道和隧道外路段统一进行监控。

根据这种模式，路段监控管理站的交通监控系统应具有统一监控所辖范围内的隧道和隧道外路段的能力，同时还应具有隧道中央控制管理系统对隧道内通风、照明、火灾报警和消防、有线广播等设施的控制能力，能够处理隧道内的紧急呼叫。

（1）交通监控及通风、照明控制系统

为适应上述运营管理模式，路段监控管理站对所辖范围内的隧道应采用多级控制方式，即：

将隧道或隧道群划分成若干个区域，每个区域设置一台区域控制单元（PLC）。

区域控制单元可由光纤组成环网，通过主区域控制单元与路段监控管理站的计算机系统相连，其传输通道为通信系统提供的10M/100M以太网通道。

隧道内车辆检测器、CO/VI检测器、风向/风速检测器、亮度检测器及可变信息标志、可变限速标志、交通信号灯、车道指示器以及风机和照明配电箱等均接入邻近的区域控制单元。

各检测设备的检测信息经过区域控制单元预处理后，通过区域控制单元传至路段监控管理站的计算机系统。

路段监控管理站的计算机系统对区域控制单元上传的信息分析处理后，向区域控制单元发出控制命令，由区域控制单元控制各类外场设备，包括交通监控设备（可变信息标志、可变限速标志、交通信号灯、车道指示器）、通风、照明设备等。

隧道交通监控及通风、照明控制系统构成详见图10.1。

对于特长隧道，为便于发生重大事故时在现场进行紧急救援指挥，拟在洞口变电所内设置路段监控管理站计算机系统的远程控制终端。

在紧急情况下，通过路段监控管理站的授权，救援人员可在现场通过远程控制终端调用事故现场的图像，并控制隧道内的各外场设备，进行救援指挥。

（2）火灾报警系统及消防设施

火灾报警系统由安装在隧道内的自动火灾探测器、手动报警按钮、火灾报警控制机、火灾报警计算机等组成。

在各隧道变电所内设置火灾报警控制机，设置在隧道内的火灾探测器、手动报警按钮以及智能感烟探测器（设于变电所内）等设备接入火灾报警控制机。

所有火灾报警控制机均直接或通过光端机接入邻近的通信站（节点站）的监控以太网交换机，通过监控系统网络与监控管理站的火灾报警计算机相连。

当隧道内的火灾探测器、智能感烟探测器发出报警信号或司乘人员通过火灾报警按钮报警后，设在路段监控管理站内的火灾报警计算机将发出声光报警信息，同时，触发CCTV系统将报警地点的画面切换至主监视器，由值班人员处理。

隧道消防设施应执行《公路隧道交通工程设计规范》（JTG/TD71-2004）中的相关部分。

（3）紧急呼叫设施

紧急呼叫设施包括紧急电话系统和有线广播系统。

紧急电话的系统构成详见第五篇通信设施。

有线广播系统的系统主控制器设置在监控管理站，通过通信系统提供的电路与设置在各隧道变电所内的系统分控器相连，隧道内的扬声器均接入系统分控器。

监控人员可在监控管理站内通过有线广播指挥疏导所辖路段隧道内交通。

有线广播系统构成详见图10.3。

（4）闭路电视监视系统

闭路电视监视系统与道路交通监控系统及收费系统中的闭路电视监视系统统一构建，详见第四篇监控设施。

3.2.3隧道交通工程设施配置标准、布设原则及技术要求

根据《公路隧道交通工程设计规范》（JTG/TD71-2004），本次方案已对重庆市“二环八射”高速公路网内隧道的交通工程等级进行了划分（详见表3.1-1）。

由于交通工程等级是按照隧道长度和设计年度隧道单洞平均日交通量两个因素划分的，考虑到重庆市在建高速公路在道路开通初期交通量较小，远远达不到设计年度交通量，因此，交通工程设施在按照所属的等级配置后，应采用分期实施的方式。

根据交通量预测情况，在道路开通后5年，目前在建高速公路的交通量基本达到了15000pcu/日左右，高峰小时交通量约990pcu/高峰小时（约660辆·混合车/高峰小时）。

按照15000pcu/日计算，长度在700m至2000m的隧道，其交通工程等级应为B级，长度在2000m以上的隧道，其交通工程等级为A级。

考虑到外场设备多为电子设备，使用寿命应按5年计算，加之电子技术发展很快，因此，建议按规范计算的交通工程等级为A级的隧道，若长度小于2000m，可按A级设计，初期按B级实施（可根据隧道长度确定应选设备是否全部配置或部分配置）；长度大于2000m的隧道，则应按A级设计并一次实施。

交通工程等级为B级的隧道，可按B级设计，初期按C级实施（可仅设置标志、标线、灭火器及和少量交通监控设施）。

应特别注意的是，由于重庆市东北部和东南部区域内的高速公路大多处于山岭区，有相当多的路段呈隧隧相连的情况，因此，在配置隧道交通工程设施时，对于上述路段内的隧道不应仅做为独立的隧道考虑，而应将其做为隧道群统一配置。

特别是对于洞口间距短的隧道群，要综合各种因素后再确定隧道分级。

另外，对于曲率半径小、纵坡大的隧道，应加强交通监控设施的设置，可以适当增设CCTV摄像机、车道指示器等设施，并加强标志、标线的设计。

隧道交通工程设施的布设原则和技术要求应执行《公路隧道交通工程设计规范》（JTG/TD71-2004）。

在布设交通监控设施（如：

可变信息标志、可变限速标志等）时，应注意将隧道、隧道群以及隧道外路段做为整体，统筹考虑、合理布设，同时，还应注意与交通标志、标线相协调。

3.2.4事件检测系统

按照本次方案提出的隧道营运管理模式，重庆市高速公路的隧道采用集中管理的方式，即：

由路段监控管理站对所辖路段上的所有隧道进行集中监控。

为提高监控管理站实时获取隧道路段交通异常情况的能力，减轻监控人员的劳动强度，拟在隧道路段采用视频事件检测系统。

视频事件检测系统可以自动检测隧道路段的交通异常情