摘要：城市道路交通信号系统是维持城市交通的神经中枢，在面对突发破坏时，能够在最快的时间内实现应急抢修具有重要意义。本文首先介绍了城市道路交通信号系统的组成并概述了日常抢修的工作内容；随后针对抢修施工中的管道施工、交通井修补、管道疏通和信号灯安装等环节的施工组织要点进行详细分析；之后针对城市交通信号系统可能面对的自然灾害、重大会议、节假日期和突发事件等应急事件期间内的抢修施工管理机制进行了分析；最后考虑应急抢修的多部门参与特征，初步建立了施工部门与政府主管部门的协同机制框架。研究成果对城市道路交通信号系统的应急抢修施工组织实施具有重要参考意义。
关键词：道路交通信号系统；应急抢修；施工技术；管理机制
0. 引言
随着我国城市化步伐的不断加快，城市的人口体量和空间规模都在不断地扩大。城市道路交通信号系统作为整个城市交通运行的控制中枢，一定程度上决定着整个城市的运行效率[1，2]。城市道路交通信号系统的稳定、顺畅、安全的运行，对城市的日常运营具有重要意义。但由于我国所处的空间地理位置，台风是我国最主要、频发的自然灾害之一，每年都会对我国东南沿海城市的道路交通信号系统设施产生一定的破坏[3.4]。而受破坏的城市道路交通信号系统必须在短时间内获得抢修，方能及时降低城市的经济损失[5]。
当前关于交通信号系统应急抢修的研究多集中于轨道交通信号系统的应急抢修[6-8]。城市道路交通信号系统的应急抢修施工多以方案、规程等形式在各个城建养护管理单位内部进行学习交流。因此本文针对城市道路交通信号系统应急抢修中的施工技术方案和应急管理机制进行总结分析。
1. 道路交通信号系统组成及抢修概况
道路交通信号系统包括信号机、检测线圈、通信电缆、光缆、信号灯具、灯杆等设施[9]。在恶劣气象事件等影响下主要需要考虑的抢修部位为信号机、信号灯具及信号灯杆，这也是维修工程中相对复杂的抢修位置。
在道路交通信号系统日常运营维护中，主要包括以下四个阶段。
(1) 施工准备。为了确保抢修工程优质、高速、安全、低耗、圆满地完成，需要根据各辖区内的道路交通信号系统特点，做好工前准备工作，科学组织，精心安排、计划在先，保证施工中各项工作的顺利开展；
(2) 现场巡查。每日安排车辆对辖区内交通信号系统设施进行勘察巡视，并做好每月巡视检查纪录。如发现信号灯设施损坏立刻上报，并进行抢修和维护工作；
(3) 及时抢修。派专人负责抢修电话接听和接收传真，接到通知抢修后立刻组织安排抢修人员配置和车辆行驶路线，以便最快最有效节约成本完成抢修工作；
(4) 反馈记录。抢修任务完成，及时向上级说明情况。并记录抢修地点、事件、内容等材料，可按图1流程进行反馈。
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图1 反馈流程图
以上四点基本涵盖了城市道路交通信号系统应急抢修组织中的各个环节。下文将着重针对应急抢修的施工组织和应急管理机制两方面进行分析。
2. 信号灯抢修施工技术
信号灯在城市道路交通信号系统中并非一个独立的单元，而是和管道、交通井等附属设施有机结合的一个系统中的组成部分。因此需要对信号灯抢修过程中涉及到的各阶段施工技术进行详细的论述，主要包括以下四个部分。
2.1 交通信号控制机故障排除
现代的交通信号控制机随着电器化产品的更新，信号机也越来越智能化，设备会提供更多的检修参数。让更多有电气知识的人也能参与设备的检修和维护，这样对于这种专业设备提供了更多元化的维修手段，降低了该设备的使用门槛。最终降低了设备的维修成本和技术难度。
信号机的故障是所有抢修故障的起点，先要排除外部故障（如电源电压、信号配时不准确，灯具有缺失损坏，通讯电/光缆故障，线缆故障）可以通过信号机提供的内部参数来做出初步判断；在外部故障排除后，如信号机还不能正常工作，那就要进行信号控制设备故障排除，主要采用排除法和替代法。
故障排除后，为保证交叉口交通安全，信号机重启前，需确认上述所有故障都已解决。包括所有外部设备（信号灯）是否正常运作，是否根据原始相位方案运转，确认无误后，方可开启设备。
2.2 维修信号灯管道施工
部分信号灯维修时需要在路侧开挖敷设管道，主要开挖区域包括人行道和行车道。信号灯所处的特殊位置工况，不能简单采用无人通行的开阔地带管道敷设的简单施工组织方法，需要进行特殊的施工组织。考虑人行道和行车道所面对的出行干扰并不相同，因此针对两种情况分别进行分析。
(1)人行道管道开挖施工技术。由于是维修管道，找到管道的损坏之处才是关键，我们一般利用通棒来确定维修点位，在通棒无法经过的位置进行开挖。应注意堆土的放置和施工区的围护（预留行人通行空间），开挖可以采用人工开挖辅助撬、矛、空压机等辅助工具；开挖时候注意设置围栏等防护措施，防止石屑伤及行人；沟槽开挖后，将需维修的管道内线缆全部抽离，对损坏部位进行切割，重新铺设新管道，管道接头处采用套筒及素砼包裹。可在沟槽底摊铺10cm左右厚的黄砂作为管道垫层，降低管道可能出现的损害，随后可将沟槽开挖的一部分土夯填回沟槽，用夯实机和人工铁铲夯实，将剩余渣土垃圾铲运上工程车，不得在城市内随意弃置；随后按照人行道原有铺装结构从下到上进行铺设，要注意与原人行道彩板砖样式一致，保持视觉美观及原有功能要求。最后将线缆重新穿回管道内。
(2) 行车道管道开挖施工技术。开挖点位查找与人行道施工相同。开挖由于道路结构层的不同，在开挖不同结构层时应根据结构层材料选择合适的开挖手段。首先，开挖沥青层和基层时，可以采用小型挖掘机配合人工开挖，以减少占路作业面，应在现场通过洒水等手段降低扬尘对交通的影响；沟槽开挖后，与人行道处理方式相同；可全部以C30砼回填处理并加盖钢板，待砼强度达到后，用切割机切缝后凿除上部8cm厚度砼，然后采用沥青混合料进行面层摊铺，摊铺时注意平整场地和压实度；为缩短工期，减少施工影响，也可采用快干型水泥混凝土作为回填材料，加快施工周期。
2.3 交通井修补翻新
城市道路上的交通井在出现破损后需要进行及时的修补翻新，否则会对车辆行驶、行人通行都将产生较大影响，甚至造成交通事故的发生。在交通井修补翻新过程中，应注意以下四点技术要求。
(1) 选择合格的修补材料。砌筑砂浆配合比准确，灰浆饱满，灰缝平整，不得有通缝，瞎缝，抹面须压光，不得有空鼓，裂缝等现象，且要选择合适的复合材料井盖，或水泥井盖；
(2) 保证合适的施工水平面。应注意井室盖板尺寸及留孔位置是否正确，井圈井盖安装是否平稳，踩实后井盖应与路面平齐，施工完毕后，注意清扫周边淤泥及渣土垃圾；
(3) 注意施工现场安全组织。需做好维护搭设，设置明显施工标志和安全警示标志，提醒过往车辆和注意行人安全，夜间有未施工完毕的，设置警示照明灯，充分利用标志、路栏等安全设施管理好行人和交通，防止事故的发生，确保施工安全；
(4) 做好现场环境保洁措施，防止扬尘污染。
2.4 开挖基础及安装信号灯
在信号灯管道、交通井等附属设施修整完备后，方可进行信号灯埋设基础开挖并安装信号灯。开挖基础及安装信号灯施工时应注意以下几点：
(1) 注意基础开挖及浇筑质量。进行灯杆基础开挖时注意不能破坏地下已有管线，基础开挖后放置预埋件应根据预埋件安装图正确放置预埋件，保证悬臂灯杆的方向与行车道垂直，浇筑的混凝土基础应略低于人行道面层，使基础外露螺栓用砂浆抹平，使人行道保持平整；
(2) 信号灯杆安装应保证方向正确。在养护好的基础上安装杆件，注意杆件竖立垂直，不能歪斜，然后用螺栓拧紧，使杆件与基础牢固地相连，且每根灯杆都必须安装接地线；
(3) 安装过程中注意交通组织。安装一般靠近路口处，现场隔离出合适大小的空间用于施工操作，安装完成后立即撤离现场，恢复交通，施工区的隔离可以参照图2进行；
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图2 信号灯安装施工平面布局
(4) 施工后要进行善后处理。在组织实施拆除标杆、信号灯杆等后，需对废弃的基础进行安全处理，基础螺栓要进行切割处理，使路面要保持平整，施工完毕后，需清理施工现场，保持现场整齐、干净。
3. 交通信号系统应急管理机制
通过针对应急事件提前设置管理机制及预案，能够使得交通养护部门以更快的反映速度和解决效率来面对城市道路交通信号系统的应急事件。本文针对以下四种应急事件类型分析应建立的应急管理机制。
3.1 自然灾害应急管理
台风、汛情等自然灾害是当前城市面对最频繁、损害最大的应急事件之一。为确保交通信号灯在台、汛季节期内能正常使用，做到在最短的时间内修复，保证道路交通的有序，可以从以下三点出发制定应急管理体制。
(1) 及时掌握天气信息，进行人员安排。交通养护部门应时刻关注气象信息，对可能出现的台风、汛情及雷雨等恶劣气象情况能够提前预知。并根据天气信息进行工程师、现场维修人员的调休、值班安排，保证能在出现应急事件时有足够的人力进行抢修。此外台、汛期间当班人员仍按日常工作流程中划定的区域实施抢修工作，另紧急调派机动人员，支持台汛期间可能发生的大规模抢修；
(2) 日常检查抢修设备，常备备用抢修备件。交通养护部门应在日常管理中形成对车辆的油、气、水、刹车、机油、警灯、警报及防雨设施和通讯设备等各种抢修备件的制度化核查。并要配备充足的备用灯杆、信号灯、电源线、四芯护套线等抢修备件以应对随时可能出现的应急事件；
(3) 重点区位应进行重点排查。恶劣天气前一天，对交通量较大以及日常巡检过程中出现的重点区域应加大排查力度，如发现杆件、灯具有安全隐患，提前进行隐患排除。
(4)在恶劣天气下，所有抢修人员都需在确保自身及他人安全情况下，进行抢修作业。相应抢修必需的安全保物资（如雨鞋、雨衣和其他救生设施）需配备齐全。如因不可抗力，抢修过程不能及时修复时，不可勉强，以尽量减小损失，来完成抢修工作。例如：突遇路口信号灯杆因台风，已将倒伏，抢修人员因在第一时间进行现场切割放倒杆件，以确保不会因杆件倒伏造成次生危害。待气候条件允许后，再重新设置新杆件，恢复路口信号灯的正常状态。
3.2 重大会议应急保障
重大会议期间是整个城市交通信号系统在有规划的前提下面临的超日常负荷的工作状态，因此也需设置相应的应急保障机制。为确保交通信号灯在重大会议、活动期间能正常使用，做到在最短的时间内修复，保证道路交通的有序及重大会议、活动的开展，可以从以下三个方面展开应急保障机制的制定。
(1) 调整人员安排。重大会议、活动期间，管理人员应提前前往指挥中心值班，根据会议安排调整作息时间，保证能够第一时间获取报修信息，并现场安排调度抢修工作，现场抢修人员应到会议、活动区域附近待命；
(2) 保障设备无忧。应紧急调配抢修车辆，保障会议、活动期间的抢修工作并提前做好车辆及通讯设备的检查，准备足够的灯杆、信号灯、电缆等抢修备件；
(3) 提前进行巡检。对会议、活动区域的道路交通信号系统提前进行巡检，查找可能的故障隐患。
3.3 节假日期间应急管理
节假日期间会对城市道路交通系统带来超出日常运行峰值的交通量，交通信号系统的故障将会带来相较于平日更为高昂的社会成本。为确保交通信号灯在节假日期间能正常使用，做到在最短的时间内修复，保证道路交通的有序，可从以下几个方面展开进行应急管理机制的制定。
(1) 保证充足的抢修设备。事先做好车辆的检查工作及通讯设备的配置工作，保证联络顺畅能够及时完成抢修工作，并准备充分的常用灯杆、信号灯、电源线、四芯护套线等抢修备件；
(2) 针对重点区域加大保障力度。在节假日前后，针对城市关键交通枢纽节点加强保障力度，并提前针对城市内人员集中场所、商业区域和旅游景点进行巡检，查找故障隐患；
(3) 合理调整施工应急抢修时间。节假日期间线路维修作业应在不影响信号灯运行的情况下，应尽量安排在夜间进行，避免扰民。
3.4 突发事件应急管理
突发事件相对于以上三种应急事件，具有更大的不可预测性、复杂性和多变性。因此需要针对突发应急事件给出相应的应急管理机制方针，能够在面对突发事件时制定出更有效、准确的应急抢修施工方案。可以从以下两个方面进行抢修方案的设计。
(1) 快速出勤，快速解决。养护部门接到突发事件报警第一时间赶赴现场，第一时间保障现场人员安全，之后在不影响交通通行的情况下对事故路口进行故障排查，给出快速解决故障的方案，并在交警部门领导及配合下完成路口抢修；
(2) 提前预防，降低损失。应为城市道路交通信号系统设施购买公众责任保险，降低由于在台风、暴雨、洪水等自然灾害过程中造成的第三者人伤及财务损失承担保险义务。
4. 多部门协同机制
在城市道路交通信号系统应急抢修中，以交警队为代表的政府主管部门和抢修施工部门间常常需要进行协同配合。此外，政府部门作为城市道路交通信号系统设施的所有者，具有另外一层的业主身份。因此，在抢修施工部门和政府主管部门间应建立高效、畅通的协同机制，保证城市道路交通信号系统应急抢修能够及时进行。可以从以下三个方面进行建立：
(1) 应急事件协同处理。当出现自然灾害或突发事件时，抢修施工部门在接到抢修任务后及时联系相关政府主管部门，建立协同处理工作组共同进行应急抢修施工；
(2) 阶段性工作汇报。抢修施工部门每周记录周报，包括一周工作统计、下周工作计划、工作中存在的问题等内容上报政府主管部门，形成相互间的信息通畅；
(3) 形成定期回访机制。抢修施工部门每月与交警管理部门进行服务回访，及时了解用政府主管部门的需求及合作中存在的问题，及时加以改进。
5. 结语
随着我国城市化的不断推进和全球恶劣气候事件发生频次的增长，未来将会出现更多的城市道路交通信号系统应急抢修事件。综上所述，在城市道路交通信号系统日常养护中做好施工组织预案，提前针对特殊天气或事件进行准备，并在施工抢修阶段能够严格遵循提前设计的施工组织方案等，能够大幅提升城市道路交通信号系统应急抢修的效率，保障城市交通的顺畅运行。
参考文献
[1]刘大山. 没有交通首位度 就没有城市首位度[N]. 南京日报，2020-07-30(A05).
[2]汪光焘，王继峰，赵珺玲.新时期城市交通需求演变与展望[J/OL].城市交通:1-10[2020-08-01].https://doi.org/10.13813/j.cn11-5141/u.2020.0038.
[3]乔光全，冯曦，冯卫兵，卢永昌，李晓恩.南中国海热带气旋时空分布及强度特征统计分析[J].海洋预报，2019，36(06):53-61.
[4]吴蓉.受台风影响的配网电力设备受损情况统计方法研究[J].低碳世界，2019，9(12):78-79.
[5]姜建丰，余霖枫，戴益斌.泰顺县台风灾害统计分析[J].山西农经，2019(12):112+148.
[6]刘湘国，邓礼万.城市轨道交通信号系统的运营维护及管理路径探讨[J].江西建材，2020(05):72+74.
[7]刘湘国，邓礼万.城市轨道交通信号系统的运营维护及管理路径探讨[J].江西建材，2020(05):72+74.
[8]梁冰.铁路信号系统故障维修工作中的问题及应对策略研究[J].中国新通信，2019，21(21):66.
[9]马旭辉，李根柱.交通信号设施状态监测技术及应用研究[J].价值工程，2013，32(20):246-248.