高速公路交通控制

1、高速公路交通控制高速公路交通控制 1 1 高速公路的交通特性及存在問題高速公路的交通特性及存在問題 v高速公路定義：高速公路定義：4 4車道以上、雙向分隔行駛、完車道以上、雙向分隔行駛、完全控制出入口、全部采用立體交叉的公路。全控制出入口、全部采用立體交叉的公路。 高速公路概述高速公路概述 山區(qū)高速公路山區(qū)高速公路平原高速公路平原高速公路 我國交通部我國交通部“公路工程技術(shù)標準公路工程技術(shù)標準”規(guī)定，高規(guī)定，高速公路是指速公路是指“能適應年平均晝夜小客車交通量為能適應年平均晝夜小客車交通量為25000輛以上，專供汽車輛以上，專供汽車分道高速行駛分道高速行駛并并全部控全部控制出入制出入的公路的公

2、路”。 一般能適應一般能適應120公里公里/小時或者更高的速度，要小時或者更高的速度，要求路線順暢，縱坡平緩，路面有求路線順暢，縱坡平緩，路面有4個以上車道的寬個以上車道的寬度。中間設置度。中間設置分隔帶分隔帶，采用瀝青混凝土或水泥混凝，采用瀝青混凝土或水泥混凝土高級路面，為保證行車安全設有齊全的標志、標土高級路面，為保證行車安全設有齊全的標志、標線、信號及照明裝置；禁止行人和非機動車在路上線、信號及照明裝置；禁止行人和非機動車在路上行走，與其他線路采用行走，與其他線路采用立體交叉立體交叉、行人跨線橋或地、行人跨線橋或地道通過。道通過。高速公高速公路主要路主要存在存在交交通安全通安全和和交通交

3、通擁擠擁擠問問題。題。 1 1）交通擁擠）交通擁擠1.1.交通需求超過容量交通需求超過容量2.2.不受限制的入口匝道不受限制的入口匝道3.3.出口匝道排隊出口匝道排隊4.4.收費站收費收費站收費交通擁擠的分類交通擁擠的分類運行因素運行因素 幾何因素幾何因素 1.1.車道減少車道減少2.2.交織路段短交織路段短3.3.道路橫斷面窄道路橫斷面窄4.4.標志短缺標志短缺5.5.視線不良視線不良6.6.互通式立交不合標準互通式立交不合標準 1.1.事件和交通事故事件和交通事故2.2.不利的氣候條件不利的氣候條件3.3.作業(yè)區(qū)影響作業(yè)區(qū)影響市區(qū)高速公路最常市區(qū)高速公路最常見的偶發(fā)性問題見的偶發(fā)性問題 常

4、發(fā)性交通擁擠常發(fā)性交通擁擠偶發(fā)性交通擁擠偶發(fā)性交通擁擠交通需求超過容量交通需求超過容量駕駛員的駕駛員的判斷錯誤判斷錯誤公路的公路的幾何特征幾何特征交通量交通量增大增大車輛故障車輛故障交通流的交通流的相互作用相互作用險惡的險惡的氣候條件氣候條件駕駛員不熟駕駛員不熟悉高速公路悉高速公路駕駛方法駕駛方法2 2）交通安全問題）交通安全問題安全問題安全問題安全問題安全問題3 3） 解決高速公路交通問題的方法解決高速公路交通問題的方法有兩種方案可供選擇：有兩種方案可供選擇：1 1、新建高速公路或在原有線路上附加支線，但、新建高速公路或在原有線路上附加支線，但成本很高。成本很高。2 2、對高速公路上的、對高

5、速公路上的交通運行進行控制交通運行進行控制，成本僅，成本僅占公路全部投資的占公路全部投資的5%5%10%10%。 高速公路的交通控制，就是對一些主要高速公路的交通控制，就是對一些主要交通參數(shù)交通參數(shù)，如交通量、交通密度、速度、占有，如交通量、交通密度、速度、占有率、堵塞度以及率、堵塞度以及交通狀況、路面狀況交通狀況、路面狀況和和氣象參氣象參數(shù)數(shù)等進行實時觀察和測量，根據(jù)交通參數(shù)及等進行實時觀察和測量，根據(jù)交通參數(shù)及交交通條件通條件的的歷史數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)或或?qū)崟r采集的數(shù)據(jù)實時采集的數(shù)據(jù)，按照某，按照某種種預定的性能準則預定的性能準則來調(diào)節(jié)高速公路上的交通參來調(diào)節(jié)高速公路上的交通參數(shù)，從而使公路自動

6、地保持數(shù)，從而使公路自動地保持最佳的運行狀態(tài)最佳的運行狀態(tài)。 高速公路的交通控制對策：高速公路的交通控制對策：常發(fā)性交通問題常發(fā)性交通問題的控制策略的控制策略高速公路的高速公路的交通控制策略交通控制策略偶發(fā)性交通問題偶發(fā)性交通問題的控制策略的控制策略控制交通需求控制控制交通需求控制通過幾何改善來提高通行能力通過幾何改善來提高通行能力管理旅行需求管理旅行需求主要技術(shù)：主要技術(shù)：1 1、入口匝道控制、入口匝道控制2 2、高速公路干道控制、高速公路干道控制3 3、優(yōu)先通行權(quán)控制、優(yōu)先通行權(quán)控制4 4、通道控制、通道控制常發(fā)性交通問題的控制策略常發(fā)性交通問題的控制策略2 2 高速公路交通控制的基本概念

7、與參數(shù)高速公路交通控制的基本概念與參數(shù)1 1）道路通行能力）道路通行能力 在一定的道路、交通狀態(tài)和環(huán)境下，單位時間在一定的道路、交通狀態(tài)和環(huán)境下，單位時間內(nèi)（良好天氣情況下），一條車行道或道路的某內(nèi)（良好天氣情況下），一條車行道或道路的某一段面上能夠通過的最大車輛數(shù)量，也稱為道路一段面上能夠通過的最大車輛數(shù)量，也稱為道路（交通）容量，簡稱容量，單位是（交通）容量，簡稱容量，單位是veh/hveh/h。 車輛多指小客車，當有其他車輛混入時，均采車輛多指小客車，當有其他車輛混入時，均采用等效通行能力的用等效通行能力的當量小客車當量小客車為單位。為單位。2）平均交通量）平均交通量 某一時間段內(nèi)交通量

8、的平均值作為該時間某一時間段內(nèi)交通量的平均值作為該時間段的代表交通量。一般包括年平均日交通量、段的代表交通量。一般包括年平均日交通量、月平均日交通量和周平均日交通量。月平均日交通量和周平均日交通量。3 3）高峰小時交通量（）高峰小時交通量（PHTPHT） 在觀察時段內(nèi)交通量最大的那個小時，稱在觀察時段內(nèi)交通量最大的那個小時，稱為高峰小時，該小時的交通量稱為高峰小時交為高峰小時，該小時的交通量稱為高峰小時交通量。一般高峰小時都按整點計算。通量。一般高峰小時都按整點計算。4 4）設計小時交通量）設計小時交通量 第第3030位最高小時交通量是最合適的。位最高小時交通量是最合適的。5 5）車頭時距）車

9、頭時距 相鄰兩車輛經(jīng)過同一地點的時間間距稱為車頭時距。相鄰兩車輛經(jīng)過同一地點的時間間距稱為車頭時距。6 6）車頭間距）車頭間距 同一時刻相鄰兩車車頭之間的距離稱為車頭間距。同一時刻相鄰兩車車頭之間的距離稱為車頭間距。 7 7）速度）速度 速度是單位時間內(nèi)車輛行駛的距離。車速分地點速度是單位時間內(nèi)車輛行駛的距離。車速分地點車速、行駛車速、區(qū)間車速、時間平均車速和空間平車速、行駛車速、區(qū)間車速、時間平均車速和空間平均車速等。均車速等。 85% 85%位車速位車速 15%15%位車速位車速8 8）占有率和密度）占有率和密度 占有率有占有率有空間占有率空間占有率和和時間占有率時間占有率之分。之分。 在

10、觀測路段長度內(nèi)，行駛車輛總長度占該路段長在觀測路段長度內(nèi)，行駛車輛總長度占該路段長度的比例稱為空間占有率。度的比例稱為空間占有率。 在一定時段內(nèi)，全部車輛通過某一斷面所需時間在一定時段內(nèi)，全部車輛通過某一斷面所需時間的累計值占該時段的比例稱為時間占有率。的累計值占該時段的比例稱為時間占有率。9 9）服務水平）服務水平 該標準通常以行駛的通暢程度，行駛的自由該標準通常以行駛的通暢程度，行駛的自由度、連續(xù)性、方便性、舒適性和安全性等來表度、連續(xù)性、方便性、舒適性和安全性等來表征征。 高速公路運輸?shù)姆账桨烁咚俟愤\輸?shù)姆账桨诵谐趟俣刃谐趟俣?、交通流量交通流量、交通密度交通密度等指標?/p>

11、等指標。A A級級B B級級C C級級D D級級美國將高速公路基本路段的服務水平劃分為美國將高速公路基本路段的服務水平劃分為6 6級。級。E E級級F F級級88輛小客車輛小客車/km/km/車道車道車流密度車流密度自由流自由流1212輛小客車輛小客車/km/km/車道車道車流密度車流密度低密穩(wěn)低密穩(wěn)定流定流1919輛小客車輛小客車/km/km/車道車道車流密度車流密度中密穩(wěn)中密穩(wěn)定流定流2626輛小客車輛小客車/km/km/車道車道車流密度車流密度高密穩(wěn)高密穩(wěn)定流定流424242輛小客車輛小客車/km/km/車道車道車流密度車流密度過飽和過飽和狀態(tài)狀態(tài)1010）服務流量服務流量 在通常道路條

12、件、交通條件和管制條件下，在在通常道路條件、交通條件和管制條件下，在給定的時間周期內(nèi)保持規(guī)定的服務水平，合理地給定的時間周期內(nèi)保持規(guī)定的服務水平，合理地期望車輛通過一條車道或道路某一斷面的最大小期望車輛通過一條車道或道路某一斷面的最大小時流量。時流量。3 3 高速公路匝道控制高速公路匝道控制 3.1 3.1 入口匝道控制概述入口匝道控制概述 入口匝道控制的基本原理就是限制進入高速入口匝道控制的基本原理就是限制進入高速公路的車輛數(shù)目以保證高速公路自身的交通需求公路的車輛數(shù)目以保證高速公路自身的交通需求不超過其交通容量。不超過其交通容量。 高速公路出高速公路出/ /入口入口高速公路立交匝道高速公路

13、立交匝道增加高速公路實際通行能力（增加匝道整體的駛?cè)肓浚┰黾痈咚俟穼嶋H通行能力（增加匝道整體的駛?cè)肓浚p少高速公路主線上行駛車輛總的行程時間減少高速公路主線上行駛車輛總的行程時間減少通道內(nèi)全部行駛車輛的行程時間減少通道內(nèi)全部行駛車輛的行程時間在高速公路主線和入口匝道上，消除或減少車輛中的沖突和事故在高速公路主線和入口匝道上，消除或減少車輛中的沖突和事故改善交通流的平穩(wěn)性，減少車輛的不舒適感和環(huán)境干擾改善交通流的平穩(wěn)性，減少車輛的不舒適感和環(huán)境干擾1 1、入口匝道控制的目標、入口匝道控制的目標入口匝道控制的目標是上述的一個或全部入口匝道控制的目標是上述的一個或全部在通道區(qū)域內(nèi)必須有可供使用的附

14、加容量在通道區(qū)域內(nèi)必須有可供使用的附加容量（即可替換的路線、時段或其他運輸方式）（即可替換的路線、時段或其他運輸方式） 在入口匝道上應有足夠的停車空間在入口匝道上應有足夠的停車空間可供等待匝道交通信號的車輛使用可供等待匝道交通信號的車輛使用 交通模式必須適合交通模式必須適合在高速公路下游出口處必須有可能利用的容量在高速公路下游出口處必須有可能利用的容量 匝道與主線有足夠的交織區(qū)且視距良好匝道與主線有足夠的交織區(qū)且視距良好 2 2、入口匝道控制的條件、入口匝道控制的條件 匝道調(diào)節(jié)匝道調(diào)節(jié) 在匝道上使用在匝道上使用交通信號燈對進入交通信號燈對進入車輛實行計量控制車輛實行計量控制，也可通過收費站，也

15、可通過收費站的收費車道開放數(shù)的收費車道開放數(shù)來調(diào)節(jié)進入高速公來調(diào)節(jié)進入高速公路的車輛數(shù)路的車輛數(shù) 。匝道關閉匝道關閉 匝道關閉可通匝道關閉可通過自動路欄、交通過自動路欄、交通標志、人工設置隔標志、人工設置隔離墩把某些入口匝離墩把某些入口匝道關閉。道關閉。 3 3、入口匝道控制方法入口匝道控制方法入口匝道控制入口匝道控制u入口匝道的關閉入口匝道的關閉匝道關閉就是對所有交通都實行關閉，不允許車輛匝道關閉就是對所有交通都實行關閉，不允許車輛進入高速公路，維持高速公路不擁擠。進入高速公路，維持高速公路不擁擠。匝道關閉分：永久性關閉；在高峰期以及偶發(fā)性擁匝道關閉分：永久性關閉；在高峰期以及偶發(fā)性擁擠期短

16、期關閉。擠期短期關閉。 永久性關閉主要用在立交非常接近、交織問題十永久性關閉主要用在立交非常接近、交織問題十分嚴重的地方，永久性關閉方法一般缺點多于優(yōu)點。分嚴重的地方，永久性關閉方法一般缺點多于優(yōu)點。只在下述幾種情況下可以考慮使用匝道關閉：只在下述幾種情況下可以考慮使用匝道關閉：1）由于大霧、大雪等異常天氣，導致高速公路）由于大霧、大雪等異常天氣，導致高速公路失去通行能力。失去通行能力。2 ）入口匝道上游的高速公路的交通需求已達到）入口匝道上游的高速公路的交通需求已達到下游道路容量，而可替換道路上還有足夠的容量下游道路容量，而可替換道路上還有足夠的容量可供使用。可供使用。3 ）潛在進入高速公路

17、的車輛很少。）潛在進入高速公路的車輛很少。4 ）在入口匝道上沒有足夠的停車空間。）在入口匝道上沒有足夠的停車空間。 匝道關閉方法匝道關閉方法自動路欄關閉自動路欄關閉設立關閉標志設立關閉標志人工設置路欄人工設置路欄 在關閉匝道控制中，要解決的關鍵問題是在關閉匝道控制中，要解決的關鍵問題是關閉時機的選擇關閉時機的選擇，需要采集高速公路上的交通，需要采集高速公路上的交通流量數(shù)據(jù)及氣象數(shù)據(jù)，以經(jīng)驗數(shù)據(jù)為參考，綜流量數(shù)據(jù)及氣象數(shù)據(jù)，以經(jīng)驗數(shù)據(jù)為參考，綜合判斷匝道關閉的時機。合判斷匝道關閉的時機。u入口匝道調(diào)節(jié)方法：入口匝道調(diào)節(jié)方法：A定時控制定時控制感應控制感應控制B匯合控制匯合控制C整體定時整體定時控

18、制控制DA A、入口匝道定時控制、入口匝道定時控制 定時控制是指根據(jù)歷史情況的調(diào)查掌握交通定時控制是指根據(jù)歷史情況的調(diào)查掌握交通流的統(tǒng)計情況，把一天劃分為若干時段。假定每流的統(tǒng)計情況，把一天劃分為若干時段。假定每個時段內(nèi)，交通流狀況基本不變，以此作為依據(jù)個時段內(nèi)，交通流狀況基本不變，以此作為依據(jù)來確定每個時段內(nèi)一組不變的入口調(diào)節(jié)率，使某來確定每個時段內(nèi)一組不變的入口調(diào)節(jié)率，使某項性能指標最優(yōu)。項性能指標最優(yōu)。 路面標記路面標記定時控制系統(tǒng)包含定時控制系統(tǒng)包含信號燈信號燈控制器控制器檢測器檢測器 在定時控制系統(tǒng)中，匝道信號以固定的在定時控制系統(tǒng)中，匝道信號以固定的周期運行，周期中紅黃綠信號的配時

19、取決于周期運行，周期中紅黃綠信號的配時取決于所使用的調(diào)節(jié)形式是所使用的調(diào)節(jié)形式是單車調(diào)節(jié)單車調(diào)節(jié)還是還是車隊調(diào)節(jié)車隊調(diào)節(jié)。（1 1）單車調(diào)節(jié)）單車調(diào)節(jié) 匝道調(diào)節(jié)信號配時規(guī)定在每個綠燈時段只允匝道調(diào)節(jié)信號配時規(guī)定在每個綠燈時段只允許放一輛車進入高速公路。許放一輛車進入高速公路。（2 2）車隊調(diào)節(jié)）車隊調(diào)節(jié) 當要求調(diào)節(jié)率大于當要求調(diào)節(jié)率大于900veh/h900veh/h時，必須采用每時，必須采用每周期允許兩輛或兩輛以上的車輛進入高速公路，稱周期允許兩輛或兩輛以上的車輛進入高速公路，稱這種方式為車隊調(diào)節(jié)方式。這種方式為車隊調(diào)節(jié)方式。 周期內(nèi)各燈色間隔時間還要取決于所使用的周期內(nèi)各燈色間隔時間還要取

20、決于所使用的車隊調(diào)節(jié)類型，即串行的或雙列的。車隊調(diào)節(jié)類型，即串行的或雙列的。 串行調(diào)節(jié)：在這種方式下，車輛是一輛接串行調(diào)節(jié)：在這種方式下，車輛是一輛接一輛放行的，因此要有足夠長的綠燈加黃燈時間，一輛放行的，因此要有足夠長的綠燈加黃燈時間，以便允許每個周期內(nèi)要求放行的車輛均能通過。以便允許每個周期內(nèi)要求放行的車輛均能通過。 雙列調(diào)節(jié)：在這種方式下，每個周期并列雙列調(diào)節(jié)：在這種方式下，每個周期并列放行兩輛車。雙列調(diào)節(jié)可以達到的最大調(diào)節(jié)率約放行兩輛車。雙列調(diào)節(jié)可以達到的最大調(diào)節(jié)率約為為1100veh/h1100veh/h。 入口匝道調(diào)節(jié)率主要依據(jù)匝道上游需求、入口匝道調(diào)節(jié)率主要依據(jù)匝道上游需求、下游

21、容量、匝道需求以及調(diào)節(jié)率的上下約束條下游容量、匝道需求以及調(diào)節(jié)率的上下約束條件、道路條件等因素來確定，主要用于預防高件、道路條件等因素來確定，主要用于預防高速公路上的常發(fā)性擁擠。速公路上的常發(fā)性擁擠。 匝道匝道調(diào)節(jié)率調(diào)節(jié)率r(veh/h)r(veh/h)的計算公式為的計算公式為 r = qr = qc c - q - qd d (15-1)(15-1) q qc c (veh/h) (veh/h)為匝道下游容量為匝道下游容量; ; q qd d (veh/h) (veh/h)為匝道上游交通需求。為匝道上游交通需求。匝道調(diào)節(jié)匝道調(diào)節(jié)周期長度周期長度C(s)C(s)為為r3600nC (15-2)

22、(15-2) n n為每個調(diào)節(jié)周期允許進入的車輛數(shù)，為每個調(diào)節(jié)周期允許進入的車輛數(shù)，n=1n=1，2 2，3 3。TpdrTppd00max匝道調(diào)節(jié)率匝道調(diào)節(jié)率r r還要受下列條件約束：還要受下列條件約束：maxminrrrd(veh/h)-d(veh/h)-匝道到達率匝道到達率T T（h h）-時段長度時段長度P PMAXMAX-匝道上允許的最大排隊車輛數(shù)匝道上允許的最大排隊車輛數(shù)P P0 0-匝道上初始排隊車輛數(shù)匝道上初始排隊車輛數(shù)R Rminmin-調(diào)節(jié)率下限值，一般取調(diào)節(jié)率下限值，一般取180veh/h180veh/hR Rmaxmax-調(diào)節(jié)率上限值，單車調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)率上限值，單車調(diào)節(jié)90

23、0veh/h900veh/h，車隊調(diào)節(jié)為，車隊調(diào)節(jié)為1100veh/h1100veh/h。 B. B. 入口匝道感應控制入口匝道感應控制 以交通量以交通量實時檢測數(shù)據(jù)實時檢測數(shù)據(jù)為依據(jù)來確定匝為依據(jù)來確定匝道道調(diào)節(jié)率，因而能響應交通流的隨機變化。調(diào)節(jié)率，因而能響應交通流的隨機變化。 感應調(diào)節(jié)系統(tǒng)構(gòu)成如圖所示。感應調(diào)節(jié)系統(tǒng)構(gòu)成如圖所示。 為了實時反映車輛構(gòu)成、氣候條件等因素對交通為了實時反映車輛構(gòu)成、氣候條件等因素對交通流的影響，增加感應調(diào)節(jié)系統(tǒng)的適應性，可在系統(tǒng)中流的影響，增加感應調(diào)節(jié)系統(tǒng)的適應性，可在系統(tǒng)中安裝用來確定安裝用來確定交通組成交通組成和和氣候條件氣候條件的檢測器。的檢測器。 實時

24、比較匝實時比較匝道上游交通量和道上游交通量和下游容量的基礎下游容量的基礎上選擇匝道調(diào)節(jié)上選擇匝道調(diào)節(jié)率，其目標是更率，其目標是更好地利用有效道好地利用有效道路容量。路容量。 交通需求交通需求- -通行能力控制通行能力控制對匝道的上游或?qū)υ训赖纳嫌位蛳掠蔚恼加新蔬M下游的占有率進行實時測量來估行實時測量來估算下游剩余容量算下游剩余容量qqc c，再來確定，再來確定入口匝道的調(diào)節(jié)入口匝道的調(diào)節(jié)率。率。 占有率控制占有率控制入口匝道感應控制的方法有入口匝道感應控制的方法有C. C. 匯合匯合/ /交匯控制交匯控制 匯合控制是一種微觀控制方法，以匯合控制是一種微觀控制方法，以安全安全為控制原則。為控制原

25、則。 匯合控制的匯合控制的基本目標基本目標是通過使入口匝道車輛最是通過使入口匝道車輛最準確利用高速公路間隙來完成合流，改善高速公準確利用高速公路間隙來完成合流，改善高速公路交通流的分布及運行。路交通流的分布及運行。 匯合控制匯合控制方法方法是當檢測到外側(cè)車道車流間隙長是當檢測到外側(cè)車道車流間隙長度不小于可插車間隙時，才允許匝道車輛進入高度不小于可插車間隙時，才允許匝道車輛進入高速公路，這樣能保證匝道車輛及時安全匯入高速速公路，這樣能保證匝道車輛及時安全匯入高速公路車流中。公路車流中。 匯合控制系統(tǒng)實現(xiàn)的入口匝道調(diào)節(jié)率完全取決匯合控制系統(tǒng)實現(xiàn)的入口匝道調(diào)節(jié)率完全取決于檢測到的于檢測到的主線車流間

26、隙數(shù)目主線車流間隙數(shù)目。 檢測高速檢測高速公路上的公路上的可插間隙可插間隙 估計這個可估計這個可插間隙到達插間隙到達入口匝道匯入口匝道匯合點的時間合點的時間 引導匝道引導匝道車輛進入車輛進入這個可插這個可插間隙間隙匯合控制運行的工作過程匯合控制運行的工作過程匯合控制系統(tǒng)匯合控制系統(tǒng)可插間隙匯可插間隙匯合控制系統(tǒng)合控制系統(tǒng)移動匯合移動匯合控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)1 1）可插間隙匯合控制構(gòu)成如圖。）可插間隙匯合控制構(gòu)成如圖。 某個綠燈時間允許通過的車輛數(shù)取決于某個綠燈時間允許通過的車輛數(shù)取決于可插可插間隙間隙的大小。的大小。 最小可插間隙是指兩個相隨的車輛的車頭間最小可插間隙是指兩個相隨的車輛的車頭間隙時

27、間足夠一個入口匝道車輛匯合進入的最小車隙時間足夠一個入口匝道車輛匯合進入的最小車頭間隔時間。頭間隔時間。天氣條件天氣條件高速公路和高速公路和入口匝道的入口匝道的幾何形狀幾何形狀車輛車輛加速特性加速特性駕駛員駕駛員水平水平交通條件交通條件影響最小影響最小可插間隙的因素可插間隙的因素停在匝道信號燈前的車輛停在匝道信號燈前的車輛到達匯合點預計行駛時間到達匯合點預計行駛時間可插間隙移動速度可插間隙移動速度放行時間的放行時間的計算依據(jù)計算依據(jù) 匯合地點到間隙匯合地點到間隙/ /速度速度檢測器之間的距離檢測器之間的距離2 2）移動匯合控制）移動匯合控制 利用匝道左側(cè)面帶有綠色光帶的顯示器，向利用匝道左側(cè)面

28、帶有綠色光帶的顯示器，向匝道車輛提示高速公路外側(cè)車道的可插間隙移動匝道車輛提示高速公路外側(cè)車道的可插間隙移動情況。車輛跟隨光帶的移動，則有助于掌握加速情況。車輛跟隨光帶的移動，則有助于掌握加速度和速度，有利于順利匯合。度和速度，有利于順利匯合。 移動匯合控制模式移動匯合控制模式移動模式移動模式適合于高適合于高速公路流速公路流量較小的量較小的情況情況停車的可插停車的可插間隙模式間隙模式隨著高速公隨著高速公路交通量的路交通量的增加，速度增加，速度下降到某值下降到某值時，此時控時，此時控制系統(tǒng)換用制系統(tǒng)換用停車的可插停車的可插間隙狀態(tài)間隙狀態(tài)定時調(diào)節(jié)模式定時調(diào)節(jié)模式當高速公路當高速公路流量繼續(xù)增流量

29、繼續(xù)增加，超過某加，超過某一標準，該一標準，該系統(tǒng)轉(zhuǎn)為定系統(tǒng)轉(zhuǎn)為定時調(diào)節(jié)方式時調(diào)節(jié)方式3 3）可插間隙和需求）可插間隙和需求容量控制容量控制 匝道調(diào)節(jié)率按照交通需求匝道調(diào)節(jié)率按照交通需求容量差額原理來容量差額原理來確定，但以此調(diào)節(jié)率放行的匝道車輛要與可利用確定，但以此調(diào)節(jié)率放行的匝道車輛要與可利用的可插間隙相符合。的可插間隙相符合。4 4）匯合控制系統(tǒng)的評價）匯合控制系統(tǒng)的評價匯合控制系統(tǒng)與交通需求匯合控制系統(tǒng)與交通需求容量差額感應調(diào)節(jié)系統(tǒng)比較如下容量差額感應調(diào)節(jié)系統(tǒng)比較如下: 匯合控制可得到比較平滑的匯合控制可得到比較平滑的交匯運行，車輛由匝道調(diào)節(jié)信號交匯運行，車輛由匝道調(diào)節(jié)信號處到達交匯區(qū)

30、所需時間短處到達交匯區(qū)所需時間短 匯合控制的匝道車輛匯合控制的匝道車輛放行是根據(jù)檢測到的可插放行是根據(jù)檢測到的可插間隙來確定的，因而控制間隙來確定的，因而控制運行方式?jīng)]有規(guī)律，排隊運行方式?jīng)]有規(guī)律，排隊等待時間較長（調(diào)節(jié)率約等待時間較長（調(diào)節(jié)率約為為4 45veh/min5veh/min），違章），違章車輛率較高車輛率較高 需求需求容量差額感應容量差額感應調(diào)節(jié)可得到較高的調(diào)節(jié)率調(diào)節(jié)可得到較高的調(diào)節(jié)率和較大的入口匝道容量和較大的入口匝道容量 當駛?cè)朐训谰哂辛己玫漠旕側(cè)朐训谰哂辛己玫募铀佘嚨赖葞缀涡螤顣r，采加速車道等幾何形狀時，采用定時調(diào)節(jié)、需求用定時調(diào)節(jié)、需求容量差容量差額感應調(diào)節(jié)，可獲得良好的

31、額感應調(diào)節(jié)，可獲得良好的經(jīng)濟效果，無需采用匯合控經(jīng)濟效果，無需采用匯合控制系統(tǒng)制系統(tǒng) 對于因視距不良、加速對于因視距不良、加速車道、坡度缺陷等造成的交車道、坡度缺陷等造成的交匯困難的高速公路，采用匯匯困難的高速公路，采用匯合控制是有利的合控制是有利的 匯合控制需增加匯合控制需增加較多設備，系統(tǒng)成本較多設備，系統(tǒng)成本昂貴昂貴4 4 入口匝道整體定時控制入口匝道整體定時控制 入口匝道定時整體控制是指每個入口匝道定入口匝道定時整體控制是指每個入口匝道定時調(diào)節(jié)時必須對其上、下游匝道運行的相互依賴時調(diào)節(jié)時必須對其上、下游匝道運行的相互依賴性給予考慮。性給予考慮。 這時，各個匝道的調(diào)節(jié)率是根據(jù)整個系統(tǒng)的這

32、時，各個匝道的調(diào)節(jié)率是根據(jù)整個系統(tǒng)的交通需求交通需求容量差額來計算的。容量差額來計算的。1)1)概念概念 基本假定：基本假定： 入口匝道整體定時的控制是基于交通流每日變化大體一入口匝道整體定時的控制是基于交通流每日變化大體一致，在一個時段內(nèi)交通流近似于均勻，可以認為是穩(wěn)態(tài)。致，在一個時段內(nèi)交通流近似于均勻，可以認為是穩(wěn)態(tài)。 根據(jù)實際情況把高速公路分成若干段，每段內(nèi)交通流近根據(jù)實際情況把高速公路分成若干段，每段內(nèi)交通流近似認為穩(wěn)定均勻。似認為穩(wěn)定均勻。 方法概述：方法概述： 建立建立一個描述交通流狀態(tài)只隨道路空間變化的一個描述交通流狀態(tài)只隨道路空間變化的穩(wěn)態(tài)模穩(wěn)態(tài)模型型，然后根據(jù)主線和各入口匝道

33、的，然后根據(jù)主線和各入口匝道的交通需求交通需求和每個入口和每個入口匝道的匝道的下游容量下游容量，按照某種，按照某種性能指標性能指標，在每時段確定一，在每時段確定一組組最佳調(diào)節(jié)率最佳調(diào)節(jié)率，使各路段交通狀況，使各路段交通狀況總體最優(yōu)總體最優(yōu)。性能指標性能指標 要達到系統(tǒng)總行程時間最小，既需要要達到系統(tǒng)總行程時間最小，既需要車速盡車速盡量高量高，又要求在匝道處排隊，又要求在匝道處排隊等待時間盡量小等待時間盡量小。 2)2)控制算法的建模與求解控制算法的建模與求解 在穩(wěn)態(tài)入口調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，在穩(wěn)態(tài)入口調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，總行程時間總行程時間最小等價于最小等價于總駛?cè)肓靠傫側(cè)肓孔畲蟆Ｗ畲蟆?總行程時間總行程時間

34、= = 道路行駛時間道路行駛時間 + + 匝道排隊等待匝道排隊等待時間時間 Njjiiijjra11max舒適性舒適性 21021TdttaT也可采用也可采用總服務流量總服務流量最大最大約束條件約束條件約束條件約束條件建模建模 其性能指標和約束函數(shù)一般均為線性，可表述為一線其性能指標和約束函數(shù)一般均為線性，可表述為一線性規(guī)劃問題。性規(guī)劃問題。NiirMaxz1NiTldTlldNirrrdrNjCratsiiiiiijijiij, 2, 2 , 1, 2 , 1. .00maxmaxmin111T T: :時段長度；時段長度；l li0i0: :本時段本初始時刻匝道本時段本初始時刻匝道i i排

35、隊長度；排隊長度；l lmaxmax: :匝道匝道i i最大允許排隊長度；最大允許排隊長度；r rminmin, ,r rmaxmax: :分別表示第分別表示第i i路段內(nèi)入口匝道調(diào)節(jié)率的最路段內(nèi)入口匝道調(diào)節(jié)率的最 大值和最小值；大值和最小值； a aijij: :從入口從入口i i進入的車輛到達路段進入的車輛到達路段j j的百分比；的百分比；C Cj j: :路段路段j j的道路容量；的道路容量；d di i: :路段路段i i內(nèi)入口匝道的交通需求；第一路段無匝道內(nèi)入口匝道的交通需求；第一路段無匝道 入口入口, ,主線始端流量被視為第一匝道口主線始端流量被視為第一匝道口r ri i調(diào)節(jié)率；調(diào)

36、節(jié)率； 實例實例 有一段有一段5 5個入口匝道組成的高速公路，主線入口的交通需求個入口匝道組成的高速公路，主線入口的交通需求量為量為D D1 1=4000veh/h,=4000veh/h,其余各入口匝道的需求為其余各入口匝道的需求為D D2 2=D=D4 4=800veh/h=800veh/h，D D3 3=D=D5 5=600veh/h=600veh/h，起始到達矩陣位：，起始到達矩陣位：00. 1000090. 000. 100085. 090. 000. 10060. 070. 075. 01085. 090. 095. 011A 各路段容量為：各路段容量為：C C1 1=5400veh

37、/h=5400veh/h，C C2 2=4800veh/h=4800veh/h，C C3 3=C=C4 4 =5200veh/h=5200veh/h，匝道最小調(diào)節(jié)率為，匝道最小調(diào)節(jié)率為240veh/h240veh/h，最大調(diào)節(jié)率為，最大調(diào)節(jié)率為960veh/h960veh/h，若采用系統(tǒng)總行程時間最小指標，求各匝道的最優(yōu)，若采用系統(tǒng)總行程時間最小指標，求各匝道的最優(yōu)調(diào)節(jié)率。調(diào)節(jié)率。 對上述問題建立對上述問題建立LPLP模型如下：模型如下：5432151rrrrrrMaxzii5 , 4 , 3 , 2960240600800600800400052009 . 085. 06 . 085. 05

38、2009 . 07 . 09 . 0480075. 095. 054005400. .54321543214321321211irrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrtsi將將r r1 1=4000=4000 5432rrrrMaxz5 , 4 , 3 , 29602406008006008003600020181712160001097400043. .5432543243232irrrrrrrrrrrrrrtsi令令x xi i = r= ri i - 240- 240（保證（保證x xi i 0 0）化為標準型：）化為標準型：5432xxxxMaxz122, 036056036056

39、0199202018171297601097232043. .12511410392854327432632ixxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxtsi應用單純形法解得：應用單純形法解得：128,440,160,5605432xxxx即：即：360,680,400,8005432rrrr 故各匝道允許進入高速公路的交通量總和為故各匝道允許進入高速公路的交通量總和為2248veh/h2248veh/h。3)3)基本算法流程基本算法流程 在實際應用中，需要整體考慮的匝道數(shù)量在實際應用中，需要整體考慮的匝道數(shù)量不多時，也可采用不多時，也可采用需求需求- -容量差額容量差額控制計算方控制計算方法

40、，按照法，按照“就近調(diào)節(jié)就近調(diào)節(jié)”的原則，從上游到下游的原則，從上游到下游逐一確定各匝道的逐一確定各匝道的調(diào)解率調(diào)解率，也可達到，也可達到整體最優(yōu)整體最優(yōu)的效果。其流程如下圖。的效果。其流程如下圖。 5 5 高速公路主線控制高速公路主線控制 主線控制的對象是高速公路本身即路段上的主線控制的對象是高速公路本身即路段上的交交通流通流，通過對高速公路主線的交通進行，通過對高速公路主線的交通進行調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)、誘導誘導和和警告警告，達到優(yōu)化交通流狀態(tài)的目的。，達到優(yōu)化交通流狀態(tài)的目的。 通過主線控制可以改善高速公路運行的安全和通過主線控制可以改善高速公路運行的安全和效率，緩解主線上的交通擁擠和交通瓶頸對交通

41、的效率，緩解主線上的交通擁擠和交通瓶頸對交通的影響。影響。這種控制對常發(fā)性和偶發(fā)性交通擁擠都是有效的。這種控制對常發(fā)性和偶發(fā)性交通擁擠都是有效的。 1)1)主線主線控制的主要目的控制的主要目的保持交通流均勻性和穩(wěn)定性，增加舒適程度，提高利用率、預防擁擠保持交通流均勻性和穩(wěn)定性，增加舒適程度，提高利用率、預防擁擠使瓶頸路段達到最大通行能力使瓶頸路段達到最大通行能力改進交通運行，防止沖撞事故改進交通運行，防止沖撞事故保證特殊氣候條件下高速公路的運行安全保證特殊氣候條件下高速公路的運行安全當出現(xiàn)交通事故或因維修而使主線通行能力下降時，要提高道路的使用效率當出現(xiàn)交通事故或因維修而使主線通行能力下降時，

42、要提高道路的使用效率改變高速公路不同方向上的通行能力改變高速公路不同方向上的通行能力將駕駛員誘導到交通狀況較好的道路上將駕駛員誘導到交通狀況較好的道路上2)2)主線控制涉及到的幾個方面主線控制涉及到的幾個方面車道使用控制車道使用控制警告和誘導警告和誘導優(yōu)先控制優(yōu)先控制3)3)主線控制實現(xiàn)目標的基本原理主線控制實現(xiàn)目標的基本原理 依據(jù)交通依據(jù)交通 流模型判斷交通流模型判斷交通 流運行狀態(tài)流運行狀態(tài) 確定控制目確定控制目 標狀態(tài)值及控標狀態(tài)值及控 制方法，使交通制方法，使交通 流趨于目標狀流趨于目標狀 態(tài)態(tài)由統(tǒng)計資料或由統(tǒng)計資料或采用交通感應采用交通感應方法獲得當前方法獲得當前交通流狀態(tài)變交通流狀

43、態(tài)變 量值量值 主線控制方式可以是主線控制方式可以是定時控制定時控制，也可以采用，也可以采用感應式控制感應式控制。 控制配時和等控制配時和等級根據(jù)一天時間內(nèi)級根據(jù)一天時間內(nèi)的交通流變化規(guī)律的交通流變化規(guī)律預先確定預先確定定時主線控制定時主線控制 控制變量值是控制變量值是基于實時測量到的基于實時測量到的現(xiàn)時交通條件下的現(xiàn)時交通條件下的交通參量交通參量感應主線控制感應主線控制主線控主線控制方法制方法4)4)主線控制方法主線控制方法駕駛員信息系統(tǒng)駕駛員信息系統(tǒng)公共汽車、公共汽車、合用車優(yōu)先控制合用車優(yōu)先控制可變速度控制可變速度控制可逆車道控制可逆車道控制主線調(diào)節(jié)主線調(diào)節(jié)車道關閉車道關閉u可變速度控制

44、可變速度控制是在高速公路主線上設置是在高速公路主線上設置可變限速標志可變限速標志來限制行車來限制行車速度，從而使主線上的交通流的速度能隨車流密度速度，從而使主線上的交通流的速度能隨車流密度的改變而變化，以保證交通流的均勻、穩(wěn)定，同時的改變而變化，以保證交通流的均勻、穩(wěn)定，同時還能提高道路通行能力。還能提高道路通行能力。可變速度控制的主要作用表現(xiàn)在以下幾個方面：可變速度控制的主要作用表現(xiàn)在以下幾個方面：增加交通量增加交通量減少追減少追尾事故尾事故一種提前一種提前報警系統(tǒng)報警系統(tǒng)延緩擁延緩擁擠的出現(xiàn)擠的出現(xiàn) 改善交通流的改善交通流的穩(wěn)定性，有助于保穩(wěn)定性，有助于保證達到最大交通量證達到最大交通量

45、依據(jù)依據(jù)道路道路、交通交通、氣候等條件氣候等條件對高速公路主線交通流安對高速公路主線交通流安全高效運行的限制要求和路段全高效運行的限制要求和路段交通流交通流的流量、速度、密度的流量、速度、密度的關系；的關系； 確定能夠允許的最大交通量下的確定能夠允許的最大交通量下的最佳速度最佳速度和和最佳密度；最佳密度； 采用采用可變限速標志可變限速標志等方法對高速公路主線交通流進行速等方法對高速公路主線交通流進行速度控制。度控制?？勺兯俣瓤刂频幕驹砜勺兯俣瓤刂频幕驹碜罴涯繕怂俣鹊拇_定方法有兩種：最佳目標速度的確定方法有兩種：經(jīng)驗統(tǒng)計法經(jīng)驗統(tǒng)計法；數(shù)據(jù)模型法數(shù)據(jù)模型法?？勺兯俣瓤刂频闹笜酥饕强勺兯俣?/p>

46、控制的指標主要是速度指標速度指標?？勺兯俣瓤刂撇呗院头椒勺兯俣瓤刂撇呗院头椒?主線可變速度控制主要通過主線上交通流主線可變速度控制主要通過主線上交通流的的速度速度在在空間空間和和時間時間上的分布進行控制，以保上的分布進行控制，以保證交通流的證交通流的穩(wěn)定穩(wěn)定、均勻均勻，或?qū)崿F(xiàn)將交通流，或?qū)崿F(xiàn)將交通流從不從不穩(wěn)定狀態(tài)、擁擠狀態(tài)調(diào)控到穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)定狀態(tài)、擁擠狀態(tài)調(diào)控到穩(wěn)定狀態(tài)。 基本依據(jù)基本依據(jù)是實際服務水平和由實測交通狀態(tài)是實際服務水平和由實測交通狀態(tài)數(shù)據(jù)確定的速度數(shù)據(jù)確定的速度流量關系；流量關系； 目標目標是使主線交通流流量最大或保持在一定是使主線交通流流量最大或保持在一定的服務水平上。的服

47、務水平上?？勺兯俣瓤刂频幕疽罁?jù)和目標可變速度控制的基本依據(jù)和目標 主線服務水平可以通過將實測的主線服務水平可以通過將實測的交通流交通流狀態(tài)變量值狀態(tài)變量值與與理想的速度理想的速度流量關系特性曲流量關系特性曲線線對比來確定對比來確定 交通流運行狀態(tài)變量與服務水平的關系圖交通流運行狀態(tài)變量與服務水平的關系圖路旁無路旁無線電廣播線電廣播主線可變速度控制實現(xiàn)方式主線可變速度控制實現(xiàn)方式可變信可變信息標志息標志駕駛員駕駛員信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)電子道路交通誘導和控制系統(tǒng)電子道路交通誘導和控制系統(tǒng) 實現(xiàn)主線可變速度控制的方法是在主線實現(xiàn)主線可變速度控制的方法是在主線上建立由可變限速標志組成的系統(tǒng)，即在主上建立

48、由可變限速標志組成的系統(tǒng)，即在主線沿線上每間隔一定距離設置一個可變限速線沿線上每間隔一定距離設置一個可變限速標志。標志間隔在城市地區(qū)一般為標志。標志間隔在城市地區(qū)一般為2-3km2-3km?？勺兿匏贅酥鞠到y(tǒng)可變限速標志系統(tǒng) 根據(jù)根據(jù)交通狀況交通狀況（擁擠、低速、正常）、（擁擠、低速、正常）、路面條件路面條件（車道數(shù)（車道數(shù)變化、坡度、彎道、結(jié)冰、積雪）及變化、坡度、彎道、結(jié)冰、積雪）及氣象條件氣象條件（霧、雨、雪）（霧、雨、雪）的各種組合確定的各種組合確定最佳速度目標值，最佳速度目標值， 比較主線實際檢測的車流比較主線實際檢測的車流速度值速度值與與目標值目標值， 判斷當前車流運行狀態(tài)是否符合控

49、制目標，判斷當前車流運行狀態(tài)是否符合控制目標， 若不符合則將速度目標值通過可變限速標志告訴駕駛員，實若不符合則將速度目標值通過可變限速標志告訴駕駛員，實現(xiàn)對主線可變速度控制?，F(xiàn)對主線可變速度控制。 可變限速標志系統(tǒng)中的每一個可變限速標志都與可變限速標志系統(tǒng)中的每一個可變限速標志都與中央控制室中央控制室相聯(lián)相聯(lián)中央控制室中央控制室檢測內(nèi)容包括檢測內(nèi)容包括車速車速、車隊長度車隊長度、車流密度車流密度。 主線交通狀況的檢測可用設在主車道上的主線交通狀況的檢測可用設在主車道上的環(huán)環(huán)形線圈檢測器形線圈檢測器來進行，也可以用設在路旁的來進行，也可以用設在路旁的緊急緊急電話電話作為事故發(fā)生、特殊氣候等信息的

50、來源。作為事故發(fā)生、特殊氣候等信息的來源。檢測和執(zhí)行檢測和執(zhí)行 檢測到車隊的存在或車流密度過大時，可由檢測到車隊的存在或車流密度過大時，可由控制中心決定控制中心決定速度限制的時間速度限制的時間和和速度限制值速度限制值在沿在沿線上的線上的空間序列分布空間序列分布，并，并自動顯示自動顯示。 主線計算機控制系統(tǒng)主線計算機控制系統(tǒng)主線計算機控制系統(tǒng)由主線計算機控制系統(tǒng)由局部控制器局部控制器和和主線控制中心主線控制中心構(gòu)成構(gòu)成 減少了交通事故頻率減少了交通事故頻率及降低事故的嚴重程度及降低事故的嚴重程度交通量增大交通量增大改善了速度分布，改善了速度分布，使速度偏差控制在使速度偏差控制在714km/h71

51、4km/h可變速度控制方法的有效性主要表現(xiàn)在：可變速度控制方法的有效性主要表現(xiàn)在： 可變速度控制存在的可變速度控制存在的問題問題是，駕駛員不認是，駕駛員不認為可變限速標志所顯限速值具有約束力；另一為可變限速標志所顯限速值具有約束力；另一方面是在增加關鍵瓶頸路段的通行能力上，可方面是在增加關鍵瓶頸路段的通行能力上，可變速度控制是不太成功的。變速度控制是不太成功的。u可逆車道控制可逆車道控制 可逆車道控制又稱變向車道控制。可逆車道可逆車道控制又稱變向車道控制。可逆車道控制的控制的目的目的在于改變高速公路主線不同方向上的在于改變高速公路主線不同方向上的通行能力以適應高峰時某一方向的交通需求。通行能力

52、以適應高峰時某一方向的交通需求。 采用可逆車道采用可逆車道控制的條件控制的條件1 1）采用可逆車道控制的條件）采用可逆車道控制的條件交通需求在方向上的交通需求在方向上的不平衡具有明顯的差別不平衡具有明顯的差別交通需求主流與交通需求主流與次流在方向必須次流在方向必須定期或不定期地定期或不定期地經(jīng)常相互轉(zhuǎn)換經(jīng)常相互轉(zhuǎn)換上述不平衡上述不平衡交通需求在交通需求在未來若干年未來若干年內(nèi)會繼續(xù)存在內(nèi)會繼續(xù)存在沒有其他可替代沒有其他可替代的或更經(jīng)濟有效的或更經(jīng)濟有效的解決方向不平的解決方向不平衡交通需求的辦法衡交通需求的辦法2 2）可逆車道控制的兩種基本運行方式可逆車道控制的兩種基本運行方式可變向車道運行可

53、變向車道運行可逆性可逆性單向通行方式單向通行方式 可逆車道控制可逆車道控制3 3）實施可逆車道控制的方法實施可逆車道控制的方法 可逆車道控制技術(shù)是使用可逆車道控制技術(shù)是使用可移動的交通設施可移動的交通設施、可可變信息標志變信息標志來改變車道通行方向。這些裝置可以由來改變車道通行方向。這些裝置可以由現(xiàn)現(xiàn)場人工操作場人工操作，也可由，也可由中央控制室遠距離操縱中央控制室遠距離操縱。u主線調(diào)節(jié)控制主線調(diào)節(jié)控制 主線調(diào)節(jié)控制是根據(jù)輸入的交通流和下游的通行能主線調(diào)節(jié)控制是根據(jù)輸入的交通流和下游的通行能力，力，對經(jīng)由主線入口（例如收費站、隧道或橋梁入口）對經(jīng)由主線入口（例如收費站、隧道或橋梁入口）進入高速

54、公路控制路段的交通流實行一些限制的方法進入高速公路控制路段的交通流實行一些限制的方法，使該路段下游高速公路主線能保持期望的服務水平。使該路段下游高速公路主線能保持期望的服務水平。 除專門設置主線調(diào)節(jié)控制設施外，利用設置在主線除專門設置主線調(diào)節(jié)控制設施外，利用設置在主線上的收費站也是實現(xiàn)主線調(diào)節(jié)控制的主要手段之一。上的收費站也是實現(xiàn)主線調(diào)節(jié)控制的主要手段之一。 6 6 高速公路通道系統(tǒng)控制高速公路通道系統(tǒng)控制 通道控制的通道控制的對象對象是由高速公路、側(cè)道和其是由高速公路、側(cè)道和其他平行干道所組成的通道系統(tǒng)上的他平行干道所組成的通道系統(tǒng)上的交通流交通流。 高速公路通道系統(tǒng)由高速公路通道系統(tǒng)由高速

55、公路高速公路、匝道匝道以及與以及與高速公路相關的高速公路相關的側(cè)道側(cè)道、干道干道、城市街道城市街道等組成。以等組成。以高速公路高速公路為核心的、溝通為核心的、溝通兩個或兩個以上兩個或兩個以上地區(qū)之間地區(qū)之間交通的道路網(wǎng)絡。交通的道路網(wǎng)絡。1 1）通道系統(tǒng)的概念）通道系統(tǒng)的概念2 2）通道控制原理通道控制原理 高速公路通道控制就是對通道系統(tǒng)交通流高速公路通道控制就是對通道系統(tǒng)交通流進行進行協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)、管理管理、誘導誘導和和警告警告。 基本原理基本原理是監(jiān)測通道系統(tǒng)中所有道路及交是監(jiān)測通道系統(tǒng)中所有道路及交叉口，將超載道路上的交通轉(zhuǎn)移到通行能力尚有叉口，將超載道路上的交通轉(zhuǎn)移到通行能力尚有剩余的道路

56、上去。剩余的道路上去。通道控制系統(tǒng)通道控制系統(tǒng)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)駕駛員信息系統(tǒng)駕駛員信息系統(tǒng)匝道控制匝道控制側(cè)道控制側(cè)道控制主線控制主線控制交叉口控制交叉口控制干道控制干道控制城市道路交通控制城市道路交通控制區(qū)域交通控制的原理、策略和方法區(qū)域交通控制的原理、策略和方法目的：目的：通道控制是通過在通道系統(tǒng)內(nèi)有效地通道控制是通過在通道系統(tǒng)內(nèi)有效地分配分配和和管理交通流管理交通流，以達到在交通需求與通道通行能，以達到在交通需求與通道通行能力之間獲得力之間獲得最佳平衡最佳平衡和充分利用通道通行能力的和充分利用通道通行能力的目的，使整個通道系統(tǒng)處于最佳運行狀態(tài)。目的，使整個通道系統(tǒng)處于最佳

57、運行狀態(tài)。 3 3）通道控制的目的與特點通道控制的目的與特點3 3）通道控制的目的與特點通道控制的目的與特點特點特點：高速公路通道的通行能力是由：高速公路通道的通行能力是由高速公路高速公路的通行能力和能為高速公路交通需求提供可替的通行能力和能為高速公路交通需求提供可替換服務的換服務的平面道路平面道路及及交叉口交叉口的通行能力組成的。的通行能力組成的。 4 4）通道控制方式和措施通道控制方式和措施 通道控制可分為通道控制可分為限制限制和和分流分流兩種方式。兩種方式。限制限制控制各道路上的交通需求使其控制各道路上的交通需求使其低于通行能力低于通行能力分流分流把車輛從超負荷的道路上引到把車輛從超負荷

58、的道路上引到尚有剩余通行能力的道路上去尚有剩余通行能力的道路上去 當高速公路上的交通需求超過或接近其通當高速公路上的交通需求超過或接近其通行能力時再用通道行能力時再用通道分流分流方法，這樣可以提高通方法，這樣可以提高通道系統(tǒng)的總體運行效率。道系統(tǒng)的總體運行效率。 當發(fā)生常發(fā)性或偶發(fā)性交通擁擠以及在道當發(fā)生常發(fā)性或偶發(fā)性交通擁擠以及在道路維修情況下，可用通道路維修情況下，可用通道分流分流控制方式來緩解控制方式來緩解或消除交通擁擠。或消除交通擁擠。 措施措施公共汽車、合公共汽車、合用車優(yōu)先控制用車優(yōu)先控制采用臨時性分流標志采用臨時性分流標志優(yōu)化各類道路交優(yōu)化各類道路交通信號配時方案通信號配時方案運

59、用駕駛員運用駕駛員信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)統(tǒng)籌制定各統(tǒng)籌制定各匝道的調(diào)節(jié)率匝道的調(diào)節(jié)率通道控制的常用措施通道控制的常用措施 能否有效能否有效監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)各條線路的交通狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)各條線路的交通狀態(tài)是控是控制效果好壞的關鍵因素。制效果好壞的關鍵因素。 影響通道控制效果的另一基本因素是影響通道控制效果的另一基本因素是適當?shù)姆椒ㄟm當?shù)姆椒ā?按控制按控制對象對象分，通道控制系統(tǒng)可由下列子系統(tǒng)構(gòu)成分，通道控制系統(tǒng)可由下列子系統(tǒng)構(gòu)成高速公路（包括主線和匝道）控制系統(tǒng)高速公路（包括主線和匝道）控制系統(tǒng)側(cè)道、干道控制系統(tǒng)側(cè)道、干道控制系統(tǒng)城市道路交通控制系統(tǒng)城市道路交通控制系統(tǒng)駕駛員信息系統(tǒng)駕駛員信息系統(tǒng)交通監(jiān)視系

60、統(tǒng)交通監(jiān)視系統(tǒng)中央控制系統(tǒng)中央控制系統(tǒng)5）通道控制系統(tǒng)構(gòu)成）通道控制系統(tǒng)構(gòu)成按控制按控制功能功能分，通道控制系統(tǒng)可由下列設備組成分，通道控制系統(tǒng)可由下列設備組成1提供通道系提供通道系統(tǒng)內(nèi)各道路統(tǒng)內(nèi)各道路運行情況實運行情況實時信息的檢時信息的檢測系統(tǒng)測系統(tǒng)2對上述信息進行處理，在此基礎上做對上述信息進行處理，在此基礎上做出控制決策的中心控制設備出控制決策的中心控制設備3執(zhí)行控制策略的執(zhí)行控制策略的外場控制設備外場控制設備4連接檢測設備、中心控制設連接檢測設備、中心控制設備、外場控制設備及車載設備、外場控制設備及車載設備的通信系統(tǒng)備的通信系統(tǒng)6 6）通道控制戰(zhàn)略通道控制戰(zhàn)略概念概念:通道控制戰(zhàn)略是