高速公路交通管理與控制

1、南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程城市快速路 城市快速路是指位于城市內(nèi)適應(yīng)機動車快速通行的道路。它具有以下特點：快速路全程無平面交叉口, 以互通式立體交叉或進出口匝道與城市地面道路相連接；快速路匝道間距比城市間高速公路短；快速路只允許機動車行駛，并且車輛行駛速度高；快速路主要為城市內(nèi)中大量快速交通服務(wù),在城市交通中起著主導性的作用。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通管理 城市快速路是指位于城市內(nèi)適應(yīng)機動車快速通行的道路。它具有以下特點： 快速路全程無平面交叉口, 以互通式立體交叉或進出口匝道與城市地面道路相連接； 快速路匝道間距比城市間高速公路短； 快速路只允許機動車行

2、駛，并且車輛行駛速度高； 快速路主要為城市內(nèi)中大量快速交通服務(wù),在城市交通中起著主導性的作用。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通管理南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通管理南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路 高速公路指能適應(yīng)年平均晝夜小客車交通量為25000輛以上、專供汽車分向分道高速行駛、并全部控制出入的公路。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通管理 高速公路的交通管理是對高速公路的車流按有關(guān)規(guī)則和要求，合理地引導、限制和組織交通流，運用各種現(xiàn)代技術(shù)進行交通安全管理和事故處理，以保障交通快速、安全、舒適、暢通的總稱。 交通管理的

3、特點: 1、高速公路采用現(xiàn)代化的通訊、監(jiān)控設(shè)施，實施系統(tǒng)管理。 2、高速公路交通管理的任務(wù)復雜、手段先進、要求快速。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通安全管理 世界各國的統(tǒng)計資料表明,因為高速公路分道行駛, 有完善的設(shè)施,有嚴密的現(xiàn)代化交通控制管理,因而交通事故比一般公路少得多。 高速公路上發(fā)生的交通事故往往是惡性事故，傷亡率高,殃及車輛數(shù)目多,并且往往造成交通阻塞。 高速公路安全管理的特點： 廣泛性 全時性 復雜性 先進性 高速公路安全管理的意義： 有利于收費任務(wù)的順利完成；使運輸工具的效能得以充分發(fā)揮，提高了高速公路的利用率；最大限度的減少了人員和財產(chǎn)損失；維護社會治安、

4、打擊犯罪等。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通事故 交通事故交通事故是搭車輛駕駛?cè)藛T、行人、乘車人及其他在道路上進行與交通有關(guān)活動的人員，因違反中華人民共和國道路交通管理條例和其他道路交通管理法規(guī)、規(guī)章的行為，過失造成人身傷亡或者財產(chǎn)損失的事故。 構(gòu)成的五個要素：構(gòu)成的五個要素：人和車輛、在特定道路上、在通行過程中、具有違法性質(zhì)、具有損害的后果；南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通事故 南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通事故 （1）人和車輛 車輛包括各種機動車和非機動車，人和車輛是交通事故的前提條件。 （2）在特定道路上 特定道路是道路交通事

5、故的特征，是指事物發(fā)生的位置處在國家交通法規(guī)明確規(guī)定的“公路、城鎮(zhèn)街道、公共廣場、公共停車場提供車輛、行人通行的地方”。 （3）在通行過程中 事故發(fā)生在車輛的行駛過程中。確切地講，至少有一方車輛及與交通事故有關(guān)的因素處于相對運動狀態(tài)。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通事故 （4）具有違法性質(zhì) 當事人的行為具有違反交通法規(guī)規(guī)定的主觀過錯，同時也包括沒有主觀過錯，但按照法律規(guī)定應(yīng)當承擔責任的行為。 （5）具有損害的后果 既要有以上特定條件，又要有人、畜傷亡或車、物受到損害的后果，沒有損害后果不能稱為交通事故。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通事故 1）按后果嚴重

6、程度分類：輕微事故；一般事故；重大事故；特大事故 輕微事故指造成l2人輕傷，或者機動車直接經(jīng)濟損失在1000元以內(nèi)，或非機動車自接經(jīng)濟損失在200元以內(nèi)的事故。 一般事故指造成l2人重傷，或3人以上輕傷，或直接經(jīng)濟損失在30 000元以內(nèi)的事故。 重大事故指造成l2人死亡，或310人重傷，或直接經(jīng)濟損失在30 00060 000元之間的事故。 特大事故指造成3人以上死亡，或11人以上重傷；或1人死亡，8人以上重傷；或 2人死亡，5人以上重傷； 或直接經(jīng)濟損失在 60 000元以上的事故。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通事故（2）按產(chǎn)生原因分類：主觀原因；客觀原因 主觀原因：

7、主要有違反規(guī)定、疏忽大意、操作不當?shù)?。主觀故意或過失是當事人本身內(nèi)在的因素。 客觀原因：主要有道路條件的不利因素，如線形、路面狀況、氣候、水文、環(huán)境等。（3）按交通工具分類：機動車事故；非機動車事故；行人事故 機動車事故指事故中當事方中機動車負主要責任的事故。 非機動車事故指畜力車、三輪車、自行車等非機動車負主要責任的事故。 行人事故指行人負主要責任的事故。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通事故（4）按事故發(fā)生現(xiàn)象分類： 連環(huán)追尾事故是在高速公路上最常見的一類事故。 違章停車交通事故在我國高速公路上的發(fā)生率很高。 車況不良交通事故主要表現(xiàn)為剎車失靈，燈光不全，油料耗盡，轉(zhuǎn)向盤

8、、刮水器等其他部件失靈或損壞引發(fā)的交通事故。 爆胎事故也是在高速公路上最常見的一類事故。 行人、非機動車違章事故指行人、非機動車違章造成的交通事故。 汽車在行駛過程中突然起火引發(fā)的失火事故，其后果是災(zāi)難性的。 操作不當事故指操作不當引發(fā)的交通事故。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通事故特點 1、高速公路發(fā)生重、特大惡性交通事故的概率較大，所占比例高 高速公路上汽車行駛速度快，動量大，因而其沖擊力強 ，一旦發(fā)生事故往往危害性大，后果嚴重。 這種危害性和后果往往是普通公路上同類事故的幾倍、十幾倍甚至幾十倍、上百倍。 2、單車事故所占比例很大 高速公路上車對車事故占事故總數(shù)的51.

9、2，單車事故是47.8， 1屬于其他原因。 一般公路上單車事故是5。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通事故 3、意外事故所占比例較大 同普通道路相比，通常情況下高速公路上車速很快，遇意外情況更容易發(fā)生事故，而且發(fā)生的事故往往會造成很大的損失。 4、事故駕駛?cè)酥行埋{駛?cè)怂急壤?新駕駛?cè)嗽诟咚俟飞习l(fā)生交通事故的比重很大。 新駕駛?cè)擞捎谌狈π熊嚱?jīng)驗和在高速公路上應(yīng)急情況的處理經(jīng)驗，因此在高速公路上很容易因采用不當措施而引發(fā)交通事故。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通事故 惡劣天氣與交通安全南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通事故交通事故交通事

10、故引起的延誤引起的延誤DTRTCT總延誤總延誤交通需求量交通需求量通行能力通行能力事件處理后流量事件處理后流量(接近通行能力接近通行能力)事件發(fā)生后流量事件發(fā)生后流量影響時間影響時間時間時間累累計計交交通通量量GT持續(xù)時間持續(xù)時間檢測時間（DT）、反應(yīng)時間（RT）、排除時間（CT）、離去時間（GT）南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通事故（1）簡單阻塞延誤）簡單阻塞延誤總延誤總延誤影響時間影響時間時間時間累累計計交交通通量量持續(xù)時間持續(xù)時間南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通事故（2）短期關(guān)閉）短期關(guān)閉總延誤總延誤影響時間影響時間時間時間累累計計交交通通量量持續(xù)

11、時間持續(xù)時間南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通事故（3）調(diào)整瓶頸）調(diào)整瓶頸（減少事故影響的車道）（減少事故影響的車道）總延誤總延誤影響時間影響時間時間時間累累計計交交通通量量持續(xù)時間持續(xù)時間南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通事故（4）修正交通量）修正交通量（分流或需求管理）（分流或需求管理）總延誤總延誤影響時間影響時間時間時間累累計計交交通通量量持續(xù)時間持續(xù)時間南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制系統(tǒng)-組成 根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能，監(jiān)控系統(tǒng)可以理解為由信息采集子系統(tǒng)、信息提供子系統(tǒng)和監(jiān)控中心三大部分組成。交通控制及管理系統(tǒng)信息收集系統(tǒng)（終端）

12、通信系統(tǒng)信息處理及控制系統(tǒng)（中央控制室）通信系統(tǒng)信息提供系統(tǒng)（終端）車輛監(jiān)測器監(jiān)測電視緊急電話道路部門巡邏車氣象觀測裝置計算機交通狀況監(jiān)測裝置操作臺可變情況板公安部門巡邏車 道路部門巡邏車交通廣播收費處救護車南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制系統(tǒng)-組成 （1）信息采集子系統(tǒng) 信息采集子系統(tǒng)是高速公路上設(shè)置的用來采集信息的設(shè)備和配備。 采集的信息主要包括： 交通流信息 如交通量、車輛速度、車流密度、車輛占有率、車重等等。交通流信息的采集設(shè)備主要是各種類型的車輛檢測。 氣象信息 如風力、風向、降雨、降雪、冰凍、霧區(qū)等等。這些信息的檢測主要靠氣象檢測器。南京理工大學交通工程南京

13、理工大學交通工程高速公路交通控制系統(tǒng)-組成 道路環(huán)境信息 如路面狀況、隧道內(nèi)的噪聲、能見有害氣體濃度等等。這些情況靠環(huán)境檢測器檢測。 異常事件信息 如交通事故、車輛拋錨、物品散落、道路設(shè)施損壞、道路施工現(xiàn)場等。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制系統(tǒng)-組成（1）信息采集子系統(tǒng) 車輛檢測器 氣象檢測器 環(huán)境檢測器 超重檢測系統(tǒng) 電視監(jiān)視系統(tǒng) 測速雷達 緊急電話 巡邏車南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制系統(tǒng)-組成 超重檢測 南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制系統(tǒng)-組成 超重檢測 南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制

14、系統(tǒng)-組成閉路電視 南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制系統(tǒng)-組成 測速雷達 南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制系統(tǒng)-組成 （2）信息提供子系統(tǒng) 信息提供子系統(tǒng)是高速公路上設(shè)置的用來向道路使用者提供道路交通信息和誘導控制指令的設(shè)備，以及向管理、救助部門和社會提供求助指令或道路交通信息的設(shè)施。該子系統(tǒng)主要包括以下幾個方面： 向道路使用者提供信息。如前方路段交通阻塞情況、事故告警、氣象情況、道路施工情況等。這些情況常通過高速公路上的可變情報板或路側(cè)，通信系統(tǒng)提供。 向道路使用者提供建議或控制指令。如最佳行駛路線、最佳限速車道控制信號、匝道控制信號等。這些指

15、令常通過可變情報板、可變限速標志、車道控制標志或匝道控制設(shè)備來實現(xiàn)。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制系統(tǒng)-組成 向管理和救助部門提供信息。在發(fā)生如交通事故、車輛拋錨、道路設(shè)施損壞等情況時，向消防、急救、服務(wù)區(qū)、道路養(yǎng)護工區(qū)等提供有關(guān)指令或信息。這些信息常利用指令電話或業(yè)務(wù)電話提供。 向社會提供信息。包括對新聞媒介和高速公路以外的道路使用者提供本條高速公路的交通信息。這些信息的提供往往通過交通廣播系統(tǒng)或廣域信息網(wǎng)來實現(xiàn)。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制系統(tǒng)-組成 （2）信息提供子系統(tǒng)）信息提供子系統(tǒng) 中心終端駕駛?cè)瞬樵儯航煌ㄐ畔ⅲo線電話、車載電

16、話信系統(tǒng)與駕駛?cè)寺?lián)系：移動通道路與駕駛?cè)?、駕駛?cè)艘暵牸嬗茫弘娨曤娫捖穫?cè)通信系統(tǒng)播節(jié)目一般電臺的交通信息廣聽覺可變標志動信息：可變情報板，線靜信息：道路標志與標視覺人發(fā)布向駕駛供系統(tǒng)信息提南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制系統(tǒng)-組成 （3）監(jiān)控中心 監(jiān)控中心是位于信息采集子系統(tǒng)和信息提供子系統(tǒng)之間的中間環(huán)節(jié)，是監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分。 它的主要職能是信息的接收、分析、判斷、預測、確認，交通異常事件的處理決策、指令發(fā)布、設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)視和控制等。 監(jiān)控中心通常由計算機系統(tǒng)、室內(nèi)顯示設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)控制臺組成。 根據(jù)高速公路里程長短、道路路況和監(jiān)控功能需求的不同，監(jiān)控中心有集中式和

17、分布式等形式。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制系統(tǒng)-組成南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制系統(tǒng)-組成南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制系統(tǒng)-組成南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制方式 交通限制，即限制和調(diào)節(jié)駛?cè)敫咚俟窊頂D時間與擁擠路段的交通量。 交通誘導，即建議高速公路的車流速度、行駛路線、使用車道和時間。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制方式南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制方式南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制類型 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的

18、控制類型可以根據(jù)所轄路段的道路狀況和交通狀況分為多種，主要有：主線控制隧道控制匝道控制通道控制綜合控制南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制類型 （1）主線控制）主線控制 主線控制是高速公路主干線的交通控制。由于保證高速公路主線交通暢通是高速公路的首要目的，因此主線控制是監(jiān)控系統(tǒng)的基本類型。 但是，高速公路本身就是讓車輛自由行駛不受控制，因此高速公路主線監(jiān)控系統(tǒng)的控制功能是很弱的。但當高速公路上發(fā)生事故、遇到惡劣天氣或遇到其他異常事件時，為了安全和整體的高效，對車輛進行告警、誘導和建議性的“控制”也是必要的。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制類型 （1）

19、主線控制）主線控制 主線控制涉及的內(nèi)容： 1）車道使用控制 通過對車輛在使用車道的時間和空間上的限制來達到對交通流進行控制的目的，包括車道關(guān)閉、交通調(diào)節(jié)等； 2）警告和誘導 通過給出交通運行變量限制值的方法來控制交通流稱為警告，誘導是為駕駛員提供交通信息來誘導駕駛員選擇合理的運行狀態(tài)和行車路線，包括對行車速度、車輛間距、旅行時間和行駛路線方面的警告。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制類型 （1）主線控制）主線控制 主線控制涉及的內(nèi)容： 3）優(yōu)先控制 對一定種類的車輛在使用交通設(shè)施上分配優(yōu)先通權(quán)或特別使用權(quán)。 4）特殊路段控制 對于高速公路主線上的特殊情況，般分為道路特殊情

20、況和氣象特殊情況。如事故多發(fā)地段，彎道太大或縱坡太大，不合理的構(gòu)造物使駕駛員視線發(fā)生問題，大霧地段，路面結(jié)冰地段。 彎道速度告警控制，縱坡告警控制，霧區(qū)路段控制，結(jié)冰路段控制，變向車道控制。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制類型 （2）隧道控制）隧道控制 高速公路的隧道是主線的一部分，但由于隧道的特殊性，在隧道控制系統(tǒng)中除具備主線控制的功能外，還應(yīng)當具有其他功能。 隧道控制主要包括：照明控制、通風控制、火災(zāi)報警控制和交通控制。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制類型 （2）隧道控制）隧道控制-照明控制照明控制 照明控制系統(tǒng)的形式和運營方法能顯著地影響照

21、明系統(tǒng)運營的費用。 若根據(jù)相應(yīng)的日、周、月、年等運行經(jīng)驗來編排程序，而沒有有機地考慮并結(jié)合到氣象條件、交通形式等條件的瞬時變化，就會造成能源的浪費。 照明系統(tǒng)根據(jù)傳感裝置（光度計）檢測到實際亮度，對照明進行實時的控制可達到既保障安全，又可節(jié)約能源的目的。 若光檢測器出現(xiàn)故障，監(jiān)控中心計算機應(yīng)自動轉(zhuǎn)入時序控制。 如遇火災(zāi)，無論照明現(xiàn)狀如何，照明控制系統(tǒng)應(yīng)將隧道照明開到最大程度，以便救火。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制類型（2）隧道控制）隧道控制-通風控制通風控制 隧道通風的目的主要是利用隧道內(nèi)設(shè)置的風機沖淡隧道中的汽車廢氣至用戶能接受的程度，保證隧道鄰近的空氣污染足夠低

22、；在隧道著火時，能控制隧道中煙的蔓延。 公路長隧道中采用的通風方式有縱向射流、全橫向、半橫向三種方式。 通風控制系統(tǒng)的形式和運營方式也同樣影響通風系統(tǒng)消耗能量的費用?？梢愿鶕?jù)交通量的統(tǒng)計規(guī)律折合汽車排出的CO濃度及煙塵濃度來編排風機運轉(zhuǎn)的程序，也可以根據(jù)任意時間的實際情況來調(diào)節(jié)風機運行情況。（2）隧道控制）隧道控制-交通控制交通控制 交通控制的目的是根據(jù)隧道交通實際變化情況控制交通信號，實現(xiàn)隧道內(nèi)的安全、高效行車。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制類型（2）隧道控制）隧道控制-隧道控制檢測器隧道控制檢測器光亮度檢測器（光度計）一氧化碳檢測器能見度檢測器風向風速計火災(zāi)檢測報

23、警 感溫式火災(zāi)檢測器、感光式火災(zāi)檢測器、感煙式火災(zāi)檢測器、手動火災(zāi)報警車輛檢測器超高檢測器南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制類型（4）綜合控制）綜合控制 綜合控制的監(jiān)控系統(tǒng)是更大范圍的高速公路網(wǎng)和城市路網(wǎng)的交通監(jiān)控系統(tǒng)，其目標是尋求整個路網(wǎng)上的交通運行效果最佳。這類系統(tǒng)復雜程度更高，屬智能運輸系統(tǒng)的范疇。（5）城市與高速公路結(jié)合點控制）城市與高速公路結(jié)合點控制 城市與高速公路結(jié)合點控制實際上是通道控制的一種特殊情況，必須根據(jù)其特點制定合理的通道控制戰(zhàn)略。城市與高速公路結(jié)合點的控制戰(zhàn)略取決于這個結(jié)合點在城市道路網(wǎng)中的地理位置交通路網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點南京理工大學交通工程南京理工大

24、學交通工程高速公路交通控制類型 （6）匝道控制）匝道控制 高速公路的出入口匝道本應(yīng)是自由進出的，匝道本身并沒有交通控制的需求。但是，高速公路的主線上交通量增長到接近飽和的程度，即使不發(fā)生交通異常事件，在交通高峰時段也會發(fā)生交通阻塞。這種阻塞是周期性的，持續(xù)的時間也很長，主線控制沒有任何有效手段去消除，只有通過上游入口匝道的交通控制來解決。 入口匝道的交通控制適量地限制車輛進入，減少主線交通量，從而有助于主線交通阻塞的消除。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制類型 （6）匝道控制）匝道控制 進口匝道處的超長排隊導致的回溢現(xiàn)象影響地面道路的正常交通; 如果出口匝道的流出需求大于

25、與之關(guān)聯(lián)的地面道路所能接受的服務(wù)能力時, 出口匝道處出現(xiàn)排隊甚至延伸到主線上, 造成快速路主線交通阻塞問題。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制類型 （6）匝道控制）匝道控制 南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制類型 （6）匝道控制）匝道控制 南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制類型 （6）匝道控制）匝道控制 南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制類型 （6）匝道控制）匝道控制 南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制類型 （6）匝道控制）匝道控制 南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通

26、控制類型南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程高速公路交通控制類型南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制（1）匝道控制的涵義）匝道控制的涵義 匝道控制主要是在高速公路入口匝道處放置交通信號裝置，通過信號燈的周期變化，調(diào)節(jié)高速公路匝道交通量，從而減少或消除高速公路主線上的交通阻塞。對一條高速公路而言，出口匝道的交通控制則無必要。（2）匝道控制的原則）匝道控制的原則 匝道控制的原則是限制進入高速公路的車輛，使高速公路自身的需求不超過其通行能力，在高速公路上形成和保持無中斷、無阻塞的交通流。這種控制原則要使各種延誤因素從高速公路轉(zhuǎn)移到入口匝道。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道

27、控制（3）匝道控制的策略）匝道控制的策略 匝道控制的策略基本有兩點：一是分散策略，即減少入口匝道的交通需求，把交通流量分散到其它替代路線上去。二是延遲策略，即在分散策略不可行的情況下，減少匝道交通流與主線交通流區(qū)域的摩擦，延遲高峰時阻塞的開始時間，以延長主線自由流的周期時間。 南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 根據(jù)主線（或高速公路網(wǎng)）交通需求而對高速公路出、入口匝道實施的控制，以輔助主線控制的有效實施。 匝道控制的主要方式： 定周期控制 感應(yīng)控制 合流控制 匝道關(guān)閉南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 入口匝道控制入口匝道控制 車輛從入口匝道駛?cè)肟焖俾返倪^程分解為兩

28、個階段： 第一階段車輛從匝道進入加速車道 第二階段車輛從加速車道匯入主線 匝道控制即根據(jù)主線交通 具體條件，對兩個階段階段實 施有效控制。匝道入口匝道入口行車方向行車方向南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 1、流量控制、流量控制 針對第一階段，調(diào)節(jié)駛?cè)胫骶€的交通流量，使得匝道下游的主線流量不超過其通行能力或服務(wù)流量。 單點控制 以本匝道附近快速路主線的交通狀況最優(yōu)為目標，確定從匝道進入主線的流量(調(diào)節(jié)率)。 協(xié)調(diào)控制 以整條快速路的交通狀況總體最優(yōu)為目標，統(tǒng)籌考慮多個入口匝道的調(diào)節(jié)率。 先進性與實用性的矛盾。先進性與實用性的矛盾。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制

29、2、匯入控制、匯入控制 針對第二階段，引導駛?cè)胲囕v安全地匯入主線，并盡可能地減少駛?cè)胲嚵鲗χ骶€車流運行的影響。 匝道幾何設(shè)計合理時，入口匝道附近的 加速車道一般可以保證駛?cè)爰铀佘嚨赖能囕v 安全地匯入主線車流，但不能保證駛?cè)胲囕v 在匯入主線的過程中不對主線車流產(chǎn)生擠壓 或阻滯作用。加速車道加速車道南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 入口匝道控制的作用入口匝道控制的作用 當?shù)缆方煌口呌陲柡蜁r，主道上將受各種偶然因素影響出現(xiàn)不同程度的交通阻塞，此時依靠主線控制本身已無法解決。 根據(jù)具體交通條件，入口匝道控制方法一般只選用上述多種方法中的一種，目前國內(nèi)、國際尚無相關(guān)的標準。 匝道控制趨

30、勢：匝道控制趨勢： 靈活轉(zhuǎn)換控制方式，綜合各種方式的優(yōu)點，達到預期控制目的。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 2012年月日凌晨，位于陜西省延安市安塞縣境內(nèi)年月日凌晨，位于陜西省延安市安塞縣境內(nèi)的包茂高速安塞服務(wù)區(qū)附近發(fā)生一起特大交通事故，一輛滿的包茂高速安塞服務(wù)區(qū)附近發(fā)生一起特大交通事故，一輛滿載旅客的雙層臥鋪客車（載旅客的雙層臥鋪客車（39人）與一輛運送甲醇的重型罐車人）與一輛運送甲醇的重型罐車發(fā)生追尾碰撞，隨后燃起的大火導致客車上人死亡，發(fā)生追尾碰撞，隨后燃起的大火導致客車上人死亡，人受傷。人受傷。 南京理工大學交通工程南

31、京理工大學交通工程匝道控制 2012年8月26日2時15分，重型半掛貨車進入安塞服務(wù)區(qū)停車休息并更換駕駛員。2時29分，閃文全駕駛重型半掛貨車從安塞服務(wù)區(qū)出發(fā)，違法越過出口匝道導流線駛?cè)氚咚俟返诙嚨?。此時，臥鋪大客車正沿包茂高速公路由北向南在第二車道行駛至安塞服務(wù)區(qū)路段。2時31分許，臥鋪大客車在未采取任何制動措施的情況下，正面追尾碰撞重型半掛貨車。碰撞致使臥鋪大客車前部與重型半掛貨車罐體尾部鉸合，大客車右側(cè)縱梁撞擊罐體后部卸料管，導致大量甲醇泄漏。碰撞也造成臥鋪大客車電氣線路絕緣破損發(fā)生短路，產(chǎn)生的火花使甲醇蒸氣和空氣形成的爆炸性混合氣體發(fā)生爆燃起火，大火迅速引燃重型半掛貨車后部和臥

32、鋪大客車。事故共造成大客車內(nèi)36人死亡、3人受傷，大客車報廢，重型半掛貨車、高速公路路面和涵洞受損，直接經(jīng)濟損失3160.6萬元。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 2013年年4月月11日日包茂高速陜西延安包茂高速陜西延安“826”特別重大特別重大道路交通事故調(diào)查報告道路交通事故調(diào)查報告已經(jīng)國務(wù)院批復結(jié)案已經(jīng)國務(wù)院批復結(jié)案 。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制臥鋪大客車駕駛?cè)岁悘娪鲋匦桶霋熵涇噺脑训礼側(cè)敫咚俟窌r，本應(yīng)能夠采取安全措施避免事故發(fā)生，但因疲勞駕駛而未采取安全措施，其違法行為在事故發(fā)生中起重要作用，是導致臥鋪大客車追尾碰撞重型半掛貨車的主要原因。重型半

33、掛貨車駕駛?cè)碎W文全從匝道違法駛?cè)敫咚俟罚诟咚俟飞线`法低速行駛，其違法行為也在事故發(fā)生中起一定作用，是導致臥鋪大客車追尾碰撞重型半掛貨車的次要原因。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 內(nèi)蒙古自治區(qū)、陜西省和河南省共36人分別被追究責任，其中10人已被司法機關(guān)采取刑事強制措施，包括司機、車主、公司領(lǐng)導、GPS監(jiān)控值班員 。 南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 入口匝道控制的作用入口匝道控制的作用 當?shù)缆方煌口呌陲柡蜁r，主道上將受各種偶然因素影響出現(xiàn)不同程度的交通阻塞，此時依靠主線控制本身已無法解決。 根據(jù)具體交通條件，入口匝道控制方法一般只選用上述多種方法中的一

34、種，目前國內(nèi)、國際尚無相關(guān)的標準。 匝道控制趨勢：匝道控制趨勢： 靈活轉(zhuǎn)換控制方式，綜合各種方式的優(yōu)點，達到預期控制目的。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 1、控制干線流量、控制干線流量 消除或減少干道阻塞，盡量縮短主干線系統(tǒng)內(nèi)所有車輛的行程時間。 2、控制干線交通流突變、控制干線交通流突變 引導匯入車流量的平滑過渡，必要時將干線外車輛延誤、分散到周邊各次干線。 3、避免或減輕匯流干擾、避免或減輕匯流干擾 提高匝道交通流匯入干線的速度和安全性。 4、調(diào)節(jié)車流狀態(tài)、調(diào)節(jié)車流狀態(tài) 通過車型、行程控制，改善車流狀態(tài)，減輕飽和狀態(tài)下干線交通的環(huán)境干擾。南京理工大學交通工程南京理工大學交

35、通工程匝道控制 匝道控制原理上游交通上游交通量實際需求量實際需求下游交通下游交通能力判斷能力判斷隔離帶隔離帶車道車道匝道交通匝道交通量需求量需求匯流處匯流處匝道匝道 1、基本策略 主線上造成的延誤轉(zhuǎn)移到匝道入口（延遲策略） 過量的交通需求轉(zhuǎn)移到其他道路（分散策略）南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 2、匝道控制一般思路 進行匝道控制不論采用分散或延誤策略，都應(yīng)全面考慮道路、匝道結(jié)構(gòu)、車型分布、公眾輿論等實際因素。一般有下列方式： 維持固有交通模式 匝道入口車數(shù)量等于出口車數(shù)量匝道入口車數(shù)量等于出口車數(shù)量 對沒有出口的匝道入口理論上不允許車輛進入，但實際操作的時候可以根據(jù)前后出口的

36、狀況限制進入車輛數(shù)。 本控制方式適合主線超流量運行的場合，是分散策略和延誤策略的綜合。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 入口控制維持干線潛能發(fā)揮 當干線車流處于局部飽和的情況下，可能因局部擁擠帶來的全線通行能力下降。 此時對匝道入口實施流量控制，可均衡駕入高速干線的車流量，改善局部路段擁擠，以此提高（維持）干線整體交通能力。 車輛行程、車型平衡 當干線內(nèi)因車輛行程、車型存在局部的不平衡時，也容易造成擁擠。 全面控制進入高速的不同車型、不同行程，使之整體仍呈自然分布狀態(tài)。 考慮公眾影響的控制方案 原則上是從大局出發(fā)，有時要犧牲個體利益，此時必須做好解釋工作。南京理工大學交通工程南

37、京理工大學交通工程匝道控制 3、匝道控制的條件 實施控制的匝道現(xiàn)有條件，決定了匝道控制的具體方式及能否達到預期的控制效果。 有其他具有通行能力的通道供選擇 采取分散策略，必須存在其他平行的有可利用通行能力的高速公路或一般道路。 匝道控制空間條件 采取延誤策略時，匝道控制范圍必須存在足夠的車輛存儲空間。 南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 4、匝道控制調(diào)節(jié)率（限流率） 調(diào)節(jié)率的概念 干線下游通行能力與上游交通需求之差。 綜合考慮上游交通需求和下游交通能力來確定本匝道車輛允許匯入干道的數(shù)量和密度參數(shù)。 （即準入的時間或間隔） 目的和原理 目的：通過控制需求量大于通行能力的概率，從而減

38、輕或消除干線阻塞。 原理：依據(jù)最大匯流條件，阻止下游的無序匯流，確保干線飽和或大流量運 行時的匝道匯流安全。 南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 調(diào)節(jié)率的計算 基本思想： 調(diào)節(jié)率下游通行能力上游需求量 具體計算應(yīng)還考慮匝道的通行能力（線型、視距、加速車道長度等）、匯入車輛的類型、干道匯流有效間距等。上游交通上游交通需求量：需求量：70007000輛輛/h/h匝道需求量：匝道需求量：600600輛輛/h/h調(diào)節(jié)率調(diào)節(jié)率=7200-7000=200=7200-7000=200輛輛/ /小時小時 交通需求量超快速道路瓶頸的例子高速公路瓶頸：高速公路瓶頸：72007200輛輛/h/h南京

39、理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 四、匝道控制的具體方式四、匝道控制的具體方式 1、關(guān)閉匝道 一種分散策略，最簡單有效的控制方式。其靈活性小、限制性大，使用不當會增加替代路線的負擔。 使用條件： 匝道存儲量不足； 干線交通量飽和； 替代路線有足夠的通行能力。 這是一種臨時、簡單、有效的應(yīng)急措施，一般情況不可經(jīng)?；蜷L時間使用。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 2、定時控制 根據(jù)匝道當前交通量的實際需要和以往需求的容量關(guān)系確定匝道調(diào)節(jié)率。 關(guān)鍵問題：合理選擇定時信號的周期。 類似城市道路平交路口信號燈相位設(shè)計。 優(yōu)點：實施的控制符合本匝道統(tǒng)計規(guī)律，工作穩(wěn)定可靠，適合大多

40、數(shù)時段的控制，駕駛?cè)吮阌谶m應(yīng)。 缺點：不能適應(yīng)干線交通狀況的變化，出現(xiàn)意外時應(yīng)臨時改變控制策略。南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 3、容量需求差額控制（DC控制） 交通感應(yīng)匝道控制 自適應(yīng)交通感應(yīng)匝道控制 利用干線信息判斷當前干線容量（匝道附近或上游、下游），結(jié)合匝道同時刻交通需求，確定匝道調(diào)節(jié)率。干線信息干線信息匝道信息匝道信息控制機控制機信號燈信號燈容量容量需求需求調(diào)節(jié)率調(diào)節(jié)率南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程自動控制系統(tǒng)平面布置圖干線干線匝道匝道普通公路普通公路加速車道加速車道停車線停車線信號燈信號燈上游流量檢測組上游流量檢測組D D1 1間距間距/ /速度檢測組速

41、度檢測組D D2 2下游流量檢測組下游流量檢測組D D3 3匯合檢測器匯合檢測器D D4 4檢出檢測器檢出檢測器D D5 5檢入檢測器檢入檢測器D D6 6車隊檢測器車隊檢測器D D7 7上游流量、間距、車速上游流量、間距、車速下游流量下游流量有無車輛駛?cè)爰铀佘嚨烙袩o車輛駛?cè)爰铀佘嚨来判熊囕v存在及位置待放行車輛存在及位置離開停車線車輛離開停車線車輛車隊長度車隊長度控制機控制機信號燈信號燈容容量量需需求求差差額額控控制制南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 容量需求差額控制邏輯關(guān)系 考慮匝道前方、后方干線實際交通情況及匝道上交通實際情況來確定匝道調(diào)節(jié)率。 D1、D2、D3、D5為通

42、過型檢測器，有車經(jīng)過則觸發(fā)信號 D4、D6、D7為存在型檢測器，有車等待則觸發(fā)型號D6D3D2D1匝道有車匝道有車調(diào)節(jié)率為正調(diào)節(jié)率為正信信號號燈燈綠綠D D4 4 D D5 5一一輛輛車車時時間間信號燈信號燈黃至紅黃至紅返回返回調(diào)節(jié)率為調(diào)節(jié)率為零或負零或負信號燈紅信號燈紅返回返回有車有車通過通過南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 控制機功能 接受并處理各檢測器傳送來的信息 計算主線上游車流間隙和車速 計算主線下游容量與上游車流量的差額 確定匝道信號燈的調(diào)節(jié)率 控制入口匝道信號燈不同色燈的啟動與關(guān)閉南京理工大學交通工程南京理工大學交通工程匝道控制 DC控制特點 適時跟蹤交通狀態(tài)變化 匝道調(diào)節(jié)率高 匯流對主線干擾 由于忽略了主線右側(cè)車道上車頭間距和車速，匝道調(diào)節(jié)率較大，適合主線流量正常偏