高速公路交通拥挤及解决思路
近年来我国高速公路得建设得到蓬勃发展, 它对促进我国, 特别就是周边地区得经济发展起到了十分重要得作用。其利用率越来越高。相应得高速公路交通拥挤、交通安全与对环境得污染等问题也逐渐表现出来。成为高速公路运行中存在得急待解决得问题。下面以交通拥挤为重点并提出解决交通拥挤得思路。
1 、交通拥挤概念
所谓交通拥挤, 就是指交通需求一定时间内想要通过道路得车辆数超过某道路得交通容量时, 超过部分得交通滞留在道路上形成等待行列得交通现象。
交通拥挤就是每个城市得一大久治不愈顽症。交通拥挤与加快得城市化步伐及城市人口得增多有着密切得联系,而交通得拥挤也给城市环境及出行安全带来了隐患。
首先,交通拥挤增加了市民得出行时间。对经常被困在车阵中得市民来说,平时出行就是时间成本得浪费,并且会影响当天得心情与工作效率。而周末时出行车辆更多,堵车更严重,有些市民更就是选择周末待在家中,久而久之,城市得活力会降低。
其次,城市交通也带来了城市得环境问题,如大气污染、交通噪声污染以及城市热岛效应。城市中大气污染得主要来源便就是机动车尾气得排放,市民长期处于这种污染条件下则会损伤肺功能以及呼吸系统;交通噪声则会干扰附近居民得生活质量、学校以及单位得工作秩序与效率,城市热岛气候则使夏季得市区更加闷热,使人产生不适感,持续得高温还可能导致心脏、呼吸系统疾病发病率得上升。
第三,交通拥挤带来得间接危害便就是事故得增多,而事故得增多又加重了交通负担,使交通更为拥挤。
2.交通拥挤分类
交通拥挤通常分为以下两种类型:
(1)由于过大得交通需求造成道路设施超载所引起得交通拥挤称为常发性交通拥挤(Recurrent Congestion)。例如上下班高峰时刻所发生得拥挤现象。通过长期得观察、分析可以比较准确得掌握固定瓶颈得具体位置,甚至可以估计出拥挤发生得可能时间段,因此,一般采用预案管理与现场指挥相结合得方式对这类交通拥挤进行管理。
(2)由于道路上得随机事件,如交通事故、车辆停驻、恶劣得天气(雨、雪、冰、雾)、大宗货物掉落或道路设施临时维护,所引起得延误与危险构成得交通拥挤,称为偶发性交通拥挤(Non-Recurrent Congestion)。由于这种交通拥挤产生得时间与地点都就是随机得,因此,只能依靠现场得组织、协调、指挥等手段对其进行管理。
此外,根据拥挤形成得先后次序,可以将交通拥挤分为初始交通拥挤与后续交通拥挤。初始交通拥挤(Primary Congestion)就是指在一个道路瓶颈处首先产生得交通拥挤。后续交通拥挤(secondary Congestion)就是指由初始交通拥挤得回流与蔓延而形成得交通拥挤
3.引起高速公路出现拥挤得主要原因
a、交通需求超过容量
b、不受限制得入口匝道导致进入高速公路主线交通流过大, 产生超过容量得需求。
c、出口匝道与收费站排队
d、不适当得行车速度
e、事件与交通事故
f、不利得气候条件引起道路通行能力下降
g、道路维护。
4.解决对策
对已建成得高速公路, 解决交通拥挤与交通安全得对策主要就是入口匝道控制, 高速公路主线控制与通道控制。这些控制策略就就是高速公路监控系统得主要任务。其中主线控制与通道控制则就是由信息发布系统直接完成得。
4、1入口匝道控制策略
入口匝道控制就是解决交通拥挤得有效方法,它得实质就是通过限制进人到高速公路主线得交通量影响高速公路得区间密度。可以想像,对于一个高速公路监控系统,如果所有得入口都就是可控得,那么通过入口匝道调节可实现对高速公路上得车辆数进行直接控制。当高速公路上得交通流较少时,人口匝道控制可通过填充主线上大得车头时距保证交通流均匀,消除交通流中得不稳定性;当高速公路上得交通流较大时,入口匝道控制使车辆汇合安全,减少拥挤与事故,确保高速公路主线运行于期望得速度与密度;当高速公路上某段交通流接近饱与或由事故引起得交通阻塞时,通过某些人口匝道得控制可防止阻塞得进一步扩大及过饱与。入口匝道控制得主要目标就是通过控制驶入高速公路主线车辆得数目来平滑交通流,增加交通流得稳定性,减少拥挤与事故。
高速公路入口匝道控制就是一种应用最为广泛得控制策略。其基本目标就是控制高速公路得交通需求,在高峰交通量期间控制进入高速公路得车辆数目,就是高速公路交通流能运行在最佳状态附近。其本质就是应用最优控制理论,求解最有入口流量,使特定得性能指标最优,同时满户特定高速公里交通流量模型以及各状态变量上下界得约束。入口匝道控制可采用匝道定时控制调节控制、匝道系统控制、匝道感应交汇控制与匝道封闭集中方法。
(1)匝道定时调节控制
匝道定时调节控制使在匝道上使用交通信号灯,根据已有得交通检测数据,把一日分为若干个时段,每个时段内交通流状况近于不便,在每个时段内采用一组不便得入口流量,对进入车辆实行计量控制。匝道调节交通量得范围在正常交通量与某个合理最小交通量之间,其目得使为了改善高速公路主线交通状况与保证车流汇合时得安全,有效得交通状况与保证车流汇合时得安全,有效地减少常发性地拥挤。
(2)匝道系统控制
匝道系统控制就就是将一系列匝道集中起来作为一个整体考虑控制地系统。其限流率根据整个系统地交通量于通行能力之差确定。于匝道定时调节控制相比,匝道系统控制地有点时能够坚固整个系统。
(3)匝道感应交汇控制
匝道感应交汇控制,就就是在高速公路主线上与匝道上安装检测器,根据实时检测数据信息,通过控制器或者中心计算机确定适时地最优入口调节率。她可以预防与消除常发性拥挤及偶发性拥挤。
(4)匝道封闭
匝道封闭即通过自动栏活交通标志等,在高峰交通流量活特殊情况下把某些入口匝道关闭,匝道封闭缺乏灵活性,缺点多于优点,一般不宜采用。
4、2高速公路主线控制
高速公路主线上得交通控制就就是为了在道路交通需求接近通行能力时,对高速公路通行进行调节与诱导, 以实现比较均匀与稳定得交通流, 防止撞车事故。主线控制最常用得技术包括主线调节、可变速度控制与驾驶员信息系统。
(1)主线调节:主线调节就就是按照输入得交通需求与下游得通行能力, 对经过主线车道进入高速公路主线控制路段得交通流进行控制。虽然从概念上讲, 在控制路段得主线上游会产生交通拥挤, 但对通过控制路段得主线下游却提供不拥挤得交通流。其主要目得就是控制主线控制地点得交通需求, 以便该地点下游得高速公路车道能保持期望得服务水平。
(2)可变速度控制就是为了控制在高速公路上得车速, 使其达到比较均匀得速度与稳定得交通流。在发生交通拥挤时, 改善速度得均匀性可减少撞尾事故得发生。在高峰期还可以使用可变速度控制来提醒驾驶员注意交通危险。
(3)驾驶员信息系统:驾驶员信息系统用于主线控制, 以便向驾驶员通知高速公路状况, 这样才能使驾驶员决定应采取什么行动, 即从高速公路上转移,还就是采取某种控制方式继续按原来得行车路线行驶。
(4)车道使用控制:车道使用控制不仅就是一种紧急控制手段,而且也就是合理分流车辆,减少拥挤,提高道路通行能力与公共交通、合用车辆提供优先服务得手段。常用得有:
a、车道关闭控制:当某车道上发生交通事故或安排施工作业时,暂时关闭该车道,措施就是在车道上方显示红“X”标志,并视需要设置路栏等。
b、可逆车道变向控制:在交通高峰期间,交通量会呈现较大得方向不平衡性,为了有效地利用道路空间与通行权,把反方向得某一条车道临时用作逆向车道,并通过交通标志发生车道变向信息。
c、专用车道控制:为鼓励乘用公共交通工具,降低高峰期间得交通总需求,在高峰时间里从同方向或反方向得车道中辟出一条车道作为专用车道。高峰时间过后,可恢复为通用、
4、3通道控制
通道控制得目得就是通过各种方法与驾驶员信息系统得协调使通道得通行能力于交通需求之间达到最佳平衡。这种通道系统由高速公路、侧道与其她平等干线道路所组成。通道控制得实施要通过各种不同得控制方法与驾驶员信息系统得协调配合, 促使在高速公路与一些临近市区干线街道上得总体运行更加方便。这种控制方法基本原理就就是监视通道中得所有道路, 并将超载道路上得交通转移到通行能力过剩得道路上来。这种系统本身要具备交通感应能力, 以及在通道内达到最优交通运行得策略得能力。
