高速公路交通管理与控制

1、南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程城市快速路 城市快速路是指位于城市内适应机动车快速通行的道路。它具有以下特点：快速路全程无平面交叉口, 以互通式立体交叉或进出口匝道与城市地面道路相连接；快速路匝道间距比城市间高速公路短；快速路只允许机动车行驶，并且车辆行驶速度高；快速路主要为城市内中大量快速交通服务,在城市交通中起着主导性的作用。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通管理 城市快速路是指位于城市内适应机动车快速通行的道路。它具有以下特点： 快速路全程无平面交叉口, 以互通式立体交叉或进出口匝道与城市地面道路相连接； 快速路匝道间距比城市间高速公路短； 快速路只允许机动车行

2、驶，并且车辆行驶速度高； 快速路主要为城市内中大量快速交通服务,在城市交通中起着主导性的作用。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通管理南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通管理南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路 高速公路指能适应年平均昼夜小客车交通量为25000辆以上、专供汽车分向分道高速行驶、并全部控制出入的公路。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通管理 高速公路的交通管理是对高速公路的车流按有关规则和要求，合理地引导、限制和组织交通流，运用各种现代技术进行交通安全管理和事故处理，以保障交通快速、安全、舒适、畅通的总称。 交通管理的

3、特点: 1、高速公路采用现代化的通讯、监控设施，实施系统管理。 2、高速公路交通管理的任务复杂、手段先进、要求快速。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通安全管理 世界各国的统计资料表明,因为高速公路分道行驶, 有完善的设施,有严密的现代化交通控制管理,因而交通事故比一般公路少得多。 高速公路上发生的交通事故往往是恶性事故，伤亡率高,殃及车辆数目多,并且往往造成交通阻塞。 高速公路安全管理的特点： 广泛性 全时性 复杂性 先进性 高速公路安全管理的意义： 有利于收费任务的顺利完成；使运输工具的效能得以充分发挥，提高了高速公路的利用率；最大限度的减少了人员和财产损失；维护社会治安、

4、打击犯罪等。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通事故 交通事故交通事故是搭车辆驾驶人员、行人、乘车人及其他在道路上进行与交通有关活动的人员，因违反中华人民共和国道路交通管理条例和其他道路交通管理法规、规章的行为，过失造成人身伤亡或者财产损失的事故。 构成的五个要素：构成的五个要素：人和车辆、在特定道路上、在通行过程中、具有违法性质、具有损害的后果；南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通事故 南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通事故 （1）人和车辆 车辆包括各种机动车和非机动车，人和车辆是交通事故的前提条件。 （2）在特定道路上 特定道路是道路交通事

5、故的特征，是指事物发生的位置处在国家交通法规明确规定的“公路、城镇街道、公共广场、公共停车场提供车辆、行人通行的地方”。 （3）在通行过程中 事故发生在车辆的行驶过程中。确切地讲，至少有一方车辆及与交通事故有关的因素处于相对运动状态。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通事故 （4）具有违法性质 当事人的行为具有违反交通法规规定的主观过错，同时也包括没有主观过错，但按照法律规定应当承担责任的行为。 （5）具有损害的后果 既要有以上特定条件，又要有人、畜伤亡或车、物受到损害的后果，没有损害后果不能称为交通事故。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通事故 1）按后果严重

6、程度分类：轻微事故；一般事故；重大事故；特大事故 轻微事故指造成l2人轻伤，或者机动车直接经济损失在1000元以内，或非机动车自接经济损失在200元以内的事故。 一般事故指造成l2人重伤，或3人以上轻伤，或直接经济损失在30 000元以内的事故。 重大事故指造成l2人死亡，或310人重伤，或直接经济损失在30 00060 000元之间的事故。 特大事故指造成3人以上死亡，或11人以上重伤；或1人死亡，8人以上重伤；或 2人死亡，5人以上重伤； 或直接经济损失在 60 000元以上的事故。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通事故（2）按产生原因分类：主观原因；客观原因 主观原因：

7、主要有违反规定、疏忽大意、操作不当等。主观故意或过失是当事人本身内在的因素。 客观原因：主要有道路条件的不利因素，如线形、路面状况、气候、水文、环境等。（3）按交通工具分类：机动车事故；非机动车事故；行人事故 机动车事故指事故中当事方中机动车负主要责任的事故。 非机动车事故指畜力车、三轮车、自行车等非机动车负主要责任的事故。 行人事故指行人负主要责任的事故。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通事故（4）按事故发生现象分类： 连环追尾事故是在高速公路上最常见的一类事故。 违章停车交通事故在我国高速公路上的发生率很高。 车况不良交通事故主要表现为刹车失灵，灯光不全，油料耗尽，转向盘

8、、刮水器等其他部件失灵或损坏引发的交通事故。 爆胎事故也是在高速公路上最常见的一类事故。 行人、非机动车违章事故指行人、非机动车违章造成的交通事故。 汽车在行驶过程中突然起火引发的失火事故，其后果是灾难性的。 操作不当事故指操作不当引发的交通事故。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通事故特点 1、高速公路发生重、特大恶性交通事故的概率较大，所占比例高 高速公路上汽车行驶速度快，动量大，因而其冲击力强 ，一旦发生事故往往危害性大，后果严重。 这种危害性和后果往往是普通公路上同类事故的几倍、十几倍甚至几十倍、上百倍。 2、单车事故所占比例很大 高速公路上车对车事故占事故总数的51.

9、2，单车事故是47.8， 1属于其他原因。 一般公路上单车事故是5。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通事故 3、意外事故所占比例较大 同普通道路相比，通常情况下高速公路上车速很快，遇意外情况更容易发生事故，而且发生的事故往往会造成很大的损失。 4、事故驾驶人中新驾驶人所占比例大 新驾驶人在高速公路上发生交通事故的比重很大。 新驾驶人由于缺乏行车经验和在高速公路上应急情况的处理经验，因此在高速公路上很容易因采用不当措施而引发交通事故。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通事故 恶劣天气与交通安全南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通事故交通事故交通事

10、故引起的延误引起的延误DTRTCT总延误总延误交通需求量交通需求量通行能力通行能力事件处理后流量事件处理后流量(接近通行能力接近通行能力)事件发生后流量事件发生后流量影响时间影响时间时间时间累累计计交交通通量量GT持续时间持续时间检测时间（DT）、反应时间（RT）、排除时间（CT）、离去时间（GT）南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通事故（1）简单阻塞延误）简单阻塞延误总延误总延误影响时间影响时间时间时间累累计计交交通通量量持续时间持续时间南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通事故（2）短期关闭）短期关闭总延误总延误影响时间影响时间时间时间累累计计交交通通量量持续

11、时间持续时间南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通事故（3）调整瓶颈）调整瓶颈（减少事故影响的车道）（减少事故影响的车道）总延误总延误影响时间影响时间时间时间累累计计交交通通量量持续时间持续时间南京理工大学交通工程南京理工大学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）总延误总延误影响时间影响时间时间时间累累计计交交通通量量持续时间持续时间南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制系统-组成 根据监控系统的功能，监控系统可以理解为由信息采集子系统、信息提供子系统和监控中心三大部分组成。交通控制及管理系统信息收集系统（终端）

12、通信系统信息处理及控制系统（中央控制室）通信系统信息提供系统（终端）车辆监测器监测电视紧急电话道路部门巡逻车气象观测装置计算机交通状况监测装置操作台可变情况板公安部门巡逻车 道路部门巡逻车交通广播收费处救护车南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制系统-组成 （1）信息采集子系统 信息采集子系统是高速公路上设置的用来采集信息的设备和配备。 采集的信息主要包括： 交通流信息 如交通量、车辆速度、车流密度、车辆占有率、车重等等。交通流信息的采集设备主要是各种类型的车辆检测。 气象信息 如风力、风向、降雨、降雪、冰冻、雾区等等。这些信息的检测主要靠气象检测器。南京理工大学交通工程南京

13、理工大学交通工程高速公路交通控制系统-组成 道路环境信息 如路面状况、隧道内的噪声、能见有害气体浓度等等。这些情况靠环境检测器检测。 异常事件信息 如交通事故、车辆抛锚、物品散落、道路设施损坏、道路施工现场等。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制系统-组成（1）信息采集子系统 车辆检测器 气象检测器 环境检测器 超重检测系统 电视监视系统 测速雷达 紧急电话 巡逻车南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制系统-组成 超重检测 南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制系统-组成 超重检测 南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制

14、系统-组成闭路电视 南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制系统-组成 测速雷达 南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制系统-组成 （2）信息提供子系统 信息提供子系统是高速公路上设置的用来向道路使用者提供道路交通信息和诱导控制指令的设备，以及向管理、救助部门和社会提供求助指令或道路交通信息的设施。该子系统主要包括以下几个方面： 向道路使用者提供信息。如前方路段交通阻塞情况、事故告警、气象情况、道路施工情况等。这些情况常通过高速公路上的可变情报板或路侧，通信系统提供。 向道路使用者提供建议或控制指令。如最佳行驶路线、最佳限速车道控制信号、匝道控制信号等。这些指

15、令常通过可变情报板、可变限速标志、车道控制标志或匝道控制设备来实现。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制系统-组成 向管理和救助部门提供信息。在发生如交通事故、车辆抛锚、道路设施损坏等情况时，向消防、急救、服务区、道路养护工区等提供有关指令或信息。这些信息常利用指令电话或业务电话提供。 向社会提供信息。包括对新闻媒介和高速公路以外的道路使用者提供本条高速公路的交通信息。这些信息的提供往往通过交通广播系统或广域信息网来实现。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制系统-组成 （2）信息提供子系统）信息提供子系统 中心终端驾驶人查询：交通信息）（无线电话、车载电

16、话信系统与驾驶人联系：移动通道路与驾驶人、驾驶人视听兼用：电视电话路侧通信系统播节目一般电台的交通信息广听觉可变标志动信息：可变情报板，线静信息：道路标志与标视觉人发布向驾驶供系统信息提南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制系统-组成 （3）监控中心 监控中心是位于信息采集子系统和信息提供子系统之间的中间环节，是监控系统的核心部分。 它的主要职能是信息的接收、分析、判断、预测、确认，交通异常事件的处理决策、指令发布、设备运行状态的监视和控制等。 监控中心通常由计算机系统、室内显示设备和监控系统控制台组成。 根据高速公路里程长短、道路路况和监控功能需求的不同，监控中心有集中式和

17、分布式等形式。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制系统-组成南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制系统-组成南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制系统-组成南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制方式 交通限制，即限制和调节驶入高速公路拥挤时间与拥挤路段的交通量。 交通诱导，即建议高速公路的车流速度、行驶路线、使用车道和时间。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制方式南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制方式南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制类型 高速公路监控系统的

18、控制类型可以根据所辖路段的道路状况和交通状况分为多种，主要有：主线控制隧道控制匝道控制通道控制综合控制南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制类型 （1）主线控制）主线控制 主线控制是高速公路主干线的交通控制。由于保证高速公路主线交通畅通是高速公路的首要目的，因此主线控制是监控系统的基本类型。 但是，高速公路本身就是让车辆自由行驶不受控制，因此高速公路主线监控系统的控制功能是很弱的。但当高速公路上发生事故、遇到恶劣天气或遇到其他异常事件时，为了安全和整体的高效，对车辆进行告警、诱导和建议性的“控制”也是必要的。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制类型 （1）

19、主线控制）主线控制 主线控制涉及的内容： 1）车道使用控制 通过对车辆在使用车道的时间和空间上的限制来达到对交通流进行控制的目的，包括车道关闭、交通调节等； 2）警告和诱导 通过给出交通运行变量限制值的方法来控制交通流称为警告，诱导是为驾驶员提供交通信息来诱导驾驶员选择合理的运行状态和行车路线，包括对行车速度、车辆间距、旅行时间和行驶路线方面的警告。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制类型 （1）主线控制）主线控制 主线控制涉及的内容： 3）优先控制 对一定种类的车辆在使用交通设施上分配优先通权或特别使用权。 4）特殊路段控制 对于高速公路主线上的特殊情况，般分为道路特殊情

20、况和气象特殊情况。如事故多发地段，弯道太大或纵坡太大，不合理的构造物使驾驶员视线发生问题，大雾地段，路面结冰地段。 弯道速度告警控制，纵坡告警控制，雾区路段控制，结冰路段控制，变向车道控制。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制类型 （2）隧道控制）隧道控制 高速公路的隧道是主线的一部分，但由于隧道的特殊性，在隧道控制系统中除具备主线控制的功能外，还应当具有其他功能。 隧道控制主要包括：照明控制、通风控制、火灾报警控制和交通控制。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制类型 （2）隧道控制）隧道控制-照明控制照明控制 照明控制系统的形式和运营方法能显著地影响照

21、明系统运营的费用。 若根据相应的日、周、月、年等运行经验来编排程序，而没有有机地考虑并结合到气象条件、交通形式等条件的瞬时变化，就会造成能源的浪费。 照明系统根据传感装置（光度计）检测到实际亮度，对照明进行实时的控制可达到既保障安全，又可节约能源的目的。 若光检测器出现故障，监控中心计算机应自动转入时序控制。 如遇火灾，无论照明现状如何，照明控制系统应将隧道照明开到最大程度，以便救火。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制类型（2）隧道控制）隧道控制-通风控制通风控制 隧道通风的目的主要是利用隧道内设置的风机冲淡隧道中的汽车废气至用户能接受的程度，保证隧道邻近的空气污染足够低

22、；在隧道着火时，能控制隧道中烟的蔓延。 公路长隧道中采用的通风方式有纵向射流、全横向、半横向三种方式。 通风控制系统的形式和运营方式也同样影响通风系统消耗能量的费用。可以根据交通量的统计规律折合汽车排出的CO浓度及烟尘浓度来编排风机运转的程序，也可以根据任意时间的实际情况来调节风机运行情况。（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据隧道交通实际变化情况控制交通信号，实现隧道内的安全、高效行车。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制类型（2）隧道控制）隧道控制-隧道控制检测器隧道控制检测器光亮度检测器（光度计）一氧化碳检测器能见度检测器风向风速计火灾检测报

23、警 感温式火灾检测器、感光式火灾检测器、感烟式火灾检测器、手动火灾报警车辆检测器超高检测器南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制类型（4）综合控制）综合控制 综合控制的监控系统是更大范围的高速公路网和城市路网的交通监控系统，其目标是寻求整个路网上的交通运行效果最佳。这类系统复杂程度更高，属智能运输系统的范畴。（5）城市与高速公路结合点控制）城市与高速公路结合点控制 城市与高速公路结合点控制实际上是通道控制的一种特殊情况，必须根据其特点制定合理的通道控制战略。城市与高速公路结合点的控制战略取决于这个结合点在城市道路网中的地理位置交通路网络的结构特点南京理工大学交通工程南京理工大

24、学交通工程高速公路交通控制类型 （6）匝道控制）匝道控制 高速公路的出入口匝道本应是自由进出的，匝道本身并没有交通控制的需求。但是，高速公路的主线上交通量增长到接近饱和的程度，即使不发生交通异常事件，在交通高峰时段也会发生交通阻塞。这种阻塞是周期性的，持续的时间也很长，主线控制没有任何有效手段去消除，只有通过上游入口匝道的交通控制来解决。 入口匝道的交通控制适量地限制车辆进入，减少主线交通量，从而有助于主线交通阻塞的消除。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制类型 （6）匝道控制）匝道控制 进口匝道处的超长排队导致的回溢现象影响地面道路的正常交通; 如果出口匝道的流出需求大于

25、与之关联的地面道路所能接受的服务能力时, 出口匝道处出现排队甚至延伸到主线上, 造成快速路主线交通阻塞问题。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制类型 （6）匝道控制）匝道控制 南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制类型 （6）匝道控制）匝道控制 南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制类型 （6）匝道控制）匝道控制 南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制类型 （6）匝道控制）匝道控制 南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制类型 （6）匝道控制）匝道控制 南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通

26、控制类型南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程高速公路交通控制类型南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制（1）匝道控制的涵义）匝道控制的涵义 匝道控制主要是在高速公路入口匝道处放置交通信号装置，通过信号灯的周期变化，调节高速公路匝道交通量，从而减少或消除高速公路主线上的交通阻塞。对一条高速公路而言，出口匝道的交通控制则无必要。（2）匝道控制的原则）匝道控制的原则 匝道控制的原则是限制进入高速公路的车辆，使高速公路自身的需求不超过其通行能力，在高速公路上形成和保持无中断、无阻塞的交通流。这种控制原则要使各种延误因素从高速公路转移到入口匝道。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道

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两点：一是分散策略，即减少入口匝道的交通需求，把交通流量分散到其它替代路线上去。二是延迟策略，即在分散策略不可行的情况下，减少匝道交通流与主线交通流区域的摩擦，延迟高峰时阻塞的开始时间，以延长主线自由流的周期时间。 南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 根据主线（或高速公路网）交通需求而对高速公路出、入口匝道实施的控制，以辅助主线控制的有效实施。 匝道控制的主要方式： 定周期控制 感应控制 合流控制 匝道关闭南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 入口匝道控制入口匝道控制 车辆从入口匝道驶入快速路的过程分解为两

28、个阶段： 第一阶段车辆从匝道进入加速车道 第二阶段车辆从加速车道汇入主线 匝道控制即根据主线交通 具体条件，对两个阶段阶段实 施有效控制。匝道入口匝道入口行车方向行车方向南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 1、流量控制、流量控制 针对第一阶段，调节驶入主线的交通流量，使得匝道下游的主线流量不超过其通行能力或服务流量。 单点控制 以本匝道附近快速路主线的交通状况最优为目标，确定从匝道进入主线的流量(调节率)。 协调控制 以整条快速路的交通状况总体最优为目标，统筹考虑多个入口匝道的调节率。 先进性与实用性的矛盾。先进性与实用性的矛盾。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制

29、2、汇入控制、汇入控制 针对第二阶段，引导驶入车辆安全地汇入主线，并尽可能地减少驶入车流对主线车流运行的影响。 匝道几何设计合理时，入口匝道附近的 加速车道一般可以保证驶入加速车道的车辆 安全地汇入主线车流，但不能保证驶入车辆 在汇入主线的过程中不对主线车流产生挤压 或阻滞作用。加速车道加速车道南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 入口匝道控制的作用入口匝道控制的作用 当道路交通量趋于饱和时，主道上将受各种偶然因素影响出现不同程度的交通阻塞，此时依靠主线控制本身已无法解决。 根据具体交通条件，入口匝道控制方法一般只选用上述多种方法中的一种，目前国内、国际尚无相关的标准。 匝道控制趋

30、势：匝道控制趋势： 灵活转换控制方式，综合各种方式的优点，达到预期控制目的。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 2012年月日凌晨，位于陕西省延安市安塞县境内年月日凌晨，位于陕西省延安市安塞县境内的包茂高速安塞服务区附近发生一起特大交通事故，一辆满的包茂高速安塞服务区附近发生一起特大交通事故，一辆满载旅客的双层卧铺客车（载旅客的双层卧铺客车（39人）与一辆运送甲醇的重型罐车人）与一辆运送甲醇的重型罐车发生追尾碰撞，随后燃起的大火导致客车上人死亡，发生追尾碰撞，随后燃起的大火导致客车上人死亡，人受伤。人受伤。 南京理工大学交通工程南

31、京理工大学交通工程匝道控制 2012年8月26日2时15分，重型半挂货车进入安塞服务区停车休息并更换驾驶员。2时29分，闪文全驾驶重型半挂货车从安塞服务区出发，违法越过出口匝道导流线驶入包茂高速公路第二车道。此时，卧铺大客车正沿包茂高速公路由北向南在第二车道行驶至安塞服务区路段。2时31分许，卧铺大客车在未采取任何制动措施的情况下，正面追尾碰撞重型半挂货车。碰撞致使卧铺大客车前部与重型半挂货车罐体尾部铰合，大客车右侧纵梁撞击罐体后部卸料管，导致大量甲醇泄漏。碰撞也造成卧铺大客车电气线路绝缘破损发生短路，产生的火花使甲醇蒸气和空气形成的爆炸性混合气体发生爆燃起火，大火迅速引燃重型半挂货车后部和卧

32、铺大客车。事故共造成大客车内36人死亡、3人受伤，大客车报废，重型半挂货车、高速公路路面和涵洞受损，直接经济损失3160.6万元。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 2013年年4月月11日日包茂高速陕西延安包茂高速陕西延安“826”特别重大特别重大道路交通事故调查报告道路交通事故调查报告已经国务院批复结案已经国务院批复结案 。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制卧铺大客车驾驶人陈强遇重型半挂货车从匝道驶入高速公路时，本应能够采取安全措施避免事故发生，但因疲劳驾驶而未采取安全措施，其违法行为在事故发生中起重要作用，是导致卧铺大客车追尾碰撞重型半挂货车的主要原因。重型半

33、挂货车驾驶人闪文全从匝道违法驶入高速公路，在高速公路上违法低速行驶，其违法行为也在事故发生中起一定作用，是导致卧铺大客车追尾碰撞重型半挂货车的次要原因。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 内蒙古自治区、陕西省和河南省共36人分别被追究责任，其中10人已被司法机关采取刑事强制措施，包括司机、车主、公司领导、GPS监控值班员 。 南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 入口匝道控制的作用入口匝道控制的作用 当道路交通量趋于饱和时，主道上将受各种偶然因素影响出现不同程度的交通阻塞，此时依靠主线控制本身已无法解决。 根据具体交通条件，入口匝道控制方法一般只选用上述多种方法中的一

34、种，目前国内、国际尚无相关的标准。 匝道控制趋势：匝道控制趋势： 灵活转换控制方式，综合各种方式的优点，达到预期控制目的。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 1、控制干线流量、控制干线流量 消除或减少干道阻塞，尽量缩短主干线系统内所有车辆的行程时间。 2、控制干线交通流突变、控制干线交通流突变 引导汇入车流量的平滑过渡，必要时将干线外车辆延误、分散到周边各次干线。 3、避免或减轻汇流干扰、避免或减轻汇流干扰 提高匝道交通流汇入干线的速度和安全性。 4、调节车流状态、调节车流状态 通过车型、行程控制，改善车流状态，减轻饱和状态下干线交通的环境干扰。南京理工大学交通工程南京理工大学交

35、通工程匝道控制 匝道控制原理上游交通上游交通量实际需求量实际需求下游交通下游交通能力判断能力判断隔离带隔离带车道车道匝道交通匝道交通量需求量需求汇流处汇流处匝道匝道 1、基本策略 主线上造成的延误转移到匝道入口（延迟策略） 过量的交通需求转移到其他道路（分散策略）南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 2、匝道控制一般思路 进行匝道控制不论采用分散或延误策略，都应全面考虑道路、匝道结构、车型分布、公众舆论等实际因素。一般有下列方式： 维持固有交通模式 匝道入口车数量等于出口车数量匝道入口车数量等于出口车数量 对没有出口的匝道入口理论上不允许车辆进入，但实际操作的时候可以根据前后出口的

36、状况限制进入车辆数。 本控制方式适合主线超流量运行的场合，是分散策略和延误策略的综合。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 入口控制维持干线潜能发挥 当干线车流处于局部饱和的情况下，可能因局部拥挤带来的全线通行能力下降。 此时对匝道入口实施流量控制，可均衡驾入高速干线的车流量，改善局部路段拥挤，以此提高（维持）干线整体交通能力。 车辆行程、车型平衡 当干线内因车辆行程、车型存在局部的不平衡时，也容易造成拥挤。 全面控制进入高速的不同车型、不同行程，使之整体仍呈自然分布状态。 考虑公众影响的控制方案 原则上是从大局出发，有时要牺牲个体利益，此时必须做好解释工作。南京理工大学交通工程南

37、京理工大学交通工程匝道控制 3、匝道控制的条件 实施控制的匝道现有条件，决定了匝道控制的具体方式及能否达到预期的控制效果。 有其他具有通行能力的通道供选择 采取分散策略，必须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。 匝道控制空间条件 采取延误策略时，匝道控制范围必须存在足够的车辆存储空间。 南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 4、匝道控制调节率（限流率） 调节率的概念 干线下游通行能力与上游交通需求之差。 综合考虑上游交通需求和下游交通能力来确定本匝道车辆允许汇入干道的数量和密度参数。 （即准入的时间或间隔） 目的和原理 目的：通过控制需求量大于通行能力的概率，从而减

38、轻或消除干线阻塞。 原理：依据最大汇流条件，阻止下游的无序汇流，确保干线饱和或大流量运 行时的匝道汇流安全。 南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 调节率的计算 基本思想： 调节率下游通行能力上游需求量 具体计算应还考虑匝道的通行能力（线型、视距、加速车道长度等）、汇入车辆的类型、干道汇流有效间距等。上游交通上游交通需求量：需求量：70007000辆辆/h/h匝道需求量：匝道需求量：600600辆辆/h/h调节率调节率=7200-7000=200=7200-7000=200辆辆/ /小时小时 交通需求量超快速道路瓶颈的例子高速公路瓶颈：高速公路瓶颈：72007200辆辆/h/h南京

39、理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 四、匝道控制的具体方式四、匝道控制的具体方式 1、关闭匝道 一种分散策略，最简单有效的控制方式。其灵活性小、限制性大，使用不当会增加替代路线的负担。 使用条件： 匝道存储量不足； 干线交通量饱和； 替代路线有足够的通行能力。 这是一种临时、简单、有效的应急措施，一般情况不可经常或长时间使用。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 2、定时控制 根据匝道当前交通量的实际需要和以往需求的容量关系确定匝道调节率。 关键问题：合理选择定时信号的周期。 类似城市道路平交路口信号灯相位设计。 优点：实施的控制符合本匝道统计规律，工作稳定可靠，适合大多

40、数时段的控制，驾驶人便于适应。 缺点：不能适应干线交通状况的变化，出现意外时应临时改变控制策略。南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 3、容量需求差额控制（DC控制） 交通感应匝道控制 自适应交通感应匝道控制 利用干线信息判断当前干线容量（匝道附近或上游、下游），结合匝道同时刻交通需求，确定匝道调节率。干线信息干线信息匝道信息匝道信息控制机控制机信号灯信号灯容量容量需求需求调节率调节率南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程自动控制系统平面布置图干线干线匝道匝道普通公路普通公路加速车道加速车道停车线停车线信号灯信号灯上游流量检测组上游流量检测组D D1 1间距间距/ /速度检测组速

41、度检测组D D2 2下游流量检测组下游流量检测组D D3 3汇合检测器汇合检测器D D4 4检出检测器检出检测器D D5 5检入检测器检入检测器D D6 6车队检测器车队检测器D D7 7上游流量、间距、车速上游流量、间距、车速下游流量下游流量有无车辆驶入加速车道有无车辆驶入加速车道待放行车辆存在及位置待放行车辆存在及位置离开停车线车辆离开停车线车辆车队长度车队长度控制机控制机信号灯信号灯容容量量需需求求差差额额控控制制南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 容量需求差额控制逻辑关系 考虑匝道前方、后方干线实际交通情况及匝道上交通实际情况来确定匝道调节率。 D1、D2、D3、D5为通

42、过型检测器，有车经过则触发信号 D4、D6、D7为存在型检测器，有车等待则触发型号D6D3D2D1匝道有车匝道有车调节率为正调节率为正信信号号灯灯绿绿D D4 4 D D5 5一一辆辆车车时时间间信号灯信号灯黄至红黄至红返回返回调节率为调节率为零或负零或负信号灯红信号灯红返回返回有车有车通过通过南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 控制机功能 接受并处理各检测器传送来的信息 计算主线上游车流间隙和车速 计算主线下游容量与上游车流量的差额 确定匝道信号灯的调节率 控制入口匝道信号灯不同色灯的启动与关闭南京理工大学交通工程南京理工大学交通工程匝道控制 DC控制特点 适时跟踪交通状态变化 匝道调节率高 汇流对主线干扰 由于忽略了主线右侧车道上车头间距和车速，匝道调节率较大，适合主线流量正常偏