高速公路交通控制与管理.ppt

高速公路交通控制 ;1 高速公路的交通特性及存在问题 ;山区高速公路; 我国交通部“公路工程技术标准”规定，高速公路是指“能适应年平均昼夜小客车交通量为25000辆以上，专供汽车分道高速行驶并全部控制出入的公路”。; 一般能适应120公里/小时或者更高的速度，要求路线顺畅，纵坡平缓，路面有4个以上车道的宽度。中间设置分隔带，采用沥青混凝土或水泥混凝土高级路面，为保证行车安全设有齐全的标志、标线、信号及照明装置；禁止行人和非机动车在路上行走，与其他线路采用立体交叉、行人跨线桥或地道通过。;高速公路主要存在交通安全和交通拥挤问题。 ;1）交通拥挤;;;安全问题;安全问题;3） 解决高速公路交通问题的方法; 高速公路的交通控制，就是对一些主要交通参数，如交通量、交通密度、速度、占有率、堵塞度以及交通状况、路面状况和气象参数等进行实时观察和测量，根据交通参数及交通条件的历史数据或实时采集的数据，按照某种预定的性能准则来调节高速公路上的交通参数，从而使公路自动地保持最佳的运行状态。 ;常发性交通问题的控制策略;;;2 高速公路交通控制的基本概念与参数; 车辆多指小客车，当有其他车辆混入时，均采用等效通行能力的当量小客车为单位。;2）平均交通量 某一时间段内交通量的平均值作为该时间段的代表交通量。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。;3）高峰小时交通量（PHT） 在观察时段内交通量最大的那个小时，称为高峰小时，该小时的交通量称为高峰小时交通量。一般高峰小时都按整点计算。;4）设计小时交通量 第30位最高小时交通量是最合适的。 5）车头时距 相邻两车辆经过同一地点的时间间距称为车头时距。 6）车头间距 同一时刻相邻两车车头之间的距离称为车头间距。 ;7）速度 速度是单位时间内车辆行驶的距离。车速分地点车速、行驶车速、区间车速、时间平均车速和空间平均车速等。 85%位车速 15%位车速;8）占有率和密度 占有率有空间占有率和时间占有率之分。 在观测路段长度内，行驶车辆总长度占该路??长度的比例称为空间占有率。 在一定时段内，全部车辆通过某一断面所需时间的累计值占该时段的比例称为时间占有率。;9）服务水平 该标准通常以行驶的通畅程度，行驶的自由度、连续性、方便性、舒适性和安全性等来表征。 高速公路运输的服务水平包含了行程速度、交通流量、交通密度等指标。;;10）服务流量 在通常道路条件、交通条件和管制条件下，在给定的时间周期内保持规定的服务水平，合理地期望车辆通过一条车道或道路某一断面的最大小时流量。 ;3 高速公路匝道控制 ;高速公路出/入口;增加高速公路实际通行能力（增加匝道整体的驶入量）;;;入口匝道的关闭;只在下述几种情况下可以考虑使用匝道关闭： 1）由于大雾、大雪等异常天气，导致高速公路失去通行能力。 2 ）入口匝道上游的高速公路的交通需求已达到下游道路容量，而可替换道路上还有足够的容量可供使用。 3 ）潜在进入高速公路的车辆很少。 4 ）在入口匝道上没有足够的停车空间。; 匝道关闭方法; 在关闭匝道控制中，要解决的关键问题是 关闭时机的选择，需要采集高速公路上的交通 流量数据及气象数据，以经验数据为参考，综 合判断匝道关闭的时机。;入口匝道调节方法：;A、入口匝道定时控制 定时控制是指根据历史情况的调查掌握交通 流的统计情况，把一天划分为若干时段。假定每 个时段内，交通流状况基本不变，以此作为依据 来确定每个时段内一组不变的入口调节率，使某 项性能指标最优。 ;路面标记; 在定时控制系统中，匝道信号以固定的 周期运行，周期中红黄绿信号的配时取决于 所使用的调节形式是单车调节还是车队调节。;（1）单车调节 匝道调节信号配时规定在每个绿灯时段只允许放一辆车进入高速公路。 （2）车队调节 当要求调节率大于900veh/h时，必须采用每周期允许两辆或两辆以上的车辆进入高速公路，称这种方式为车队调节方式。 周期内各灯色间隔时间还要取决于所使用的车队调节类型，即串行的或双列的。; 串行调节：在这种方式下，车辆是一辆接一辆放行的，因此要有足够长的绿灯加黄灯时间，以便允许每个周期内要求放行的车辆均能通过。 双列调节：在这种方式下，每个周期并列放行两辆车。双列调节可以达到的最大调节率约为1100veh/h。; 入口匝道调节率主要依据匝道上游需求、 下游容量、匝道需求以及调节率的上下约束条 件、道路条件