1、上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧主線控制實施策略主線控制實施策略1 1、警告、誘導、限速、警告、誘導、限速 主線控制最常用的方式。對主線交通異常及主線控制最常用的方式。對主線交通異常及時搜索、判斷和處理，預防或減緩局部交通阻塞。時搜索、判斷和處理，預防或減緩局部交通阻塞。2 2、主線車速誘導、主線車速誘導 以實際車頭間距與安全車頭間距對比計算最以實際車頭間距與安全車頭間距對比計算最佳行車速度，并實施一定范圍內(nèi)的車速誘導。佳行車速度，并實施一定范圍內(nèi)的車速誘導。3 3、特殊路段控制、特殊路段控制 點控制，多數(shù)情況屬于獨立運行。點控制，多數(shù)情況屬于獨立運行。4 4、變向車道控制、變向車道控制 一定條件

2、下實施車道中線定時變動。一定條件下實施車道中線定時變動。共共27頁頁 第第1頁頁 5.6 5.6 匝道控制匝道控制 根據(jù)主線（或高速公路網(wǎng)）交通需求而對高速根據(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，以輔助主線控制的公路出、入口匝道實施的控制，以輔助主線控制的有效實施。有效實施。 就獨立高速公路而言，匝道控制主要是對高速就獨立高速公路而言，匝道控制主要是對高速入口匝道控制。入口匝道控制。匝道控制的主要方式：匝道控制的主要方式： 定周期控制定周期控制 感應控制感應控制 合流控制合流控制 匝道關(guān)閉匝道關(guān)閉共共27頁頁 第第2頁頁 一、入口匝道控制概念一、入口匝道控制概念 車

3、輛從入口匝道駛?cè)肟焖俾返倪^程分解為兩車輛從入口匝道駛?cè)肟焖俾返倪^程分解為兩個階段：個階段： 第一階段車輛從匝道進入加速車道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第二階段車輛從加速車道匯入主線 匝道控制即根據(jù)主匝道控制即根據(jù)主線交通具體條件，對線交通具體條件，對兩個階段階段實施有兩個階段階段實施有效控制。效控制。共共27頁頁 第第3頁頁 匝道入口匝道入口行車方向行車方向1 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，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使得匝道下游的主線流量不超過其通行能力或服務流量。服務流量。單

4、點控制單點控制 以本匝道附近快速路主線的交通狀況最優(yōu)為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目標，確定從匝道進入主線的流量( (調(diào)節(jié)率調(diào)節(jié)率) )。協(xié)調(diào)控制協(xié)調(diào)控制 以整條快速路的交通狀況總體最優(yōu)為目標，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。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。共共27頁頁 第第4頁頁 2 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€車流運行線，并盡可能地減少駛?cè)胲嚵鲗χ骶€車流運行的影響。的影

5、響。 匝道幾何設計合理時，入口匝匝道幾何設計合理時，入口匝道附近的加速車道一般可以保證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。流產(chǎn)生擠壓或阻滯作用。共共27頁頁 第第5頁頁 加速車道加速車道快速車道快速車道二、入口匝道控制的作用二、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

6、身已無法解決。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。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，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。達到預期控制目的。共共27頁頁 第第6頁頁 1 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)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。所有車輛的行程時間。2 2、控制干線交通流突變、控制干線交通

7、流突變 引導匯入車流量的平滑過渡，必要時將干線外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。車輛延誤、分散到周邊各次干線。3 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。提高匝道交通流匯入干線的速度和安全性。4 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。和狀態(tài)下干線交通的環(huán)境干擾。共共27頁頁 第第7頁頁 匝道控制原理示意圖匝道控制原理示意圖三、匝道控制原理及條件三、匝道控制原理及條件1 1、基本策略、基本策略 主線上造成的延誤轉(zhuǎn)移到

8、匝道入口（延遲策略）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）過量的交通需求轉(zhuǎn)移到其他道路（分散策略）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匝道匝道交通匝道交通量需求量需求匯流處匯流處共共27頁頁 第第8頁頁 2 2、匝道控制一般思路、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，都應進行匝道控制不論采用分散或延誤策略，都應全面考慮全面考慮道路、匝道結(jié)構(gòu)、車型分布、公眾輿論道路、匝道結(jié)構(gòu)、車型分布、公眾輿論等等實際因素。一般有下列方式：實際因素。一般有下列方式：維持固有交通模式維持固有交通模

9、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)前后出口的狀況限入，但實際操作的時候可以根據(jù)前后出口的狀況限制進入車輛數(shù)。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。分散策略和延誤策略的綜合。共共27頁頁 第第9頁頁 入口控制維持干線潛能發(fā)揮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。部擁擠帶來的全線通行能力下降。

10、 此時對匝道入口實施流量控制，可均衡駕入高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。（維持）干線整體交通能力。共共27頁頁 第第10頁頁 車輛行程、車型平衡車輛行程、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。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)。之整體仍呈自然分布狀態(tài)?？紤]公眾影響的控制方案考慮公眾影響的控制方案 原則上是從大局出發(fā)，

11、有時要犧牲個體利益，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。此時必須做好解釋工作。共共27頁頁 第第11頁頁 3 3、匝道控制的條件、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。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。用通行能力的高速公路或一般道路。匝道控制空間條件匝道控制空間條件 采取延誤策略時，匝道控制范圍必須存在足采取延

12、誤策略時，匝道控制范圍必須存在足夠的車輛存儲空間。夠的車輛存儲空間。 共共27頁頁 第第12頁頁 4 4、匝道控制調(diào)節(jié)率（限流率）、匝道控制調(diào)節(jié)率（限流率）調(diào)節(jié)率的概念調(diào)節(jié)率的概念 干線下游通行能力與上游交通需求之差。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)。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）（即準入的時間或間隔）目的和原理目的和原理 目的：目的：通過控制需求量大于通行能力的概率，通過控制需求量大于通行能力的概率， 從而減輕或消除干線阻塞。從而減輕或

13、消除干線阻塞。 原理：原理：依據(jù)最大匯流條件，阻止下游的無序匯依據(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，確保干線飽和或大流量運行時的匝道匯 流安全。流安全。 共共27頁頁 第第13頁頁 調(diào)節(jié)率的計算調(diào)節(jié)率的計算基本思想：基本思想： 調(diào)節(jié)率下游通行能力上游需求量調(diào)節(jié)率下游通行能力上游需求量 具體計算應還考慮匝道的通行能力（線型、具體計算應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。道匯流有效間距等。共共27頁頁 第第14頁頁 四、匝道控制的具體方式四、匝道控制的具體方式 1

14、1、關(guān)閉匝道、關(guān)閉匝道 一種分散策略，最簡單有效的控制方式。其靈活一種分散策略，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。性小、限制性大，使用不當會增加替代路線的負擔。 使用條件：使用條件： 匝道存儲量不足；匝道存儲量不足； 干線交通量飽和；干線交通量飽和； 替代路線有足夠的通行能力。替代路線有足夠的通行能力。 這是一種臨時、簡單、有效的應急措施，一般情這是一種臨時、簡單、有效的應急措施，一般情況不可經(jīng)?；蜷L時間使用。況不可經(jīng)常或長時間使用。共共27頁頁 第第15頁頁 2 2、定時控制（、定時控制（Fix Time ControlFix Time Control

15、） 根據(jù)匝道當前交通量的實際需要和以往需根據(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。求的容量關(guān)系確定匝道調(diào)節(jié)率。關(guān)鍵問題：關(guān)鍵問題：合理選擇定時信號的周期。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計。類似城市道路平交路口信號燈相位設計。優(yōu)點：優(yōu)點：實施的控制符合本匝道統(tǒng)計規(guī)律，工實施的控制符合本匝道統(tǒng)計規(guī)律，工 作穩(wěn)定可靠，適合大多數(shù)時段的控作穩(wěn)定可靠，適合大多數(shù)時段的控 制，駕駛?cè)吮阌谶m應。制，駕駛?cè)吮阌谶m應。缺點：缺點：不能適應干線交通狀況的變化，出現(xiàn)不能適應干線交通狀況的變化，出現(xiàn) 意外時應臨時改變控制策略。意外時應臨時改變控制策略。共共27頁頁 第

16、第16頁頁 3 3、容量需求差額控制（、容量需求差額控制（D DC C控制）控制）交通感應匝道控制交通感應匝道控制自適應交通感應匝道控制自適應交通感應匝道控制 利用干線信息判斷當前干線容量（匝道附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。求，確定匝道調(diào)節(jié)率。共共27頁頁 第第17頁頁 教材教材P157P157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)率自動控制系統(tǒng)平面布置圖自動控制系統(tǒng)平面布置圖共共27頁頁 第第18頁頁 干線干線匝道匝道普通公路普通公路加速車道加速

17、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容量需求差額控制邏輯關(guān)系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

18、況及考慮匝道前方、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。匝道上交通實際情況來確定匝道調(diào)節(jié)率。 調(diào)節(jié)率下游通行能力上游需求量調(diào)節(jié)率下游通行能力上游需求量D1D1、D2D2、D3D3、D5D5為通過型檢測器，有車經(jīng)為通過型檢測器，有車經(jīng) 過則觸發(fā)信號過則觸發(fā)信號D4D4、D6D6、D7D7為存在型檢測器，有車等待則為存在型檢測器，有車等待則 觸發(fā)型號觸發(fā)型號共共27頁頁 第第19頁頁 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

19、回有車有車通過通過控制機功能控制機功能接受并處理各檢測器傳送來的信息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)閉控制入口匝道信號燈不同色燈的啟動與關(guān)閉共共27頁頁 第第20頁頁 D DC C控制特點控制特點適時跟蹤交通狀態(tài)變化適時跟蹤交通狀態(tài)變化匝道調(diào)節(jié)率高匝道調(diào)節(jié)率高匯流對主線干擾匯流對主線干擾 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小

20、速，匝道調(diào)節(jié)率較大，適合主線流量正常偏小的交通狀況。的交通狀況。共共27頁頁 第第21頁頁 5 5、間隙可接受匯流匝道控制、間隙可接受匯流匝道控制（GAPGAP控制）控制） 考慮匝道匯流的綠級帶（匯流安全間距）?？紤]匝道匯流的綠級帶（匯流安全間距）。原理：原理：不考慮干線流量，運用入口主線前方監(jiān)控不考慮干線流量，運用入口主線前方監(jiān)控 信息為駕駛員正確判斷匯流時機，以確保匝信息為駕駛員正確判斷匯流時機，以確保匝 道車輛最大限度的匯入。道車輛最大限度的匯入。 對于交通流量大的主線，此類控制調(diào)節(jié)率對于交通流量大的主線，此類控制調(diào)節(jié)率低，造成匝道上車輛擁擠。低，造成匝道上車輛擁擠。 本控制彌補了容量需

21、求控制匯流時對主線本控制彌補了容量需求控制匯流時對主線干擾的缺陷，但沒有考慮合理的調(diào)節(jié)率，對主線干擾的缺陷，但沒有考慮合理的調(diào)節(jié)率，對主線通行效率有一定影響。通行效率有一定影響。共共27頁頁 第第22頁頁 6 6、組合控制、組合控制 將容量需求差額控制和間隙可接受匯流將容量需求差額控制和間隙可接受匯流控制有機結(jié)合，是目前較為成熟和實用組合控制?？刂朴袡C結(jié)合，是目前較為成熟和實用組合控制。 控制機判斷主線車流可接受間隙的存在。控制機判斷主線車流可接受間隙的存在。 共共27頁頁 第第23頁頁 D6D3D2D1匝道有車匝道有車調(diào)節(jié)率為正調(diào)節(jié)率為正安全車頭間距安全車頭間距信信號號燈燈綠綠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D D4 4 D D5 5D7有信號有信號D DC C控制控制GAPGAP控制控制無信號無信號 D D7 7有信號表有信號表示匝道已無剩示匝道已無剩余存車空間。余存車空間。7 7、系統(tǒng)匝道控制、系統(tǒng)匝道控制 將高速公路上所有匝道入口聯(lián)成一個體系，將高速公路上所有匝道入口聯(lián)成一個體系，考慮整個公路系統(tǒng)的容量關(guān)系來確定各個匝道不同考慮整個公路系統(tǒng)的容量關(guān)系來確定各個匝道不同時段的調(diào)節(jié)率。時段的調(diào)節(jié)率。 兩種基本方式：兩種基本方式： 定時系統(tǒng)匝道控制定時系統(tǒng)匝道控制 集成的感應式系統(tǒng)匝道控制集