高速公路運營管理學習情景五：認識高速公路安全管理高速公路運營管理學習情景五：1教學目的理解交通管理的概念、意義、特點；熟悉交通控制與管理系統(tǒng)的組成，交通事故的特點；掌握交通流及其特征，交通管制的內(nèi)容;高速公路交通事故的原因分析。教學目的理解交通管理的概念、意義、特點；2010203目錄概述高速公路交通控制與管理高速公路交通安全管理010203目錄概述高速公路交通控制與管理高速公路交通安全管3第一節(jié)概述一、交通安全管理概念高速公路的交通管理是對高速公路的車流按有關規(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。它包括交通控制與管理、交通事故安全管理兩大方面。第一節(jié)概述一、交通安全管理概念4第一節(jié)概述二、交通安全管理的任務（1）經(jīng)常進行交通巡邏、檢查，發(fā)現(xiàn)高速公路上出現(xiàn)問題，及時向中心控制室報告信息。（2）當發(fā)生交通事故時，按中心控制室排除事故指令，及時趕赴現(xiàn)場疏導交通、處理交通事故，進行事故勘察、調查，和消防部門一起進行救援、救護、救災，配合路政部門清障保通，參與有關行政訴訟和法事處理，依法履行“治安管理處罰”職權。第一節(jié)概述二、交通安全管理的任務5第一節(jié)概述二、交通安全管理的任務（3）參與交通控制與管理，對不良氣候條件的交通進行控制和限制；對交通擁擠問題，采取必要措施。（4）糾正交通違章，負責交通執(zhí)法，協(xié)助高速公路收費工作，協(xié)助通訊、監(jiān)控、收費等部門進行治安管理。（5）對高速公路行車安全進行宣傳、教育，對違章司機進行培訓和處罰。第一節(jié)概述二、交通安全管理的任務6第一節(jié)概述二、高速公路的交通流概念及特征1．有關概念（1）交通量：單位時間內(nèi)通過公路某橫斷面的車輛數(shù)稱為交通量或流量，單位為輛／h。（2）車輛速度：單位時間內(nèi)車輛運行的距離稱為速度。（3）交通密度：指單位路段的車輛數(shù)，也可以用路段上所有車輛的長度總和與路段長度的比率（即車道占用率）來表示。第一節(jié)概述二、高速公路的交通流概念及特征7第一節(jié)概述（4）交通量、密度和速度的關系速度V和密度K的關系：V＝A-BK式中：A、B為常數(shù)。第一節(jié)概述（4）交通量、密度和速度的關系8第一節(jié)概述（4）交通量、密度和速度的關系交通量Q和密度K的關系：Q＝(A-B)K；K≤KM的點，表示不擁擠情況；K>KM的點，表示擁擠情況。第一節(jié)概述（4）交通量、密度和速度的關系9第一節(jié)概述（4）交通量、密度和速度的關系交通量Q和速度V的關系：Q＝V(A-1)／B＝(AV-V)/B。上部為不擁擠部分，Q↑,V↓直到Q=Qm，V=Vm為止；下部分為擁擠部分：Q↓,V↓直到Q=0，V=0為止；第一節(jié)概述（4）交通量、密度和速度的關系10第一節(jié)概述二、高速公路的交通流概念及特征2．高速公路的交通流特征（1）速度—密度—流量特征①自由行駛狀態(tài)：車速為80～l00km／h，車輛密度不大于每公里約25輛，車流量不大于每分鐘30輛。②不穩(wěn)定狀態(tài)：車速為40～80km／h。車輛密度每公里為25～40輛，車流量每分鐘約為30～40輛。③擁擠阻塞狀態(tài)：車速小于40km/h，密度大于每公里45輛，車流量每分鐘低于30輛。第一節(jié)概述二、高速公路的交通流概念及特征11第一節(jié)概述（2）車輛跟蹤特征①當Q＝20輛／min時，約有一半的車輛車頭間距不大于2s，即處于跟蹤行駛狀態(tài)。②當Q＞30輛／min時，路上85％的車輛處于跟蹤行駛狀態(tài)。③當Q≥40輛／min時，車輛都處跟蹤行駛狀態(tài)。第一節(jié)概述（2）車輛跟蹤特征12第一節(jié)概述（3）車道分布特征單向雙車道，平均每條車道的飽和狀態(tài)流量為1950輛/h；各方向為3～4條車道時，每車道的飽和流量為1750～1850輛/h；單向三車道時，關閉一條，通行能力下降50％，關閉兩條，通行能力僅為三車道的31％。第一節(jié)概述（3）車道分布特征13第一節(jié)概述三、高速公路交通擁擠與阻塞在理想條件下，高速公路每車道的通行能力大約為1800輛／h。當交通需求超過這一數(shù)值時，就會發(fā)展為瓶頸，從而發(fā)生經(jīng)常性阻塞、擁擠。當路上發(fā)生交通事故、車輛事故、貨物掉落、不利氣候條件或其他有害事件，則可引起非經(jīng)常性阻塞。要解決擁擠或阻塞，必須充分利用高速公路交通控制系統(tǒng)，借助交通管制手段，合理地分配、疏散、限制交通流。第一節(jié)概述三、高速公路交通擁擠與阻塞14第一節(jié)概述四、高速公路交通控制方式1．主線控制，控制的目的主要在于保證最佳車流速度，防止撞車事故，提高通行能力有限的道路的使用效果。（如：限制車道使用；開辟交通走廊；可逆車道等。）2．進口及出口控制，進口控制是將可能引起主線阻塞的車流封閉在入口之前，出口控制是利用出口迅速疏導已經(jīng)發(fā)生的阻塞。3．交通走廊控制，即將高速公路與周圍疏散道路、街道實行綜合控制，利用各種信號提供設施誘導車流方向，提供優(yōu)化路線，從而形成交通走廊，使交通走廊的通行能力與交通需要之間達到最優(yōu)平衡。4．其他輔助控制措施。第一節(jié)概述四、高速公路交通控制方式15第二節(jié)高速公路交通控制與管理高速公路主要存在的交通問題：

交通安全和交通擁堵問題。第二節(jié)高速公路交通控制與管理高速公路主要存在的交通問題161.交通需求超過容量2.不受限制的入口匝道3.出口匝道排隊4.收費站收費交通擁擠的分類運行因素

幾何因素

1.車道減少2.交織路段短3.道路橫斷面窄4.標志短缺5.視線不良6.互通式立交不合標準1.事件和交通事故2.不利的氣候條件3.作業(yè)區(qū)影響市區(qū)高速公路最常見的偶發(fā)性問題

常發(fā)性交通擁擠偶發(fā)性交通擁擠第二節(jié)高速公路交通控制與管理

交通擁擠的分類1.交通需求超過容量交通擁擠的分類運行因素幾何因素1.車17駕駛員的判斷錯誤公路的幾何特征交通量增大車輛故障交通流的相互作用險惡的氣候條件駕駛員不熟悉高速公路駕駛方法2）交通安全問題第二節(jié)高速公路交通控制與管理

常見交通安全問題駕駛員的公路的交通量車輛故障交通流的險惡的駕駛員不熟2）交通18第二節(jié)高速公路交通控制與管理解決高速公路交通問題的方法：有兩種方案可供選擇：1、新建高速公路或在原有線路上附加支線，但成本很高。2、對高速公路上的交通運行進行控制，成本僅占公路全部投資的5%～10%。第二節(jié)高速公路交通控制與管理解決高速公路交通問題的方法：19偶發(fā)性交通問題控制策略：消除或防止引起事件的原因，管理好事件鄰近地段的交通需求，并使高速公路盡快恢復到正常服務水平。監(jiān)視系統(tǒng)事件服務系統(tǒng)駕駛員信息系統(tǒng)第二節(jié)高速公路交通控制與管理偶發(fā)性交通問題控制策略：監(jiān)視系統(tǒng)事件服務系統(tǒng)駕駛員信息系統(tǒng)第20控制交通需求控制通過幾何改善來提高通行能力管理旅行需求主要技術：1、入口匝道控制2、高速公路干道控制3、優(yōu)先通行權控制4、通道控制常發(fā)性交通問題的控制策略第二節(jié)高速公路交通控制與管理控制交通需求控制通過幾何改善來提高通行能力管理旅行需求主要技2101主線控制PartOne01主線控制PartOne22一、主線控制實現(xiàn)目標的基本原理：依據(jù)交通流模型判斷交通流運行狀態(tài)

確定控制目標狀態(tài)值及控制方法，使交通流趨于目標狀態(tài)由統(tǒng)計資料或采用交通感應方法獲得當前交通流狀態(tài)變量值第二節(jié)高速公路交通控制與管理一、主線控制依據(jù)交通確定控制目由統(tǒng)計資23第二節(jié)高速公路交通控制與管理一、主線控制我國主線控制目前多用于交通量大的主要干線。正常情況下高速公路營運更傾向管理，交通參與者按需行駛以便于充分發(fā)揮道路的效率，但交通出現(xiàn)異常（事故、飽和擁堵）時必須加以嚴格限制。維持自然狀態(tài)嚴格限制與管理適時控制矛盾引導建議提示警告誘導限制第二節(jié)高速公路交通控制與管理一、主線控制維持自然嚴格限制24第二節(jié)高速公路交通控制與管理一、主線控制1、警告、誘導、限速警告、誘導、限速是主線控制體系最基本的控制手段，在出現(xiàn)交通異常時將發(fā)揮以下作用：

●及時發(fā)現(xiàn)交通異常（事故、飽和、氣候）

●處理并反饋控制指令（救援、清理、疏通）

●防止交通事故和二次事故實現(xiàn)有效控制的前提：

●適時、自動、準確采集主線交通信息

●及時處理并正確判斷第二節(jié)高速公路交通控制與管理一、主線控制25第二節(jié)高速公路交通控制與管理1、警告、誘導、限速主要設備：沿線分布的各類車輛檢測器采集的信息：交通量、車速、車流密度等檢測點分布：按需要密布，常規(guī)距離300～800米第二節(jié)高速公路交通控制與管理1、警告、誘導、限速26第二節(jié)高速公路交通控制與管理2、主線車速誘導基本原理在道路交通量接近飽和時，用限制行車速度來穩(wěn)定主線上交通流量。交通量——速度關系曲線交通量接近飽和時要通過提高行車速度來解決。第二節(jié)高速公路交通控制與管理2、主線車速誘導交通量——速27第二節(jié)高速公路交通控制與管理2、主線車速誘導關鍵數(shù)據(jù)車速誘導的重要依據(jù)是安全車頭間距。道路上實際車頭間距可由檢測系統(tǒng)采集的交通量信息經(jīng)處理獲得。交通量車速車流密度安全車頭間距實際車頭間距實際測量當時最佳行車速度實施車速誘導對比第二節(jié)高速公路交通控制與管理2、主線車速誘導交通量安全實28第二節(jié)高速公路交通控制與管理2、主線車速誘導設施設置為獲得相關交通參數(shù)，在控制路段應密布車輛檢測器，每個車道上設置信息發(fā)布裝置，并在有條件的路段安裝閉路電視?！褴囕v檢測器間距：500～800mm●信息發(fā)布裝置間距：1000～1500mm●閉路電視：特殊地點第二節(jié)高速公路交通控制與管理2、主線車速誘導29第二節(jié)高速公路交通控制與管理3、特殊路段控制道路特殊情況主要針對環(huán)境和氣候：地形、路面、道路設計參數(shù)等事故多發(fā)的地點，以及大霧路段、冰凍路段、可能污染路段等：

設置固定限速標志、雷達測速裝置等。目前高速公路對氣候狀況的檢測和控制尚無很好的辦法，條件允許的情況下通常是增加特殊路段可變交通標志的安裝密度。第二節(jié)高速公路交通控制與管理3、特殊路段控制30第二節(jié)高速公路交通控制與管理4、可逆車道控制城市道路、高速公路、城市高架路等的結合部，由于交通流量隨時間發(fā)生規(guī)律性的方向變化所實施的一種交通控制。①道路變向控制條件：高速公路、快速路、高架路等與城市干線連接的路段，由于統(tǒng)一的作息時間，導致單向交通高峰（3：7以上）。第二節(jié)高速公路交通控制與管理4、可逆車道控制31第二節(jié)高速公路交通控制與管理4、可逆車道控制②瓶頸路段變道實例

第二節(jié)高速公路交通控制與管理4、可逆車道控制3202匝道控制PartTwo02匝道控制PartTwo33第二節(jié)高速公路交通控制與管理二、匝道控制通過對高速公路入口匝道的控制，用以輔助主線控制的有效實施。

當?shù)缆方煌口呌陲柡蜁r，主道上將隨機出現(xiàn)不同程度的交通阻塞，此時只有通過控制各匝道入口車輛數(shù)進行調節(jié)和控制，必要時關閉匝道入口。（此時主線控制本身已無法解決）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。第二節(jié)高速公路交通控制與管理二、匝道控制34第二節(jié)高速公路交通控制與管理1、匝道控制原理原理及策略

●主線上造成的延誤轉移到匝道入口（延遲策略）

●過量的交通需求轉移到其他道路（分散策略）第二節(jié)高速公路交通控制與管理1、匝道控制原理35第二節(jié)高速公路交通控制與管理2、匝道控制的條件匝道現(xiàn)有條件決定了匝道控制的具體方式及達到預期的控制效果。①有其他具有通行能力的通道供選擇其他平行高速或一般道路、下游出口有可利用的通行能力等。（系統(tǒng)存在余量）②匝道控制空間條件采取延誤策略，匝道控制范圍必須存在足夠的車輛存儲空間。綜合考慮現(xiàn)有控制條件，方能獲得有效的控制，使入口匝道控制達到應有的控制效能。第二節(jié)高速公路交通控制與管理2、匝道控制的條件36第二節(jié)高速公路交通控制與管理3、匝道控制的具體方式方式一：關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。匝道關閉分：永久性關閉；在高峰期以及偶發(fā)性擁擠期短期關閉。第二節(jié)高速公路交通控制與管理3、匝道控制的具體方式37第二節(jié)高速公路交通控制與管理

使用條件：1）由于大霧、大雪等異常天氣，導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達到下游道路容量，而可替換道路上還有足夠的容量可供使用。3）潛在進入高速公路的車輛很少。4）在入口匝道上沒有足夠的停車空間。第二節(jié)高速公路交通控制與管理使用條件：38第二節(jié)高速公路交通控制與管理方式二：入口匝道定時控制控制定時控制是指根據(jù)歷史情況的調查掌握交通流的統(tǒng)計情況，把一天劃分為若干時段。假定每個時段內(nèi)，交通流狀況基本不變，以此作為依據(jù)來確定每個時段內(nèi)一組不變的入口調節(jié)率，使某項性能指標最優(yōu)。第二節(jié)高速公路交通控制與管理方式二：入口匝道定時控制控制39第二節(jié)高速公路交通控制與管理第二節(jié)高速公路交通控制與管理40第二節(jié)高速公路交通控制與管理

在定時控制系統(tǒng)中，匝道信號以固定的周期運行，周期中紅黃綠信號的配時取決于所使用的調節(jié)形式是單車調節(jié)還是車隊調節(jié)。（1）單車調節(jié)匝道調節(jié)信號配時規(guī)定在每個綠燈時段只允許放一輛車進入高速公路。（2）車隊調節(jié)當要求調節(jié)率大于900veh/h時，必須采用每周期允許兩輛或兩輛以上的車輛進入高速公路，稱這種方式為車隊調節(jié)方式。第二節(jié)高速公路交通控制與管理在定時控制系統(tǒng)中，匝41第二節(jié)高速公路交通控制與管理匝道調節(jié)率r(veh/h)的計算公式為

r=qc-qd

qc(veh/h)為匝道下游容量;qd(veh/h)為匝道上游交通需求。匝道調節(jié)周期長度C(s)為n為每個調節(jié)周期允許進入的車輛數(shù)，n=1，2，3。第二節(jié)高速公路交通控制與管理匝道調節(jié)率r(veh/h)的42第二節(jié)高速公路交通控制與管理匝道調節(jié)率r還要受下列條件約束：d(veh/h)--匝道到達率T（h）--時段長度PMAX--匝道上允許的最大排隊車輛數(shù)P0--匝道上初始排隊車輛數(shù)Rmin--調節(jié)率下限值，一般取180veh/hRmax--調節(jié)率上限值，單車調節(jié)900veh/h，車隊調節(jié)為1100veh/h。第二節(jié)高速公路交通控制與管理匝道調節(jié)率r還要受下列條件約43第二節(jié)高速公路交通控制與管理第一個約束：左邊表示防止匝道堵塞，右邊表示防止調節(jié)失去意義。第二個約束：rmin一般取180輛每小時，和信號燈最大周期有關；rmax一般取900輛每小時（單車）或者1100量每小時（車隊），和信號燈最小周期有關。第二節(jié)高速公路交通控制與管理第一個約束：左邊表示防止匝道44第二節(jié)高速公路交通控制與管理方式三：入口匝道感應控制以交通量實時檢測數(shù)據(jù)為依據(jù)來確定匝道調節(jié)率，因而能響應交通流的隨機變化。

感應控制方法：（1）交通量一通行能力差額控制（2）占有率控制第二節(jié)高速公路交通控制與管理方式三：入口匝道感應控制45第二節(jié)高速公路交通控制與管理第二節(jié)高速公路交通控制與管理46第二節(jié)高速公路交通控制與管理方式四：匯合/交匯控制匯合控制是一種微觀控制方法，以安全為控制原則。匯合控制方法是當檢測到外側車道車流間隙長度不小于可插車間隙時，才允許匝道車輛進入高速公路，這樣能保證匝道車輛及時安全匯入高速公路車流中。檢測高速公路上的可插間隙估計這個可插間隙到達入口匝道匯合點的時間引導匝道車輛進入這個可插間隙第二節(jié)高速公路交通控制與管理方式四：匯合/交匯控制檢測47交通安全管理概述課件48第二節(jié)高速公路交通控制與管理第二節(jié)高速公路交通控制與管理4903通道控制PartThree03通道控制PartThree50第二節(jié)高速公路交通控制與管理三：通道控制通道控制的對象是由高速公路、側道和其他平行干道所組成的通道系統(tǒng)上的交通流。高速公路通道系統(tǒng)由高速公路、匝道以及與高速公路相關的側道、干道、城市街道等組成。高速公路通道控制就是對通道系統(tǒng)交通流進行協(xié)調、管理、誘導和警告。基本原理是監(jiān)測通道系統(tǒng)中所有道路及交叉口，將超載道路上的交通轉移到通行能力尚有剩余的道路上去。第二節(jié)高速公路交通控制與管理三：通道控制51第二節(jié)高速公路交通控制與管理第二節(jié)高速公路交通控制與管理52按控制功能分，通道控制系統(tǒng)可由下列設備組成1提供通道系統(tǒng)內(nèi)各道路運行情況實時信息的檢測系統(tǒng)2對上述信息進行處理，在此基礎上做出控制決策的中心控制設備3執(zhí)行控制策略的外場控制設備4連接檢測設備、中心控制設備、外場控制設備及車載設備的通信系統(tǒng)第二節(jié)高速公路交通控制與管理按控制功能分，通道控制系統(tǒng)可由下列設備組成1提供通道系統(tǒng)內(nèi)各53作業(yè)簡述交通量Q、密度K和速度V三者的關系。請畫出入口匝道定時控制系統(tǒng)的構成圖。作業(yè)簡述交通量Q、密度K和速度V三者的關系。54高速公路運營管理學習情景五：認識高速公路安全管理高速公路運營管理學習情景五：55教學目的理解交通管理的概念、意義、特點；熟悉交通控制與管理系統(tǒng)的組成，交通事故的特點；掌握交通流及其特征，交通管制的內(nèi)容;高速公路交通事故的原因分析。教學目的理解交通管理的概念、意義、特點；56010203目錄概述高速公路交通控制與管理高速公路交通安全管理010203目錄概述高速公路交通控制與管理高速公路交通安全管57第一節(jié)概述一、交通安全管理概念高速公路的交通管理是對高速公路的車流按有關規(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。它包括交通控制與管理、交通事故安全管理兩大方面。第一節(jié)概述一、交通安全管理概念58第一節(jié)概述二、交通安全管理的任務（1）經(jīng)常進行交通巡邏、檢查，發(fā)現(xiàn)高速公路上出現(xiàn)問題，及時向中心控制室報告信息。（2）當發(fā)生交通事故時，按中心控制室排除事故指令，及時趕赴現(xiàn)場疏導交通、處理交通事故，進行事故勘察、調查，和消防部門一起進行救援、救護、救災，配合路政部門清障保通，參與有關行政訴訟和法事處理，依法履行“治安管理處罰”職權。第一節(jié)概述二、交通安全管理的任務59第一節(jié)概述二、交通安全管理的任務（3）參與交通控制與管理，對不良氣候條件的交通進行控制和限制；對交通擁擠問題，采取必要措施。（4）糾正交通違章，負責交通執(zhí)法，協(xié)助高速公路收費工作，協(xié)助通訊、監(jiān)控、收費等部門進行治安管理。（5）對高速公路行車安全進行宣傳、教育，對違章司機進行培訓和處罰。第一節(jié)概述二、交通安全管理的任務60第一節(jié)概述二、高速公路的交通流概念及特征1．有關概念（1）交通量：單位時間內(nèi)通過公路某橫斷面的車輛數(shù)稱為交通量或流量，單位為輛／h。（2）車輛速度：單位時間內(nèi)車輛運行的距離稱為速度。（3）交通密度：指單位路段的車輛數(shù)，也可以用路段上所有車輛的長度總和與路段長度的比率（即車道占用率）來表示。第一節(jié)概述二、高速公路的交通流概念及特征61第一節(jié)概述（4）交通量、密度和速度的關系速度V和密度K的關系：V＝A-BK式中：A、B為常數(shù)。第一節(jié)概述（4）交通量、密度和速度的關系62第一節(jié)概述（4）交通量、密度和速度的關系交通量Q和密度K的關系：Q＝(A-B)K；K≤KM的點，表示不擁擠情況；K>KM的點，表示擁擠情況。第一節(jié)概述（4）交通量、密度和速度的關系63第一節(jié)概述（4）交通量、密度和速度的關系交通量Q和速度V的關系：Q＝V(A-1)／B＝(AV-V)/B。上部為不擁擠部分，Q↑,V↓直到Q=Qm，V=Vm為止；下部分為擁擠部分：Q↓,V↓直到Q=0，V=0為止；第一節(jié)概述（4）交通量、密度和速度的關系64第一節(jié)概述二、高速公路的交通流概念及特征2．高速公路的交通流特征（1）速度—密度—流量特征①自由行駛狀態(tài)：車速為80～l00km／h，車輛密度不大于每公里約25輛，車流量不大于每分鐘30輛。②不穩(wěn)定狀態(tài)：車速為40～80km／h。車輛密度每公里為25～40輛，車流量每分鐘約為30～40輛。③擁擠阻塞狀態(tài)：車速小于40km/h，密度大于每公里45輛，車流量每分鐘低于30輛。第一節(jié)概述二、高速公路的交通流概念及特征65第一節(jié)概述（2）車輛跟蹤特征①當Q＝20輛／min時，約有一半的車輛車頭間距不大于2s，即處于跟蹤行駛狀態(tài)。②當Q＞30輛／min時，路上85％的車輛處于跟蹤行駛狀態(tài)。③當Q≥40輛／min時，車輛都處跟蹤行駛狀態(tài)。第一節(jié)概述（2）車輛跟蹤特征66第一節(jié)概述（3）車道分布特征單向雙車道，平均每條車道的飽和狀態(tài)流量為1950輛/h；各方向為3～4條車道時，每車道的飽和流量為1750～1850輛/h；單向三車道時，關閉一條，通行能力下降50％，關閉兩條，通行能力僅為三車道的31％。第一節(jié)概述（3）車道分布特征67第一節(jié)概述三、高速公路交通擁擠與阻塞在理想條件下，高速公路每車道的通行能力大約為1800輛／h。當交通需求超過這一數(shù)值時，就會發(fā)展為瓶頸，從而發(fā)生經(jīng)常性阻塞、擁擠。當路上發(fā)生交通事故、車輛事故、貨物掉落、不利氣候條件或其他有害事件，則可引起非經(jīng)常性阻塞。要解決擁擠或阻塞，必須充分利用高速公路交通控制系統(tǒng)，借助交通管制手段，合理地分配、疏散、限制交通流。第一節(jié)概述三、高速公路交通擁擠與阻塞68第一節(jié)概述四、高速公路交通控制方式1．主線控制，控制的目的主要在于保證最佳車流速度，防止撞車事故，提高通行能力有限的道路的使用效果。（如：限制車道使用；開辟交通走廊；可逆車道等。）2．進口及出口控制，進口控制是將可能引起主線阻塞的車流封閉在入口之前，出口控制是利用出口迅速疏導已經(jīng)發(fā)生的阻塞。3．交通走廊控制，即將高速公路與周圍疏散道路、街道實行綜合控制，利用各種信號提供設施誘導車流方向，提供優(yōu)化路線，從而形成交通走廊，使交通走廊的通行能力與交通需要之間達到最優(yōu)平衡。4．其他輔助控制措施。第一節(jié)概述四、高速公路交通控制方式69第二節(jié)高速公路交通控制與管理高速公路主要存在的交通問題：

交通安全和交通擁堵問題。第二節(jié)高速公路交通控制與管理高速公路主要存在的交通問題701.交通需求超過容量2.不受限制的入口匝道3.出口匝道排隊4.收費站收費交通擁擠的分類運行因素

幾何因素

1.車道減少2.交織路段短3.道路橫斷面窄4.標志短缺5.視線不良6.互通式立交不合標準1.事件和交通事故2.不利的氣候條件3.作業(yè)區(qū)影響市區(qū)高速公路最常見的偶發(fā)性問題

常發(fā)性交通擁擠偶發(fā)性交通擁擠第二節(jié)高速公路交通控制與管理

交通擁擠的分類1.交通需求超過容量交通擁擠的分類運行因素幾何因素1.車71駕駛員的判斷錯誤公路的幾何特征交通量增大車輛故障交通流的相互作用險惡的氣候條件駕駛員不熟悉高速公路駕駛方法2）交通安全問題第二節(jié)高速公路交通控制與管理

常見交通安全問題駕駛員的公路的交通量車輛故障交通流的險惡的駕駛員不熟2）交通72第二節(jié)高速公路交通控制與管理解決高速公路交通問題的方法：有兩種方案可供選擇：1、新建高速公路或在原有線路上附加支線，但成本很高。2、對高速公路上的交通運行進行控制，成本僅占公路全部投資的5%～10%。第二節(jié)高速公路交通控制與管理解決高速公路交通問題的方法：73偶發(fā)性交通問題控制策略：消除或防止引起事件的原因，管理好事件鄰近地段的交通需求，并使高速公路盡快恢復到正常服務水平。監(jiān)視系統(tǒng)事件服務系統(tǒng)駕駛員信息系統(tǒng)第二節(jié)高速公路交通控制與管理偶發(fā)性交通問題控制策略：監(jiān)視系統(tǒng)事件服務系統(tǒng)駕駛員信息系統(tǒng)第74控制交通需求控制通過幾何改善來提高通行能力管理旅行需求主要技術：1、入口匝道控制2、高速公路干道控制3、優(yōu)先通行權控制4、通道控制常發(fā)性交通問題的控制策略第二節(jié)高速公路交通控制與管理控制交通需求控制通過幾何改善來提高通行能力管理旅行需求主要技7501主線控制PartOne01主線控制PartOne76一、主線控制實現(xiàn)目標的基本原理：依據(jù)交通流模型判斷交通流運行狀態(tài)

確定控制目標狀態(tài)值及控制方法，使交通流趨于目標狀態(tài)由統(tǒng)計資料或采用交通感應方法獲得當前交通流狀態(tài)變量值第二節(jié)高速公路交通控制與管理一、主線控制依據(jù)交通確定控制目由統(tǒng)計資77第二節(jié)高速公路交通控制與管理一、主線控制我國主線控制目前多用于交通量大的主要干線。正常情況下高速公路營運更傾向管理，交通參與者按需行駛以便于充分發(fā)揮道路的效率，但交通出現(xiàn)異常（事故、飽和擁堵）時必須加以嚴格限制。維持自然狀態(tài)嚴格限制與管理適時控制矛盾引導建議提示警告誘導限制第二節(jié)高速公路交通控制與管理一、主線控制維持自然嚴格限制78第二節(jié)高速公路交通控制與管理一、主線控制1、警告、誘導、限速警告、誘導、限速是主線控制體系最基本的控制手段，在出現(xiàn)交通異常時將發(fā)揮以下作用：

●及時發(fā)現(xiàn)交通異常（事故、飽和、氣候）

●處理并反饋控制指令（救援、清理、疏通）

●防止交通事故和二次事故實現(xiàn)有效控制的前提：

●適時、自動、準確采集主線交通信息

●及時處理并正確判斷第二節(jié)高速公路交通控制與管理一、主線控制79第二節(jié)高速公路交通控制與管理1、警告、誘導、限速主要設備：沿線分布的各類車輛檢測器采集的信息：交通量、車速、車流密度等檢測點分布：按需要密布，常規(guī)距離300～800米第二節(jié)高速公路交通控制與管理1、警告、誘導、限速80第二節(jié)高速公路交通控制與管理2、主線車速誘導基本原理在道路交通量接近飽和時，用限制行車速度來穩(wěn)定主線上交通流量。交通量——速度關系曲線交通量接近飽和時要通過提高行車速度來解決。第二節(jié)高速公路交通控制與管理2、主線車速誘導交通量——速81第二節(jié)高速公路交通控制與管理2、主線車速誘導關鍵數(shù)據(jù)車速誘導的重要依據(jù)是安全車頭間距。道路上實際車頭間距可由檢測系統(tǒng)采集的交通量信息經(jīng)處理獲得。交通量車速車流密度安全車頭間距實際車頭間距實際測量當時最佳行車速度實施車速誘導對比第二節(jié)高速公路交通控制與管理2、主線車速誘導交通量安全實82第二節(jié)高速公路交通控制與管理2、主線車速誘導設施設置為獲得相關交通參數(shù)，在控制路段應密布車輛檢測器，每個車道上設置信息發(fā)布裝置，并在有條件的路段安裝閉路電視?！褴囕v檢測器間距：500～800mm●信息發(fā)布裝置間距：1000～1500mm●閉路電視：特殊地點第二節(jié)高速公路交通控制與管理2、主線車速誘導83第二節(jié)高速公路交通控制與管理3、特殊路段控制道路特殊情況主要針對環(huán)境和氣候：地形、路面、道路設計參數(shù)等事故多發(fā)的地點，以及大霧路段、冰凍路段、可能污染路段等：

設置固定限速標志、雷達測速裝置等。目前高速公路對氣候狀況的檢測和控制尚無很好的辦法，條件允許的情況下通常是增加特殊路段可變交通標志的安裝密度。第二節(jié)高速公路交通控制與管理3、特殊路段控制84第二節(jié)高速公路交通控制與管理4、可逆車道控制城市道路、高速公路、城市高架路等的結合部，由于交通流量隨時間發(fā)生規(guī)律性的方向變化所實施的一種交通控制。①道路變向控制條件：高速公路、快速路、高架路等與城市干線連接的路段，由于統(tǒng)一的作息時間，導致單向交通高峰（3：7以上）。第二節(jié)高速公路交通控制與管理4、可逆車道控制85第二節(jié)高速公路交通控制與管理4、可逆車道控制②瓶頸路段變道實例

第二節(jié)高速公路交通控制與管理4、可逆車道控制8602匝道控制PartTwo02匝道控制PartTwo87第二節(jié)高速公路交通控制與管理二、匝道控制通過對高速公路入口匝道的控制，用以輔助主線控制的有效實施。

當?shù)缆方煌口呌陲柡蜁r，主道上將隨機出現(xiàn)不同程度的交通阻塞，此時只有通過控制各匝道入口車輛數(shù)進行調節(jié)和控制，必要時關閉匝道入口。（此時主線控制本身已無法解決）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。第二節(jié)高速公路交通控制與管理二、匝道控制88第二節(jié)高速公路交通控制與管理1、匝道控制原理原理及策略

●主線上造成的延誤轉移到匝道入口（延遲策略）

●過量的交通需求轉移到其他道路（分散策略）第二節(jié)高速公路交通控制與管理1、匝道控制原理89第二節(jié)高速公路交通控制與管理2、匝道控制的條件匝道現(xiàn)有條件決定了匝道控制的具體方式及達到預期的控制效果。①有其他具有通行能力的通道供選擇其他平行高速或一般道路、下游出口有可利用的通行能力等。（系統(tǒng)存在余量）②匝道控制空間條件采取延誤策略，匝道控制范圍必須存在足夠的車輛存儲空間。綜合考慮現(xiàn)有控制條件，方能獲得有效的控制，使入口匝道控制達到應有的控制效能。第二節(jié)高速公路交通控制與管理2、匝道控制的條件90第二節(jié)高速公路交通控制與管理3、匝道控制的具體方式方式一：關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。匝道關閉分：永久性關閉；在高峰期以及偶發(fā)性擁擠期短期關閉。第二節(jié)高速公路交通控制與管理3、匝道控制的具體方式91第二節(jié)高速公路交通控制與管理

使用條件：1）由于大霧、大雪等異常天氣，導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達到下游道路容量，而可替換道路上還有足夠的容量可供使用。3）潛在進入高速公路的車輛很少。4）在入口匝道上沒有足夠的停車空間。第二節(jié)高速公路交通控制與管理使用條件：92第二節(jié)高速公路交通控制與管理方式二：入口匝道定時控制控制定時控制是指根據(jù)歷史情況的調查掌握交通流的統(tǒng)計情況，把一天劃分為若干時段。假定每個時段內(nèi)，交通流狀況基本不變，以此作為依據(jù)來確定每個時段內(nèi)一組不變的入口調節(jié)率，使某項性能指標最優(yōu)。第二節(jié)高速公路交通控制與管理方式二：入口匝道定時控制控制93第二節(jié)高速公路交通控制與管理第二節(jié)高速公路交通控制與管理94第二節(jié)高速公路交通控制與管理

在定時控制系統(tǒng)中，匝道信號以固定的周期運行，周期中紅黃綠信號的配時取決于所使用的調節(jié)形式是單車調節(jié)還是車隊調節(jié)。（1）單車調節(jié)匝道調節(jié)信號配時規(guī)定在每個綠燈時段只允許放一輛車進入高速公路。（2）車隊調節(jié)當要求調節(jié)率大于900veh/h時，必須采用每周期允許兩輛或兩輛以上的車輛進入高速公路，稱這種方式為車隊調節(jié)方式。第二節(jié)高速公路交通控制與管理在定時控制系統(tǒng)中，匝95第二節(jié)高速公路交通控制與管理匝道調節(jié)率r(veh/h)的計算公式為

r=qc