高速公路交通控制對策及發展方向

蘇文博

(呼蘭養路總段呼蘭段，黑龍江 呼蘭 150500)

高速公路交通控制對策及發展方向

蘇文博

(呼蘭養路總段呼蘭段，黑龍江 呼蘭 150500)

伴隨我國整體經濟實力的提升，交通流量和交通擁擠以及交通事故都呈現出明顯的上升趨勢。在此情況下，高速公路的發展面臨著非常嚴峻的形勢，必須要采用更加科學的管理與控制方法，才能有效的提升高速公路的利用率。主要從入口匝道與主線兩個角度論述了高速公路交通控制的對策，然后對其發展方向進行了深入的探討。

高速公路；交通控制；對策；發展方向

1 入口匝道的控制對策

1.1 關閉控制

如果入口匝道波動較為嚴重，對其進行關閉控制，能夠發揮一定的調節作用，但是相對來說，其限制性比較大，靈活性比較小，如果在使用過程中出現操作不當等情況，則無法促進高速公路通行能力的提升，還很有可能造成替代線路負荷的增加。所以，關閉控制的方式具有一定的適用條件，只能在特定情況下采用這種措施。

1.2 定時控制

定時控制是一種比較簡單的控制匝道的方法，其選擇調節率主要依據的是實際需求與歷史需求的關系，是一種相對來說較為機械的調節方法。定時控制方法的運用要結合高速公路主線的交通流與匯合流以及匝道上交通流的觀測值，并以此為基礎確定信號的周期，以平衡高速公路的通行能力。采用定時控制的方式，匝道運行信號的周期是固定的，周期中信號的配時由調節形式所決定，通常有單車與車隊調節兩種方式。

1.3 感應控制

在應用定時調節的方法來控制交通量時，無法適應上游交通量需求的變化。因此，可以采用感應控制的方式來對入口匝道的交通量進行調節。運用這種方法使得調解率的確定不再取決于以往的觀測值，而主要是受到現場觀測交通數據的影響，也就是說調解率的確定主要是以實時交通量的檢測數據為基礎，所以能夠對隨機變化的交通量進行響應。

1.4 模糊控制

高速公路交通系統控制的難點在于其隨機性與復雜性，很難用準確的數學模型對其進行描述。國內外進行的相關研究也對此提出了多種控制算法。交通系統的情況比較復雜，單憑數學模型很難做到準確的反映其真實的情況，最重要的是，算法本身復雜性非常高。因此，種種情況使得交通控制系統取得的效果非常的有限。而模糊控制方法徹底擺脫了精確數學模型的限制，并且能夠合理的利用人的控制經驗，實現對人腦思維的模仿。通過模糊運算方法，來促進定性與定量的統一，大大提升了高速公路匝道車輛匯入主線的實時性與有效性。

2 主線的控制對策

2.1 可變限速控制

在高速干道上，設置可變車速情報的標志，對行駛司機進行警告和引導，使其按照交通指示，以建議的速度行駛，并保持車速平穩，進而能夠有效提升瓶頸路段通行車輛的能力。

2.2 可逆車道控制

在高速公路主線上，由于高峰期交通量在方向方面經常會呈現出較大的不平衡，可以采用可逆車道的控制方法，依據交通量對車道方向隨時進行調整，維持方向平衡。

2.3 車道封閉控制

在高速公路上經常會看到亮綠色的垂直箭頭，也會看到紅色的“X”箭頭，即為車道通行與封閉的標志。可以通行時，指示標志為綠色垂直箭頭，而如果由于車道養護等需要，則指示標志為紅色“X”箭頭。在交通量處于高速干道通行能力之下時，這種控制方法相對而言最為有效。

3 高速公路交通控制的發展方向

3.1 交通控制系統智能化

自動控制理論是一門綜合性的新興學科，交通控制系統伴隨自動控制理論的發展也取得了很大的進步。交通控制系統綜合運用了自動控制理論和檢測以及通信與視頻技術等，其中與自動控制理論的關系最為密切。在其影響下，交通控制系統在今后將從定時控制方式等朝著智能控制的方式發展，智能化水平將不斷提升。具體的說，在進行交通控制的過程中，不僅需要數學模型與計算機仿真等技術，更加需要人的參與，才能取得最好的控制效果，也就是智能化的交通控制方式。

當前時期，很多學者都對智能交通控制的策略進行了研究。雖然該控制理論目前還處于初級階段，但已有的研究結論表明，智能控制是對現有交通問題進行解決的最為有效的途徑，同時也有助于促進智能控制理論的進步與發展。在未來，智能交通控制系統，將以變結構智能控制和神經元網絡控制為主，這兩種系統各有自身的運用優勢。就變結構智能控制系統而言，其具有三個層次，分別為控制級與協調級以及組織級。控制級的功能主要是對交通模式的識別，并且對數學模型進行實時的選擇，最后對性能指標進行優化與計算等，以此來對匝道控制的規律進行確定，協調級主要是通過在線學習的方式，對各匝道控制器的協調向量進行確定，并且將協調向量和預報信息傳輸給控制級，同時還要接受另外兩級的信息。

3.2 交通控制系統“動”“靜”結合

高速公路如果單純采用靜態控制方法，很難取得理想的控制效果，在緊急情況下，控制系統很難適應。動態控制雖然適應能力比較強，但是需要應用的設備較多，并且比較復雜。所以，在未來，交通控制系統必然是靜態控制與動態預報相結合的控制方式。我國目前高速公路的設計能力在交通量之上，道路本身具有較強的調節能力。在對匝道進行控制時，靜態控制的方法雖然簡單，但與交通量預報相結合以后，與我國高速公路的控制現狀非常適應。通過改進傳入的靜態控制方法，可以有效提升控制算法的性能及其適應力。總的來說，動靜結合的控制方法對我國未來高速公路交通控制具有非常大的應用價值。

4 結 語

主要從入口匝道與主線兩個方面，對高速公路交通控制的對策進行了分析，并且對未來的發展方向進行了探討，認為動靜結合與智能化是未來高速公路交通控制的主要發展方向，這兩類控制方法也將對我國高速公路交通控制系統的發展發揮出巨大的促進作用。

[1] 田旭旺, 張代勝. 高速公路交通控制策略分析[J]. 公路交通科技:應用技術版，2008，(10):185-187.

[2] 徐琛. 基于自適應模糊控制及主線控制的高速公路交通控制研究[D]. 東南大學，2010.

U415.1

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1008-3383(2017)10-0214-02

2017-05-06