探討高速公路工作區合流控制策略介紹與啟示

梁曉榕

（宜昌市夷陵區城市建設項目辦公室　湖北省　宜昌市　443100）

探討高速公路工作區合流控制策略介紹與啟示

梁曉榕

（宜昌市夷陵區城市建設項目辦公室湖北省宜昌市443100）

高速公路中工作區合流車輛的控制是高速公路中管理與控制研究的重要組成部分，對高速公路實現一定規范而科學的設置是實現匝道控制的前提。高速公路的入口合流區由于交通量比較大，并且其道路十分復雜，另一方面也由于車道上的車輛并線行為在一定程度上引起主干線交通流的紊亂，使行車速度降低，并且極易引發交通事故。因此，對高速公路工作區合流控制的研究具有重要的現實意義。

工作區合流；控制策略；介紹

在高速公路的基本路段，由于交通流相對比較穩定，道路曲線的變化也比較小，因此，事故發生的幾率也比較低。在工作合流區，由于交通量較大，道路較為復雜，一些駕駛人駕車行駛在高速公路合流區域內時，變更車道和并線這種行為在一定程度上極易引發危險，而車道變換的類型一方面包括自由車道變換，另一方面是強制性的車道變換。如果想要獲得比較好的駕駛車道時，應該運行一定的自由車道的變換；另外，從加速車道并線匯入主干線的行為是屬于強制性車道變換的行為。

1　對車道的變換進行概述

當車輛有一定的合流需求的時候：①司機應該要根據所觀察的目標車輛的待插入點前后車的車速。②應該對司機合流時的安全可靠性進行一定了解。經過多方面的調查與研究，車速保持一致才能使合流的安全性最大。車道的變換從一些方面來說，是駕駛人為達到自己的駕駛目的，為適應自己的駕駛習慣而轉變當前行駛路線，從而選擇其他車道的駕駛行為，以此實現自己的駕駛意圖。

1.1自由車道的變換

自由車道的變換一方面可以理解為駕駛人為獲得良好的駕駛空間，另一方面也理解為可以達到自身最低的期望速度從而進入車道的變化行為[1]。每個駕駛人都有自己的駕駛習慣以及自身的性格的不同。因此，在行車駕駛過程中，所選擇的換道時機與意圖都不一樣。性格相對沖動的人在相同條件下選擇換道的意圖較為明顯。另外，在車輛行駛的過程中，根據一定的觀察分析，大致可以分為三種自由換道的行為：①在車輛行駛過程中，超越慢車的行為。②在行車時獲得了一定的速度優勢。③駕駛空間增大。

1.2強制性的車道變換

強制性車道的變換行為在一定程度上有強制性規定的目標車道。它指的是受到外界的壓力作用，與個人的喜好、習慣沒有關系。并且是在一些特定的區域內必須做到車道變換的行為。在高速公路的交織區或者是匝道入口的合流、出口的分流以及在城市道中的交叉路口等情況，都是強制性換道的行為表現。因此，當交通條件強迫駕駛人在規定的時間內完成一定的換道行為時，駕駛人應該立即改變自身的駕駛路線或者行為以完成換道。反之，會給駕駛帶來不良的影響。

2　影響并線行為的因素

高速公路合流區的組成部分有三個：入口匝道部分，加速車道以及平行連接的主干線。

車輛的合流可以理解為是兩股單獨車流在同一方向行駛，同時統一的合并成為一股車流的現象[2]。在車輛匯入高速公路的主干線中，首先會經過匝道，然后通過匝道的入口進入加速車道，在加速車道提高車速之后在等待一定的時機加入主干線。由于高速公路的右側是加速車道，是作為一種附加車道，其主要作用為提高車輛的行駛速度。行駛的車輛有匝道進入加速車道之后可以通過更快的速度進入主干線，加速車道可以分為兩種：①平行式；②直接式。當車道與主干線平行時，車輛較多的時候在加速車道上選擇并線的效果更好，并且當車輛需要在加速車道上慢行等待匯入。另一方面，在車輛流量比較少的情況下，直接式加速車道與主干線匝道平順的連接，此時加速車道的效果最好。

為匝道車輛提供一個與主干線合流的機會是合流區域內加速車道的作用之一。合流車輛在加速車道上一方面要加速到合流車速，另一方面還需要利用適當的間隙，在保證安全的前提下匯入主干線。但并線行為也受到多方面因素的影響。

2.1車輛能接受的間隙和主干線車頭的時距

從路權優先的角度，直行行駛的車輛的有限權較高，并線的車輛不能影響正常行駛的車輛。因此，對駕駛人而言，安全的駕車成功的匯入主干線的前提：①要將車速降到最低；②主干線與相鄰車道車輛之間有足夠的車頭時距，并且在并線的車輛能夠接受間隙的范圍之內。③并線的車輛才能得以匯入。反之，等待并線的車輛需要一直的等待良好的并線時間。

2.2車輛的瞬時加速

目標車道的前后車輛加速度也是影響并線車輛操作的主要因素之一。就目標車道的可接受間隙而言，如果其足夠大的話，那么在一定程度可以忽略所受到的加速度的影響。另一方面，當間隙滿足并線操作，但車輛突然加速或者制動的時候會使車輛的瞬間的加速度過大或者過小，這些都能在一定程度上使這時的并線操作行為具有一定的危險性。因此，駕駛人在并線過程中也應該將車輛的瞬時加速度作為必要的考慮因素。

2.3車輛的類型

每個類型的車輛對間隙的可接受范圍不一樣，不同的車輛具有不同的長度質量以及高度。就小型的車量而言，其加速性能較好，并且所需間隙較小，因此，操作完成迅速[3]。而大型車輛由于其自身的質量較大，然后加速性能沒有小型車輛高，并且，所需間隙較大，因此，操作完成較為緩慢。

3　對高速公路工作區合流的研究方法

3.1數據挖掘

數據的挖掘技術指的是在廣泛的數據中發現有用的知識信息科學。并且同時所被挖掘的數據應該具有一定的廣泛性與真實性，有一定的信息價值。在實際中的運用的時候，數據的挖掘技術以模式識別、數據庫、統計學以及人工智能等技術為基礎，是一種決策支持，從而幫助做出決策。

3.2由于合流區與匝道以及高速公路的主線有一定的關聯

因此，車輛運行的狀態受到很多不穩定因素的影響[4]。由于我國大部分高速公路上的交通流量沒有達到飽和的狀態，因此，在一定程度上沒有辦法對合流區內車輛的運行狀況進行監測，為解決這一難點，通過對計算機模擬技術進行研究和分析，得出對合流區進行交通模擬研究的基本原理可以分為以下幾點：

（1）通過將加速車道以及與高速公路、匝道所相連的交通運行作為研究對象也就是建立一定的模擬系統。

（2）系統的輸入，高速公路主線的交通水平、合流區以及匝道的交通狀況的幾何特征。

（3）根據對不同輸入水平下的系統服務水平進行一定的研究，在一定程度上能夠評估交通運行的狀況受到加速車道設置的影響。

（4）根據一定的外部條件對車道長度的設置標準加快確定[5]。

4　結束語

隨著人們生活水平的日益提高，對出行的交通要求也越來越多，但隨著高速公路的不斷發展，高速公路的交通事故率也居高不下。所以，人們對高速公路的行車安全有了更多的關注。高速公路的合流區作為車輛進入高速公路的主要路段，由于與主線的銜接存在很多方面不穩定的因素。例如，大量合流、交織交通等行為。尤其是幾年來，已經成為高速公路通行能力的難點路段。因此，對高速公路的合流區的行車流量進行一定的分析，能夠在一定程度上掌握合流區的流量變化規律，從而能夠使與其相關的計劃，以及管控工作能夠得到有效的展開。

[1]袁中.高速公路合流區車輛運行模擬與評價研究[D].合肥工業大學，2004（09）：24.

[2]劉志瑋.高速公路合流區交通模擬與評價研究[D].西北工業大學，2004 （05）：32.

[3]顏艷霞.分合流區與匝道通行能力協調分析[D].東南大學，2007（15）：44.

[4]趙曉雷.公路改擴建作業區交通安全分析與設施設置研究[D].哈爾濱工業大學，2007（22）：33.

[5]汪正勇.高速公路合流區上下游交通流量特性分析及預測研究[D].重慶大學，2014（45）：15.

U491

A

1673-0038（2015）17-0204-02

2015-4-5

梁曉榕（1975-），女，湖北宜昌人，工程師，本科，從事施工管理、工程造價工作。