道路車流量管理控制系統設計

熊建平

（浙江吉利控股集團有限公司，浙江杭州 310051）

0 引言

目前城市車輛保有量越來越大，道路交通壓力也越來越大，城市道路交通堵塞嚴重。不管采用何種道路交通模式，道路的通行能力都是有限的，當車流量處于超負荷狀態時，容易發生交通事故和交通堵塞，同時道路通行效率將大幅下降。隨著將來車輛不間斷通行模式的產生，就需要一種新的相關交通管理控制技術，特別是對道路上的車流量進行管理和控制的技術，對道路上的車流量進行管理和控制是保障道路交通暢通的最主要手段。

1 道路車流量管理控制系統的構成和布置

該系統包括道路車流量監測裝置、道路預警信號裝置、違規抓拍裝置、計算機控制系統、周邊道路交通狀況顯示牌等設施，如圖1所示。

道路車流量監測裝置安裝在道路上，特別是安裝在干道上，道路上每間隔一定距離安裝一個道路車流量監測裝置，間隔距離最好在1 km以內；道路預警信號裝置安裝在道路上和道路入口處，其中安裝在道路上的道路預警信號裝置要優先安裝在道路出口的前方位置；違規抓拍裝置安裝在道路入口處；計算機控制系統安裝在機房；周邊道路交通狀況顯示牌可以安裝在小區、單位、車庫、公共場所、道路上等處。以上設施通過有線或無線的方式相連接。

2 道路車流量管理控制系統的工作原理

安裝在道路上的道路車流量監測裝置負責監測該位置一定長度道路上的即時車速、平均車距等指標，獲取可以判斷該位置車流量狀態的數據，并將相關數據發送給計算機控制系統。

通過設定相關技術參數值，可以將道路車流量狀況劃分為4類：正常狀態以內、超負荷狀態、接近擁堵狀態、擁堵狀態。假設干道正常車速為60～80 km/h，正常車距為40 m以上，那么可以設定技術參數：車速低于60 km/h，同時車距小于40 m為超負荷狀態；車速低于35 km，同時車距小于20 m為接近擁堵狀態；車速低于10 km/h，同時車距小于10 m為擁堵狀態。計算機控制系統或車流量監測裝置根據車流量監測裝置監測到的相關道路的即時車速、平均車距等指標，按照設定的技術參數值即時判定該位置道路的車流量狀況所屬類別，并自動發送不同的指令給后面附近來車道路上的道路預警信號裝置和后面附近來車道路入口處的道路預警信號裝置，使其分別顯示不同的指示信號，該指示信號代表了前方道路的車流量狀況。

道路預警信號裝置根據接收到的指令分別顯示不同指示信號，不同的指示信號不僅表示前方道路的車流量狀況，還代表了相應的指令：當該道路入口處的道路預警信號裝置的指示信號表示前方道路車流量狀況屬于超負荷狀態時，則禁止普通車輛從該道路入口進入該道路，但允許公交、大中客車等特殊車輛從該道路入口進入該道路；當該道路入口處的道路預警信號裝置的指示信號表示前方道路車流量狀況屬于接近擁堵狀態時，則只允許公交車輛從該道路入口進入該道路；當該道路入口處的道路預警信號裝置的指示信號表示前方道路車流量狀況屬于擁堵狀態時，則禁止所有車輛從該道路入口進入該道路；當道路上的道路預警信號裝置發出的指示信號表示前方道路車流量狀況屬于超負荷狀態時，則正在該道路上向前行駛的車輛應考慮是否繞行；當道路上的道路預警信號裝置的指示信號表示前方道路車流量狀況屬于接近擁堵狀態及以上時，則正在該道路上向前行駛的普通車輛必須繞行，只有公交和大中客車還可前行；當道路上的道路預警信號裝置的指示信號表示前方道路車流量狀況屬于擁堵狀態時，則正在該道路上向前行駛的所有車輛必須繞行。

干道的出口包括進入區域道路的出口和進入附近干道的出口，進入附近干道的出口又是附近干道的入口，在進入附近干道的出口處也需要安裝道路預警信號裝置，以控制其他干道的車輛進入，當該道路前方位置車流量處于超負荷狀態，同時該位置進入附近道路的出口處的指示信號也顯示附近道路處于超負荷狀態及以上時，則該道路上的超負荷狀態指示信號需要向后延伸。

安裝在道路入口處的違規抓拍裝置自動根據該處道路預警信號裝置發出的指示信號對相關違規進入車輛進行自動拍照或攝像等記錄，相關數據傳送到計算機控制系統進行處理。

周邊道路交通狀況顯示牌根據從計算機控制系統或周邊道路預警信號裝置或周邊道路車流量監測裝置處獲取來的信息顯示即時的周邊道路車流量狀況。

該系統也可以和汽車導航設備相對接，自動引導汽車行駛；該系統也可以直接或間接和網絡相連接，將獲取到的道路車流量信息發送到網絡上，以供人們查詢。

3 總結與討論

綜上所述，該系統相當于城市道路交通的神經中樞系統，是一個真正的智能化管理系統，通過每時每刻監測各處道路的車流量狀況，發送不同指令自動控制道路入口的車輛進入，使多余的車流量沒有機會開到道路上去，而正在道路上行駛的車輛也會被及時提醒,指引避開車流超負荷或接近擁堵的道路，從而確保道路車流量不超負荷，使得堵車無從發生。

同時該系統保障了公交和大中客車等特殊車輛的優先通行權，確保其能夠全天候自由暢行。而傳統的公交優先模式是采用了公交專用道路，實際上公交專用道路的通行量是很低的，因為公交車輛的流量是非常少的，所以存在著嚴重的資源浪費，同時它也保證不了公交的高效和暢通，因為它無法避免紅綠燈和堵塞。本系統實行的是道路兼容、保障暢通、通行優先的模式。

該系統可以和導航設備相對接，同時通過網絡、顯示牌讓人們隨時隨地能夠了解周邊及其他地方的道路車流量狀況，讓駕乘者能夠主動耐心地等候在家里、車庫里，或工作、休閑場所等地，從而避開通行高峰，是一個最人性化的系統。