淺談高速公路交通控制的特點和方法

隨著我國高速公路的迅速發展，高速公路的交通控制成為保證車輛能高速、安全運行的必要條件。高速公路由于具有投資大、通行能力強和車速快等特點，其交通控制的好壞對于運輸效益有直接的影響。若控制設施和控制方法與此不相適應，則即使按高速公路的標準進行建設，也無法達到預期的效果，甚至造成交通事故層出不窮，生命財產受到重大損失，因此高速公路的交通控制就顯得尤為重要。下面筆者就高速公路交通控制的特點和方法做一簡要探討。

1 高速公路交通控制的特點

高速公路交通控制的特點在正常情況下和緊急情況下是不同的。在正常情況下是為了預防自然阻塞；而在緊急情況時則以解除事故阻塞為目標。正常情況下為了預防自然阻塞，當交通量超過道路通行能力時，就實行控制，禁止車輛駛入高速公路；而在發生交通事故等緊急情況時，為了迅速解除由此產生的阻塞，則實行控制駛出，禁止駛入的措施，以此來維持高速公路行車的順利；另外，隨著高速公路的運行，有時候會對周圍環境造成影響和損害，因此為了保護環境，應在交通情況對環境和人類造成危害時，實施交通控制。這種情況一般較為少見。

1.1高速公路交通控制的方法

高速公路是以匝道處的控制為中心，即出入口處的控制來實現交通控制。經驗表明，高速公路的交通應該要有一個最佳的密度和車速，低于此車速就容易造成時停時開的不穩定車流，大大的浪費運行時間，并容易導致交通事故。而出入口控制則可以保證車速-密度-間距的最佳組合。

那么如何來實現高速公路匝道處交通流量的控制呢？一般采用監控系統來實現控制。即使用設置在匝道上和鄰近道路系統上的車輛傳感器和監視系統，將道路運輸狀況、路面、天氣狀況和設備工作狀況等參數進行實時觀察和測量，并通過運輸系統傳送到交通管理中心控制室，再由計算機或監控員實時處理系統的各種數據，按一定的模式進行分析、判斷和決策，然后將信息傳送至路上的駕駛員信息系統、和匝道口控制設備，以此來獲得車速-密度-間距的最佳組合。

1.2 監控系統的組成和作用

通過監控系統的工作方法我們不難看出監控系統主要由控制系統、監視系統、信息系統、運輸系統、控制中心和顯示系統5個部分組成。

1.3 控制系統

控制系統又分為主線控制、駛出匝道控制、駛入匝道控制。

1.3.1 主線控制。高速公路主線控制包括車速控制和車道封閉控制兩部分。其中車速控制是指在主線上設置門架式或立柱式的可變速標志。標志間隔在城市地區為1km，在鄉村地區為3km為宜。當前方路段由于事故、維修等原因而發生車輛擁堵時，可變速標志根據時間-空間關系，指示汽車駕駛者采用不同的車速，實現車速的均勻變化，避免追尾事故。采用這種方法一般可使交通事故降低18~50%；而車道封閉控制是采用設置標志的方法來進行控制，通常在每一車道上顯示垂直向下的綠色箭頭↓，當某一車道前方由于事故或維修而受阻時，則該車道上面的綠色箭頭顯示，將改變為紅色的叉形（顯示×），表示該車道關閉，這種標志被認為是高速公路必需的一種措施。

1.3.2 駛出匝道控制。駛出匝道控制并非是一種很有效的手段，唯一的好處是可以減少交織，解除接近主線交叉口處的擁堵，但這將以犧牲主線安全為代價，可能造成追尾事故的發生。因此在一般情況下要謹慎采用。

1.3.3 進口匝道控制。其基本目的是減少主線上所有車輛的行程時間，消除或減少匝道車輛與主線車輛在交匯過程中的沖突和事故。由于減少了車輛的匯入及干擾，實現了交通流平順的目標。進口匝道控制主要有以下四種控制型式：①關閉匝道：當互通式立交間彼此非常接近，交織問題嚴重，且附近有可供通行的道路時，可采用關閉匝道的的辦法。但這種方法容易引起公眾的不滿，所以一般不予采用；②定時調節：這是最簡單而有效的控制方法，即通過定時調節關閉時間，來限制進入高速主線的交通量，從而改善主線上的交通狀況，來保證行駛車輛的安全；③獨立的交通感應調節控制：通過埋設在高速主線、匝道和匯合區的各種檢測器測得各種交通參數。然后根據這些不同的交通參數調整信號配對進行控制；④整體系統的運行調節：在一系列匝道集中考慮的情況下，根據交通量和通行能力的情況進行調節。這種控制方法考慮的是整個系統而不僅僅是限于直接的上游和下游的匝道。其優點可兼顧整個系統。

2 監視系統

監視系統的主要目的，就是要盡快發現各處道路的通行狀況和偶然事故，以便采取有效措施，迅速消除可能發生的問題。監視作為獲悉偶然事件的一種手段時，能幫助管理人員迅速采取行動，這種行動措施包括有：在發生偶然事件后，提供緊急服務（如消防、救護等）；在車輛發生故障的情況下，提供修理服備；在偶然事件可能影響的范圍內，為汽車駕駛人提供信息服務等。目前我國高速公路的交通監視主要采用檢測器監視，即通過電子監視來探測偶然事件，要求在高速公路上安裝大量檢測器，以檢測器與中心監控室相接，可查知公路上是否發生事故。此外其它監視方法還有工業電視、航空監視、電話系統、援助合作系統、無線電發報機、警察和公路巡邏車等。

3 信息系統

信息系統也稱為情報系統，它是通過一次或多次感覺傳遞給駕駛員，使用最多的是視覺和聽覺傳遞。傳遞信息的基本原則是越重要的信息，應給予越多的傳遞機會。避免使用過多的信息減弱接受效果，而且應該提前給出信息，使汽車駕駛員提前有所準備。另外傳遞出去的信息應保證能及時通知到駕駛員，并使他感興趣。常用的信息系統有可變信息系統、汽車內顯示裝置和無線電系統等。

4 運輸系統

運輸系統是控制設備的原始交通信息收集和控制指令發送至終端的通道。其類型根據傳輸距離的不同分為：直達電纜、有線電話、無線電和微波方式等。

5 控制中心和顯示系統

控制中心是自動交通控制系統的心臟，它大多數時候是一臺電子計算機。可以分析處理檢測器的信息，控制信號和可變信息標志，為顯示和記錄設備提供信息數據。而中心顯示則是一個大地圖，它可以直觀地表示系統運行的狀況，在控制地區的地圖上顯示出道路交通的運行情況。

5.1 我國的交通控制現狀

綜上所述，交通控制主要是解決公路運營中的兩個主要問題，即擁擠和安全。我國自行研制的交通工程LED顯示系統，可以在任何惡劣的氣候條件下，保障高速行車安全，從而避免在高速公路上造成擁堵和交通事故的發生。它是在高速公路上安裝可預覽屏，在日夜任何情況（包括大霧天氣）下顯示清晰可辨的信息，并提出最佳行駛路線和行車速度。總之，汽車和道路的智能化控制和管理可以節約時間和費用，減少交通事故，提高人們的社會生活質量，它將成為未來交通運輸體系的發展趨勢。

作者簡介：

張楊林，山西省石樓縣人。1973年生。工程師。工作單位：山西省公路局呂梁分局