考慮車輛性能差異的高速路施工區層級限速措施

楊 迪， 徐 進,2*

(1.重慶交通大學交通運輸學院， 重慶 400074； 2.山區復雜道路環境“人-車-路”協同與安全重慶市重點實驗室, 重慶 400074)

隨著交通運輸業的不斷發展，中國高速公路里程不斷增加，已基本實現城鄉之間的高速連通，目前中國高速公路的里程位居世界第一。在交通運輸業蓬勃發展的同時，也伴隨著道路的磨損和設備的老化，中國早期修建的一些高速公路已經逐步進入養護期，甚至是大修階段[1]。為保證高速公路的正常運行，就必須定期進行公路養護，在施工養護期間就需要對高速公路進行施工圍堵。通常情況下，高速公路施工區的限制車速遠低于正常運行車速，從而成為高速公路的瓶頸，嚴重影響到該路段的通行能力，造成交通擁堵，甚至會引發嚴重的交通事故。因此對高速公路施工區的速度管理策略進行研究就顯得至關重要。

中外學者對高速公路施工區安全管理進行了大量研究，近年來對施工區車速控制策略的研究主要集中在可變限速(variable speed-limit, VSL)控制策略[2]、車聯網(cellular vehicle, CV)技術以及限速標志設置方面。范東凱等[3]研究了城市道路當前減速措施的實際應用效果，發現電子執法設施對道路限速控制效果最為明顯，超速比約占3.2%；賈興利等[4]研究了高速公路施工區半幅封閉情況下的限速標志效能，提出了交通標志效能檢測實驗方案和分階限速方案；陳凱等[5]研究了駕駛員的自適應機制，并通過模型仿真實驗，提出了高速公路施工區層級限速標志的位置確定方法；李凱倫等[6]提出了用動態限速控制方案代替固定限速方案，以滿足高速公路不同流量情況下的通行需求；于仁杰等[7]利用Vissim仿真軟件對不同車流量、不同大車混入率情況下的高速公路施工區限速方案進行仿真分析；楊慶芳等[8]使用元胞傳輸模型描述瓶頸路段交通運行狀態，構建可變限速模型，提出高速公路瓶頸區可變限速階梯控制方法；邵長橋等[9]對高速公路改擴建施工期間的中分帶開口長度與交通運行特性進行研究，建立了中分帶開口長度計算模型，并通過仿真給出了不同開口長度及設計速度下中分帶開口處通行能力建議值；Banerjee等[10]研究了在施工區設置動態限速標志(VSL)、減速標志和超速攝影標志3種不同標志對駕駛員在施工區超速行為的影響，發現超速攝影強制標志對駕駛員在施工區的速度控制效果最好；Wu等[11]通過微觀交通流模擬，給出了不同交通量和交通構成下同一方向相鄰工作區之間的最小空間值的建議值；Ghasemzadeh等[12]研究了惡劣天氣環境對施工區交通安全的影響，發現天氣和照明條件是影響施工區事故嚴重程度的重要因素；Han等[13]提出了將車輛網技術應用于開發VSL策略，研究發現基于CV的VSL策略可以加快瓶頸隊列的清除，同時可以使速度過渡更平穩；Ravani等[14]對施工區超速問題的嚴重性進行評述，并探究了四級警察存在對提高施工區車速控制效果的影響程度。綜上所述，雖然VSL措施作為新興的交通控制方法，具有良好的應用效果，但目前對于高速公路施工區VSL的控制的研究中，通常以實現最短行程時間或最大通行能力為控制目標，對施工路段實行單限速值控制。實施過程中發現，以最短行程時間為目標時，通行能力就會大大降低；以最大通行能力為控制目標時，車輛的行程時間就會增加，且使用可變限速策略的成本較高，對實施交通狀態的反應也存在一定延誤。車聯網技術目前車輛普及率較低，運用車聯網技術實現車速控制存在一定難度。使用電子執法設施雖對速度控制效果較好，但其成本較高，需要投入大量人力，施工區一般施工時間較短且灰塵較大，不適宜采用該方式控制車速。目前施工區采用的速度管理措施多是針對所有車型采取統一的層級限速措施，而不同車型的速度特性存在一定的差異，采用相同的速度及控制策略時，速度控制效果會表現出一定的差異，因此針對不同車型采用相同的限速值并不能達到相同的限速效果，還會造成行程時間的浪費。所以針對不同類型車輛性能的速度特性，研究基于不同車型速度特性的層級限速措施就顯得至關重要。

基于此，以鹽壩高速鵝公岌隧道口上蓋項目為例，對不同車型的速度特性進行分析，結合施工限速標志的位置確定方法，提出考慮車輛性能差異的施工區層級限速措施，針對不同車型設置不同的限速值，并進行Vissim仿真分析，確保在滿足交通安全的條件下，盡可能地提高施工期間的道路通行能力，減少行車延誤。

1 工程概況以及原限速方案

鹽壩高速設計車速80 km/h，為雙向六車道高速公路，設有中央分隔帶，施工路段如圖1(a)所示。從鹽壩高速公路鵝公岌隧道東端洞口往東延長隧道約350 m形成上蓋結構，以滿足云水生態公園建設需求，上蓋施工期間，將對該路段高速公路實行半幅封閉施工，在中央分隔帶內修建臨時的施工疏散道路，施工疏散道路保持原有的車道數不變，道路總寬11.5 m，單車道寬度為3.5 m，如圖1(b)和圖1(c)所示。原限速方案下游過渡區返回原有道路時,單幅疏散道路的三條車道分開修建，不能變道，兩個行駛方向施工疏散道路直線部分共用，北幅施工疏散道路的下游過渡區和南幅施工疏散道路的上游過渡區皆為半徑為15 m的小半徑彎道，彎道限速20 km/h，彎道之后100 m處就是鵝公岌隧道。施工期間該路段的速度管理比較復雜，需要車輛大幅度降速。將根據不同類型車輛的動力性能和速度特性的差異，對該路段的速度管理措施進行研究并仿真，力求在保證道路通行能力的條件下，盡可能地減少交通沖突，縮短排隊長度，確保交通安全，提出切實可行的層級限速管理措施。

2 方案仿真

2.1 仿真參數設置

運用Vissim仿真軟件對不同車型采用一級限速、二級限速、三級限速進行仿真模擬試驗，軟件的車輛跟蹤模型采用Wiedmann99生理-心理跟車模型，該模型中當駕駛員認為所駕車輛與前車間距小于安全車距時開始減速，仿真時車輛到達滿足泊松分布條件。北幅道路仿真路段全長800 m，南幅道路仿真路段全長1 010 m，單車道寬度3.5 m；仿真車輛包含三類：小汽車(CAR)、大貨車(HGV)和大客車(BUS)，汽車在高低檔位時的最大加速度amax如表1所示[15]。車輛在到達施工區之前，小汽車初速度為100 km/h，大貨車初速度為70 km/h，大客車初速度為80 km/h。

Vissim仿真使用的小汽車、大貨車、大客車3種車輛模型如圖2所示。由于該跟馳模型默認的車輛性能和道路條件與中國不符，且車輛在減速過程中一般采用行車減速度，因此需要對車輛的最大加速度、最大減速度、期望加速度、期望減速度等參數進行修改。具體參數設置值如表2所示。

表2 仿真參數設置

圖2 Vissim中的車輛模型Fig.2 The vehicle model in Vissim

2.2 方案設計

在仿真過程中主要通過期望車速決策點來實現車輛層級限速，期望車速決策點需分車道設置，車輛在經過期望車速決策點之后開始降速至限速值，然后一直保持該限速值，直至遇到下一期望車速決策點才改變速度。為保證車輛在到達小半徑轉彎處車速降至20 km/h，期望車速決策點應設置在彎道入口前一段距離。

對不同車型采用一級限速、二級限速、三級限速進行仿真模擬，同時在二級限速和三級限速過程中針對不同車型設置不同的速度降幅進行對比，選出各項指標綜合相對較好的方案作為該路段的速度管理方案，詳細的方案設計如表3所示。根據《公路養護安全作業規程》(JTG H30—2015)[16]高速公路逐級降速的要求：每100 m降低10 km/h較合適。設計過程中期望車速決策點的位置盡量滿足規范要求，并按照規范設置速度降幅。

表3 層級限速仿真方案

限速標志距離彎道入口的距離不同，車輛到達彎道口的速度就不同，如果標志牌設置太近，駕駛員看到標志之后無法在短距離內將速度降至限速值；若標志牌設置太遠，駕駛員則可能不遵守甚至忘掉標志牌上的限速要求，這兩種情況都可能引起交通事故，降低彎道行駛的安全性[17]。因此，在仿真過程中將期望車速決策點放置在彎道之前不同的位置處，通過仿真結果，確定出能夠滿足要求的期望決策點的位置。

2.3 交通量數據處理

根據調查數據顯示，近期鹽壩高速公路華大段工作日交通量如表4所示，調查車輛種類包含小型車、中型車、大型車和超大型車，記錄兩個行駛方向的小時交通量。

表4 近期交通量

此外，調查數據中沒有將客貨車分類，調查的車輛類型較多，而Vissim中設置的車型是小汽車、貨車和大客車，考慮到高速公路上運行車輛主要是貨車，將中型車、大型車和超大型車按折算系數折算為80%的大貨車和20%的大客車。為了最大程度的保障疏散道路的交通功能，避免車流量波動性帶來的影響，在設計過程中將車流量擴大35%進行仿真，以確保疏散道路的實際通行能力能夠滿足交通需求。流量擴充結果如表5所示。

由表5數據看出，該路段兩個方向的單位小時流量差比較大，由東向西行駛的車流量超過由西向東行駛車流量49%。根據擴充后的交通量，計算出各種類型車輛所占的比例，計算數據如圖3所示，3種車型在各自通行方向車流量中所占比例基本一致。

表5 擴充后交通量

圖3 各類型車輛所占比例Fig.3 Proportion of various types of vehicles

2.4 評價指標

本次仿真主要運用Vissim中的五類檢測輸出系統，行程時間檢測、排隊計數、延誤檢測、車輛信息記錄及速度數據采集。仿真時車輛記錄模塊記錄的數據包括車輛編號、道路編號、交互狀態、車輛類型、仿真時間等，通過統計“交互AX”(AX為車輛交互狀態的一種，這種狀態下車輛處于撞車危險區)的數量，來確定沖突數；在進行AX篩選時，將Access數據庫篩選后的數據導入Excel進行二次篩選，以避免1次沖突被多次記錄[18]。施工區的交通評價指標僅僅靠沖突數是不準確的，還與施工區的長度、車輛運行時間等有關，可使用沖突率作為施工區安全性評價指標。沖突率的計算公式為[19]

(1)

式(1)中：R為沖突率，次/m；E為沖突次數，次；L為施工區長度，m。

2.5 評價輸出

根據設計文件中的道路參數，設置相應的車道寬度、道路長度、道路類型，完成道路鋪設；接著設置相應的期望車速值，對設計文件中所涉及到的車型進行加速度、減速度、期望車速等參數的修改，再根據調查數據確定車輛構成，在道路起點處進行車輛輸入；然后根據仿真方案初步確定期望車速決策點(仿真中使用期望車速決策點來實現對各類型車輛的速度管理)，不同車道需要單獨布置。接下來，在道路上設置相應的數據檢測點、行程時間檢測器、排隊計數器，在設計文件中選擇車輛記錄、行程時間、排隊長度、延誤和數據采集，并根據需要進行相應設置，對仿真結果進行評價。

3 仿真結果分析

根據得出的行程時間、延誤、排隊長度、沖突率數據，對使用不同速度管理方案下的道路運行狀況進行對比分析。

3.1 延誤及行程時間分析

對各方案中不同車型的延誤進行統計，結果如圖4所示，與方案1相比，方案2、方案3、方案4、方案5均可有效減少兩個行駛方向的車輛延誤。東-西方向：方案3、方案4的大貨車延誤最??；方案3的大客車的延誤最??；方案5的小汽車延誤最小，與方案1相比小汽車的延誤減少了49.1%。西-東方向：方案3的大貨車延誤最小，方案5的大客車延誤最小，僅2.9 s；方案4的小汽車延誤最小。兩個行駛方向的5種方案中，3種車型的平均延誤都依次減小，方案5的平均延誤最小。由此可見，使用層級限速方案可以有效減少車輛平均延誤，而且同樣采用二級限速或三級限速時，針對不同車型采用不同的限速值可以減少3種車型的平均延誤。

圖4 延誤統計Fig.4 Delay statistics

3種車型的平均行程時間如圖5(a)所示，將方案1與方案2、方案4進行對比，在對不同車型使用相同的限速值時，采用層級限速的措施對由東向西行駛的車輛行程時間的影響不大，各方案的行程時間擺動幅度較??；由西向東行駛的車輛采用層級限速措施后行程時間明顯減少，其中方案2的行程時間最短。對方案2、方案3、方案4、方案5進行對比發現，兩個方向的行程時間均為：方案2>方案3，方案4>方案5。這兩組方案的對比結果說明同樣采取二級或三級限速措施，針對不同車型采用不同的速度降幅時，兩個方向車輛的平均行程時間都會得以縮減。

3.2 沖突率分析

仿真結束后統計處于“交互AX”狀態的車輛數作為沖突數，計算沖突率。由東向西行駛方向施工區長度取800 m，由西向東行駛方向施工區長度取1 010 m，各方案沖突率計算結果如圖5(b)所示。通過方案1、方案2、方案4的對比可以看出，采用層級限速方案可以有效降低沖突率，沖突率的大小關系為：一級降速>二級降速>三級降速，這說明沖突率的大小跟車速的降幅有關，且車速降幅越小，沖突率就越小。方案2和3、方案4和方案5對比發現，同樣采取二級限速時，是否針對不同車型采用不同的限速值，兩個行駛方向的沖突率都相同，采用三級限速方案時，由東向西行駛方向不同車型采用不同限速值反而會增加沖突率，而由西向東行駛時沖突率則沒有變化。

圖5 行程時間與沖突率統計Fig.5 Travel time and collision rate statistics

3.3 排隊分析

在小半徑彎道入口處設置排隊計數器，對各車道車輛進行排隊情況統計，主要統計車輛的平均排隊長度、最大排隊長度和排隊車輛停車次數，仿真結果如圖6所示。

如圖6(a)所示，對比方案1、方案2、方案4發現，采用層級降速的方法能夠有效縮短由東向西行駛車輛的平均排隊長度和平均停車次數，并使車輛最大排隊長度得到大幅度縮減。將方案2與方案3對比、方案4與方案5對比發現：同樣采用二級降速或三級降速的條件下，是否針對不同車型采取不同的限速值，對車輛的平均排隊長度和排隊車輛停車次數幾乎沒有影響；但針對不同車型在同一級限速中采取不同的限速值時，車輛的最大排隊長度增大較多。由東向西仿真路段采取方案2時，排隊情況優化效果最好。

由圖6(b)可知，對由西向東行駛路段采用層級限速方案可大大減少車輛的最大排隊長度，但僅方案4對平均排隊長度和平均停車次數有所優化。因此，由西向東路段采用方案4時優化效果最好。

圖6 排隊統計Fig.6 Queue statistics

綜合上述三個方面的評價分析，試驗路段應選取的最佳方案為方案4，即對施工區采用三級限速，且每一級各車型限速值相同。該方案下兩個行駛方向車輛的沖突率最低，安全性最高，且排隊長度、延誤和最大停車次數等其他指標都比較優良。

3.4 速度變化特性

3.4.1 速度整體變化

根據上述分析，兩個行駛方向都選擇方案4時，整體運行效果最好，下面將對兩個方向采用方案4時的速度特性進行分析。仿真過程中，采用數據采集功能記錄車輛類型、車輛編號、車速、距離等數據，每0.2 s進行一次數據采集。仿真過程中記錄的車輛信息較多，因此每個行駛方向僅隨機選取10輛車的車速信息作為代表進行分析，其中包含小汽車4輛、大貨車3輛、大客車3輛，這10輛車的速度變化曲線如圖7所示。

圖7 速度變化曲線Fig.7 Speed change curve

從兩個車速變化曲線(圖7)可知，兩個行駛方向的車輛，在采用限速方案4后，3種車型的車速皆呈階梯式變化，即能避免車速一次性降幅過大給駕駛員帶來的不適感，或者是技術方面的問題而造成車輛追尾，也可減少駕駛員因緊急制動時輪胎與地面過度摩擦對車速判斷失誤；采用方案4時，車輛在到達彎道之前車速均可降至20 km/h，且3種車型的車速變化曲線基本一致，因此在行駛過程中存在的超車、變道等駕駛行為會更少，車輛駕駛也就更安全、高效、舒適；小汽車和大客車的最大減速度更大，車速階梯式變化特征更明顯，而貨車則因為其較小的減速度和較大的慣性，車速階梯性變化特征不是很明顯。

3.4.2 彎道入口速度分布

對Vissim中采集的車速數據進行提取，得到方案4中兩個行駛方向小半徑彎道入口處的車速數據，利用Origin軟件繪制彎道入口處各車型速度分布的柱狀散點圖與箱線圖，分析方案4下車輛在彎道入口處的分布狀況。

如圖8所示，在方案4的限速方案控制下，小半徑彎道入口處車速呈現以下分布特點：由東向西行駛方向車速主要分布在10～30 km/h，超過90%的車輛車速控制在25 km/h以下；由西向東行駛方向，車速主要分布在10～25 km/h，超過85%的車輛車速控制在20 km/h以下。整體上兩個行駛方向的車速在方案4的控制下，在彎道入口處車速基本能夠滿足彎道限速20 km/h的要求。

圖8 速度分布散點圖Fig.8 Scatter plot of speed distribution

3.5 限速標志位置確定

施工疏散道路中小半徑彎道的存在，要求車輛在進入彎道前速度必須降至20 km/h，這樣才能保證車輛安全通過彎道，所以在設計過程中限速標志的位置必須滿足：車輛在看到標志之后開始減速，在彎道入口處速度可降至20 km/h左右。

雙向四車道高速公路的典型施工作業區一般劃分為：警告區、漸變區、工作區和終止區[20]，如圖9所示，各區域長度參考規范值確定。車輛從較高的車速降至較低的限速值時，需要一定的緩沖距離，因此限速點布置在警告區和漸變區內。

圖9 高速公路雙向四車道施工控制區劃分Fig.9 Division of construction control area of two-way four-lane freeway

本次仿真的路段在施工時采用半幅封閉施工，施工時修建相應的施工疏散道路，施工疏散道路保持原車道數不變，限速區域為疏散道路返回原車道的彎道，情況比較特殊，控制區的劃分參考四車道高速公路施工區的控制區劃分方式，限速點設置在警告區和上游過渡區，仿真過程中采用期望車速決策點進行減速。限速點在警告區或漸變區的具體位置通過仿真結果確定，確保車輛在彎道入口處車速降至限速值20 km/h。

通過前文的分析，采用方案4時總體效果最優，此時限速點的布置位置如圖10所示。由東向西行駛道路的第三級限速的限速點放置在彎道入口前120 m處；第二級限速的限速點放置在第三級限速點之前190 m處；第一級限速的限速點放置在第二級限速點之前的160 m處，隧道限速60 km/h；由西向東行駛道路的第三級限速點放置在隧道入口處，第二級限速點放置在其前190 m處，第一級限速點放置在二級限速點之前230 m處，車輛駛過小半徑彎道后解除速度限制。

圖10 三級限速的限速點布置Fig.10 Arrangement of three-level speed limit points

根據鵝公岌隧道擬定施工疏解方案進行了速度管理方案設計和比選，最終選定方案4為該疏散道路設計條件下的最佳速度管理方案，但該方案仍存在一些不足以及一些不滿足規范的情況，現針對該方案進行簡單的評價，并提出可行的改進措施。

4 方案評價與改進

4.1 方案評價

4.1.1 疏散道路評價

鵝公岌隧道施工期間采用半幅封閉的方式進行施工，施工期間在中分帶修建3車道疏散道路，維持鹽壩高速雙向6車道通行，單側疏散道路寬11.5 m，隧道口處受上蓋結構立柱限制，設置15 m的小半徑轉彎，彎道限速20 km/h，如圖1(b)、圖1(c)所示。

根據《公路路線設計規范》(JTG D20—2017)[21]要求：設計車速為20 km/h時，圓曲線最小半徑的極限值為15 m，需設置6%或8%的超高。按照規范要求，施工疏散道路在15 m半徑的轉彎處至少要設置6%的超高，但該項目施工疏散道路是在原有路基的道路中分帶修建的，施工期間不會改變原有的路面狀態，而且南北幅施工疏散道路中的直線路段是公用的，兩個彎道處的超高方向是相反的，無法設置超高，這種情況下限速20 km/h存在安全隱患。

4.1.2 速度管理評價

鹽壩高速設計車速為100 km/h，采用方案4雖然可以使車速降低到20 km/h，但高速公路設置這么低的限速值顯然與駕駛習慣和駕駛期望不一致，尤其是對于大貨車來講，由于運價的過度競爭，行業利潤非常低，超載現象頻繁，加之大貨車自重較大，從而導致車輛慣性遠大于小汽車，很難在短距離內將車速降下來。涉及路段由東向西行駛時是一處陡下坡，大型車的速度更難以控制。由速度變化曲線就可看出在方案4中由西向東行駛道路的減速距離高達470 m，由東向西行駛道路的減速距離高達630 m，減速距離過長必然導致車輛的延誤較大，降低施工疏散道路的通行能力。同時車速降幅過大也會增加施工區車輛運行的波動性，造成車輛間的碰撞。

4.2 方案改進

4.2.1 疏散道路

如圖1(b)、圖1(c)所示，原來設計的兩個方向的疏散道路在彎道處三個車道是分開設置的，尤其是北幅道路，三個車道之間的間距已經接近一個車道的寬度，這就導致彎道的半徑過小。改進方案中，將彎道處的三個車道并在一起，兩個行駛方向S彎第一個拐彎處的施工圍擋各后退2 m，變為中間無分隔的一條三車道道路，在直線與圓曲線之間采用緩和曲線連接，這樣就可以將轉彎半徑擴大至100 m。改進方案如圖11所示。

R為改建道路彎道半徑圖11 疏散道路改進方案Fig.11 Road improvement plan

4.2.2 限速方案

將轉彎半徑擴大至100 m后，根據《公路路線設計規范》(JTG D20—2017)[18]的相關標準，這個轉彎半徑可作為設計車速為40 km/h時的圓曲線最小半徑的一般值，車速的降幅與原來相比縮減了20 km/h。車速降幅縮小后，施工區車輛運行的波動性就會減小，車輛的沖突率自然會下降，同時車速的提高也會使得車輛在施工區的行車延誤減小，提高施工區的通行能力。

改進方案中，兩個行駛方向都采用二級降速。由西向東行駛方向，第二級限速點位于彎道入口前170 m處，所有車輛限速40 km/h，第一級限速點位于第二級限速點前150 m處，小汽車限速70 km/h，大客車和大貨車限速60 km/h；由東向西行駛方向，第二級限速點位于鵝公岌隧道入口處，第一級限速點位于第二級限速點之前250 m處，車速管理措施與由西向東方向一致。經過限速后，彎道入口處的速度分布情況如圖12所示，兩個方向行駛車輛在彎道入口處的車速均呈對數正態分布，對數正態分布的密度公式為

(2)

式(2)中：y為概率密度；x為閾值；t為隨機變量；y0為偏移量；A為振幅；xc為對數平均值；w為對數標準偏差；y0、A、xc、w的值通過似然估計得到，標注在圖12中。

從圖12可知，由東向西行駛方向，彎道入口處車速集中分布在40～45 km/h，85%的車輛速度在45 km/h以下；由西向東行駛方向，車速集中分布在38～44 km/h，其中95%的車輛車速低于42 km/h。整體來看，對方案4進行優化后，車輛在彎道入口處的車速基本能控制在40 km/h左右。

經過Vissim仿真后的數據顯示，采用改進方案后與方案4相比，由西向東行駛車輛的沖突率由0.45次/m降至0.31次/m，行程時間縮短20.1 s，車輛無排隊現象，減速距離由原來的470 m降至320 m；由東向西行駛車輛的沖突率由0.20 次/m降至0.14次/m，行程時間縮短30.8 s，車輛無排隊現象，減速距離由630 m降至415 m。綜合看來，改進后的方案與方案4相比各項指標均有優化。

85th表示累計頻率分布曲線的第85分位值； 95th表示累計頻率分布曲線的第95分位值圖12 彎道入口處速度分布Fig.12 Speed distribution at the entrance of the curve

5 結論

以鵝公岌隧道上蓋項目為例，對高速公路施工區限速問題進行了研究分析，根據不同車型的動力性能、速度特性等的差異，提出了5種不同的層級限速方案，并利用Vissim進行了仿真模擬，對各方案仿真運行過程中的延誤、排隊長度、沖突率、速度特性進行統計分析，然后對方案進行了評價及改進，得到以下結論。

(1)針對高路公路施工區限速值較低、車速降幅較大的情況，采用層級限速方案可以有效降低車輛的平均延誤、減小車輛的平均排隊長度車輛沖突率，且車速降幅越小，車輛的沖突率就越小。本例中當采用三級降速時，由東向西行駛車輛的沖突率由一級降速時的0.51 次/m降至0.45 次/m，由西向東行駛車輛的沖突率由0.26 次/m降至0.20 次/m。通過仿真發現，該方案下85%以上的車輛在彎道入口處車速控制在20 km/h左右。

(2)不同車型在同一級限速中采用不同的限速值，雖然可以減少車輛在作業區的平均行程時間和車輛的平均延誤，但無法有效降低車輛的沖突率，同時可能會增加車輛的最大排隊長度，且平均排隊長度和車輛平均停車次數均無顯著改善。

(3)在各種車輛混行的道路狀態下，層級限速中針對不同車型采取不同的限速值對提高道路的通行性能是沒有顯著作用的；但是當不同類型的車輛分車道行駛時，這種限速措施將顯著提高道路的通行能力，大大減少小汽車的行程時間，減少車輛的平均延誤。

(4)采用層級限速方案，可使車輛在減速過程中車速呈階梯式變化，減少因車速降幅過大導致駕駛員操作失誤、心理壓力過大、車速判斷失誤等現象引起的交通沖突。

(5)在施工過程中，應盡可能避免設計小半徑轉彎，這樣就可以減小車速降幅，從而使車輛在施工區的減速距離、沖突率、延誤、排隊長度等多項指標得以優化，提高施工區的通行能力。