浅谈高速公路交通控制的特点和方法

　　随着我国高速公路的迅速发展，高速公路的交通控制成为保证车辆能高速、安全运行的必要条件。高速公路由于具有投资大、通行能力强和车速快等特点，其交通控制的好坏对于运输效益有直接的影响。若控制设施和控制方法与此不相适应，则即使按高速公路的标准进行建设，也无法达到预期的效果，甚至造成交通事故层出不穷，生命财产受到重大损失，因此高速公路的交通控制就显得尤为重要。下面笔者就高速公路交通控制的特点和方法做一简要探讨。

　　1 高速公路交通控制的特点

　　高速公路交通控制的特点在正常情况下和紧急情况下是不同的。在正常情况下是为了预防自然阻塞；而在紧急情况时则以解除事故阻塞为目标。正常情况下为了预防自然阻塞，当交通量超过道路通行能力时，就实行控制，禁止车辆驶入高速公路；而在发生交通事故等紧急情况时，为了迅速解除由此产生的阻塞，则实行控制驶出，禁止驶入的措施，以此来维持高速公路行车的顺利；另外，随着高速公路的运行，有时候会对周围环境造成影响和损害，因此为了保护环境，应在交通情况对环境和人类造成危害时，实施交通控制。这种情况一般较为少见。

　　1.1高速公路交通控制的方法

　　高速公路是以匝道处的控制为中心，即出入口处的控制来实现交通控制。经验表明，高速公路的交通应该要有一个最佳的密度和车速，低于此车速就容易造成时停时开的不稳定车流，大大的浪费运行时间，并容易导致交通事故。而出入口控制则可以保证车速-密度-间距的最佳组合。

　　那么如何来实现高速公路匝道处交通流量的控制呢？一般采用监控系统来实现控制。即使用设置在匝道上和邻近道路系统上的车辆传感器和监视系统，将道路运输状况、路面、天气状况和设备工作状况等参数进行实时观察和测量，并通过运输系统传送到交通管理中心控制室，再由计算机或监控员实时处理系统的各种数据，按一定的模式进行分析、判断和决策，然后将信息传送至路上的驾驶员信息系统、和匝道口控制设备，以此来获得车速-密度-间距的最佳组合。

　　1.2 监控系统的组成和作用

　　通过监控系统的工作方法我们不难看出监控系统主要由控制系统、监视系统、信息系统、运输系统、控制中心和显示系统5个部分组成。

　　1.3 控制系统

　　控制系统又分为主线控制、驶出匝道控制、驶入匝道控制。

　　1.3.1 主线控制。高速公路主线控制包括车速控制和车道封闭控制两部分。其中车速控制是指在主线上设置门架式或立柱式的可变速标志。标志间隔在城市地区为1km，在乡村地区为3km为宜。当前方路段由于事故、维修等原因而发生车辆拥堵时，可变速标志根据时间-空间关系，指示汽车驾驶者采用不同的车速，实现车速的均匀变化，避免追尾事故。采用这种方法一般可使交通事故降低18~50%；而车道封闭控制是采用设置标志的方法来进行控制，通常在每一车道上显示垂直向下的绿色箭头↓，当某一车道前方由于事故或维修而受阻时，则该车道上面的绿色箭头显示，将改变为红色的叉形（显示×），表示该车道关闭，这种标志被认为是高速公路必需的一种措施。

　　1.3.2 驶出匝道控制。驶出匝道控制并非是一种很有效的手段，唯一的好处是可以减少交织，解除接近主线交叉口处的拥堵，但这将以牺牲主线安全为代价，可能造成追尾事故的发生。因此在一般情况下要谨慎采用。

　　1.3.3 进口匝道控制。其基本目的是减少主线上所有车辆的行程时间，消除或减少匝道车辆与主线车辆在交汇过程中的冲突和事故。由于减少了车辆的汇入及干扰，实现了交通流平顺的目标。进口匝道控制主要有以下四种控制型式：①关闭匝道：当互通式立交间彼此非常接近，交织问题严重，且附近有可供通行的道路时，可采用关闭匝道的的办法。但这种方法容易引起公众的不满，所以一般不予采用；②定时调节：这是最简单而有效的控制方法，即通过定时调节关闭时间，来限制进入高速主线的交通量，从而改善主线上的交通状况，来保证行驶车辆的安全；③独立的交通感应调节控制：通过埋设在高速主线、匝道和汇合区的各种检测器测得各种交通参数。然后根据这些不同的交通参数调整信号配对进行控制；④整体系统的运行调节：在一系列匝道集中考虑的情况下，根据交通量和通行能力的情况进行调节。这种控制方法考虑的是整个系统而不仅仅是限于直接的上游和下游的匝道。其优点可兼顾整个系统。

　　2 监视系统

　　监视系统的主要目的，就是要尽快发现各处道路的通行状况和偶然事故，以便采取有效措施，迅速消除可能发生的问题。监视作为获悉偶然事件的一种手段时，能帮助管理人员迅速采取行动，这种行动措施包括有：在发生偶然事件后，提供紧急服务（如消防、救护等）；在车辆发生故障的情况下，提供修理服备；在偶然事件可能影响的范围内，为汽车驾驶人提供信息服务等。目前我国高速公路的交通监视主要采用检测器监视，即通过电子监视来探测偶然事件，要求在高速公路上安装大量检测器，以检测器与中心监控室相接，可查知公路上是否发生事故。此外其它监视方法还有工业电视、航空监视、电话系统、援助合作系统、无线电发报机、警察和公路巡逻车等。

　　3 信息系统

　　信息系统也称为情报系统，它是通过一次或多次感觉传递给驾驶员，使用最多的是视觉和听觉传递。传递信息的基本原则是越重要的信息，应给予越多的传递机会。避免使用过多的信息减弱接受效果，而且应该提前给出信息，使汽车驾驶员提前有所准备。另外传递出去的信息应保证能及时通知到驾驶员，并使他感兴趣。常用的信息系统有可变信息系统、汽车内显示装置和无线电系统等。

　　4 运输系统

　　运输系统是控制设备的原始交通信息收集和控制指令发送至终端的通道。其类型根据传输距离的不同分为：直达电缆、有线电话、无线电和微波方式等。

　　5 控制中心和显示系统

　　控制中心是自动交通控制系统的心脏，它大多数时候是一台电子计算机。可以分析处理检测器的信息，控制信号和可变信息标志，为显示和记录设备提供信息数据。而中心显示则是一个大地图，它可以直观地表示系统运行的状况，在控制地区的地图上显示出道路交通的运行情况。

　　5.1 我国的交通控制现状

　　综上所述，交通控制主要是解决公路运营中的两个主要问题，即拥挤和安全。我国自行研制的交通工程LED显示系统，可以在任何恶劣的气候条件下，保障高速行车安全，从而避免在高速公路上造成拥堵和交通事故的发生。它是在高速公路上安装可预览屏，在日夜任何情况（包括大雾天气）下显示清晰可辨的信息，并提出最佳行驶路线和行车速度。总之，汽车和道路的智能化控制和管理可以节约时间和费用，减少交通事故，提高人们的社会生活质量，它将成为未来交通运输体系的发展趋势。

　　作者简介：

　　张杨林，山西省石楼县人。1973年生。工程师。工作单位：山西省公路局吕梁分局