我国高速公路交通流状态监管与控制技术研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 我国高速公路交通流状态监管与控 制技术研究 摘要：文章将对高速公路交通流 管控理论研究现状进行分析，研究如何 加强高速公路交通流监控。 中国论文网 /8/view-12779639.htm 关键词：高速公路；交通流；监 控 高速公路交通流监控，主要是对 交通流运行状态、设施以及周围的环境 等进行检测和控制，同时也是现代高速 公路运行管理的有效手段和主要方法。 高速公路交通流状态监控技术，关系着 整个交通运行状况，因此加强对监管与 控制技术手段研究，具有非常重大的现 实意义。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 1 交通流管控研究概述 就目前国内高速公路交通流理论 研究现状来看，主要有以下几种类型。 1.1 交通主线管控 交通主线控制方法主要是指可变 限速以及车道关闭管控等，目的在于使 主线上的车速最优化，从而预防因交通 状态变化而引发的追尾事故。然而，该 种控制方法也有缺点，比如无法对交通 量产生较为明显的影响，在改善交通方 面效果并不明显。 1.2 入口匝道管控 通过对进入高速公路交通量严格 管控，可以使高速公路网交通流量优化 分布，利用其通行能力，可有效减少或 者消除高速公路、匝道连接位置的交通 流汇合事故的发生，是一种较为有效的 交通流管控技术手段。 1.3 出口匝道管控 为了能够有效避免出口匝道衔接 平面交叉口位置发生交通阻塞，避免因 出口位置排队过长而造成交通阻塞，可 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 采取出口匝道管控措施。比如，对驶出 高速公路的车辆数进行管控，或者将出 口匝道封堵。这实际上是一种强制性限 制车辆离开高速公路的做法，造成的结 果是行车时间延长，甚至因没有替代道 路而导致车辆无法达到交通流管控的目 的。 2 基于物联网技术的交通流监控 技术 对于物联网而言，其有一定的技 术性特点，分为几种技术类型，其中主 要包括应用层、接入层、平台层以及感 知层和网络层。在利用物联网技术手段 时，主要的核心是射频识别技术，而这 种技术手段是基于无线射频方法实现双 向通信，从而实现非接触目标识别、数 据信息间的相互交换的目的。在目标识 别过程中，不需要工作人员参与其中， 可自动对高速公路上的行驶车辆进行识 别（智能化识别） 。从应用效果来看， 该种识别技术手段相对比较简单、方便， 而且容易操作。同时，射频设备还可以 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 在不同的环境条件下运行，尤其在现代 高速公路交通流监控系统中的应用前景 非常明朗。对于物联网技术中的射频识 别系统而言，主要的核心是电子标签、 读写器。射频识别系统中，主要包括主 机、天线等设备。对于射频识别技术而 言，其与收发器等相关设备结合，可以 实现对接收的数据信息的双向传输，而 且传输速度非常快，在很大程度上可以 有效提高高速公路交通流监控数据的准 确性。高速公路交通流管控过程中，行 驶的车辆可以视为单独智能的个体，然 后将射频识别技术中的电子标签粘贴在 行驶的车辆表面，通过电子标签的形式， 将行驶车辆详细信息记录下来。上述电 子标签中记录的信息资料，即可利用射 频识别阅读器及应答器等，及时收集相 关信息，再利用无线网络、有线网络等， 把收集到的相关数据信息及时传输到计 算机管理系统中，从而形成高速公路交 通行驶车辆管理物联网系统，具体管控 流程如图 1 所示。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 就高速公路交通流监控系统而言， 其构成主要包括两部分，即硬件和软件。 其中，硬件包含几个部分，即射频识别 电子标签、识别天线、识别服务器以及 系统终端和超大规模微机等。对于软件 而言，主要包括射频识别服务器、系统 终端应用程序，软件系统的应用可对高 速公路运行车辆进行实时跟踪，并且对 车辆进行准确定位，及时收集车辆位置 信息资料，然后对这些信息进行全面分 析，将分析结果有效地存储起来，以便 日后查找车辆信息，作出预警。 3 高速公路交通流状态管控措施 为了能够有效提高国内高速公路 交通流状态整体监管与控制技术水平， 除了应用基于物联网技术的交通流监控 技术外，还要针对以下问题和状况进行 严格管控。 3.1 针对不良天气条件的交通管 制措施 在雨雾和下雪等不良天气条件下， 能见度较低，路面附着系数明显下降， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 交通运行条件以及道路运用条件急剧恶 化。实践中，为了能够确保车辆运行安 全可靠性，提高交通利用率，结合仿真 分析，对不良天气下的交通流管控提出 如下建议。 速度管控与车距管制。由于能见 度低、驾驶视线范围较小，因此司机对 前方道路交通状况、道路情况无法完全 把握，而且心理压力非常大。通过速度 管控，可对车辆制动距离管控提供有效 保证；通过行车车距管制，可加大车辆 隔离化程度。速度管控与车距管制过程 中，应当严格按照道路交通安全法 ， 对行车间距进行有效控制。 禁止换道管控。在低能见度的天 气条件下，驾驶员的视线范围非常小， 容易导致其无法准确把握前方交通状况， 而且会增大驾驶员的心理压力。在该种 情况下，如果车辆随意变更车道或者换 道行驶，则必然导致后方驾驶员的行车 视野受到一定的影响，因心理压力增大 可能发生交通安全事故。此外，低能见 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 度条件下，如果视野模糊，则很可能引 发错觉，此时如果随意换道行驶，则引 发交通安全事故的可能性比较大，所以 禁止车辆随意换道，能够有效降低相邻 车道上的车辆相互影响，确保车辆安全 运行。 对车型进行严格管控。通过数值 模拟分析，可知长途客运车及大型货车 对交通车流的速度变化产生的影响非常 明显。实践中，因长途客运车及大型货 车比小型客车所需的道路空间更大，容 易降低小型车辆驾驶员的行车视野范围。 尤其在能见度较低的情况下，大型车辆 会导致驾驶员视野范围明显变小，严重 影响行车安全及行车速度，因此在能见 度相对较低的情况下，对大型车辆严格 管制非常重要。 3.2 针对交通事故条件下的交通 管制措施 实践中可以看到，当高速公路上 发生严重交通事故时，必然导致车辆滞 留，车速下降，单位时间内车流量受到 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 严重影响。为了能够有效保证车辆运行 安全可靠性，降低因高速公路交通事故 而造成的堵塞程度，建议从以下几个方 面入手。 当高速公路上发生交通安全事故， 而且车辆密度明显增大时，车辆就会处 于一种跟行状态。此时，行驶速度相对 较慢的车辆，尤其是大型车辆，就会对 行驶速度相对较快的小型车辆产生影响。 实践中，为了能够针对交通事故路段提 高车流流畅度，建议对大型车辆限时或 者限制通行。 当行车道尤其是快速行车道上发 生交通事故时，比如有车辆撞上中间隔 离带，如果车辆在交通事故上游发生换 道，则可能造成交通堵塞。实践中，为 了能够有效缓和这种堵塞严重度，建议 在交通事故区段上游位置，对车辆进入 数量进行严格控制，以此有效降低交通 事故影响区段车流密度。 3.3 针对道路维护条件下的交通 管制措施 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 在对高速公路局部车道进行维护 时，车道的缩减必然影响该路段行车条 件。尤其是双车道缩减成单车道时，为 了能够有效提高施工维护路段的车辆通 行能力，确保车辆运行安全可靠性，在 对其进行模拟的基础上，对局部车道维 护下的交通管制非常重要。 对维修路段长度进行严格控制。 高速公路施工维护路段较长时，可将路 段进行分段，并且进行逐段施工维护。 从实践来看，施工维修路段的长度与车 流量成正比，维修段越长，则其最大流 量下降时的车流密度就越小；对于车流 密度较大的高速公路而言，最大流量下 降时的车流密度越大，则对该路段通行 能力的提高越有利。 严格控制施工维修路段上游车辆 进入。在一定的车流密度范围内，车流 量基本上维持在稳定流量值上，一旦超 过了车流密度范围，则车流量就会明显 降低。基于此，通过对进入的车辆进行 有效控制，可使车流密度维持在一个相 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 对稳定的范围内，路段通行能力也会提 高。 提醒驾驶员提前修改行驶车道。 行车车道施工维修会对高速公路交通流 产生一定的影响，而且这种影响大大超 过了超车道施工维修对交通流产生的影 响。在对行车道进行施工维修时，建议 在施工维修上游区域设置具有提示功能