《智能运输系统》第九章高速公路

智能运输系统概论,2020/5/15,英国“Motorway”；法国“Autoroute”；德国“Autobahn”；意大利“Autostrata”；瑞典等“Expressway”；美国“Superhighway”，收费公路“Turnpike”。1968年统一：部分控制出入“Expressway”，全部控制出入“Freeway”。共同点：汽车专用、各行其道、控制出入。,1、高速公路,公路根据使用任务、功能和适应的交通量分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。,第一节概述,2020/5/15,1962年11月，在日内瓦召开的联合国欧洲经济委员会运输部会议，对高速公路做出了这样的定义：“所谓高速公路，是利用分离的车道往返行驶交通的道路。车行道用中央分隔带分开，与其他任何铁路、公路不允许有平面交叉，禁止从路侧的任何地方直接进入公路，禁止汽车以外的任何交通工具出入。“我国交通部“公路工程技术标准”规定，高速公路是指“能适应年平均昼夜小客车交通量为25000辆以上，专供汽车分道高速行驶并全部控制出入的公路”。一般能适应120公里/小时或者更高的速度，要求路线顺畅，纵坡平缓，路面有4个以上车道的宽度。中间设置分隔带，采用沥青混凝土或水泥混凝土高级路面，为保证行车安全设有齐全的标志、标线、信号及照明装置；禁止行人和非机动车在路上行走，与其他线路采用立体交叉、行人跨线桥或地道通过。,第一节概述,2020/5/15,从定义可以看出，一般来讲高速公路应符合下列4个条件：(1)只供汽车行驶；(2)设有中央分隔带，将往返交通完全隔开；(3)设有平面交叉口；(4)全线封闭，控制出入，只准汽车在规定的一些立体交叉口进出公路。,第一节概述,2020/5/15,高速公路的一般特征：实行交通限制。主要是车速限制。实行分割行驶。严格控制出入。高标准的线性。密集型的管理。完善的各类设施。,第一节概述,2020/5/15,第一节概述,2020/5/15,第一节概述,2020/5/15,第一节概述,2020/5/15,【分类】根据其功能，分为联系城市间的高速公路（或叫远程高速公路）和城市内部的快速路（或叫城市高速道路）。按其布局形式分为：平面立体交叉高速公路、路堤式高速公路、路堑式高速公路、高架高速公路和隧道高速公路。20世纪30年代西方一些国家开始修建，60年代以来世界各国高速公路发展迅速。目前，全世界已有80多个国家和地区拥有高速公路，通车总里程超过了23万公里。,第一节概述,2020/5/15,【各国建设情况】第一名是美国，美国于1937年开始修筑宾夕法尼亚州收税高速公路，长257公里。目前高速公路总长度为8.8万公里，已完成以州际为核心的高速公路网，其总里程约占世界高速公路总里程的一半，连接了所有5万人以上的城镇。第二名是中国，至2006年底，达到4.53万公里。中国台湾省于1978年底建成基隆至高雄的中山高速公路长373公里。1988年10月31日，上海至嘉定18.5公里高速公路建成通车，使中国大陆有了高速公路。此后，我国高速公路建设突飞猛进：2004年8月底突破了3万公里，比世界第三的加拿大多出近一倍。,第一节概述,2020/5/15,第三名是加拿大，共修建了1.65万公里高速公路，而且不征收车辆通行费，所以路上也没有收费站、检查站。第四名是德国，拥有1.1万公里高速公路，建于19311942年的波恩至科隆高速公路是世界上第一条高速公路。德国的公路系统由联邦远程公路、州级公路、县市级公路和乡镇级公路组成，公路总里程约65万公里，公路面积约占国土面积的4.8%，其中约1.8%为高速公路，高速公路总里程达1.1万多公里。第五名是法国，目前拥有1万公里高速路，由于采取了大量吸收民间投资的方法，有力地推动了高速公路的建设速度，拥有全世界最发达的公共交通系统。,第一节概述,2020/5/15,【最早的高速公路】世界上最早的高速公路可以说就是秦直道。秦直道，南起京都咸阳军事要地云阳林光宫(今淳化县梁武帝村)，北至九原郡(今内蒙古包头市西南孟家湾村)，穿越14县、700多公里。路面最宽处约60米，一般亦有20米。据史记载:“自九原抵甘泉，堑山堙谷，千八百里。”汉书称:“道广五十丈，三丈而树，厚筑其外，隐以金椎，树以青松”。可见其工程的艰巨、宏伟。历经2000年，大部分路面仍保存完好，多处坚硬的路基上只有杂草衍生，竟未长乔木，尤其是甘泉县境内的方家河秦直道遗迹，跨河引桥桥墩依然存在，夯土层十分清晰。清嘉庆年间文献记载:“若夫南及临潼，北通庆阳，车马络绎，冠盖驰驱”表明秦直道的荒废仅是近几百年的事。,第一节概述,2020/5/15,第一节概述,古代的高速公路:秦直道,秦始皇统一华夏之后，为加强中央集权，抵御匈奴部族的入侵，为便于运输粮草，快速集结部队，不仅修筑了万里长城，还在公元前212年，令太子扶苏和大将蒙恬率领30万军队，堑山填谷，垒土筑桥，修筑了一条长达700多公里，最宽处达六十米，可容八辆马车风雨无阻、并驾齐驱的直道，今人称其为秦朝第二大国防工程，足以和现代化高速公路貔美，其修筑的规格与标准都是史无前例的。,2020/5/15,第一节概述,古代的高速公路:秦直道,秦直道南起淳化县北梁武帝村，自七里川入石门关，经庙沟、前陡坡、卧牛石、老爷岭，过马栏河，再经黑麻湾出雕灵关，纵贯陕甘两省子午岭，直抵内蒙包头，到达鄂尔多斯草原。在旬邑境内长达80多公里。缘梁修筑的直道取近避远，就易舍险，即便今日，全线也是遗迹清晰可辨，不少地段路基完好，依然可行。直道两旁残留的古碑刻、古墓葬、古建筑、栈桥遗迹比比皆是，马蹄驼印，至今仍历在目。,2020/5/15,1公路主骨架我国的高速公路建设是依据“八五”期间制定的国道主干线系统布局规划进行的，建成总体布局为“五纵七横”的十二条国道主干线，总长约3.5万公里，基本上都为高速公路。这几条国道主干线将贯通北京和各省市自治区的首府，连接所有人口超过100万的特大城市和93人口超过50万的大城市，串联的城市超过200个，约占全国城市的43。,第一节概述,2020/5/15,中国每条国家高速公路以“G”为标志，“G”是“国”字拼音的首写字母，意思是国家路网，后加阿拉伯数字，按序列进行编号，汉语名字以最初的起点和终点命名。首都路网放射线一位数字，编号区间在1至9；南北纵线两位奇数，编号区间在11至89；东西横线两位偶数，编号区间在10至90；地区环线两位数字，编号区间为91至99。,第一节概述,2020/5/15,第一节概述,2020/5/15,第一节概述,2020/5/15,首都放射线,第一节概述,2020/5/15,南北纵线,第一节概述,2020/5/15,第一节概述,2020/5/15,第一节概述,2020/5/15,东西横线,第一节概述,2020/5/15,第一节概述,2020/5/15,第一节概述,2020/5/15,第一节概述,2020/5/15,第一节概述,2020/5/15,2004年12月17日，国家高速公路网规划已经国务院审议通过，标志着中国高速公路建设发展进入了一个新的历史时期。国家高速公路网规划采用放射线与纵横网格相结合的布局方案，形成由中心城市向外放射以及横连东西、纵贯南北的大通道，由7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线组成，简称为“7918网”，总规模约8.5万公里，其中：主线6.8万公里，地区环线、联络线等其他路线约1.7万公里，将用30年时间建成。,第一节概述,2020/5/15,首都放射线（7条）：北京上海、北京台北、北京港澳、北京昆明、北京拉萨、北京乌鲁木齐、北京哈尔滨；南北纵向线（9条）：鹤岗大连、沈阳海口、长春深圳、济南广州、大庆广州、二连浩特广州、包头茂名、兰州海口、重庆昆明；东西横向线（18条）：绥芬河满洲里、珲春乌兰浩特、丹东锡林浩特、荣成乌海、青岛银川、青岛兰州、连云港霍尔果斯、南京洛阳、上海西安、上海成都、上海重庆、杭州瑞丽、上海昆明、福州银川、泉州南宁、厦门成都、汕头昆明、广州昆明；此外，规划方案还有：辽中环线、成渝环线、海南环线、珠三角环线、杭州湾环线共5条地区性环线、2段并行线和30余段联络线。,第一节概述,2020/5/15,届时，建成的国家高速公路网将连接全国所有的省会级城市、目前城镇人口超过50万的大城市以及城镇人口超过20万的中等城市，覆盖全国10多亿人口；将连接全国所有重要的交通枢纽城市，包括铁路枢纽50个、航空枢纽67个、公路枢纽140多个和水路枢纽50个，形成综合运输大通道和较为完善的集疏运系统，实现东部地区平均30分钟上高速，中部地区平均1小时上高速，西部地区平均2小时上高速的快速出行。,第一节概述,2020/5/15,第一节概述,2020/5/15,第一节概述,2020/5/15,第一节概述,交通部部长：3年内高速公路里程赶上美国2010年03月07日13:23人民网人民网北京3月7日电（记者王伟健）交通部部长李盛霖今天在参加湖南代表团审议时说，我国有望通过两到三年的时间，在高速公路建设里程上赶上美国，但在高速公路的建设质量、管理水平和网络建设上，还与美国有差距。李盛霖说，去年我国对交通投资完成1.13万亿元，增幅34%，我国公路总里程为370万公里，其中高速公路里程6.5万公里，仅次于美国。通过两到三年的建设，我国高速公路里程数可赶上美国，但在建设质量、管理水平和网络建设上，与美国仍有差距。,2020/5/15,2、交通事件,交通事件是指导之道路通行能力下降或交通需求不正常升高的非周期性发生的情况。,交通事件分为可预测事件和不可预测事件。可预测事件：具有一定发生规律或者事先计划好的事件。不可预测事件：没有任何规律，无法事先预测的事件。,第一节概述,2020/5/15,2、交通事件,交通事件是指导之道路通行能力下降或交通需求不正常升高的非周期性发生的情况。,交通事件分为可预测事件和不可预测事件。可预测事件：具有一定发生规律或者事先计划好的事件。不可预测事件：没有任何规律，无法事先预测的事件。,第一节概述,2020/5/15,2、交通事件,交通事件是指导之道路通行能力下降或交通需求不正常升高的非周期性发生的情况。,交通事件分为可预测事件和不可预测事件。可预测事件：具有一定发生规律或者事先计划好的事件。如，道路维修、大型活动等。不可预测事件：没有任何规律，无法事先预测的事件。如，事故，车辆抛锚、恶劣天气、地质灾害、桥梁坍塌、货物散落等。,第一节概述,2020/5/15,交通事件在很多情况下是不可预见的，随着交通量的增大，事件发生的频率越来越高，造成的影响越来越大。事件的影响不仅仅会造成交通拥堵，还可能引发二次事故。比如，装载易燃品的车辆倾翻，是交通事件，如果再发生爆炸，就是二次事故。二次事故引发的后果往往更严重。可见，及时处理交通事件，消除交通拥堵，避免二次事故，对于保证交通畅通和交通安全具有重要意义。因而，交通事件管理系统应运而生。,第一节概述,2020/5/15,美国交通事件管理手册的定义：系统的、有计划的、协调的使用人力、法规、救援设备和技术手段来减少事件的持续时间和他的影响，改善驾驶员、事件当事人和事件处理人员的人身安全。美国的国家ITS框架中，把事件管理用户服务描述为：事件管理用户服务使用先进的传感设备、数据处理和通信技术提高运输和公共安全部门的事件管理能力。该服务将帮助这些部门快速准确的识别各种事件，并实施一系列的措施把这些事件对人和货物运输的影响降低到最小。另外，该服务还帮助管理部门识别或预测有危险的天气、交通和设施条件，以便提前采取措施，防止事件的发生或将其影响减少到最小。,第二节交通事件管理,1、含义,2020/5/15,可见，交通事件管理，就是要预测事件、确认事件，并采取适当的措施安全的清除事件，使受影响的道路恢复原有通行能力，以此提高公路的运行效率和安全性。,第二节交通事件管理,2020/5/15,事件管理的根本目的是使受到事件干扰的交通流恢复正常。目标是在最短的时间内完成事件管理的各项活动，减少事件的影响。,第二节交通事件管理,2、交通事件管理的目的和目标,2020/5/15,第二节交通事件管理,1.事件检测2.事件确认3.驾驶员信息4.事件响应5.现场管理6.交通事件管理7.事件清除,交通事件管理实施技术,2020/5/15,第二节交通事件管理,交通事件检测技术,自动检测技术,间接方法,直接方法,基于常规车辆检测器,基于非常规车辆检测器,基于视频图像识别,非自动检测技术,驾驶员移动电话呼叫,市民报告,闭路电视,专职人员报告,航空监视,路边紧急电话呼救,事件紧急呼救热线,交通警察巡逻队报告,交通管理和道路养护巡逻队报告,其他服务部门人员的报告,固定观察人员志愿者报告,2020/5/15,第二节交通事件管理,1.事件管理人员观看闭路电视（CCTV）监视图像；2.派遣现场处理人员（交通警察或其他救援人员）；3.与警用飞机、媒体和信息提供者联系；4.综合来自多个移动求救电话的信息；,2020/5/15,第二节交通事件管理,2020/5/15,第二节交通事件管理,2020/5/15,第二节交通事件管理,事件响应是一旦确认有事件发生，即启动、