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1、快速路交通入口匝道的感应控制方法摘要：快速路系统是交通系统的一个重要组成部分，由于其构造上的特点， 决定了快速路的交通状况受进出口匝道以及与之关联的地面道路交通状况的影响 本文通过对快速路及其匝道特点的分析，以调整供求，争取平衡的交通流控制为 基本思路，运用交通监控技术，对快速路匝道进行设计，从而解决匝道入口处交 通拥堵现象，准确而高效的进行车流引导，提高道路的服务水平。关键词：匝道控制系统；感应控制1 绪论1.1 研究背景与意义随着经济的发展、城市化进程的加快,人们日常出行的范围日趋扩大。汽车 文明的发展，大大缓解了地域对人们生活和工作方式的束缚。但汽车的速度难以 在城市中完全发挥，为改善出
2、行的便捷性和可达性，城市快速路这一道路形态大 量涌现。快速路是指城市道路中具有四条及其以上单双向机动车道，并且设有中央分 隔带，全部或部分采用立体交叉与控制出入，供车辆以较高速度行驶的道路，它 是城市的主骨架，负担城市运输的重任。但不幸的是，城市快速路经常发生如下 的情况：1、不断从匝道“挤入”主线的车辆，迫使主线速度不断降低，从而导致入 口匝道车辆难以汇入主线；2、快速路入口匝道排队车辆的溢出，影响临近地面道路的正常运行3、受地面交叉口作用，下匝道的车辆无法尽快消散，车辆排队蔓延，导致 快速路主线阻塞。在不断的恶性循环中，快速路不再“快速”，因此探寻适用于快速路的交通 控制研究迫在眉睫。1.
3、2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状自从 1963 年美国芝加哥借助交警进行匝道控制开始，入口匝道控制技术和 算法研究逐步进入了国外学者和专家的研究领域之中。到了 90 年代，随着入口 匝道ALINEA方法的提出，入口匝道研究得到飞速发展。1.2.2 国内研究现状近十年，北京交通大学侯忠生教授及其学生，在快速路交通入口匝道控制方 面做了大量工作，将无模型自适应控制与迭代学习控制成功应用到入口匝道控制 中，发表了一系列研究成果。2 匝道控制系统特点及其控制原理匝道控制系统就是通过调整供求关系，抑制和转移需求量，通过调整交通和 道路参数提高道路通行能力，实现供求动态平衡，使交通流达到预期的控
4、制目标 而设计的一套完整的系统。其功能和作用主要体现在以下三方面：（1）快速路沿线单位、住宅、公共建筑群的自身交通出入，汇集于辅路后 再与快速路沟通；（2）汇集与快速路相交的低等级城市道路，如支路、胡同、小巷等以及小 区的出入交通道，使其通过辅路与快速路沟通；（3）解决快速路两侧平行行驶的低速交通工具 （机动车和非机动车 ）的循环 运行或短距离机动车行驶的交通。出入口是主、辅路的衔接口，不能设置过多，否则造成快速路出入口间距短 车辆行驶速度低。因此，出入口在设置时应具有下列特点和要求：1）应设置在主线车行道的右侧；（2）出入口附近的平曲线、竖曲线应采用较大的半径；（3）立体交叉区域宜设置单一出
5、入口；（4）宜设置在平缓路段，设置出入口处纵坡不应大于 2%；（5）出入口处保证一定的通视区域；（6）出入口应采用缘石等设施与其它道路区别。3 入口匝道感应控制基本原理是通过控制由匝道进入快速路的车辆来调节快速路的车流量，使得 快速路上的交通流密度维持在一个期望的水平，提高快速路主道的通行能力。入 口匝道调节一般包括入口匝道定时控制、入口匝道感应控制、入口匝道集中控制 入口匝道智能控制。入口匝道感应控制可以较好的改善定时控制中匝道调节率不 能随交通流变化的缺陷，它是根据快速路交通系统的实际交通状况，以实时检测 数据为依据来设置匝道调节率，能够更好地缓解交通拥堵状况。3.1 匝道控制系统组成主要
6、由车辆检测器、信号灯和匝道控制机组成, 如图所示。快速路主线检测器用于检测快速路主线的交通状况; 排队检测器用于检测入 口匝道的车辆排队长度情况; 检入检测器用于检测是否有车辆到达停车线前等待; 检出检测器用于检测是否有车辆通过停车线; 交汇检测器则用于检测车辆是否顺 利地交汇到快速路主线上; 信号灯用于指示车辆通行或在停车线前等待; 匝道控 制机是入口匝道控制的核心部分, 执行入口匝道控制程序。3.2 匝道控制工作原理工作原理是通过调节从入口匝道进入快速路的交通量 , 使快速路主线的交通 需求不超过它的容量（即通行能力）, 保证快速路交通通畅。现假设为快速路车道通行能力，口为车道交通需求量，
7、则控制前提条件 可以表述为：时，交通流为自由流，无需控制，但是仍需监视，以便处理紧急事 故；II时，若在多条路段的不同时刻出现多次时，说明整条公路的通行能 力低于交通需求，此时控制难以改善交通现状，只有扩大道路通行能力，增加车 道才能解决矛盾；IIIP 且出现在高峰交通或者个别瓶颈路段时，此时可以通过各种控制手 段来解决交通矛盾。4总结与展望4.1 总结为了充分发挥快速路的特点，应采取先进有效的交通管制措施，以舒缓或消 除拥挤。在快速路匝道的协调控制中，应保证控制的实时性，同时为了保持干线 的临界交通密度，以缩短入口匝道的排队长度为控制目标，对其进行最优控制。4.2 展望智能交通控制是未来快速
8、路控制的发展方向。不同公路之间的数据传输和数 据存储结构的设计需要标准化。交通流量预测需要创新，预测精度有待提高。随 着智能交通系统和车辆定位技术的发展，如何将智能结合起来，将成为未来研究 的重点。参考文献1 周浩，胡坚明，张毅，孙瑞，快速路可变限速与匝道控制协同优化策略 交通运输系统工程与信息 ，2017, 17(2)2 王艳丽，王玲，吴兵，李林波，基于仿真的快速路入口匝道控制实验设 计， 实验技术与管理 ，2018, 35(8)3 乔彦甫，赵斌，方传武，姚志洪，基于ALINEA算法的城市快速路匝道控 制方法 ， 西南交通大学学报 ，2017, 52(5)4 李伟，陈阳舟，郭宇奇，城市快速路
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