梁曉榕

（宜昌市夷陵區(qū)城市建設(shè)項(xiàng)目辦公室　湖北省　宜昌市　443100）

探討高速公路工作區(qū)合流控制策略介紹與啟示

梁曉榕

（宜昌市夷陵區(qū)城市建設(shè)項(xiàng)目辦公室湖北省宜昌市443100）

高速公路中工作區(qū)合流車(chē)輛的控制是高速公路中管理與控制研究的重要組成部分，對(duì)高速公路實(shí)現(xiàn)一定規(guī)范而科學(xué)的設(shè)置是實(shí)現(xiàn)匝道控制的前提。高速公路的入口合流區(qū)由于交通量比較大，并且其道路十分復(fù)雜，另一方面也由于車(chē)道上的車(chē)輛并線(xiàn)行為在一定程度上引起主干線(xiàn)交通流的紊亂，使行車(chē)速度降低，并且極易引發(fā)交通事故。因此，對(duì)高速公路工作區(qū)合流控制的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

工作區(qū)合流；控制策略；介紹

在高速公路的基本路段，由于交通流相對(duì)比較穩(wěn)定，道路曲線(xiàn)的變化也比較小，因此，事故發(fā)生的幾率也比較低。在工作合流區(qū)，由于交通量較大，道路較為復(fù)雜，一些駕駛?cè)笋{車(chē)行駛在高速公路合流區(qū)域內(nèi)時(shí)，變更車(chē)道和并線(xiàn)這種行為在一定程度上極易引發(fā)危險(xiǎn)，而車(chē)道變換的類(lèi)型一方面包括自由車(chē)道變換，另一方面是強(qiáng)制性的車(chē)道變換。如果想要獲得比較好的駕駛車(chē)道時(shí)，應(yīng)該運(yùn)行一定的自由車(chē)道的變換；另外，從加速車(chē)道并線(xiàn)匯入主干線(xiàn)的行為是屬于強(qiáng)制性車(chē)道變換的行為。

1　對(duì)車(chē)道的變換進(jìn)行概述

當(dāng)車(chē)輛有一定的合流需求的時(shí)候：①司機(jī)應(yīng)該要根據(jù)所觀察的目標(biāo)車(chē)輛的待插入點(diǎn)前后車(chē)的車(chē)速。②應(yīng)該對(duì)司機(jī)合流時(shí)的安全可靠性進(jìn)行一定了解。經(jīng)過(guò)多方面的調(diào)查與研究，車(chē)速保持一致才能使合流的安全性最大。車(chē)道的變換從一些方面來(lái)說(shuō)，是駕駛?cè)藶檫_(dá)到自己的駕駛目的，為適應(yīng)自己的駕駛習(xí)慣而轉(zhuǎn)變當(dāng)前行駛路線(xiàn)，從而選擇其他車(chē)道的駕駛行為，以此實(shí)現(xiàn)自己的駕駛意圖。

1.1自由車(chē)道的變換

自由車(chē)道的變換一方面可以理解為駕駛?cè)藶楂@得良好的駕駛空間，另一方面也理解為可以達(dá)到自身最低的期望速度從而進(jìn)入車(chē)道的變化行為[1]。每個(gè)駕駛?cè)硕加凶约旱鸟{駛習(xí)慣以及自身的性格的不同。因此，在行車(chē)駕駛過(guò)程中，所選擇的換道時(shí)機(jī)與意圖都不一樣。性格相對(duì)沖動(dòng)的人在相同條件下選擇換道的意圖較為明顯。另外，在車(chē)輛行駛的過(guò)程中，根據(jù)一定的觀察分析，大致可以分為三種自由換道的行為：①在車(chē)輛行駛過(guò)程中，超越慢車(chē)的行為。②在行車(chē)時(shí)獲得了一定的速度優(yōu)勢(shì)。③駕駛空間增大。

1.2強(qiáng)制性的車(chē)道變換

強(qiáng)制性車(chē)道的變換行為在一定程度上有強(qiáng)制性規(guī)定的目標(biāo)車(chē)道。它指的是受到外界的壓力作用，與個(gè)人的喜好、習(xí)慣沒(méi)有關(guān)系。并且是在一些特定的區(qū)域內(nèi)必須做到車(chē)道變換的行為。在高速公路的交織區(qū)或者是匝道入口的合流、出口的分流以及在城市道中的交叉路口等情況，都是強(qiáng)制性換道的行為表現(xiàn)。因此，當(dāng)交通條件強(qiáng)迫駕駛?cè)嗽谝?guī)定的時(shí)間內(nèi)完成一定的換道行為時(shí)，駕駛?cè)藨?yīng)該立即改變自身的駕駛路線(xiàn)或者行為以完成換道。反之，會(huì)給駕駛帶來(lái)不良的影響。

2　影響并線(xiàn)行為的因素

高速公路合流區(qū)的組成部分有三個(gè)：入口匝道部分，加速車(chē)道以及平行連接的主干線(xiàn)。

車(chē)輛的合流可以理解為是兩股單獨(dú)車(chē)流在同一方向行駛，同時(shí)統(tǒng)一的合并成為一股車(chē)流的現(xiàn)象[2]。在車(chē)輛匯入高速公路的主干線(xiàn)中，首先會(huì)經(jīng)過(guò)匝道，然后通過(guò)匝道的入口進(jìn)入加速車(chē)道，在加速車(chē)道提高車(chē)速之后在等待一定的時(shí)機(jī)加入主干線(xiàn)。由于高速公路的右側(cè)是加速車(chē)道，是作為一種附加車(chē)道，其主要作用為提高車(chē)輛的行駛速度。行駛的車(chē)輛有匝道進(jìn)入加速車(chē)道之后可以通過(guò)更快的速度進(jìn)入主干線(xiàn)，加速車(chē)道可以分為兩種：①平行式；②直接式。當(dāng)車(chē)道與主干線(xiàn)平行時(shí)，車(chē)輛較多的時(shí)候在加速車(chē)道上選擇并線(xiàn)的效果更好，并且當(dāng)車(chē)輛需要在加速車(chē)道上慢行等待匯入。另一方面，在車(chē)輛流量比較少的情況下，直接式加速車(chē)道與主干線(xiàn)匝道平順的連接，此時(shí)加速車(chē)道的效果最好。

為匝道車(chē)輛提供一個(gè)與主干線(xiàn)合流的機(jī)會(huì)是合流區(qū)域內(nèi)加速車(chē)道的作用之一。合流車(chē)輛在加速車(chē)道上一方面要加速到合流車(chē)速，另一方面還需要利用適當(dāng)?shù)拈g隙，在保證安全的前提下匯入主干線(xiàn)。但并線(xiàn)行為也受到多方面因素的影響。

2.1車(chē)輛能接受的間隙和主干線(xiàn)車(chē)頭的時(shí)距

從路權(quán)優(yōu)先的角度，直行行駛的車(chē)輛的有限權(quán)較高，并線(xiàn)的車(chē)輛不能影響正常行駛的車(chē)輛。因此，對(duì)駕駛?cè)硕裕踩鸟{車(chē)成功的匯入主干線(xiàn)的前提：①要將車(chē)速降到最低；②主干線(xiàn)與相鄰車(chē)道車(chē)輛之間有足夠的車(chē)頭時(shí)距，并且在并線(xiàn)的車(chē)輛能夠接受間隙的范圍之內(nèi)。③并線(xiàn)的車(chē)輛才能得以匯入。反之，等待并線(xiàn)的車(chē)輛需要一直的等待良好的并線(xiàn)時(shí)間。

2.2車(chē)輛的瞬時(shí)加速

目標(biāo)車(chē)道的前后車(chē)輛加速度也是影響并線(xiàn)車(chē)輛操作的主要因素之一。就目標(biāo)車(chē)道的可接受間隙而言，如果其足夠大的話(huà)，那么在一定程度可以忽略所受到的加速度的影響。另一方面，當(dāng)間隙滿(mǎn)足并線(xiàn)操作，但車(chē)輛突然加速或者制動(dòng)的時(shí)候會(huì)使車(chē)輛的瞬間的加速度過(guò)大或者過(guò)小，這些都能在一定程度上使這時(shí)的并線(xiàn)操作行為具有一定的危險(xiǎn)性。因此，駕駛?cè)嗽诓⒕€(xiàn)過(guò)程中也應(yīng)該將車(chē)輛的瞬時(shí)加速度作為必要的考慮因素。

2.3車(chē)輛的類(lèi)型

每個(gè)類(lèi)型的車(chē)輛對(duì)間隙的可接受范圍不一樣，不同的車(chē)輛具有不同的長(zhǎng)度質(zhì)量以及高度。就小型的車(chē)量而言，其加速性能較好，并且所需間隙較小，因此，操作完成迅速[3]。而大型車(chē)輛由于其自身的質(zhì)量較大，然后加速性能沒(méi)有小型車(chē)輛高，并且，所需間隙較大，因此，操作完成較為緩慢。

3　對(duì)高速公路工作區(qū)合流的研究方法

3.1數(shù)據(jù)挖掘

數(shù)據(jù)的挖掘技術(shù)指的是在廣泛的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有用的知識(shí)信息科學(xué)。并且同時(shí)所被挖掘的數(shù)據(jù)應(yīng)該具有一定的廣泛性與真實(shí)性，有一定的信息價(jià)值。在實(shí)際中的運(yùn)用的時(shí)候，數(shù)據(jù)的挖掘技術(shù)以模式識(shí)別、數(shù)據(jù)庫(kù)、統(tǒng)計(jì)學(xué)以及人工智能等技術(shù)為基礎(chǔ)，是一種決策支持，從而幫助做出決策。

3.2由于合流區(qū)與匝道以及高速公路的主線(xiàn)有一定的關(guān)聯(lián)

因此，車(chē)輛運(yùn)行的狀態(tài)受到很多不穩(wěn)定因素的影響[4]。由于我國(guó)大部分高速公路上的交通流量沒(méi)有達(dá)到飽和的狀態(tài)，因此，在一定程度上沒(méi)有辦法對(duì)合流區(qū)內(nèi)車(chē)輛的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為解決這一難點(diǎn)，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)進(jìn)行研究和分析，得出對(duì)合流區(qū)進(jìn)行交通模擬研究的基本原理可以分為以下幾點(diǎn)：

（1）通過(guò)將加速車(chē)道以及與高速公路、匝道所相連的交通運(yùn)行作為研究對(duì)象也就是建立一定的模擬系統(tǒng)。

（2）系統(tǒng)的輸入，高速公路主線(xiàn)的交通水平、合流區(qū)以及匝道的交通狀況的幾何特征。

（3）根據(jù)對(duì)不同輸入水平下的系統(tǒng)服務(wù)水平進(jìn)行一定的研究，在一定程度上能夠評(píng)估交通運(yùn)行的狀況受到加速車(chē)道設(shè)置的影響。

（4）根據(jù)一定的外部條件對(duì)車(chē)道長(zhǎng)度的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)加快確定[5]。

4　結(jié)束語(yǔ)

隨著人們生活水平的日益提高，對(duì)出行的交通要求也越來(lái)越多，但隨著高速公路的不斷發(fā)展，高速公路的交通事故率也居高不下。所以，人們對(duì)高速公路的行車(chē)安全有了更多的關(guān)注。高速公路的合流區(qū)作為車(chē)輛進(jìn)入高速公路的主要路段，由于與主線(xiàn)的銜接存在很多方面不穩(wěn)定的因素。例如，大量合流、交織交通等行為。尤其是幾年來(lái)，已經(jīng)成為高速公路通行能力的難點(diǎn)路段。因此，對(duì)高速公路的合流區(qū)的行車(chē)流量進(jìn)行一定的分析，能夠在一定程度上掌握合流區(qū)的流量變化規(guī)律，從而能夠使與其相關(guān)的計(jì)劃，以及管控工作能夠得到有效的展開(kāi)。

[1]袁中.高速公路合流區(qū)車(chē)輛運(yùn)行模擬與評(píng)價(jià)研究[D].合肥工業(yè)大學(xué)，2004（09）：24.

[2]劉志瑋.高速公路合流區(qū)交通模擬與評(píng)價(jià)研究[D].西北工業(yè)大學(xué)，2004 （05）：32.

[3]顏艷霞.分合流區(qū)與匝道通行能力協(xié)調(diào)分析[D].東南大學(xué)，2007（15）：44.

[4]趙曉雷.公路改擴(kuò)建作業(yè)區(qū)交通安全分析與設(shè)施設(shè)置研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2007（22）：33.

[5]汪正勇.高速公路合流區(qū)上下游交通流量特性分析及預(yù)測(cè)研究[D].重慶大學(xué)，2014（45）：15.

U491

A

1673-0038（2015）17-0204-02

2015-4-5

梁曉榕（1975-），女，湖北宜昌人，工程師，本科，從事施工管理、工程造價(jià)工作。