高速公路交通控制对策及发展方向

苏文博

(呼兰养路总段呼兰段，黑龙江 呼兰 150500)

高速公路交通控制对策及发展方向

苏文博

(呼兰养路总段呼兰段，黑龙江 呼兰 150500)

伴随我国整体经济实力的提升，交通流量和交通拥挤以及交通事故都呈现出明显的上升趋势。在此情况下，高速公路的发展面临着非常严峻的形势，必须要采用更加科学的管理与控制方法，才能有效的提升高速公路的利用率。主要从入口匝道与主线两个角度论述了高速公路交通控制的对策，然后对其发展方向进行了深入的探讨。

高速公路；交通控制；对策；发展方向

1 入口匝道的控制对策

1.1 关闭控制

如果入口匝道波动较为严重，对其进行关闭控制，能够发挥一定的调节作用，但是相对来说，其限制性比较大，灵活性比较小，如果在使用过程中出现操作不当等情况，则无法促进高速公路通行能力的提升，还很有可能造成替代线路负荷的增加。所以，关闭控制的方式具有一定的适用条件，只能在特定情况下采用这种措施。

1.2 定时控制

定时控制是一种比较简单的控制匝道的方法，其选择调节率主要依据的是实际需求与历史需求的关系，是一种相对来说较为机械的调节方法。定时控制方法的运用要结合高速公路主线的交通流与汇合流以及匝道上交通流的观测值，并以此为基础确定信号的周期，以平衡高速公路的通行能力。采用定时控制的方式，匝道运行信号的周期是固定的，周期中信号的配时由调节形式所决定，通常有单车与车队调节两种方式。

1.3 感应控制

在应用定时调节的方法来控制交通量时，无法适应上游交通量需求的变化。因此，可以采用感应控制的方式来对入口匝道的交通量进行调节。运用这种方法使得调解率的确定不再取决于以往的观测值，而主要是受到现场观测交通数据的影响，也就是说调解率的确定主要是以实时交通量的检测数据为基础，所以能够对随机变化的交通量进行响应。

1.4 模糊控制

高速公路交通系统控制的难点在于其随机性与复杂性，很难用准确的数学模型对其进行描述。国内外进行的相关研究也对此提出了多种控制算法。交通系统的情况比较复杂，单凭数学模型很难做到准确的反映其真实的情况，最重要的是，算法本身复杂性非常高。因此，种种情况使得交通控制系统取得的效果非常的有限。而模糊控制方法彻底摆脱了精确数学模型的限制，并且能够合理的利用人的控制经验，实现对人脑思维的模仿。通过模糊运算方法，来促进定性与定量的统一，大大提升了高速公路匝道车辆汇入主线的实时性与有效性。

2 主线的控制对策

2.1 可变限速控制

在高速干道上，设置可变车速情报的标志，对行驶司机进行警告和引导，使其按照交通指示，以建议的速度行驶，并保持车速平稳，进而能够有效提升瓶颈路段通行车辆的能力。

2.2 可逆车道控制

在高速公路主线上，由于高峰期交通量在方向方面经常会呈现出较大的不平衡，可以采用可逆车道的控制方法，依据交通量对车道方向随时进行调整，维持方向平衡。

2.3 车道封闭控制

在高速公路上经常会看到亮绿色的垂直箭头，也会看到红色的“X”箭头，即为车道通行与封闭的标志。可以通行时，指示标志为绿色垂直箭头，而如果由于车道养护等需要，则指示标志为红色“X”箭头。在交通量处于高速干道通行能力之下时，这种控制方法相对而言最为有效。

3 高速公路交通控制的发展方向

3.1 交通控制系统智能化

自动控制理论是一门综合性的新兴学科，交通控制系统伴随自动控制理论的发展也取得了很大的进步。交通控制系统综合运用了自动控制理论和检测以及通信与视频技术等，其中与自动控制理论的关系最为密切。在其影响下，交通控制系统在今后将从定时控制方式等朝着智能控制的方式发展，智能化水平将不断提升。具体的说，在进行交通控制的过程中，不仅需要数学模型与计算机仿真等技术，更加需要人的参与，才能取得最好的控制效果，也就是智能化的交通控制方式。

当前时期，很多学者都对智能交通控制的策略进行了研究。虽然该控制理论目前还处于初级阶段，但已有的研究结论表明，智能控制是对现有交通问题进行解决的最为有效的途径，同时也有助于促进智能控制理论的进步与发展。在未来，智能交通控制系统，将以变结构智能控制和神经元网络控制为主，这两种系统各有自身的运用优势。就变结构智能控制系统而言，其具有三个层次，分别为控制级与协调级以及组织级。控制级的功能主要是对交通模式的识别，并且对数学模型进行实时的选择，最后对性能指标进行优化与计算等，以此来对匝道控制的规律进行确定，协调级主要是通过在线学习的方式，对各匝道控制器的协调向量进行确定，并且将协调向量和预报信息传输给控制级，同时还要接受另外两级的信息。

3.2 交通控制系统“动”“静”结合

高速公路如果单纯采用静态控制方法，很难取得理想的控制效果，在紧急情况下，控制系统很难适应。动态控制虽然适应能力比较强，但是需要应用的设备较多，并且比较复杂。所以，在未来，交通控制系统必然是静态控制与动态预报相结合的控制方式。我国目前高速公路的设计能力在交通量之上，道路本身具有较强的调节能力。在对匝道进行控制时，静态控制的方法虽然简单，但与交通量预报相结合以后，与我国高速公路的控制现状非常适应。通过改进传入的静态控制方法，可以有效提升控制算法的性能及其适应力。总的来说，动静结合的控制方法对我国未来高速公路交通控制具有非常大的应用价值。

4 结 语

主要从入口匝道与主线两个方面，对高速公路交通控制的对策进行了分析，并且对未来的发展方向进行了探讨，认为动静结合与智能化是未来高速公路交通控制的主要发展方向，这两类控制方法也将对我国高速公路交通控制系统的发展发挥出巨大的促进作用。

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[2] 徐琛. 基于自适应模糊控制及主线控制的高速公路交通控制研究[D]. 东南大学，2010.

U415.1

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1008-3383(2017)10-0214-02

2017-05-06