簡述
根據交通特性,當高速路上的車流保持最佳密度時,車流穩定、行車速度均勻、通行能力大。車流密度過大,交通擁擠車禍增多。因此,對環路應實行入口匝道控制。入口匝道控制,一般被認為是快速道路的主要控制措施。其作用是保持環路交通流量均勻,減少交匯點的衝突和事故。
採用入口匝道控制,使某些車輛不能按既定的時間,在選定的入口進入環路。因此,匝道上應有適當的儲備空間為等待信號的車輛停留,或有平行於環路的I臨街道路(輔路),可供車輛選擇其他入口,或在路網上另有通路。否則,車輛會阻塞在匝道上,造成交通紊亂。
入口匝道控制的基本目標是控制高速幹道的交通需求。入口匝道控制的結果是通過把高速幹道上的延誤因素轉移到入口匝道,從而在高速幹道上維持一個既不間斷也不擁擠的交通流,也就是把超量的車輛轉移到其他可替換的道路上,或者轉移到需求較低的其他時間,或者採用其他運輸方式。
原理
入口匝道控制是高速公路交通控制中使用最廣泛的一種方式。其基本原理是平衡入口匝道處高速公路上、下游交通量。一般來說,如果上游交通量與從匝道進入的交通量之和大於下游的通行能力就會發生交通擁擠。若根據上游的交通需求與下游通行能力之差來限制進入匝道的交通流量便可減輕高速公路上的交通擁擠,而車輛在高速公路上的總延誤時間及在匝道上等待進入高速公路的時間也都會減少。簡言之,入口匝道控制的基本原理就是限制進入高速公路的車輛數目以保證高速公路自身的交通需求不超過其交通容量。
作用
入口匝道控制,一般被認為是快速道路的主要交通控制措施,它的作用是:
(1)減少整個快速道路系統內所有車輛的行程時間;
(2)使交通流量均勻平滑;
(3)消除或減少交匯中的衝突和事故;
(4)由於交通流量均勻平滑,車流狀況得到改善,因此減少了不舒適感和環境的干擾;
入口匝道控制的作用可以是上述作用中的一個、幾個或全部。為了取得良好的控制效果,必須遵循以下條件:
(1)若要求減少行程時間,則應有其他具有通行能力的路線可供選擇來為快速道路起到分流作用,否則車輛將被迫阻塞在匝道上,這樣就需要在快速道路上游很遠的一一些匝道尋找入口。另外,也可利用與快速道路連線的沿街道路或平行的f線道路的通行能力。
(2)必須有適當的儲備空間可為等待匝道信號的車輛所利用。
(3)為節約行程時間,在快速道路下游出口處必須有可供利用的通行能力存在,否則意義不大。
(4)年流起訖必須適當,不然使用短程快速道路(如1~2km)將意味著車流分散小。
條件
要實現入口匝道控制目標,給高速公路提供一種更高的預測性和更好的服務水平,則入口匝道要滿足以下條件:
(1)在通道上應該有可供使用的額外的容量;
(2)在進口匝道上應有足夠的停車空間;
(3)交通模式(即主車道的交通流量與高速公路該路段的容量)必須合適。
方法
入口匝道控制有以下四種方法:
1.封閉匝道法
在以下情形下考慮匝道封閉:
(1)互通式立交非常接近,交織問題十分嚴重的地方。
(2)有較多車輛要在匝道排隊,但沒有足夠長度容納排隊車輛的匝道。
(3)附近有良好的道路可供繞道行駛。
在高峰期間經試用封閉匝道這種控制方法的做法有:人工設定柵欄;自動彈起式柵欄;採用“不準駛入匝道”標誌。
2.匝道定時限流控制法
這種控制也就是匝道限流調節控制,是採用調節方法限制進入快速道路交通量的一種控制。匝道定時限流控制的目的是為改善快速道路的交通狀況或改善車流匯合時的安全性。如果匝道的幾何形狀合理,則其可能的通行能力為800~1 200輛/h:匝道調節交通量的範圍在正常交通量和某個合理最小交通量(180~240輛/h)之間,調節控制用匝道上的交通信號(標準信號或改進型的兩燈信號)來實現,按時允許一定數量的匝道車輛駛入快速道路。
定時限流是最簡單的控制形式,其精確性與城市交叉口信號相同。這種調節系統主要包括設定在匝道口的一個或兩個信號機,時鐘傳動的控制機和某種形式的標誌(這種標誌警告駕駛人匝道正在執行限流控制)。如果採用三度盤標準控制器,則信號機可按三種不同速率進行工作,限流率根據快速道路上游交通量、下游通行能力和匝道進入快速道路的交通量而定。
3.匝道感應交匯控制法
在快速道路上和匝道上都裝有檢測器,以取得交通信息。根據不同的控制方案,通過就地控制器或中心計算機,實施限流控制,限流率可依據交通信息做相應調整。匝道調節可看作對快速道路、匝道和匝道引道上交通監視的一種反應。控制方案的大量變數可根據交通參數的各種組合獲得。
4.匝道系統控制
將一系列匝道集中起來作為一個整體統一考慮交通控制的系統,稱為匝道系統控制,其限流率根據整個系統的交通量與通行能力之差確定。與獨立的限流控制相比,匝道系統控制的優點是能夠兼顧整個系統。
整體車輛感應限流控制能適應交通量變化要求,使整個系統的車流保持最佳化,若快速道路某段發生交通事故,這種控制就顯得特別有效。此時,發生事故的下游匝道,其限流率會自動增加,而上游匝道的限流率會自動減少。
5.入口匝道與地面交叉口的協調控制
當入口匝道的長度較短或者匝道與地面道路交叉口距離較近時,入口匝道控制的排隊有可能會發生溢流,並最終阻塞地面道路上游交叉口,進而引起地面道路和快速路整個系統運行效率的降低。這種情況下,需要進行地面道路關聯交叉口與入口匝道的協調控制,其基本原則包括:
(1)快速路主線車輛優先通行。
(2)避免入口匝道的超長排隊影響地面道路的正常運行。
(3)高速道路和關聯道路的總體效益最大化。
(4)入口匝道排隊溢流時,提前發布誘導策略等引導車輛選擇其他路徑。