探讨高速公路工作区合流控制策略介绍与启示

梁晓榕

（宜昌市夷陵区城市建设项目办公室　湖北省　宜昌市　443100）

探讨高速公路工作区合流控制策略介绍与启示

梁晓榕

（宜昌市夷陵区城市建设项目办公室湖北省宜昌市443100）

高速公路中工作区合流车辆的控制是高速公路中管理与控制研究的重要组成部分，对高速公路实现一定规范而科学的设置是实现匝道控制的前提。高速公路的入口合流区由于交通量比较大，并且其道路十分复杂，另一方面也由于车道上的车辆并线行为在一定程度上引起主干线交通流的紊乱，使行车速度降低，并且极易引发交通事故。因此，对高速公路工作区合流控制的研究具有重要的现实意义。

工作区合流；控制策略；介绍

在高速公路的基本路段，由于交通流相对比较稳定，道路曲线的变化也比较小，因此，事故发生的几率也比较低。在工作合流区，由于交通量较大，道路较为复杂，一些驾驶人驾车行驶在高速公路合流区域内时，变更车道和并线这种行为在一定程度上极易引发危险，而车道变换的类型一方面包括自由车道变换，另一方面是强制性的车道变换。如果想要获得比较好的驾驶车道时，应该运行一定的自由车道的变换；另外，从加速车道并线汇入主干线的行为是属于强制性车道变换的行为。

1　对车道的变换进行概述

当车辆有一定的合流需求的时候：①司机应该要根据所观察的目标车辆的待插入点前后车的车速。②应该对司机合流时的安全可靠性进行一定了解。经过多方面的调查与研究，车速保持一致才能使合流的安全性最大。车道的变换从一些方面来说，是驾驶人为达到自己的驾驶目的，为适应自己的驾驶习惯而转变当前行驶路线，从而选择其他车道的驾驶行为，以此实现自己的驾驶意图。

1.1自由车道的变换

自由车道的变换一方面可以理解为驾驶人为获得良好的驾驶空间，另一方面也理解为可以达到自身最低的期望速度从而进入车道的变化行为[1]。每个驾驶人都有自己的驾驶习惯以及自身的性格的不同。因此，在行车驾驶过程中，所选择的换道时机与意图都不一样。性格相对冲动的人在相同条件下选择换道的意图较为明显。另外，在车辆行驶的过程中，根据一定的观察分析，大致可以分为三种自由换道的行为：①在车辆行驶过程中，超越慢车的行为。②在行车时获得了一定的速度优势。③驾驶空间增大。

1.2强制性的车道变换

强制性车道的变换行为在一定程度上有强制性规定的目标车道。它指的是受到外界的压力作用，与个人的喜好、习惯没有关系。并且是在一些特定的区域内必须做到车道变换的行为。在高速公路的交织区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况，都是强制性换道的行为表现。因此，当交通条件强迫驾驶人在规定的时间内完成一定的换道行为时，驾驶人应该立即改变自身的驾驶路线或者行为以完成换道。反之，会给驾驶带来不良的影响。

2　影响并线行为的因素

高速公路合流区的组成部分有三个：入口匝道部分，加速车道以及平行连接的主干线。

车辆的合流可以理解为是两股单独车流在同一方向行驶，同时统一的合并成为一股车流的现象[2]。在车辆汇入高速公路的主干线中，首先会经过匝道，然后通过匝道的入口进入加速车道，在加速车道提高车速之后在等待一定的时机加入主干线。由于高速公路的右侧是加速车道，是作为一种附加车道，其主要作用为提高车辆的行驶速度。行驶的车辆有匝道进入加速车道之后可以通过更快的速度进入主干线，加速车道可以分为两种：①平行式；②直接式。当车道与主干线平行时，车辆较多的时候在加速车道上选择并线的效果更好，并且当车辆需要在加速车道上慢行等待汇入。另一方面，在车辆流量比较少的情况下，直接式加速车道与主干线匝道平顺的连接，此时加速车道的效果最好。

为匝道车辆提供一个与主干线合流的机会是合流区域内加速车道的作用之一。合流车辆在加速车道上一方面要加速到合流车速，另一方面还需要利用适当的间隙，在保证安全的前提下汇入主干线。但并线行为也受到多方面因素的影响。

2.1车辆能接受的间隙和主干线车头的时距

从路权优先的角度，直行行驶的车辆的有限权较高，并线的车辆不能影响正常行驶的车辆。因此，对驾驶人而言，安全的驾车成功的汇入主干线的前提：①要将车速降到最低；②主干线与相邻车道车辆之间有足够的车头时距，并且在并线的车辆能够接受间隙的范围之内。③并线的车辆才能得以汇入。反之，等待并线的车辆需要一直的等待良好的并线时间。

2.2车辆的瞬时加速

目标车道的前后车辆加速度也是影响并线车辆操作的主要因素之一。就目标车道的可接受间隙而言，如果其足够大的话，那么在一定程度可以忽略所受到的加速度的影响。另一方面，当间隙满足并线操作，但车辆突然加速或者制动的时候会使车辆的瞬间的加速度过大或者过小，这些都能在一定程度上使这时的并线操作行为具有一定的危险性。因此，驾驶人在并线过程中也应该将车辆的瞬时加速度作为必要的考虑因素。

2.3车辆的类型

每个类型的车辆对间隙的可接受范围不一样，不同的车辆具有不同的长度质量以及高度。就小型的车量而言，其加速性能较好，并且所需间隙较小，因此，操作完成迅速[3]。而大型车辆由于其自身的质量较大，然后加速性能没有小型车辆高，并且，所需间隙较大，因此，操作完成较为缓慢。

3　对高速公路工作区合流的研究方法

3.1数据挖掘

数据的挖掘技术指的是在广泛的数据中发现有用的知识信息科学。并且同时所被挖掘的数据应该具有一定的广泛性与真实性，有一定的信息价值。在实际中的运用的时候，数据的挖掘技术以模式识别、数据库、统计学以及人工智能等技术为基础，是一种决策支持，从而帮助做出决策。

3.2由于合流区与匝道以及高速公路的主线有一定的关联

因此，车辆运行的状态受到很多不稳定因素的影响[4]。由于我国大部分高速公路上的交通流量没有达到饱和的状态，因此，在一定程度上没有办法对合流区内车辆的运行状况进行监测，为解决这一难点，通过对计算机模拟技术进行研究和分析，得出对合流区进行交通模拟研究的基本原理可以分为以下几点：

（1）通过将加速车道以及与高速公路、匝道所相连的交通运行作为研究对象也就是建立一定的模拟系统。

（2）系统的输入，高速公路主线的交通水平、合流区以及匝道的交通状况的几何特征。

（3）根据对不同输入水平下的系统服务水平进行一定的研究，在一定程度上能够评估交通运行的状况受到加速车道设置的影响。

（4）根据一定的外部条件对车道长度的设置标准加快确定[5]。

4　结束语

随着人们生活水平的日益提高，对出行的交通要求也越来越多，但随着高速公路的不断发展，高速公路的交通事故率也居高不下。所以，人们对高速公路的行车安全有了更多的关注。高速公路的合流区作为车辆进入高速公路的主要路段，由于与主线的衔接存在很多方面不稳定的因素。例如，大量合流、交织交通等行为。尤其是几年来，已经成为高速公路通行能力的难点路段。因此，对高速公路的合流区的行车流量进行一定的分析，能够在一定程度上掌握合流区的流量变化规律，从而能够使与其相关的计划，以及管控工作能够得到有效的展开。

[1]袁中.高速公路合流区车辆运行模拟与评价研究[D].合肥工业大学，2004（09）：24.

[2]刘志玮.高速公路合流区交通模拟与评价研究[D].西北工业大学，2004 （05）：32.

[3]颜艳霞.分合流区与匝道通行能力协调分析[D].东南大学，2007（15）：44.

[4]赵晓雷.公路改扩建作业区交通安全分析与设施设置研究[D].哈尔滨工业大学，2007（22）：33.

[5]汪正勇.高速公路合流区上下游交通流量特性分析及预测研究[D].重庆大学，2014（45）：15.

U491

A

1673-0038（2015）17-0204-02

2015-4-5

梁晓榕（1975-），女，湖北宜昌人，工程师，本科，从事施工管理、工程造价工作。