城市快速路入口控制策略研究

訾凯 李红

摘 要：现阶段，社会经济飞速发展，人们的生活水平不断提高，汽车保有量也日益增加，使得城市交通拥堵问题日益严重，早期的公路路线设计已经难以满足当前城市的发展需求，越来越多的城市通过将外围公路改造为城市快速路的方式来解决交通拥堵为难题。作为交通拥堵情况较严重的快速路出入口匝道与衔接交叉口路段，通常通过采用快速路立交或出入口匝道进出交换的方式疏散拥堵，与此同时，为了更加符合城市发展的需求，做好城市快速路的设计势在必行。鉴于此，本文就新时期城市快速路入口相关内容展开了分析研究。

关键词：城市;快速路;入口;控制策略

1 城市快速路及入口概述

1.1 城市快速路定义

顾名思义，城市快速路是指城市内修建的速度较快的道路，其设计车速通常在60 km/h～100 km/h之间。城市快速路因其车速较快，所以会以中央分隔、全部控制出入、控制出入口间距及形式的方式进行交通安全和管理，同时会设计单向双车道或以上的多车道，因此，城市快速路也被称为四个城市道路分类里等级最高的道路。

1.2 快速路入口匝道定义及特性

通常情况下，车辆需要通过快速路入口匝道驶入快速路主线，车辆驾驶员在驶入主线之前，需要仔细观察主线上的交通情况，同时根据相应的交通情况选择合适的时机通过加速插入车间隙完成合流，从而驶入快速路主线。在主线车辆较大或者拥堵的时候，驾驶员进行车辆合流的过程往往需要通过减速或者是驻车等方式等待合流时机进行合流驶入主线，并且这种方式对主线和匝道的影响会很大;而相对于主线车辆较少的情况，驾驶员进行合流的过程会显得较简单。因此，主线交通是否顺畅对于快速路入口匝道的影响较大[1]。

1.3 城市快速路入口匝道定时控制

针对城市快速路主线交通情况会对车辆入口匝道河流具有影响的情况，可通过采用定时限流控制的方式。通常根据定时信号控制的实现形式，城市快速路入口匝道定时控制可分为定周期定长和定周期不定长两种方式。

1.3.1 定周期定长

定周期定长方式是根据快速路入口历史交通数据，计算和调整入口绿灯时长，设置固定配时的同周期同绿灯时间，实现对城市快速路入口匝道定时控制。但是由于开环控制的实现需要依赖于线性规划，而线性规划没有反馈，因此在实际应用过程中操作简便、灵活性不强。

1.3.2 定周期不定長

相对于定周期定长方式，定周期不定长方式是通过对入口设置同周期但绿灯时间不同进行控制，并根据历史交通数据进行计算和调整，固定配时的同周期不同绿灯时间的方式实现对城市快速路入口匝道定时控制。虽然定周期不定长方式也采用线性规划的方式和开环控制，但是不同于定周期定长方式，该方式下设置的红灯时间充分考虑了不同入口匝道的排队长度的差异性，极大地降低了排队长度超过匝道长度引发整个快速路系统出现堵塞的情况的发生率[2]。

2 城市快速路出入口设置原则

2.1 合理选择出入口数量和间距

科学合理的设置城市快速路出入口，不仅会确保城市快速路通行顺畅，最大程度的降低道路系统安全事故的发生率;而且对于提升整个城市道路路网的运输效率具有重要意义。针对当前我国许多城市的快速路上存在的出入口间距不足、位置随机设置，严重影响道路系统交通安全和威胁出行人员生命安全的情况，在城市快速路出入口设计过程中应该充分考虑城市人口和区域范围内的交通流量，选择合适的出入口数量和间距[3]。在布置快速路出入口的过程中，如果设置数量过多，将会吸引大量的短距离交通车辆的驶入，极大的增大快速路的交通压力;而当设置较少数量的出入口，快速路和相连的辅助道路的交通压力会增加，不仅会在出入口出现车辆等候的情况，致使快速路主线和辅助道路的转换功能降低;而且会导致快速路不能实现为城市交通分担压力的设计目标。因此，在进行快速路出入口的布置时应该遵循科学合理的原则。

2.2 确保车道数连续平衡

现阶段，在中国的许多城市中，快速路主线和匝道合流过程中普遍存在车道数不平衡的情况，这不仅会严重影响快速路主线最外侧那条车道的通行能力，致使车道合流处出现严重的拥堵现象;而且会增加同向刮擦事故发生的可能性，严重影响交通系统的安全顺畅运行。所以在城市快速路出入口的设计过程中，为了确保车道数连续平衡，可根据公路的相关设计规范公路立体交叉细则中的出入口分合流的车道数平衡公式进行快速路出入口设置。在实际的快速路运行过程中，针对于主线与匝道合流前后经常出现车道数不平衡的情况，可通过在快速路内侧加速车道增设隔离设施，在内侧加速车道起点处设置单车道入口，并且将开口设置在渐变段，以确保车道数连续平衡、交通系统顺畅运行。

2.3 结合城市规划全面考虑

目前，在我国城市交通规划建设过程中，普遍存在快速路出入口的位置与城市规划相冲突的情况，这将会导致城市道路出现拥堵治理、建设拥堵的连锁反应，加剧城市的交通拥堵，严重的甚至会致使出入口的改移甚至拆除，造成市政规划资金的浪费。为此，在城市快速路出入口设置过程中，应该结合城市规划全面考虑，科学合理地进行设置。

3 城市快速路出入口控制策略

3.1 出入口设置

通常情况下，为了确保快速路出口交通畅通，在交叉口范围以外辅助道路和出口交汇点距下游平面交叉口的距离应该超出140 m范围。但是针对出口交通流量和辅助道路交通流量转换车道距离不足140 m的情况[4]，可通过拓宽交叉口对出口和辅助道路或者是设置右转弯车道、直行车道和左转弯车道等方式进行出入口设置。

3.2 合理选择交通设施的位置

在实际的快速路运行过程中，城市中相关的交通设施如标志、公交站台的位置或者是快速路出入口的控制方式等因素均会严重影响相关路段的运行效率。例如，在快速路设置较多不合理的，交通标志会造成驾驶员的识读困难，影响道路交通灯稳定运行，不利于实现道路的交通转换，严重影响辅助出入口设置的初衷。因此，合理选择交通设施的位置尤为重要。

3.3 选择适合的隔离方式

选择合适的隔离方式和隔离设施的目的是实现快速路主线的连续通行性，提升整个交通系统的运行效率和质量。硬隔离作为一种较常用的隔离设施，其优点在于其在流量高峰期能够快速缓解快速路出入口处交通拥堵问题，有利于提升快速路主线的通行效率;但是与此同时，其缺点在于不利于加速车道充分发挥作用。在实际的应用过程中，应该权衡利弊、科学合理的选择。

3.4 做好交叉口路段的衔接

做好快速路与其他城市道路的连接，对于提升整个路网的交通运输效率和质量发挥着重要作用。城市快速路交叉口的设置和不同道路之间的交通流量重组和运输效率密切相关。针对于与主线直行造成较大的道路衔接时，一方面采用分离式立交的衔接方式，另一方面，相关工作人员应该不断完善交通监控系统和交通信息引导系统，促使交通控制系统充分发挥其信息监测作用，及时发布动态拥堵信息，以实现对交通系统的实时动态调节和控制，确保不同道路之间的交通流量重组和运输效率得到充分发挥，促使交通系统安全顺畅运行。

4 结束语

总之，城市快速路入口设置合理与否和城市快速路网系统运行效率和质量密切相关。在对快速路入口的设置时，相关工作人员应该结合城市规划全面考虑、科学设置。

参考文献：

[1]谢泽钜.城市快速路短距离出行管控策略研究[D].哈尔滨工业大学，2019.

[2]熊帅.快速路汇入行为分析及合流区组织优化[D].吉林大学，2019.

[3]苏俊杰.城市快速路交织区拥堵预测及主动控制方法[D].东南大学，2019.

[4]林琴.城市快速路交通拥堵形成模拟和控制研究[D].长沙理工大学，2019.