城市快速路入口控制策略研究

訾凱 李紅

摘 要：現(xiàn)階段，社會經(jīng)濟飛速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，汽車保有量也日益增加，使得城市交通擁堵問題日益嚴重，早期的公路路線設計已經(jīng)難以滿足當前城市的發(fā)展需求，越來越多的城市通過將外圍公路改造為城市快速路的方式來解決交通擁堵為難題。作為交通擁堵情況較嚴重的快速路出入口匝道與銜接交叉口路段，通常通過采用快速路立交或出入口匝道進出交換的方式疏散擁堵，與此同時，為了更加符合城市發(fā)展的需求，做好城市快速路的設計勢在必行。鑒于此，本文就新時期城市快速路入口相關內容展開了分析研究。

關鍵詞：城市;快速路;入口;控制策略

1 城市快速路及入口概述

1.1 城市快速路定義

顧名思義，城市快速路是指城市內修建的速度較快的道路，其設計車速通常在60 km/h～100 km/h之間。城市快速路因其車速較快，所以會以中央分隔、全部控制出入、控制出入口間距及形式的方式進行交通安全和管理，同時會設計單向雙車道或以上的多車道，因此，城市快速路也被稱為四個城市道路分類里等級最高的道路。

1.2 快速路入口匝道定義及特性

通常情況下，車輛需要通過快速路入口匝道駛入快速路主線，車輛駕駛員在駛入主線之前，需要仔細觀察主線上的交通情況，同時根據(jù)相應的交通情況選擇合適的時機通過加速插入車間隙完成合流，從而駛入快速路主線。在主線車輛較大或者擁堵的時候，駕駛員進行車輛合流的過程往往需要通過減速或者是駐車等方式等待合流時機進行合流駛入主線，并且這種方式對主線和匝道的影響會很大;而相對于主線車輛較少的情況，駕駛員進行合流的過程會顯得較簡單。因此，主線交通是否順暢對于快速路入口匝道的影響較大[1]。

1.3 城市快速路入口匝道定時控制

針對城市快速路主線交通情況會對車輛入口匝道河流具有影響的情況，可通過采用定時限流控制的方式。通常根據(jù)定時信號控制的實現(xiàn)形式，城市快速路入口匝道定時控制可分為定周期定長和定周期不定長兩種方式。

1.3.1 定周期定長

定周期定長方式是根據(jù)快速路入口歷史交通數(shù)據(jù)，計算和調整入口綠燈時長，設置固定配時的同周期同綠燈時間，實現(xiàn)對城市快速路入口匝道定時控制。但是由于開環(huán)控制的實現(xiàn)需要依賴于線性規(guī)劃，而線性規(guī)劃沒有反饋，因此在實際應用過程中操作簡便、靈活性不強。

1.3.2 定周期不定長

相對于定周期定長方式，定周期不定長方式是通過對入口設置同周期但綠燈時間不同進行控制，并根據(jù)歷史交通數(shù)據(jù)進行計算和調整，固定配時的同周期不同綠燈時間的方式實現(xiàn)對城市快速路入口匝道定時控制。雖然定周期不定長方式也采用線性規(guī)劃的方式和開環(huán)控制，但是不同于定周期定長方式，該方式下設置的紅燈時間充分考慮了不同入口匝道的排隊長度的差異性，極大地降低了排隊長度超過匝道長度引發(fā)整個快速路系統(tǒng)出現(xiàn)堵塞的情況的發(fā)生率[2]。

2 城市快速路出入口設置原則

2.1 合理選擇出入口數(shù)量和間距

科學合理的設置城市快速路出入口，不僅會確保城市快速路通行順暢，最大程度的降低道路系統(tǒng)安全事故的發(fā)生率;而且對于提升整個城市道路路網(wǎng)的運輸效率具有重要意義。針對當前我國許多城市的快速路上存在的出入口間距不足、位置隨機設置，嚴重影響道路系統(tǒng)交通安全和威脅出行人員生命安全的情況，在城市快速路出入口設計過程中應該充分考慮城市人口和區(qū)域范圍內的交通流量，選擇合適的出入口數(shù)量和間距[3]。在布置快速路出入口的過程中，如果設置數(shù)量過多，將會吸引大量的短距離交通車輛的駛入，極大的增大快速路的交通壓力;而當設置較少數(shù)量的出入口，快速路和相連的輔助道路的交通壓力會增加，不僅會在出入口出現(xiàn)車輛等候的情況，致使快速路主線和輔助道路的轉換功能降低;而且會導致快速路不能實現(xiàn)為城市交通分擔壓力的設計目標。因此，在進行快速路出入口的布置時應該遵循科學合理的原則。

2.2 確保車道數(shù)連續(xù)平衡

現(xiàn)階段，在中國的許多城市中，快速路主線和匝道合流過程中普遍存在車道數(shù)不平衡的情況，這不僅會嚴重影響快速路主線最外側那條車道的通行能力，致使車道合流處出現(xiàn)嚴重的擁堵現(xiàn)象;而且會增加同向刮擦事故發(fā)生的可能性，嚴重影響交通系統(tǒng)的安全順暢運行。所以在城市快速路出入口的設計過程中，為了確保車道數(shù)連續(xù)平衡，可根據(jù)公路的相關設計規(guī)范公路立體交叉細則中的出入口分合流的車道數(shù)平衡公式進行快速路出入口設置。在實際的快速路運行過程中，針對于主線與匝道合流前后經(jīng)常出現(xiàn)車道數(shù)不平衡的情況，可通過在快速路內側加速車道增設隔離設施，在內側加速車道起點處設置單車道入口，并且將開口設置在漸變段，以確保車道數(shù)連續(xù)平衡、交通系統(tǒng)順暢運行。

2.3 結合城市規(guī)劃全面考慮

目前，在我國城市交通規(guī)劃建設過程中，普遍存在快速路出入口的位置與城市規(guī)劃相沖突的情況，這將會導致城市道路出現(xiàn)擁堵治理、建設擁堵的連鎖反應，加劇城市的交通擁堵，嚴重的甚至會致使出入口的改移甚至拆除，造成市政規(guī)劃資金的浪費。為此，在城市快速路出入口設置過程中，應該結合城市規(guī)劃全面考慮，科學合理地進行設置。

3 城市快速路出入口控制策略

3.1 出入口設置

通常情況下，為了確?？焖俾烦隹诮煌〞惩?，在交叉口范圍以外輔助道路和出口交匯點距下游平面交叉口的距離應該超出140 m范圍。但是針對出口交通流量和輔助道路交通流量轉換車道距離不足140 m的情況[4]，可通過拓寬交叉口對出口和輔助道路或者是設置右轉彎車道、直行車道和左轉彎車道等方式進行出入口設置。

3.2 合理選擇交通設施的位置

在實際的快速路運行過程中，城市中相關的交通設施如標志、公交站臺的位置或者是快速路出入口的控制方式等因素均會嚴重影響相關路段的運行效率。例如，在快速路設置較多不合理的，交通標志會造成駕駛員的識讀困難，影響道路交通燈穩(wěn)定運行，不利于實現(xiàn)道路的交通轉換，嚴重影響輔助出入口設置的初衷。因此，合理選擇交通設施的位置尤為重要。

3.3 選擇適合的隔離方式

選擇合適的隔離方式和隔離設施的目的是實現(xiàn)快速路主線的連續(xù)通行性，提升整個交通系統(tǒng)的運行效率和質量。硬隔離作為一種較常用的隔離設施，其優(yōu)點在于其在流量高峰期能夠快速緩解快速路出入口處交通擁堵問題，有利于提升快速路主線的通行效率;但是與此同時，其缺點在于不利于加速車道充分發(fā)揮作用。在實際的應用過程中，應該權衡利弊、科學合理的選擇。

3.4 做好交叉口路段的銜接

做好快速路與其他城市道路的連接，對于提升整個路網(wǎng)的交通運輸效率和質量發(fā)揮著重要作用。城市快速路交叉口的設置和不同道路之間的交通流量重組和運輸效率密切相關。針對于與主線直行造成較大的道路銜接時，一方面采用分離式立交的銜接方式，另一方面，相關工作人員應該不斷完善交通監(jiān)控系統(tǒng)和交通信息引導系統(tǒng)，促使交通控制系統(tǒng)充分發(fā)揮其信息監(jiān)測作用，及時發(fā)布動態(tài)擁堵信息，以實現(xiàn)對交通系統(tǒng)的實時動態(tài)調節(jié)和控制，確保不同道路之間的交通流量重組和運輸效率得到充分發(fā)揮，促使交通系統(tǒng)安全順暢運行。

4 結束語

總之，城市快速路入口設置合理與否和城市快速路網(wǎng)系統(tǒng)運行效率和質量密切相關。在對快速路入口的設置時，相關工作人員應該結合城市規(guī)劃全面考慮、科學設置。

參考文獻：

[1]謝澤鉅.城市快速路短距離出行管控策略研究[D].哈爾濱工業(yè)大學，2019.

[2]熊帥.快速路匯入行為分析及合流區(qū)組織優(yōu)化[D].吉林大學，2019.

[3]蘇俊杰.城市快速路交織區(qū)擁堵預測及主動控制方法[D].東南大學，2019.

[4]林琴.城市快速路交通擁堵形成模擬和控制研究[D].長沙理工大學，2019.