基于限速控制的基本路段通行效率优化方法

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1、2O道路交通城市道桥与防洪2015年5月第5期基于限速控制的基本路段通行效率优化方法张志学(天津市市政工程设计研究院，天津市31~51)摘要：对于高速公路限速控制方法，不同的交通流类型其方式也应有所不同。从道路通行效率的角度出发对高速公路基本路段的限速控制方法进行模拟，并对各种限速方法对通行效率的影响进行数值仿真，在不同的交通饱和度下对仿真结果进行分析。最后，针对不同交通流类型给出不同的限速措施。关键词：限速控制；基本路段；通行效率；优化方法中图分类号：U491文献标志码：B文章编号：1009—7716(2015)

2、05一oo20—06大型车最高速度为lO0km／h，最低速度为60km／h。0引言同时，规定车速较慢的大型车只准靠右行驶，一般近些年来，由于我国高速公路的快速建设，由车辆可在左边的3条个车道任意选择车道行驶，此带来的一系列安全、环境等问题成为管理者必形成从左到右车速由快到慢的分布规则。须面对的课题。高速公路由于其速度快，事故发生1．3分车道并分车型限速率和事故的严重程度也较普通公路要高，因此对单纯的采用分车道或分车型限制车速的措施高速公路进行科学有效的管理措施【”，提高高速公可针对不同的道路条件选择采用。当道路条件

3、足路安全性刻不容缓。经过国内外高速公路管理的够，单向行车道达到4条及以上时，将分车道限速反复实践，针对国内的特点，国内多车道高速公路和分车型限速结合，为不同的车型分配不同的车道，一般采用以下几种典型的车道管理方案。并对其车速进行限制是较好的管理措施(见表1)圆。表1常见的分车道分车型限速值一览表(单位：km／h)1现有车道管理的影响分析1．1分车道限速车道类型小型车道小型车道客货车道大型车道应急车道在现有的高速公路车道管理中，对车辆进行限速是车道管理中重要的一种手段。针对不同的限速方法可以分为限高速和限低速两种。分

4、车道限制最高行驶速度是现有高速公路车道管理中最常见的方法，针对高速公路不同功能的车道划分，对车道进行不同的限速标准。1．4专用道设置通过分车道限速，可将不同速度的车辆进行专用车道设置可以分为小客车专用车道和大甄别归类，通过限制车道的最高值和最低值，可以型客货车专用车道，针对不同的车型，专用车道设减少车道的车速离散性，驾驶员可以根据自身车置的位置不同，小客车专用车道设置在最内侧，大辆的性能选择不同的车道进行行驶，提高高速公型客货车专用车道则设置在最外侧【。路的安全性。综合上述车道管理措施，对速度的限制是主1．2分车型

5、限速要的管理措施。各种措施之间通过对速度限制可在实际交通流中，大型车，尤其是大型货车的对交通流的运行产生较大的影响。为此，对分车道行驶速度受到车辆本身特性的限制，同时大型车限速标准进行仿真，可得到较符合实际的交通流的存在会对周围的小型汽车产生影响，分车型限运行特征。速是适应大小车混行的路段的限速方法。限制小2分车道限速下交通流模拟仿真型车最高速度为120km／h，最低速度为80km／h；在模拟仿真过程中，限速措施的实现是通过收稿日期：2o15—01—07车辆期望速度与车道限速值之间的大小实现的。作者简介：张志学(1

6、987一)，男，河北衡水人，助理工程师，从事交通运输管理与规划工作。驾驶员期望速度分布为均匀分布，期望速度分为2015年5月第5期城市道桥与防洪道路交通21120km／h、110km／h、100km／h和80km／h四种，见／车道／小时)。表2所列。2．1低饱和度交通流仿真结果分析表2不同车道限速措施一览表(单位：km，h)在低饱和度交通流下(200辆／车道／小时)对各组的分析可以从四组综合分析和每一组内各个车道的分析，用以对比各组之间的不同和每一组内部的交通流变化情况。利用多车道交通流动力学模型和上述换道限制规则

7、，对表2所列的四种常见的分车道限制措施进行模拟仿真，并对仿真的结果进行分析，针对各组的差异，用同样的初始数据和道路条件，以车针对每一组限速措施，在模型中反映为驾驶道限速条件作为变量，得到各组条件下每辆车的员期望车速与车道限速速度的比较，图1显示了速度变化值和位移变化值，进而可得到每一组的在仿真过程中车辆变换车道过程。平均速度值、车速离散度、通行效率和换道次数四个变量，仿真结果如表3所列。⋯uV表3低饱和度交通流模拟仿真结果一览表圈＼．、～、，●期望速度—lOOkm／h囤期望速度—圃10olⅡIh●，1，，，，，r1

8、期望速度120km／h为了更清楚地展示在仿真过程中路段各参数囹的变化过程，将各参数的变化过程绘制成曲线，其LaneILaneIILaneIII中路段车速离散度和路段通行效率的变化曲线图图1车道限速对车辆换道的影响示意图如图2所示。为了避免在仿真过程中同一车道前方速度较从表3和图2可以看出，对于车道不限制车慢车辆对后方速度较快车辆的限制，在执行换道速的组I，其