摘? 要:伴隨城市化進程的不斷加快,大中型城市發(fā)展迅速,汽車作為人們出行的主要交通工具,伴隨人們生活質量水平的不斷提升,汽車數(shù)量日益增多,甚至成為造成交通擁堵的主因。交通擁堵并沒中國獨有,存在在世界各個國家,且是交通運輸領域多年來研究的重要課題。智能交通系統(tǒng)是當前交通事業(yè)發(fā)展的重點,交叉口信號控制與路徑誘導作為系統(tǒng)的主要構成部分,對改善交通環(huán)境,緩解交通壓力意義重大,為此,如何做好路徑誘導顯得尤為關鍵。
關鍵詞:動態(tài)交通流信息;突發(fā)擁堵;路徑誘導
中圖分類號:U491.54? ? 文獻標識碼:A ? ? ? 文章編號:1671-2064(2019)24-0000-00
0引言
伴隨科學技術的不斷進步,大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等先進的技術不斷涌現(xiàn),智能化交通管理系統(tǒng)將成為未來交通事業(yè)發(fā)展的方向,同時可為交通擁堵問題的解決及緩解起到積極的作用。目前,智能交通已被廣泛用于交通相關領域,加強了車輛、道路與使用者之間的關聯(lián)性,以此構建了一個較為完善的綜合性交通管理系統(tǒng)。在智能交通系統(tǒng)內信號控制與路徑誘導是最為關鍵的一部分,道路交叉路口狀態(tài)是道路交通狀況的重要影響因素,為此在交叉口信號的合理引導下,可有效減少相互沖突的交通流,從而由時間上、空間上的適當分離,可緩解交通擁堵?;诰W(wǎng)絡和通信等現(xiàn)代技術,交通誘導是一種影響路徑選擇的行為,通過路徑誘導,能夠合理規(guī)劃出行者的時間,在路網(wǎng)各個路段上實現(xiàn)交通流的合理分配。為此,在動態(tài)交通流信息下,研究突發(fā)擁堵時的信號控制與路徑誘導策略具有重要意義。
1交通突發(fā)擁堵的特性
在眾多研究之中,交通行駛狀況最常見的標準分為三類,即暢通、緩行、擁堵。認為,當平均車超在40km/h以上,則表明此路段處于暢通狀態(tài);相反,若平均車速在40km/h以下,則說明此路段擁堵。作為一種交通擁堵的特殊狀態(tài),突發(fā)擁堵其不僅具備擁堵的共性,還存在一定特殊性。突發(fā)擁堵時道路交通擁堵的主要類型之一,其成因復雜、表現(xiàn)多樣,且具有不確定的影響因素。若找出核心內在問題,便可提出針對性強的措施有效緩解道路交通擁堵現(xiàn)象。從而大幅降低交通成本。相比常規(guī)擁堵,在屬性上,突發(fā)擁堵屬于一個突發(fā)性的事件,其發(fā)生時間、地點都不固定,從其發(fā)生到結束往往包括四個階段,如表1所示。當出現(xiàn)突發(fā)擁堵時,將導致路段通行能力急速下降或交通流量快速增加,以此構成擁堵嚴重路段。
2城市交通智能控制誘導系統(tǒng)分析
伴隨科學技術的不斷進步,我國交通管理系統(tǒng)智能化程度在不斷提升,但仍存有諸多問題,特別是交通突發(fā)擁堵時所產生的大量數(shù)據(jù),如何分析、如何找出藏匿的內在信息意義重大。為此,在海量交通數(shù)據(jù)的基礎上,開展動態(tài)交通流信息處理及擁堵控制與誘導策略研究,對解決城市交通擁堵問題具有重要的現(xiàn)實價值。
在常規(guī)路網(wǎng)交通管理系統(tǒng)中,交叉口信號控制和交通誘導屬于兩個不同的個體,但經(jīng)大量研究表明,若僅僅依靠單一的信號控制,或交通誘導很難快速、及時地疏導交通,為此,從系統(tǒng)性方面分析,兩者之間有存在密切關系,實現(xiàn)兩者結合發(fā)展是當前交通管理發(fā)展的研究方向。
當前,因交通流量日益增加,交通數(shù)據(jù)信息量也隨之增加,在整個數(shù)據(jù)收集、存儲及處理等環(huán)節(jié),很難達到預期目標,特別是在實時性方面,因此,導致突發(fā)擁堵問題難以在第一時間有效解決。伴隨互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等先進技術的不斷涌現(xiàn),大幅度提升了交通流數(shù)據(jù)的易得性,實現(xiàn)了交通數(shù)據(jù)實時處理、傳輸及系統(tǒng)內實時共享等功能,這也是智能交通管理系統(tǒng)發(fā)展的重點。智能交通管理系統(tǒng)的應用能夠更好地增進車輛、道路與使用者之間的關聯(lián)性,并由此構建一個效率高、安全性良好的綜合交通管理系統(tǒng)。而在智能交通系統(tǒng)中,信號控制和交通誘導均為其最重要的組成部分,通過建立信息指導管理的交通控制誘導系統(tǒng),能夠合理控制交通流量,實現(xiàn)交通分流,減少擁堵時間。為此,本文以動態(tài)交通流信息的角度分析,將城市交通智能控制誘導系統(tǒng)設為了4個部分,具體內容如表2所示。
3基于動態(tài)交通流信息的信號控制與路徑誘導協(xié)同策略
突發(fā)交通擁堵現(xiàn)象之后,交通量將迅速劇增,此時極易造成交通秩序混亂,為了緩解擁堵,不僅要具備充足的道路交通設施及采取科學的交通管理措施,還要保證信息及時。在突發(fā)交通事件發(fā)生之時,若能在第一時間將路網(wǎng)、事件具體信息反饋給交通參與者、管理者,將有效提升交通疏散的效率,減少擁堵時間。為此,在交通管理策略中,路徑誘導是一種高級的管理策略,其目的是為了在路網(wǎng)上誘導交通壓力均勻分布。當發(fā)布完應急疏散信息之后,可進行路徑誘導信號的發(fā)布,如各路段車流量的大小、道路破壞程度、交通管制信息、車輛路徑誘導等,為出行人員行車路徑的調整起到引導作用,從而錯開擁堵路段,保證路網(wǎng)交通流均勻分布。基于動態(tài)交通流信息,一般可采用下述方法做好信號控制與路徑誘導協(xié)同策略。
3.1信號控制與分流誘導的組合策略
在突發(fā)擁堵段,為了緩解交通壓力,避免陷入交通擁堵瓶頸,可適當調整信號燈的綠信比進行控制管理,從而緩解交通壓力,但此方式無法有本質上解決擁堵問題?;诖?,當交通飽和狀態(tài)過為嚴重,此時進行路網(wǎng)疏散管理若僅僅依靠單純的交通控制手段,根本無法達到預期效果,同時也不能對整個路網(wǎng)內其余閑置交通時空資源進行充分利用。為此,可通過信號控制和分流誘導相互結合的方式進行處理。通過對疏散車輛的行車路徑進行誘導,從而緩解并處理當前交通控制中的過飽和狀態(tài)。
一般采用截流、卸流作為交通控制的調控方法,利用信號控制+分流誘導的組合策略,可達到下游卸載、上游截流或分流的效果,從而最大程度均化整個疏散路網(wǎng)交通壓力。如果某路段因交通擁堵嚴重而產生了瓶頸,但經(jīng)過卸載、截流、分流等策略仍無法對其流向上的交通壓力進行緩解時,必須通過交通控制可變信息板的方式,在分流點位置進行強制分流,也就是說,通過亮紅燈的方式來對流向瓶頸的交通流加以阻止,而通過亮綠燈的方式對分流方向進行交通流誘導,同時,要將下游瓶頸、分流路線等詳細地顯示在可變信息板上,及時告知出行者及時轉換路線。
3.2 信號控制與禁左誘導的組合策略
在突發(fā)交通擁堵事件中,擁堵現(xiàn)象多出現(xiàn)于交叉口位置。為此,實施交叉口禁左指令,可降低交叉口不同流向之間的車輛交織點與沖突點,對交叉口整體復雜性進行簡化,緩解或控制左轉車輛和直行車輛之間的沖突。此外,通過禁左措施的實行,可為直行車流帶來充足的通行時間,減小直行通行車道的通行壓力,進一步增強擁堵交叉口的通行能力,最大限度緩解交通壓力。在突發(fā)擁堵路段的交叉口進行禁左管理前,必須第一時間將此信息發(fā)布出去,從而對出行者起到誘導作用,便于其及時繞行,減少擁堵。同時,實行交叉口禁左管理往往受限于地域條件,如具有較大路網(wǎng)密度的地區(qū),禁左管理所引起的影響中將大大減短需繞行車輛的距離,從而降低車輛增加的延誤性。為此,可利用動態(tài)交通仿真軟件事前對禁左管理的合理性進行評價。
3.3 信號協(xié)調控制與限速誘導的組合策略
在突發(fā)擁堵疏散過程中,車速控制極為關鍵。因此,在信號協(xié)調控制方面,要重點考慮其通行車輛的車速,做好平均車速預測,如某交叉口實施信號調控方案之后,同樣要做好速度限制工作,要在第一時間將事件發(fā)展情況、處理進度等發(fā)布給出行者,一般可通過車載、手機終端等,最大限度提高信號協(xié)調控制的效果,為出行者提供合理化建議,做好出行路徑選擇,從而大幅提升突發(fā)擁堵疏散通道的通行能力。
4 結語
綜上所述,交通擁堵危害較大,尤其是在城市居民生活與城市發(fā)展方面影響巨大。特別是突發(fā)性的擁堵問題,相比常規(guī)擁堵,具有隨機性,無法預測,很難提前制定好處理措施。為此,在智能交通系統(tǒng)中,要做好動態(tài)交通流信息分析工作,在全面把握交通擁堵趨勢中未來短時交通流信息可為其提供重要的信息支持,為自動、科學地管控交通突發(fā)擁堵現(xiàn)象,必須依托信息技術,做好科學誘導控制,制定多樣化的疏散策略,來積極應對各種突發(fā)交通狀況,避免長時間擁堵,提高交通運行效率。
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收稿日期:2019-11-18
作者簡介:王航(1986—),男,河南鄭州人,研究生,工程師,研究方向:交通工程、智能交通。