付宇孫曼琦彭博

（1. 重慶交通大學交通運輸學院，重慶 400074；2.華中農業(yè)大學公共管理學院，湖北武漢 430000）

物聯(lián)網(wǎng)下可變潮汐車道桿系統(tǒng)設計

付宇1孫曼琦2彭博1

（1. 重慶交通大學交通運輸學院，重慶 400074；2.華中農業(yè)大學公共管理學院，湖北武漢 430000）

針對城市中或城市間不斷出現(xiàn)的潮汐現(xiàn)象，分析現(xiàn)狀潮汐車道優(yōu)缺點及物聯(lián)網(wǎng)下潮汐車道控制實施條件，我們提出一種新型全自動潮汐車道桿。研究車道桿設計思路、規(guī)格；建立判別標準；通過物聯(lián)網(wǎng)技術利用道路監(jiān)控設備和中央處理端進行車輛檢測及控制車道桿變化；建立相應的交通運行組織方案；最后通過優(yōu)化仿真進行可行性分析，數(shù)據(jù)表明，所設計潮汐車道桿可更安全、高效地解決交通流的潮汐現(xiàn)象。

潮汐現(xiàn)象 物聯(lián)網(wǎng) 車道桿 交通組織方案

隨著城市規(guī)模擴大、私人汽車保有率不斷增加，逐漸形成了以CBD為中心的放射性路網(wǎng)結構，使得越來越多的路段出現(xiàn)潮汐性交通堵塞，單純的依靠修建基礎設施并不能“高性價比”的解決此類問題，故潮汐車道應運而生。

針對此類問題，本組著手于建立動態(tài)交通設施，設計研究了一種新型潮汐車道桿，該交通設施可有效解決雙向交通流不對稱問題，充分利用和挖掘既有的城市道路資源。

1　國內外潮汐車道應用現(xiàn)狀

控制方式：方式1：荷蘭采取了DRM系統(tǒng)［1］，控制人員于道路區(qū)域，通過手持遙控器控制指示屏，應用動態(tài)標志來變換車道，提示車輛進行潮汐區(qū)分。方式2：深圳新洲路實施“潮汐車道”智能控制方式：采用信號燈指示、固定時段切換的方式。

此兩地區(qū)采用的建立潮汐車道來解決車輛潮汐現(xiàn)象的方法為最初級別，潮汐車道方向切換方式簡陋，缺乏安全性，使駕駛者不易區(qū)分。

2　全自動潮汐車道欄設計

2.1系統(tǒng)設計思路

表1　

本系統(tǒng)依據(jù)當?shù)氐缆窏l件，首先將潮汐車道桿修建在欲施行潮汐車道兩側；利用車輛檢測技術檢測雙向車流并通過有線/無線傳輸至互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡空間；再通過中央處理器進行處理；將判斷結果再通過網(wǎng)絡傳輸技術輸入到控制機來進行車道桿升降和燈光提示，形成物理隔離設施，以及控制顯示屏上信號燈的變化；以完成車道變換［2］。即裝置聯(lián)網(wǎng)［3］，自動識別，自動調整。

2.2系統(tǒng)模塊設計

2.2.1車流量讀入檢測模塊

本系統(tǒng)采用電子監(jiān)控設備或安置信號機為媒介（數(shù)據(jù)錄入終端），采集實時道路交通狀況畫面。

2.2.2中央處理判定模塊

（1）處理：將采集畫面?zhèn)鬏斨林醒胩幚斫K端，應用Opencv編程技術、灰度理論原理，對畫面進行分析、處理，轉化為數(shù)據(jù)進行實時動態(tài)調整；（2）判定：根據(jù)美國交通工程師協(xié)會推薦的潮汐車道設置條件第二條：流向條件 重交通流的流量方向分布系數(shù)最低為2/3［4］。

2.2.3車道設計模塊

（1）規(guī)格如表1所示：本車道桿通過網(wǎng)絡，與中央處理端進行連接，以便實時進行車道變換；相鄰車道桿間距200cm；（2）安放：車道桿采用可升降裝置，沿路面車道線挖出存放空間進行放置；（3）增添設備：可控LED燈、自動感應裝置。

2.2.4標志標線標牌模塊

根據(jù)《道路交通標志標線》（GB5768-2009），結合實際情況，設計如下：（1）LED指示牌：采用綠閃、綠箭頭、紅叉三合一單面指示屏。在潮汐車道起終點和相應路段適當位置均應布置指示標志；（2）預告標志：在可變車道交叉口直行、左轉、右轉方向路段均應設置提示標志，提示前方轉入道路的使用情況。

2.2.5交通組織方案模塊

平時車道正常運營時，應為一側車道桿升起且另一側車道桿降下的狀態(tài)?？勺冘嚨赖慕M織管理分為兩部分：

（1）清場：當系統(tǒng)判定應進行車道變換時，潮汐車道起終點指示屏均變?yōu)榧t叉狀態(tài)，以表示當前此車道禁止入內，同時車道桿上LED燈組閃爍黃燈，提示車輛盡快駛離此道路。隨后，降至車道面一側的車道桿由現(xiàn)潮汐車道車輛行駛方向由起點向終點依次升起，完成兩側車道桿均升起后，等待2-5分鐘，保證清空車道內所有車輛。

（2）入場：對側車道（流量較大方向）車道欄可同時緩慢降下，相應方向指示屏變?yōu)榫G箭頭，提示車輛可以駛入此道路，以完成車道變換。本文可變車道核心切換方案如圖1所示。

3　結語

本文提出基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下潮汐車道的動態(tài)控制方法，在物聯(lián)網(wǎng)的技術支持下，可以確保交通流的實時性與精確性；將道路實況信息傳輸至中央處理端后，通過閾值判斷標準，提前獲取交通需求信息。

可變車道控制方法是解決潮汐擁堵問題的有效手段，具有較強的實用性。通過建立道路基礎設施的隔離方法，更保證了車輛行駛時的安全性。本文提出的方案具有較強的移植性，可適用于各類潮汐現(xiàn)象明顯的車道，具有良好的應用前景，對緩解早晚高峰交通擁堵具有重要的參考意義。

［1］張國華.關于城市道路潮汐車道的設置研究［J］.交通科技，2012（3）：116-119.

［2］邵春福.交通規(guī)劃原理 ［M］.北京：中國鐵道出版社，2004.

［3］施麗莎.基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能交通標志［J］.數(shù)字技術與應用，2015（3）：40-41.

［4］吳兵，李曄.交通管理與控制［M］.北京：人民交通出版社，2009.