齊建宇， 馬 浩， 李宇軒， 張俊杰， 李海艦

(1.招商新智科技有限公司, 北京 100070; 2.北京工業(yè)大學(xué) 北京市交通工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100124)

世界衛(wèi)生組織調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，道路交通傷害已經(jīng)成為全世界第十大致死原因，且嚴(yán)重程度正在逐年加劇[1]. 據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2019年我國民用汽車擁有量已經(jīng)達(dá)到2.54億輛，與2018年相比增加了2 155萬輛. 隨著汽車保有量的不斷增加，我國的道路交通事故發(fā)生數(shù)量也在不斷的增長. 2018年共發(fā)生了244 937起交通事故，相較于2017年上漲41 888起，平均每年有6.3萬人死于交通事故，每小時(shí)有7人死于交通事故. 2019年我國的公路通車總里程達(dá)到501.25萬km，高速公路里程突破14.96萬km，但是在調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn)，高速公路交通事故死亡人數(shù)占道路交通事故死亡總數(shù)的比例始終維持在10%左右，且該數(shù)字仍然在不斷地增長[2].

目前，國內(nèi)外學(xué)者已在控制道路交通風(fēng)險(xiǎn)方面做了一定的研究. 文獻(xiàn)[3-7]從多角度出發(fā)，分別研究了道路景觀、路面溫度、不良?xì)夂驐l件以及障礙物等客觀因素，研究這些因素對(duì)道路交通事故的影響程度以及關(guān)聯(lián)性，并且利用發(fā)現(xiàn)的相關(guān)性設(shè)計(jì)出相應(yīng)的改善措施. 駕駛員的行為是導(dǎo)致發(fā)生道路事故的主要因素之一，因此Puan等[8]以馬來西亞高速公路的車輛作為研究對(duì)象，研究了駕駛員在各種操作速度下在高速公路上采用的安全跟隨距離. Hong等[9]通過研究貨車駕駛員交通違規(guī)情況，發(fā)現(xiàn)影響貨車碰撞的因素，并開發(fā)出更準(zhǔn)確的碰撞概率估計(jì)模型. Chin等[10]提出了一種新的算法，用于增強(qiáng)現(xiàn)有的高速公路自動(dòng)事件檢測算法在檢測車道阻塞事件方面的準(zhǔn)確性. 此外，Ko等[11]提出了一種基于實(shí)時(shí)交通狀況的爬坡車道運(yùn)行動(dòng)態(tài)控制方法. 而Basso[12]以及Park等[13]也分別開發(fā)出了新的事故預(yù)測模型以及基于互聯(lián)和CAV的速度協(xié)調(diào)技術(shù)，以減少道路交通事故. Park等[13]從交通狀況，道路幾何形狀和天氣狀況等多因素，對(duì)交通事故的成因進(jìn)行了相應(yīng)的分析. 陶玲等[14]以武漢市為例，從廣度、精度和深度3個(gè)方面分析了交通系統(tǒng). 高美蓉[15]和顧家悅[16]等將交通管理系統(tǒng)進(jìn)行了分層研究，一方面研究了交通管理系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì). 另一方面進(jìn)行了分層設(shè)計(jì). 邊金龍[17]、高廣闊[18]等結(jié)合上海高速公路事故數(shù)據(jù)，對(duì)高速公路的三維可視化以及低能見度條件進(jìn)行的分析諸光路地道進(jìn)行了三維可視化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，研究了三維可視化技術(shù)對(duì)于緩解交通事故的幫助. 周廣振等[19]研究了連續(xù)長陡下坡路段的交通事故成因，并提出了連續(xù)長陡下坡路段的判定分級(jí)，根據(jù)不同分級(jí)合理確定交通設(shè)施配置規(guī)模. 此外，封春房[20]和董開帆[21]等構(gòu)建了相應(yīng)的高速公路智能交通管理系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，促進(jìn)了各地高速公路智能交通管理系統(tǒng)的發(fā)展.

目前，針對(duì)高速公路交通事故的研究已取得了較多的成果，但是在交通事故防治方面缺少主動(dòng)交通管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及實(shí)際的布設(shè)方案，并沒有與實(shí)際情況緊密結(jié)合. 基于此，本次研究以甬臺(tái)溫高速溫瑞段作為研究對(duì)象，通過研究高速公路風(fēng)險(xiǎn)防控所需要的信息需求，合理構(gòu)建主動(dòng)管理系統(tǒng)的系統(tǒng)框架，從多角度完善主動(dòng)交通管理系統(tǒng)，并結(jié)合甬臺(tái)溫高速溫瑞段道路條件，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的布設(shè)位置，為未來減少高速公路交通事故，保障車輛出行安全，提高高速公路車輛出行效率提供理論支持.

1 高速公路風(fēng)險(xiǎn)防控信息需求分析

為確保主動(dòng)交通管理系統(tǒng)準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、有效地運(yùn)行，需要滿足一系列的系統(tǒng)需求. 在本次研究過程中充分考慮了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、融合計(jì)算和信息發(fā)布4大系統(tǒng)需求，如圖1所示. 通過滿足數(shù)據(jù)采集需求來實(shí)現(xiàn)道路車輛數(shù)據(jù)采集，信通數(shù)據(jù)的傳輸則需要滿足一定的數(shù)據(jù)傳輸需求，數(shù)據(jù)融合計(jì)算則用于判別及分類，最后判斷結(jié)果需要進(jìn)行信息發(fā)布需求來實(shí)現(xiàn).

圖1 系統(tǒng)需求

1.1 數(shù)據(jù)采集需求

數(shù)據(jù)采集是系統(tǒng)運(yùn)營的基礎(chǔ)，為保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，確保系統(tǒng)預(yù)警的實(shí)時(shí)性和有效性，需要采集基礎(chǔ)設(shè)施、氣象環(huán)境、交通流以及交通狀態(tài)等數(shù)據(jù). 在基礎(chǔ)設(shè)施方面需要采集收費(fèi)站開放車道數(shù)、交通標(biāo)志位置等數(shù)據(jù)；在氣象環(huán)境方面則需要采集溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速、降水強(qiáng)度、能見度、紫外線指數(shù)以及時(shí)間戳等；在交通流數(shù)據(jù)方面需要采集5 min斷面交通流量、速度、時(shí)間占有率、車型、排隊(duì)長度、車牌、監(jiān)測路段密度以及通行能力等交通狀態(tài)方面需要采集交通擁堵、交通事故等數(shù)據(jù).

1.2 數(shù)據(jù)傳輸需求

在數(shù)據(jù)計(jì)算過程中需要保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中不僅要考慮地形環(huán)境等物質(zhì)要求，還要考慮數(shù)據(jù)的傳輸效率以及數(shù)據(jù)的完整性. 基于此，本次研究將結(jié)合地形環(huán)境特點(diǎn)，采用有線通信設(shè)備以及無線通信設(shè)備相結(jié)合的數(shù)據(jù)傳輸方式. 在有線通信設(shè)備中主要有架空線纜、同軸線纜、光纖等；在無線通信設(shè)備中主要有無線電臺(tái)、無線局域網(wǎng)、移動(dòng)電話(手機(jī))、移動(dòng)信息系統(tǒng)(4G、5G)等設(shè)備，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性.

1.3 融合計(jì)算需求

實(shí)現(xiàn)精確地車輛安全提示需要滿足高水平的數(shù)據(jù)融合計(jì)算需求，在進(jìn)行數(shù)據(jù)融合計(jì)算的過程中需要根據(jù)不同的系統(tǒng)選擇不同的算法，在確保計(jì)算精度以及計(jì)算效率的基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的算法融合. 基于此本次研究綜合考慮的多種數(shù)據(jù)計(jì)算方法作為數(shù)據(jù)融合計(jì)算支撐，包括ALINEA算法、ZONE控制算法、分層遞階、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制等方法.

1.4 信息發(fā)布需求

道路信息經(jīng)歷了數(shù)據(jù)采集以及不斷地計(jì)算和傳輸后，需要將結(jié)果通過一定的方式發(fā)布給各駕駛員以及交通管理部門，這就要求在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中滿足系統(tǒng)的信息發(fā)布需求. 在此基礎(chǔ)上，本研究將綜合考慮聲、光以及視覺等多方面因素，結(jié)合特定地形選擇相應(yīng)的信息發(fā)布方式，如LED顯示、發(fā)光道釘、手機(jī)振動(dòng)、語音播報(bào)等方式.

2 主動(dòng)交通管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

為保證車輛在高速公路上的行駛安全，本文根據(jù)高速公路橋梁、匝道、收費(fèi)站以及隧道等不同高速公路的路段情況，結(jié)合車輛類型等設(shè)置了多種主動(dòng)交通管理系統(tǒng)，主要包括：智能路樁、可變限速系統(tǒng)、智能匝道控制系統(tǒng)、貨車智能管控系統(tǒng)、收費(fèi)站管控系統(tǒng)、貨車限行系統(tǒng)、車道關(guān)閉系統(tǒng)以及動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)系統(tǒng)，圖2為主動(dòng)交通管理系統(tǒng)匯總圖.

圖2 主動(dòng)交通管理系統(tǒng)匯總圖

2.1 智能路樁

智慧路樁由智能終端、安裝云臺(tái)、安裝立柱(或固定在波型護(hù)欄立柱)、接線盒等組成，可布設(shè)在道路全段，在高風(fēng)險(xiǎn)路段進(jìn)行布設(shè)更有利于道路安全建設(shè). 該系統(tǒng)集成了公路霧區(qū)引導(dǎo)、防撞預(yù)警、氣象監(jiān)測、警示及信息交互、圖像采集、交通流監(jiān)測、低空照明、電子錨點(diǎn)樁號(hào)等功能(圖3)，采用多樣化的通用物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(LoRa、NB- IOT)以及LTE- V通信技術(shù)，與車載單元(OBU)的信息進(jìn)行有效交互，適用于道路全段并且能在全時(shí)段對(duì)駕駛員進(jìn)行提示，使駕駛者能第一時(shí)間了解交通信息和危險(xiǎn)狀況，實(shí)現(xiàn)路況的全面感知，從而緩解交通擁堵，提高運(yùn)行安全事件自動(dòng)檢測的覆蓋率與及時(shí)發(fā)現(xiàn)預(yù)警率，提升交通安全和出行效率，見圖3.

圖3 智慧路樁功能示意圖

2.2 可變限速系統(tǒng)

可變限速系統(tǒng)可在全時(shí)段進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整和協(xié)調(diào)，以獲得最大適當(dāng)車速，應(yīng)對(duì)下游的擁堵、事故、天氣或道路狀況，實(shí)現(xiàn)最大化交通吞吐量并減少事故. 該系統(tǒng)可布設(shè)在道路全段，布設(shè)于固定瓶頸點(diǎn)將更有利于提高預(yù)警設(shè)備的效能，如圖4所示為設(shè)計(jì)的可變限速系統(tǒng)的算法及判別流程. 本次設(shè)計(jì)綜合考慮了道路基礎(chǔ)信息、天氣狀況、擁堵狀況以及異常交通流狀況的影響，分別計(jì)算各因素的影響權(quán)重，最后基于推薦路線的速度限制向駕駛員提出預(yù)警以及推薦速度，見圖4.

圖4 可變限速系統(tǒng)判別算法及流程

2.3 智能匝道控制系統(tǒng)

智能匝道控制系統(tǒng)是一種能有效調(diào)節(jié)入口匝道處高速公路主線上游和下游的交通量，通過限制進(jìn)入高速公路的交通流，以保證主線上自身的交通需求不超過其交通容量的主動(dòng)交通管理系統(tǒng). 該系統(tǒng)需布設(shè)于入口匝道處，當(dāng)該匝道的流量滿足系統(tǒng)啟動(dòng)條件時(shí)系統(tǒng)啟動(dòng). 在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中可使用ALINEA算法來實(shí)現(xiàn)匝道控制的智能調(diào)控，當(dāng)匝道控制由調(diào)節(jié)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)時(shí)，可變信息板提示車輛禁止進(jìn)入匝道，但信號(hào)燈在第一個(gè)更新周期(5 min)內(nèi)保持封閉前的調(diào)節(jié)率，將已進(jìn)入到匝道的車輛排空. 如果一個(gè)更新周期過后仍未排空車輛，可派相關(guān)工作人員進(jìn)行疏導(dǎo)排空. 若下一個(gè)更新周期匝道仍為關(guān)閉狀態(tài)，信號(hào)燈則自動(dòng)變?yōu)榧t燈，入口匝道控制算法如圖5所示.

圖5 入口匝道控制算法

2.4 貨車智能管控系統(tǒng)

貨車比例過高是造成高速公路服務(wù)水平降低，導(dǎo)致交通擁堵和交通事故的頻發(fā)的重要原因之一. 為減少貨車對(duì)高速公路交通系統(tǒng)運(yùn)行的不利影響，本次研究設(shè)計(jì)了相應(yīng)的貨車管控系統(tǒng). 該系統(tǒng)的作用對(duì)象為貨車以及貨車駕駛員，可進(jìn)行全時(shí)段的貨車管控，并且在高速公路的任意路段都可布設(shè). 該系統(tǒng)擁有3層構(gòu)架：第1層是感知層，根據(jù)攝像頭、微波雷達(dá)、激光和地感線圈等感知設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)控路網(wǎng)狀況，利用三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行車輛檢測以及貨車駕駛行為識(shí)別；第2層為數(shù)據(jù)融合與分析層，根據(jù)感知的情況和歷史數(shù)據(jù)，通過軟件算法快速識(shí)別違章駕駛行為，做到同步取證以及管控干預(yù)；第3層是制度層面，通過不斷優(yōu)化的算法，提升管控效果，同時(shí)建立完整的事后追溯機(jī)制.

2.5 收費(fèi)站管控系統(tǒng)

收費(fèi)站是高速公路交通流的瓶頸，其通行能力的大小直接影響到高速公路交通流的運(yùn)行狀況. 為保證收費(fèi)站瓶頸路段的車輛正常通行，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的收費(fèi)站管控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可設(shè)置在收費(fèi)站進(jìn)行交通管控. 當(dāng)收費(fèi)站的流量滿足系統(tǒng)啟動(dòng)要求后系統(tǒng)開始運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)通過交通流檢測器、收費(fèi)數(shù)據(jù)等進(jìn)行交通流波動(dòng)程度確定，在波動(dòng)程度確定的基礎(chǔ)上確定開放的通道數(shù)以及車道調(diào)整周期，以此來保證收費(fèi)站廣場車輛的高效通行.

2.6 貨車限行系統(tǒng)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，由運(yùn)輸需求自發(fā)形成的客貨混行交通也在隨之發(fā)生變化，交通流的混合程度不斷增大，道路運(yùn)輸壓力持續(xù)增長，這些不合理現(xiàn)象對(duì)交通安全、通行效率等方面的影響也在日益增加. 為了緩解高峰期間高速公路交通擁堵現(xiàn)象，提出了高峰期間高速公路貨車限時(shí)錯(cuò)峰出行管理系統(tǒng). 該系統(tǒng)適用于全路段并且能在全時(shí)段進(jìn)行貨車交通控制. 通過輸入相應(yīng)的日期參數(shù)，針對(duì)不同路段的具體需求設(shè)置相應(yīng)的貨車限行時(shí)間段，并通過不同的發(fā)布方式進(jìn)行信息發(fā)布.

2.7 車道關(guān)閉系統(tǒng)

車道關(guān)閉系統(tǒng)是指在路段上設(shè)置車道開放、關(guān)閉標(biāo)志，對(duì)車道的使用加以控制. 當(dāng)車道前方由于事故或施工等特殊場景而受阻時(shí)，系統(tǒng)首先檢測道路狀態(tài)信息包括施工狀況以及事故信息，接著判定道路控制信號(hào)燈的設(shè)置狀況，最后根據(jù)具體道路條件進(jìn)行車道關(guān)閉預(yù)警.

2.8 動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)系統(tǒng)

高速公路存在瓶頸點(diǎn)或某段發(fā)生交通事故，會(huì)導(dǎo)致該點(diǎn)的通行能力下降，并且出現(xiàn)車輛排隊(duì)現(xiàn)象. 為緩解道路自然災(zāi)害時(shí)引起的道路交通影響，根據(jù)高速公路的道路特點(diǎn)，提出了高速公路動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)系統(tǒng). 當(dāng)?shù)缆钒l(fā)生重大交通事故、大規(guī)模施工、山體滑坡等大型自然災(zāi)害或下游全路段需要封閉若干小時(shí)及以上，系統(tǒng)啟動(dòng). 通過視頻監(jiān)控設(shè)備、微波檢測器等信息采集設(shè)備實(shí)時(shí)采集道路交通信息，根據(jù)道路信息進(jìn)行交通狀態(tài)的確定，最后根據(jù)不同的交通狀態(tài)發(fā)布誘導(dǎo)策略.

本次研究共提出了8類主動(dòng)交通管理系統(tǒng)，為保證系統(tǒng)運(yùn)行功能的有效性，提高系統(tǒng)性能，本文基于系統(tǒng)功能，對(duì)系統(tǒng)的作用對(duì)象以及使用條件進(jìn)行了整理. 不同的系統(tǒng)需要. 不同的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)發(fā)布的預(yù)警信息也存在一定的差異，實(shí)施難度以及管控效果也存在不同，表1所示為各個(gè)系統(tǒng)的使用條件、實(shí)施難度以及管控效果匯總表.

表1 系統(tǒng)使用條件、實(shí)施難度以及管控效果匯總表

續(xù)表1

3 主動(dòng)交通管理系統(tǒng)應(yīng)用方案

本次研究以甬臺(tái)溫高速溫瑞段作為措施實(shí)施路段，為保證系統(tǒng)功能的有效性，研究采用甬臺(tái)溫高速溫瑞段道路交通數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確定了各個(gè)系統(tǒng)在實(shí)際情況下的布設(shè)位置，圖6為甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段示意圖，全長約25 km.

圖6 甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段示意圖

3.1 智能路樁

在溫瑞段高速公路中，主要利用智能路樁的霧區(qū)引導(dǎo)、違規(guī)停車預(yù)警和信息交互與發(fā)布功能，可在溫瑞段高風(fēng)險(xiǎn)路段(如圖7中的①)進(jìn)行部署. 該系統(tǒng)可在動(dòng)態(tài)可變限速板或動(dòng)態(tài)限速上游200 m內(nèi)每25 m間隔連續(xù)部署，還可在隧道入口上游500 m范圍，每隔25 m進(jìn)行部署. 在南白象互通、塘下互通、瑞安互通、飛云互通和萬全互通的分流區(qū)上游1 km處每間隔50 m部署智慧路樁，主要實(shí)現(xiàn)道路引流、事件檢測，提醒駕駛員分流車道線形、道路邊界及合理換道.

圖7 甬臺(tái)溫高速溫瑞段主動(dòng)交通管理系統(tǒng)應(yīng)用方案

3.2 可變限速系統(tǒng)

溫瑞段含有橋梁、隧道、合流區(qū)、分流區(qū)、“三改二”等多種交通固定瓶頸點(diǎn)，可優(yōu)先在此類區(qū)域應(yīng)用可變限速系統(tǒng)(如圖7中的②)，也可通過劃分相同交通特性的路段，通過獲取路段信息對(duì)該路段進(jìn)行限速. 本研究以單一穩(wěn)定的交通流環(huán)境作為路段單元，以固定瓶頸點(diǎn)區(qū)域作為單獨(dú)瓶頸點(diǎn)，把溫瑞段劃分為7個(gè)路段和5個(gè)瓶頸點(diǎn). 在布設(shè)時(shí)滿足每個(gè)基本路段和每個(gè)瓶頸點(diǎn)各有1套交通流檢測設(shè)備，且每個(gè)基本路段的上游有1個(gè)可變信息板或可變限速版提供針對(duì)該路段的限速信息，綜合利用現(xiàn)有的微波檢測器和可變信息板設(shè)備，實(shí)現(xiàn)限速信息的采集和發(fā)布.

3.3 智能匝道控制系統(tǒng)

臺(tái)溫高速溫瑞段南白象樞紐福向入口匝道距離較長，匝道處排隊(duì)不易對(duì)收費(fèi)站交通運(yùn)行造成干擾，適合在此布設(shè)入口匝道控制系統(tǒng)(如圖7中的③). 通過匝道下游檢測器實(shí)時(shí)獲取道路占有率信息，隨后占有率信息進(jìn)入至匝道控制器并基于改進(jìn)ALINEA算法進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算得到的匝道狀態(tài)信息及信號(hào)配時(shí)信息實(shí)時(shí)發(fā)送至匝道入口處的可變信息板和匝道出口處的可變信息板，對(duì)匝道即將進(jìn)入主線車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控.

3.4 貨車智能管控系統(tǒng)

甬臺(tái)溫高速公路溫瑞路段的貨車智能管控系統(tǒng)擁有3層結(jié)構(gòu)，在感知層采用數(shù)字視頻監(jiān)控和激光雷達(dá)檢測2種方式，利用數(shù)字視頻監(jiān)控準(zhǔn)確獲取車輛的具體信息，包括車型、車牌、駕駛行為等. 由于激光雷達(dá)檢測受外界影響較小，因此利用激光雷達(dá)檢測獲取三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行車輛識(shí)別. 在數(shù)據(jù)分析的過程中，結(jié)合數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)和激光雷達(dá)檢測系統(tǒng)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析. 甬臺(tái)溫高速公路溫瑞路段的貨車智能管控系統(tǒng)(如圖7中的④)的檢測設(shè)備需與可變信息板對(duì)應(yīng)，設(shè)置在可變信息板的上游位置收集貨車信息，并將存在安全隱患的信息傳輸至下處的可變信息板上，對(duì)駕駛員發(fā)出誘導(dǎo)信息.

3.5 收費(fèi)站管控系統(tǒng)

收費(fèi)站管控系統(tǒng)(如圖7中的⑤)需要實(shí)時(shí)采集收費(fèi)站下游主線交通流數(shù)據(jù)，來判斷當(dāng)前時(shí)刻交通流運(yùn)行狀態(tài). 目前在甬臺(tái)溫高速溫瑞段高速中已有部分的檢測器，因此為確保系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，在已有檢測器的基礎(chǔ)上，增加部分檢測器，新增檢測器推薦設(shè)置在主線合流點(diǎn)后1 km處. 此外，在三都嶺隧道等特殊路段，由于行駛情況特殊，影響擁堵情況判斷，可考慮提前設(shè)置檢測器；在各收費(fèi)站入口廣場也可部署用于檢測廣場上的車輛排隊(duì)情況的檢測器，并利用信號(hào)燈進(jìn)行預(yù)警.

3.6 貨車限行系統(tǒng)

貨車限行系統(tǒng)是通過全方位、多維度的持續(xù)宣傳，提高貨車限時(shí)出行措施的知曉率，同時(shí)依靠收費(fèi)站禁止對(duì)應(yīng)貨車類型進(jìn)入高速公路并告知限行信息的主動(dòng)交通管理系統(tǒng). 甬臺(tái)溫高速溫瑞段貨車限行系統(tǒng)設(shè)備布設(shè)示意圖(如圖7中的⑥)所示，共需5塊可變信息板，分別部署在溫州南收費(fèi)站、塘下收費(fèi)站、瑞安收費(fèi)站、飛云收費(fèi)站和萬全收費(fèi)站進(jìn)站口，用以提示即將上高速車輛貨車限行信息；需要貨車限行標(biāo)志24個(gè)，主要布設(shè)于主線道路的2個(gè)方向，單方向平均間隔2 km布設(shè)1個(gè).

3.7 車道關(guān)閉系統(tǒng)

車道關(guān)閉系統(tǒng)(如圖7中的⑦)主要依靠事故檢測器以及事故報(bào)警信息事故數(shù)據(jù)采集，但是由于事故檢測器的布設(shè)成本較高，因此，參考甬臺(tái)溫高速公路事故數(shù)據(jù)，決定在三都嶺隧道路段及其附近區(qū)域安裝事故檢測器來實(shí)時(shí)檢測事故發(fā)生情況. 高速公路管理中心在接到車道關(guān)閉信息后，尋找事故發(fā)生地上游最近的可變情報(bào)板，顯示關(guān)閉車道位置、車道關(guān)閉起點(diǎn)與該情報(bào)板之間距離等信息.

3.8 動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)系統(tǒng)

動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)系統(tǒng)(如圖7中的⑧)是指可根據(jù)交通事故的信息以及上游交通流的情況，制訂出合適的交通誘導(dǎo)方案的智能化系統(tǒng). 為確保甬臺(tái)溫高速的動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)系統(tǒng)能正常運(yùn)行，共需在甬臺(tái)溫高速溫瑞段增設(shè)7塊可變信息板(其中6塊可與可變限速系統(tǒng)共用). 在福向，3塊可變信息板分別部署在塘下互通、瑞安互通和飛云互通出口匝道上游1 km附近，用以提示出口匝道上游車輛及時(shí)駛離高速；在臺(tái)向，4塊可變信息板分別部署在萬全互通、飛云互通、瑞安互通和塘下互通出口匝道上游1 km附近，用以提示出口匝道上游車輛及時(shí)駛離高速.

4 結(jié)論與展望

4.1 結(jié)論

本文基于國內(nèi)外現(xiàn)有研究成果，運(yùn)用甬臺(tái)溫高速溫瑞路段的道路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及事故數(shù)據(jù)，進(jìn)行了高速公路主動(dòng)交通管理系統(tǒng)設(shè)計(jì). 提出了8類主動(dòng)交通管理系統(tǒng)分別為智能路樁、可變限速系統(tǒng)、智能匝道控制系統(tǒng)、貨車智能管控系統(tǒng)、收費(fèi)站管控系統(tǒng)、貨車限行系統(tǒng)、車道關(guān)閉系統(tǒng)以及動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)系統(tǒng). 根據(jù)不同的路段需求以及系統(tǒng)需求，對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)，給出了各系統(tǒng)的應(yīng)用條件和適用情況. 最后結(jié)合甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段的實(shí)際基礎(chǔ)設(shè)施、道路狀況以及事故情況，給出了不同的系統(tǒng)在甬臺(tái)溫高速溫瑞段的布設(shè)位置，以保證系統(tǒng)功能的完善. 論文研究成果能直接應(yīng)用于高速公路基礎(chǔ)設(shè)施和安全運(yùn)營管理，為控制高速公路風(fēng)險(xiǎn)提供理論依據(jù).

4.2 展望

1)實(shí)驗(yàn)并未充分考慮駕駛員對(duì)于示警信號(hào)的知曉率、未驗(yàn)證駕駛員對(duì)于示警信息的遵守程度，在未來的實(shí)驗(yàn)過程中可采用問卷調(diào)查、心理測試等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.

2)對(duì)各個(gè)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及布設(shè)位置提出了相應(yīng)的理論依據(jù)，但并未對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際的設(shè)備制作及安裝，在未來的研究過程中可進(jìn)行設(shè)備制造及實(shí)地試運(yùn)營，進(jìn)一步改良各個(gè)系統(tǒng)的功能.

3)本次研究針對(duì)甬臺(tái)溫高速溫瑞段提出了共計(jì)8個(gè)主動(dòng)交通管理系統(tǒng)，并確定了各系統(tǒng)的布設(shè)位置，但未考慮到系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)作用，在日后的研究過程中可進(jìn)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)研究并驗(yàn)證其效果.