小车在别的地方违章及需要扣分可以在本地交罚金及扣分吗？_百度知道
小车在别的地方违章及需要扣分可以在本地交罚金及扣分吗？
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　　一般来说，异地违章分为以下几种情况：省内高速违章、省外高速违章以及异地市区违章。面对这三种不同的情况，车主应分别采用不同的方法进行车辆异地违章查询和处理。　　一般来说，如果是省内高速违章的话，可以到自己所在省份的高速交通管理官网上进行查询，也可以到高速交警大队便民窗口进行查询；若是省外高速违章，那么则可在当地高速公路的收费站出口或者交警的执勤点等处进行问询，并按照要求及时就地处理；至于异地普通市区的违章，可以到该市的交通网站查询或者到当地交管部门直接办理。如果是当地交警手开的罚单的话，那么最好按照罚单上的具体要求及时处理。　　总之，经常开车外出的朋友，应定期进行车辆异地违章查询，发现问题后要及时想办法处理。需要注意的是，如果您收到了处理通知，那么请注意通知书上的处理时间限制，尽早办理，即使没有时间规定，大家也应该及时处理，避免因拖延而耽误年审。其次，车主在接到通知书时，也应鉴别真伪，可以先通过拨打电话等核实，再去指定银行缴纳罚款。
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可以，现在全国联网
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加处罚款总额不得超出罚款数额等规定，最高可加处1倍罚款，否则就会因逾期被加处罚款，同时，只要交管部门已对该违法行为进行裁决。同时按照《道路交通安全法实施条例》规定，机动车驾驶人在一个记分周期内记分未达到12分，所处罚款已经缴纳的，记分予以清除；记分虽未达到12分，但尚有罚款未缴纳的，无论是现场处罚还是非现场处罚(即违法停车贴条、电子警察摄录等)，记分转入下一记分周期。需要提示的是，驾驶人就应该按照“处罚决定书”规定时间在15日内去缴纳罚款大部分地区是可以在当地交罚款和扣分的。逾期的话，会产生滞纳金的。《道路交通安全违法行为处理程序规定》中到期不缴纳罚款的，每日按罚款数额的3%加处罚款
如果有传到你本地车管所是可以的.如没传你可不用理.不会影响你年审.不过你下次去那个地方小心点
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高速公路交通控制与诱导方法的研究
分类号 密级单位代码：１００１９ 学 号：ｂ０２４３１’℃目差莲夭等学位论文高速公路交通控制与诱导方法的研究ＳｔｕｄｙｏｎＣｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ＧｕｉｄａｎｃｅＭｅｔｈｏｄＦｏｒ Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ研指 导究 教生：师：韭俊友：垂垦苤．墨里仨数握熬援合作指导教师：申请学位门类级别： 专 研 所 业究 名工堂埴±称： 向：院：奎翘王狸 鲞篚盆逼工堂瞳方学在２００５年６月摘要高速公路是由不同投资主体建设并管理的收费道路，路段管理系统之间缺乏有效的协调机 制。目前，大多数城市的交通管理没有与高速公路交通管理融为一体，尚未把高速公路路网的交 通流运行状态作为城市交通控制的目标，出现了高速公路交通高峰时段的拥堵现象。本文围绕提 高高速公路的交通流量，解决交通拥堵的问题，提出了高速公路交通控制与诱导的方法。 首先，根据高速公路与城市道路的连接关系，对高速公路与城市道路之间的交通流相互影响 进行了分析，应用高速公路的通行能力与城市道路的交通需求平衡的理论，提出了高速公路与城 市道路交通管理系统之间的分层递阶协调方法。应用该方法，通过对诱导效果的检测评价，可以 及时地调整控制与诱导措施，使得控制和诱导协调一致。 其次，针对高速公路双向隔离的交通特点和几何网络相似的特性，运用图论的方法，建立了 高速公路的网络结构，以准确地表达高速公路路段之间的连接关系以及车辆的行驶路径。在所建 立的网络结构的基础上，应用网络可行流理论，按照路网的平衡和容量条件，建立了高速公路及 与之相连接的城市道路的交通流分析模型，并在确定模型参数的基础上，提出了高速公路网络最 大交通流的求解方法。 第三，根据高速公路运行的实时监控信息，在分析计算各个路段通行能力的基础上，建立了 高速公路交通流的控制与诱导模型，主要包括流量预测模型、速度控制模型、路网交通负荷调节 模型和匝道控制模型。应用该模型，根据路网交通流分析的路段最大允许交通流量，结合当前交 通流量以及预测交通流量，对路网的交通流量、车辆行驶路径与运行状态进行控制与诱导，实现 均衡路网交通流分布的目的，以防止交通状态不稳定的路段影响邻接路段甚至整个路网的交通顺 畅。 第四，通过对高速公路收费站与城市道路连接路段交叉口的通行能力及影响因素的分析，建 立了高速公路收费站与交叉口的交通流量和通行能力协调控制模型。该协调控制模型以高速公路 的通行能力作为交通控制与诱导的依据，通过实时的调整信号控制系统的参数，使得交叉口的通 行能力与交通流量适应高速公路的交通状态变化，预防出现高速公路交通拥挤状态。 第五，以ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ作为开发平台，运用ＥＳＲＩ公司的ＭａｐＯｂｊｅｃｔｓ地理信息系统控件，建立了高速公路交通管理的仿真模型，研制了相应的仿真原型系统软件。所开发的仿 真系统能够根据道路交通信息，实时分析道路网络的交通负荷以及路网中各个路段的通行能力与 允许的交通流量，可以实现对高速公路交通流的控制和诱导。仿真结果表明，该系统可以有效地 维持路网交通运行的稳定状态，从而提高高速公路的通行能力。关键词：高速公路，交通流，控制与诱导，网络最大流ＡｂｓｔｒａｃｔＳｉｎｃｅ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ ｉｓａｃｈａｒｇｅ ｒｏａｄｗａｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ａｎｄ ｍａｎａｇｅｄ ｂｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｂｏｄｉｅｓ，ｉｔ ｉｓ ｓｈｏｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍｓ．Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ，ｍｏｓｔ ｃｉｔｙｔｒａｆｆｉｃｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｖｅ ｎｏｔ ｔａｋｅｎ ｉｔ ｉｎｔｏ ａｃｃｏｕｎｔ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｒａｆｆｉｃ ｆｌｏｗ ｒｕｎｎｉｎｇ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｗａｙｎｅｔｗｏｒｋｉｓ ｔｈｅ ｇｏａｌ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｔｒａｆｆｉｃ ｃｏｎｔｒ０１．Ｓｏ ｔｈｅ ｔｒａｆｆｉｃ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｕｒｂａｎ ｒｏａｄｎｅｔｗｏｒｋ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ ｈａｖｅｎ’ｔ ｂｅｅｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｔｏ ｔｒａｆｆｉｃｊａｍｓａｔｒｕｓｈｈｏｕｒ．Ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｔｒａｆｆｉｃ ｔｈｒｏｕｇｈｏｕｔ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｒａｖｅｌ ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ 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究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：弓长五缝兹时间：》９啻ｆ年参月∥日关于论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同 媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。（保密的学位论文在解密后应遵守此协议）研究生签名：弓臣｛皱友导师签名：时间：≥卯歹年，月矽日时间：Ｍ年占月咿臼第一章绪论交通是指运输工具以某种确定的目标，按照一定的方式在运输网络上的流动。道路作为交通 基础设施，按照所在区域分为公路、城市道路等。公路习惯上是指连接城市之间、城乡之间的各 种道路，在城际、城市交通中处于重要的地位【１１｛２１。１．１城市道路交通存在的问题城市是人类活动的中心，各种生产活动都是围绕城市展开的，是综合交通运输枢纽。城市道 路交通系统是包括人、车辆、城市道路、城市对外的公路及交通管理与控制系统等组成的复杂系 统。由于规划、建设等历史原因造成城市道路功能层次划分不明确、主干道与次干道不匹配等问 题，导致交通流分布不均衡，过分集中在主要道路上。交通拥堵已经成为影响城市可持续发展的 一个全局性问题，交通问题表现为如下几点： １）道路负荷过重导致了严重交通拥堵。由于城市用地紧张、在城市中规划新的交通设施投 入较大，城市道路长度、面积增长一般相对较慢，而机动车一直以较高速度增长，使某些路段发 生经常性的交通堵塞。交通拥堵的直接经济损失占国民生产总值的１％，有的大城市可能达到所 在城市国民生产总值的１０％左右【３Ｊ。 ２）交通安全。由于交通拥挤发生的交通事故给人民的生命财产带来了巨大的损失。 ３）交通拥挤造成环境污染，能源浪费。交通拥挤导致车辆频繁的起动、制动，废气排放与 噪声比正常行驶时高。 在飞速发展的当今社会，高教成为人们共同追求的目标，因此解决道路的堵塞，保障道路的 畅通显得尤其重要。１．２高速公路建设与管理为了提高城市道路的通行能力，国内很多大城市逐渐建设了覆盖全市的高速公路网络，如北 京、上海、广州、深圳等大城市修建的连接各个城区的高速路网。城市高速公路连接市中心、次 中心，主要是服务于城市对外交通，是实现城区之间、城区内外以及城市对外交通的快速通道。 城市高速公路与城际高速公路不同，出入口较多，服务的范围广，与城市道路联系紧密。政府投 资和主导修建高速公路，主要是追求广泛的社会效益，特别是为改善投资环境、加快地区经济和 社会发展、改善人民生活创造了良好的条件。１．２．１高速公路的建设特点高速公路具有四条以上车道，路中央设有隔离带，分隔双向行驶。高速公路一般是全封闭， 全立交，规定车辆只能从指定的互通式立交匝道进出，从而排除了横向干扰；同向道路划分车道， 使快慢车分道行驶，从而排除了纵向干扰。通过实行分隔行驶和严格控制出入，保证高速公路比 普通公路更安全。 一般我国高速公路行车速度规定：最低时速不低于６０ｋｍ／ｈ，晟高不超过１１０ｋｍ／ｈ。一条车道的通行能力为２２００ ｐｃｕ／ｈ，比一般公路高出３～４倍。车辆在高速公路上行驶，车速比较稳定， 油耗少，运行效率高【４ｊ。１．２．２高速公路交通面临的问题随着交通量的快速增长，一些城市的高速公路或者是连接城市比较密集地区的高速公路，如 京津塘高速、广深高速、沪宁高速等，由于交通量基本达到了饱和，每天有很长一段时间的行车 速度已经低于设计最低速度，并在收费站出入口形成了排队。 １．２．２．１高速公路交通拥挤问题 随着城市道路交通需求不断增加，当高速公路的交通量接近或超过道路通行能力时，即可能 发生交通阻塞，造成交通拥挤因素可归纳为鼯类： （１）常发性交通拥挤。常发性交通拥挤主要用来描述在某些特定时期经常发生的交通拥挤 现象，引起常发性交通拥挤晟普遍的原因是过大的交通需求，即交通需求超过高速公路的设计通 行能力，就会发展成为运行上的瓶颈，如图１－１所示。盔 流 量０ｔ。ｔｂ时间图１―１交通需求、通行能力和延误之间的关系由图１－１可知，在一段高速公路上只要交通需求小于或等于这段高速公路的通行能力，就不 会发生交通拥挤。如果路段上的车流量开始超过通行能力时（即时间为毛时的交通流量），交通 即开始拥挤，车辆开始在上游聚积，直到所有聚积的延误车辆通过瓶颈后才恢复自由交通流运行。 事实上，一个城市的交通堵塞和拥挤往往是一种“瓶颈效应”，即堵塞或拥挤首先发生在某些交 叉口或某些路段，由于这些交叉口或路段的“多米诺”效应（即车队上溯到上游交叉口而导致上 游交叉口堵塞）导致由点到线到面的交通堵塞。实际上，通常这类交通拥挤出现的地点和时间均 能完全准确地加以预测。交通管理常采取控制交通需求或者提高通行能力等措施减少拥挤发生的 机率。 （２）偶发性交通拥挤。偶发性交通拥挤是由于事故或公路养护等特殊事件引起的交通拥挤 现象。由于一条或多条车道阻塞，或者由于导致其他交通流障碍而降低这段高速公路的通行能力， 将会引起交通流量的减少。由于随机事件的位置和时间都是无法预测的，因而所引起的交通拥挤 问题难以采用常发性交通拥挤问题的对策来处理。２发生交通拥挤后，车辆行驶速度降低、时开时停不稳定，容易引起交通事故。交通拥挤导致 高速公路的交通量降低，加剧了城市交通紧张，并且使得交通出行者的行程时间长与运行费用的 增加。 高速公路常见的特殊路况是指高速公路路面冰冻、湿滑；恶劣天气造成的低能见度通行状况； 交通事故引发的高速公路严重堵塞；高速公路专项维修或大修施工；自然灾害造成高速公路损毁 中断。高速公路常见的交通事故如下［１０５］： １）追尾事故：即前车遇险情减速或制动，后车未保持足够安全距离，在高速下来不及减速 而发生尾撞，并可能导致失火，爆炸。 ２）超车事故：两车超车时发生刮擦，这主要是因驾驶员未能正确使用灯光和没有很好确认 车前和车后的交通状况就变更ｊ亍车路线所致。 ３）侧滑事故：因气候不良，路面较滑，在转向或制动时发生的侧滑事故。 根据有关统计资料，高速公路上的交通事故，因驾驶员采取避让措施不当占了３６％，雨天路 滑且高速行驶发生侧滑的占了２４％，违章超车、超速发生事故的占１６％。由此可见，加强高速公 路的交通运行管理，对于保障行车安全具有非常重要的意义。 １．２．２．２高速公路管理问题 经验和实践证明，传统的交通发展模式是通过增加基础设施来满足快速增长的交通需求．无 法从根本上摆脱交通紧张的状况。交通系统是一个复杂的动态系统．必须从系统的观点出发，把 人、车、道路与环境、管理综合起来考虑，发展智能的交通管理系统，保证路网上的交通处于最 佳状态，最大限度的提高道路的通行能力。 随着覆盖全市的高速公路逐渐连接成网，各地的高速公路管理部门采取了系列管理措施．如 高速公路综合管理系统、智能监控、联网收费、不停车收费等智能交通手段，实现对高速干道的 最大利用，以充分发挥交通干道的作用。例如：上海市高速公路网监控系统的目标是：优化交通 管理，缓解突发事件引起的交通拥塞和阻塞，保障通行安全，保证整个高速公路路网的正常运行 ”１。根据北京市高速公路交通分析，规划在２０１０年前实现高速公路联网监控控肯４方式将采用“主 线控制、路网协调控制、以及闭路电视监视”的综合监控策略【”。 高速公路管理中虽然加强了对道路运行状况的监控，但是对于交通流的管理控制还存在以卜 问题： １）高速公路建设与管理是公司化经营，与城市道路之间是分开管理的，二者之间缺乏有效 的沟通机制。高速公路虽然是城市道路系统的一个子系统，但由于其收费使用与独立管理的特点， 没有与城市道路网的交通管理有效的融合为一体【７】。在大多数城市的高速公路网管理过程中，虽 然高速公路内部基础设施建设非常完善，各种监控、检测设备齐全，但是交通管理都是局限在路 网与路段内部，尚未与城市交通管理系统建立信息共享以及管理决策协调机制。高速公路与城市 道路网络管理不协调。引起了二者之间交通流交换时的波动而导致了交通堵塞，表现为某些收费 站在高峰时段经常性的出现排队堵塞现象，而有的收费站还有剩余交通能力。 ２）高速公路的路段之间通过互通立交、匝道连接而成为城市快速通道网络。营运管理是由 投资建设单位负责实施的，由于投资主体不同而使得管理系统各自为政，相互之间缺乏协调。即 使是同一公司投资建设管理的高速公路，也可能出现因管理上的问题而没有采取整体管理方式的３问题。 ３）管理系统中监控、收费、养护、路政等运营子系统是独立运行、自成体系，使得相互之 间不能共享信息。发生紧急情况时不能及时的疏导交通流，容易造成道路网部分路段的交通拥挤， 影响了道路网的通行ａ＆力。 传统的交通分析方法是将系统内的各单元单独进行研究的，例如在设计交叉路口信号灯的变 化周期时，就只针对一个交叉路口的交通情况进行，至于这种周期设置对相邻路口的影响就被略 去不计。如果整个系统内单元之间的相互影响很小，这种分析方法是可行的，否则就会产生较大 的偏差。交通系统管理必须从整个城市的交通运输系统着眼，探求能使现有的系统发挥其晟佳效 益的综合治理方案，可避免各个局部措施把交通矛盾转移到其它地点的弊端，可以得到系统效益 最优的管理系统。１．３高速公路常用的交通控制方法高速公路交通管理是对一些主要交通参数，如交通量、交通密度、速度、占有率、堵塞程度 以及交通状况、路面状况和气象参数等进行实时监测，根据交通参数及交通条件的历史数据或实 时采集的数据，按照某种预定的性能准则来调节高速公路上的交通参数，从而使公路自动地保持 最佳的运行状态。高速公路的控制方法主要有以下几种：１．３．１主线控制主线控制就是对高速公路主线的交通进行调节、诱导和警告，按照路段下游的通行能力控制 路段上游的交通需求。主线控制的基本目标是改善高速公路运行的安全和效率，缓解主线上的交 通拥挤和交通瓶颈对交通的影响。主线控制方法包括可变车速控制法、车道封闭控制法、驾驶员 信息系统等。这些控制方法主要是为了取得最佳车速，使其瓶颈路段的服务交通量达到允许的最 大，防止交通状态变化而产生追尾等交通事故。主线控制主要用于下述目的： （１）当交通需求接近道路通行能力时，使主线的交通流保持均匀性和稳定性，以增加驾驶 员的舒适程度，提高高速公路的利用率并预防拥挤发生； （２）改善交通流运行状态，使其在主线上的瓶颈路段上能达到最大通行能力｛ （３）如果发生交通拥挤，或因车速、车流密度发生变化而在车流中产生冲击渡时，需要改 进交通运行使其从拥挤状态恢复到正常状态，并防止事故的发生； （４）在雨、雪、雾等特殊气候条件下，保证高速公路的运行安全； （５）当出现交通事故或因维修而使主线通行能力下降时，要提高道路的使用效率； （６）当高速公路交通需求在方向上有很大差别时，需改变高速公路不同方向上的交通负荷； （７）减少驾驶员的不满，将驾驶员诱导到交通状况较好的道路上。 主线控制方法的缺点是不能对高速公路的交通量产生重大影响，改善交通的效果不明显。如 采取可变车速控制法时并不是所有司机都严格遵守限速指示，而且该方法没有考虑与之相邻的城 市道路的影响，并不是真正意义上的控制方法。４１．３．２入口匝道控制入口匝道控制可以控制进入高速公路的交通量，使进入高速公路的车流量在道路最大容虽允 许的范围内运行，使整个高速路网上的交通流量分布合理，充分利用其通行能力，同时可以消除 或减少匝道处交通流交汇时的冲突和事故，更重要的是它可以影响与之相邻的城市道路的交通状 况，是高速公路交通控制的主要手段。 入口匝道控制方法的基本目标是控制高速公路的交通需求，通过限制车辆进入高速公路的速 率，使高速公路交通流能依据某一性能指标运行在最佳状态附近。它的主要功能就是减少事故发 生瓶颈，抑制事故冲击波的传播，降低道路阻塞的可能性。 １．３．２．１入口匝道控制的基本方法 入口匝道控制的基本原理是平筏入口匝道处高速公路上、下游交通量。一般来说，如果上游 交通景与从匝道进入的交通量之和大于下游的通行能力就会发生交通拥挤。根据上游的交通需求 与下游通行能力之差来限制进入匝道的交通流量便可减轻高速公路上的交通拥挤，车辆在高速公 路上的总延误时间及在匝道上等待进入高速公路的时间也都会减少。简言之，入口匝道控制是限 制进入高速公路的车辆数目以保证高速公路自身的交通需求不超过其交通容量的一种方法。其基 本目标可以根据具体的交通问题加以选择： １）减少高速公路干道上行驶车辆总的行程时间； ２）减少通道内全部行驶车辆的行程时间； ３）在商速公路干道和入口匝道上，消除或减少交汇处的冲突和事故； ４）改善交通流的平稳性。从而减少不舒适感或环境干扰。 入口匝道控制在提高高速公路的服务水平的基础上，不能减少进入高速公路的交通量，否则 必然影响到路费的收入。高速公路匝道控制与其他替换道路上的交通问题是相辅相成的，只有维 持路网畅通，才能获得城市道路的良好效益，实施入口匝道控制的成功与否取决于下列条件是否 得到满足： １）替代道路必须有足够的附加容量可供利用，不仅能满足由高速公路转移来的交通，而且 也能适应正常水平的交通。如果通道中没有额外的交通容量，那么即使入口匝道控制可以防止交 通拥挤在高速公路上发生，它也可能被转移到高速公路的连接道路上去，交通拥挤的转移将减少 甚至抵消高速公路交通控制所得到的效益。 ２）在入口匝道处必须有足够的停车空间可供等待匝道交通信号的车辆使用，匝道上的车队 不允许延伸到堵塞引道或平交街道的程度，这样才能保证等待车队不会影响非高速公路的交通。 入口匝道控制包括匝道调节和匝道关闭两种形式，入口匝道调节一般包括定时控制、感应控 制和集中控制等方式。 １．３．２．２入口匝道定时控制 定时控制是最简单的一种入口匝道调节方法。定时控制系统由信号灯、控制器、检澳４器、匝 道控制标志和路面标记组成。 在定时控制系统中，匝道信号以固定的周期运行，这些周期是根据为特定的控制时段规定的 调节率计算的。定时控制对于预防备匝道处的交通堵塞，提高交通安全有重要意义，但是无法确５保道路系统的交通效益达到最佳状态。 Ｌ３．２．３入口匝道感应控制 定时调节是根据历史交通量数据，按照预先给定的调节率进行控制的，因此不能响应交通量 的及时变化，难以排除交通拥挤。为了克服定时调节不能响应上游的交通需求变化的缺点，可采 用交通感应匝道控制方法。 １．３．２．４入口匝道集中控制 一般来说，一条高速公路多个入口匝道的调节对交通流的影响是相关的，当改变一个入口匝 道调节率时，就会对高速公路的交通量产生作用，从而影响其他匝道的调节率。集中控制试图统 筹考虑各个匝道的调节率，从而使某种性能指标达到最优。 可以控制进入高速公路的交通量，可以使整个高速路网上的交通流量分布合理，充分利用其 通行能力，同时可以消除或减少匝道处交通流交汇时的冲突和事故，更熏要的是它可以影响与之 相邻的城市道路的交通状况，是高速公路交通控制的主要手段。 １．３．２．５入口匝道控制的优点 １）减少干道用户的总旅行时间； ２）有效的使用干道的容量； ３）限制使用社会成本大的路段； ４）减少干道弯曲段的事故发生率等等。 入口匝道控制的优点依赖于是否存在较好的替代路径，尤其是在没有对入口排队进行有效管 理的时候。１．３．３出口匝道控制出口匝道控制方法是以缓解与出口匝道衔接的平面交叉口的交通阻塞和防止出口排队过长 而导致高速干道上交通阻塞为目的的控制方法，包括调节高速公路流出的车辆数和封闭出口匝 道。强迫限制车辆离开高速公路的做法通常会使行车时间增长，除非是发生特殊交通事故等长时 间影响道路开放的异常现象，一般极少采用。１．３．４通道控制高速公路通道系统由高速公路、匝道以及与高速公路相关的侧道、干道、城市街道等组成。 它是一个以高速公路为核心的、沟通两个或两个以上地区之间交通的通路网络。城市高速公路在 构造上的特点，决定了城市高速公路的交通状况必然受高速公路与城市道路耦合处（即进出口匝 道）的交通状况的影响。 高速公路通道控制就是对通道系统交通流进行协调、管理、诱导和警告，采用总行程时间最 小的控制策略，可以使城市交通运行状态达到最佳嗍。基本原理是监测通道系统中所有道路及交 叉口，将超载道路上的交通转移到通行能力尚有剩余的道路上去。通道控制是一个综合控制系统， 它集中了高速公路监控系统、驾驶员信息系统、匝道控制、侧道控制、主线控制、交叉口控制、 干道控制以及城市道路控制和区域交通控制的原理、策略和方法。６１．４国内外研究现状１．４．１交通控制系统的发展现状交通控制策略的改变会导致交通流的变化，这些变化将改变整个系统的交通流模式和拥挤情况．从而进一步影响着人们的出行决策，交通流的分布情况也将随之发生一些变化州。近年来各种智能化的交通控制系统得到了发展。智能交通信号控制系统的主要控制方法主要有单点定配时 多相位信号协调控制、车辆感应实时自适应协调控制、用户优先无电缆干线协调控制以及实时自 适应区域控制等。 由于交通信号控制系统的建设是与城市规划及道路规划休戚相关的，设施建设及完善有一定 的制约，一步到位是不切实际的。因此，智能交通信号控制系统的管理模式就是集中管理，分级 控制，充分利用现有设旖。按实际交通现状，一般是首先实现单个交叉路口的自适应协调，在交 通条件允许的情况下进行主干线的协调控制，实现分布式协调的分级控制，最终达到区域控制的 系统最优。 绿信比、周期和相位差优化技术（ＳｐｌｉｔＣｙｃｌｅ ａｎｄ ＯｆｆｓｅｔＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｉｑｕｅ，ＳＣＯＯＴ）是由英国运输研究所在ＴＲＡＮＳＹＴ基础上研制的自适应控制系统，上个世纪９０年代ＳＣＯＯＴ系统 进行了多次升级。ＳＣＯＯＴ系统有一个灵活、准确的实时交通模型，不仅用于制订配时方案，还 可以提供各种交通信息；ＳＣＯＯＴ采用对下一周期的交通进行预测的方法，提高了结果的可靠性 和有效性；ＳＣＯＯＴ调整参数时采用频繁的小增量变化，既避免了信号参数突变给路网上车辆带 来的延误损失又可通过频繁的累加变化来适应交通条件的变化；ＳＣＯＯＴ的车辆检测器埋设在上 游路口的出口处，为下游交叉口信号配时预留了充足的时间，且有足够时间做出反应以预防车队 阻塞到上游交叉口。ＳＣＯＯＴ系统存在相位不能自动增减、相序不能自动改变、饱和流率的校核 未自动化等问题，使得现场的安装调试相当繁琐。 由新南威尔士州道路交通局（ＲＴＡ）研究开发的ＳＣＡＴＳ（ＳｙｄｎｅｙＣｏｏｒｄｉｎａｔｅｄＡｄａｐｔｉｖｅ ＴｒａｆｆｉｃＳｙｓｔｅｍ），是目前世界上少有的几个先进交通控制系统之一。ＳＣＡＴＳ采用先进的计算机分层递阶、 模块化结构形式。ＳＣＡＴＳ系统充分体现了计算机网络技术的突出优点，结构易于更改，控制方案 容易修改。在需要的情况下，ＳＣＡＴＳ能自动进行子区的分离与结合，也可允许各路Ｅｌ自主实行车 辆感应控制。经悉尼市的对比实验表明：ＳＣＡＴＳ与ＴＩＡＮＳＹＴ相比，在总旅行时间相同的情况Ｆ 停车次数明显减少。但ＳＣＡＴＳ实际上是一种方案选择系统，限制了配时参数的优化程度，ＳＣＡＴＳ 选择相位差方案时，无车流实时信息反馈，可靠性低【ｌ…。 我国近几年也开发出了一些适用于我国交通状况的交通信号控制系统，主要有上海交通大学 的ＳＵＡＴＳ系统。ＳＵＡＴＳ系统是由上海交通大学和上海交警总队合作开发，作为具有２０世纪９０ 年代水平的自适应交通信号控制系统，它是在深入研究国外先进系统的基础上，融合了大量变警 实际控制经验而产生的。ＳＵＡＴＳ以开放型为前提，并增加了符合中国国情的特殊功能。该系统可 与其他交通控制系统进行连接和协调控制［１１１。 桑达ＳＥＤ―ＺＨＧＧ系统是最新推出的一套新型交通综合管理系统，它主要利用ＧＩＳ技术建设 成为城市交通集成管理平台，可以作为整个城市的交通管理集成指挥调度的基础。通过该平台可 实现交通调度处理、交通控制及分析、业务管理、系统管理、信息发布等工作，在此管理平台上，７将交通信号控制系统、交通预案管理、交通电视监控系统、交通流信息采集、交通信息发布、紧 急救援系统和交通管理信息系统进行功能集成，实现信息共享和统一指挥。１．４．２高速公路控制系统研究现状高速公路管理是城市道路网的一部分，与城市交通流管理有较多的相似之处，但也有本身的 特点。 １．４．２．１匝道控制系统研究现状 匝遭控制是高速公路管理静基本结构，Ｗａｔｔｌｅ Ｗｏｒｔｈ在１９６５年首先提出了匝道控制方案， Ｍａｓｈｅｒ于１９７５年提出了在单匝道口上游附近测量交通量，下游测量占有率，根据需求容量关系 计算匝道调节率。Ｐａｐａｇｅｏｒｇｉｏｕ在１９８０年通过引进区间分段，把静态模型动态化。文献【１２】基于 接受间隙理论综合考虑加速车道对车辆汇合的影响，得出了高速公路干道流量与匝道流量间的关 系模型，并且对各种服务水平Ｆ的实际流量进行了具体的计算，为匝道控制和高速公路管理提供 了依据。文献【１３】采用了一种输出隶属度离散化的模糊神经网络实现了入１３匝道的智能控制算法。 仿真结果表明：在维持设定的主线交通流密度、抑制入口匝道排队长度和入口匝道调节率波动等 方面，该算法比不加控制的经典反馈算法取得了更好效果。丁建梅等深入讨论了入口匝道交通模 糊控制修正因子函数型的参数标定方法Ｉｌ”。 由于单个匝道控制不能取得高速公路的整体效益，国内外对入口匝道集中控制进行了广泛的 研究，就是根据实时监测的道路信息（占有率、流量、速度等）取得各入口的调节率．达到高速 公路的全局最优。性能指标为总行程时间最小、总服务流量最大、入口匝道平均等待时间最短、 总延误最小以及动能（流量与速度乘积）最大等。目前比较流行的有基于模型的控制、分层递阶 控制、智能控制等【ｌ“。 １）基于模型的控制 高速公路入口匝道数学模型（最优控制模型）可以表述为：在主线交通、入口匝道通行能力、 排队长度等约束条件下，求实现控制目标的入口匝道调节率。其中控制目标是旅行时间最短、延 误最小、服务流量最大、入口排队最短、消耗燃料最少等指标中的一个或多个。数学模型经历了 从线性到非线性的过程。基于模型的控制按照其控制区域分为：单入口匝道控制和全局控制。单 入Ｅ１匝道控制中比较典型的有：需求容量（ｄｅｍａｎｄ－ｃａｐａｃｉｔｙ）模型和线性二次模型【１６―２０］。全局控 制比较典型的有：静态线性规划模型、序列（ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ）模型、动态分析模型以及动态仿真模型。 ２）分层递阶控制 由于交通大系统最优控制问题的计算往往很复杂的，所以常常采用分解一协调的方法（即递 阶的方法）求解。文献［２１１提出了一个两层反馈高速公路入１３匝道控制系统。下层作为局域控制， 上层则是全局控制。控制系统分成四个模块：状态估计、ＯＤ预测、局域控制和全局控制。 Ｍａｒｋｏｓ提：出高速公路多匝道的非线性优化控制算法，采用了时问和空闯离散化的高速公路宏 观交通流模型，并考虑了入口排队长度的约束，采用最优控制中的经典算法进行求解。仿真结果表明，该方法比不加控制的姗减少了３０％－４０％，有效遏制了交通拥挤和入口匝道回溢的发生【捌。３）智能控制８无论采用经典控制理论还是现代控制理论设计一个控制系统都需要事先知道被控对象（或生 产过程）的精确数学模型，然后根据数学模型及给定的性能指标。选择适当的控制规律，进行控 制系统的设计。因为高速公路及车辆组成的系统非常复杂多变，很难找到能准确描述交通流的模 型，所以根据数学模型提出的最优控制策略只能是相对的，不会是绝对最优的。文献［２３】提出了 基于神经网络的非线性状态反馈的多匝道协调控制优化控制方法，采用ＢＰ神经网络实现了多匝道 控制中的状态反馈策略，利用神经网络的学习能力，动态调整网络参数。仿真结果表明，该算法 比常用的线性二型反馈算法有了一些改善，比不加控制可减少交通延误２０％左右。但是该算法在 简化时认为交通流服从ＬＷＲ模型，没有考虑交通流的时变特性和入口排队的影响，并且神经网络 的学习时间较长，难以满足实时控制的需要。 １．４．２．２高速公路与城市道路协调控制模型研究现状 研究表明，单独研究高速公路的匝道控制与城市交通控制，无法保证城市道路系统的畅通， 交通工作者对于协调控制高速公路与城市交通进行了许多有益的尝试，并取得了丰硕的成果。高 速公路控制必须既要考虑路段之间的相互影响，又要考虑基于驾驶员行为对路网交通状态随时间 变化的影响，因此必须在高速公路管理中引入诱导系统，加强对高速公路的交通管理。 １）匝道控制与诱导控制相结合的集成控制策略 Ｋｏｔｓｉａｌｏｓ提出了一个将入口匝道控制与诱导相结合的集成控制策略，可以采用考虑路径诱导 因素的时问、空间离散化之后的高速公路宏观模型Ⅲ】【２”，并采用了非线性优化的方法对其进行求 解。利用ＡＭＯＣ软件仿真的结果表明，相对不加控制的情况而言，匝道协调控制可以减少旅行 时间１６％，而集成控制可以减少３０．５％；在拥挤的交通状况下，集成控制可以取得更好地效果。 由于该仿真模型的道路网络规模很小，对于较大规模的道路网络来说，计算的复杂性将迅速增加， 还难以应用于实际道路网络。另外，算法中采用宏观交通流模型。参数众多，在实际应用中需要 做大量工作辨识模型的参数。如果有些模型参数随着时间变化，或者受到随机扰动，该算法的控 制效果将会受到影响。 ２）匝道控制与限速控制相结合的集成控制策略 Ａｌｅｓｓａｎｄｒｉ提出了将入口匝道控制与限速控制相结合的集成控制策略，采用了ｐａｐａｇｅｏｒｇｉｏｕ 提出的时间空间离散化之后的高速公路宏观模型【２ｑ【２７】，同时在其中考虑了限速对密度速度曲线的 影响。采用的优化方法是Ｐｏｗｅｌｌ优化方法，得到次优的结果，仿真结果表明该集成策略可以减轻 拥挤，提高平均车速等。但该算法未考虑大规模道路网络计算的实时性问题和模型时变参数的辨 识问题等，目前尚未在实际中得到应用。 ３）匝道控制、诱导控制与信号控制结合的集成控制策略 目前，交通控制最复杂的问题在于综合考虑高速公路和城市道路集成各种控制方式的控制策 略。高速公路和城市道路构成了一个完整的城市交通网络，目前信号控制、匝道控制和交通诱导 大多数都是独立运行，这只能在局部优化交通流，有时甚至相互冲突，导致系统性能恶化。因此， 如果综合信号控制、匝道控制建立高速公路交通流模型，并进行智能控制和诱导，将会大幅度提 高城市交通网络的效率，成为交通控制领域的研究目标。虽然有一些文献探讨综合集成的控制策 略［２８ ３”，但是由于系统的高度复杂性和系统集成中的一些实际问题，短期内还很难取得进展。 Ｄｉａｋａｋｉ提出的ＩＮ－ＴＵＣ策略是一种综合考虑了包括城市道路、高速公路在内的整个城市交通９网络的综合集成控制策略，其中入口匝道控制采用的是ＡＬＩＮＥＡ算法，路径诱导算法采用的是基 于用户最优的动态反馈算法‘３２１ｐ”，信号控制采用的是改进的定时控制。仿真结果表明，单独采用 入口匝道控制可以减少交通网络旅行时间达３０％，采用入口匝道控制和路径诱导能减少交通网络 旅行时间达１９％。同时考虑入口匝道控制、路径诱导和改进的信号控制，可减少整个交通网络旅 行时间２６％。 同济大学的杨晓光博士研究了考虑城市衔接道路交通状态的城市高速公路的交通系统动态 控制方法，但是没有解决动态条件下诱导对交通流的影响１３４】。 由于问题的高度复杂性，考虑各种控制措施之问相互影响的综合集成控制策略还没有在实际 中应用。现在国内普遍使用的管理模型，是把与高速公路连接的道路交通控制作为城市区域交通 控制系统的组成部分，将城市千路、快速路以及与高速公路连接路段的交通信号置于一个指挥控 制中心管理下统一进行交通管理和控制的综合系统，尚未涉及到高速公路内的管理。１．５本课题研究的目的与意义在正常情况下，高速公路的运行效率高于其它干线道路，应该优先利用高速公路，保证高速 公路上的交通流量。因此，有效的城市交通管理首先必须实现对城市高速公路交通的有效控制， 进而达到对整个城市交通的有效管理。为了提高高速公路在交通高峰期间车辆的行驶速度与交通 量，减少交通堵塞和交通延误，必须要加强高速公路的运行管理。本课题的目的在于充分利用高 速公路的通行能力，只有及时地发现影响高速公路通行能力的交通异常并迅速处理，防止交通堵 塞等情况的发生，才能提高高速公路的交通流量；在道路或路网空间通行能力固定的条件Ｆ，通 过对路网的交通漉进行流量、流速、流向的组织，控胄４各进口交通流量，对交通流运行状态在时 间和空间上进行调整，达到提高路网整体通行能力的目的。 高速公路管理系统根据各个路段的交通信息、路网交通需求，实时分析道路的运行状态与通 行能力，引导交通出行者在时间与空间域的均衡分布，在道路网上合理流动，使人、车、路密切 配合，提高道路系统的利用效率。驾驶员选择合适的交通出行时间或路径，可以避免在高速公路 以及城市连接路段出现瓶颈现象，影响其它路段或者是道路网络的交通运行状态。高速公路管理 不仅提高投资主体的经济效益，同时也能大大减少交通事故和交通公害，节约燃料和减少车辆的磨损。１．６本课题的主要研究内容针对高速公路管理存在的问题，以联网收费为契机，利用联网管理系统与监控系统的道路实 时交通信息与运行状况，实施高速公路的智能化管理口ｌ。本文主要研究以下内容； （１）高速公路与城市道路网的管理系统协调的研究。与高速公路连接的城市道路路段的通 行能力，直接决定了出入高速公路的交通流量，如果连接道路的交通需求不能适应高速公路的通 行能力，就会造成交通拥堵，限制道路通行能力。根据道路网的通行能力调整高速公路与城市道 路交通管理系统的参数，可以优化城市道路网上的交通出行。 （２）根据高速公路的交通流特点，利用监控系统的实时路网信息，建立高速公路路段之间、 与高速公路连接的城市道路之间的交通流分析模型。该模型根据道路运行状况，分析高速公路网ｌＯ络的各个路段的通行能力与允许的最大交通流量，为高速公路交通管理及与之连接的城市路段的 交通管理提供依据； （３）高速公路路段之问的交通相互影响，防止因优化局部路段的交通控制而导致交通瓶颈， 必须以路网的交通流为研究对象，根据路段与路网上的交通流分布采取相应的控制与诱导措施， 引导车辆选择合适的行驶速度与路径。通过对路网信息有集中的分析、处理能力，根据高速公路 网的实际运行状况，对在各高速公路上行驶的车辆进行合理的诱导和控制，使各高速公路网的运 行状态达到最佳。 （４）高速公路交通动态变化复杂，需要根据监控信息及时的对交通异常作出反应，对管理 系统的实时性要求较高。根据管理系统的需求，建立高速公路管理系统的仿真平台，研究控制、 诱导措施对交通流的影响。第二章高速公路与城市道路交通管理协调方案的研究高速公路是一种有偿提供服务的道路，通过为交通出行提供服务来收取通行费，所以管理系 统有义务为驾驶员提供安全畅通的交通环境。在保证道路运行安全的条件下提高路网上的交通 量，是高速公路管理的目标９６１１３７１。高速公路管理系统通过对道路交通运行状况的主动控制语诱导， 直接调整路网上交通流量的时空分布，可以预防常发性拥挤的发生，消除或防止引起交通异常的 事件，保证行车“安全”和道路“畅通”。２．１高速公路交通管理系统２．１．１高速公路管理系统组成随着控制理论特别是计算机网络技术的发展，智能高速公路交通控制方法不断地涌现，从而 更加有效地提高了高速公路的通行能力［３８－４０ｌ。高速公路管理中交通控制与诱导是保证车辆高速、 安全运行的必要条件，可以提高道路系统的交通流量，是近年来交通领域研究的热点问题。 高速公路管理工作涉及到公路的养护、路政、交通管理、收费、监控与通信等子系统，对道 路交通的有效控制需要协调各子系统的工作。高速公路管理中心采集道路交通信息并进行处理， 根据各路段的交通运行状况计算其晟大通行能力，预测未来时刻交通网络的交通情况。进而合理 地调控交通分布。高速公路管理系统组成如图２－１所示，主要由信息采集、信息处理及信息发布 ３个部分组成。信息采集信息处理 图２―１高速公路管理系统信息发布（１）信息采集：实时的交通信息包括交通组成信息、气象信息、道路环境信息和异常变通 事件等信息。在各个重要的路段、事故多发地点、气象条件复杂的路段设置传感器实时检测道路 的交通信息，可以及时地发现并迅速处理交通异常，减少因异常影响道路的正常交通秩序。 （２）信息处理：根据各个路段的交通流量、分布以及交通影响因素判断路网以及路段的交通运行状况，分析路段的通行能力并确定路段与路网的通行量，生成交通控制与诱导策略。 （３）信息发布系统：根据道路通行能力分析结果与交通流量状况，采取相应的控制与诱导 措施，调整匝道控制参数，并通过多种信息发布渠道为用户提供信息服务，为交通事故和其它异 常事件的处理部门提供处置指令，向社会提供高速公路交通信息，方便交通处行者调整出行计划， 实现交通流动态平衡的目的。２．１．２高速公路联网管理模式国内大部分省市的交通管理部门为了减少车辆在路段之间停车交费造成交通延误的情况，一 般在省行政区划范围内实行联网收费，由省高速公路联网收费管理中心协调省域范围内的高速公 路收费工作，联网收费系统的结构如图２－２所示。在高速公路联网收费以后，拆除了路段之间的 主线收费站，车辆在联网范围内进出不同的高速公路路段只需要完成一次停车交费，提高了行车 速度与路网的通行能力，改善了交通出行的环境。圈２－２联网收费结构层次图由于高速公路路段公司掌握的道路信息资源局限于路段内部，所以其管理系统主要是在各自 的路段管理范围内，根据路段内部的交通监控信息调整路段内的车辆运行情况。火部分的高速公 路系统即使是在收费系统联网以后，管理系统仍是独立运行，路段相互之间没有形成一个整体的 管理机制。 在国内，深圳市的高速公路管理公司针对联网范围内的路段是本公司所属路段的情况，利用 联网收费的契机，对联网高速公路的管理模式进行了一系列的调整，从收费联网到管理联网，即 将实现高速公路管理的网络化““。高速公路管理由分割式向网络化综合管理转变，可以集成各路 段的收费、机电管理、监控等子系统，通过通讯系统把各个管理子系统联系在一起，建立区域高 速公路监控管理中心，系统结构如图２－３所示。随着联网管理工作的深入，工作重点逐渐从提高 工作效率转向提高道路网络利用效率。在联网管理中心实时监控道路网络中各路段的运行情况与 收费系统的工作情况，并根据道路网络的交通运行状态进行实时的交通控制与诱导，为出行者提 供最新的交通状况信息。 道路交通量与经济发展程度有密切关系，因为区域经济发展不平衡，所以交通分布不是很均 衡。高速公路成网后。有的路段负荷率比较大，呈现车流饱和状态，而有的路段的交通量还远未 达到设计水平。即使是在同一路段与收费站，虽然在平常时段交通量不大，高峰时段却常因为流 量超过通行能力而造成交通堵塞、排队时间长等问题，因此需要根据交通需求加强对高速公路的管理。对于发生交通拥挤路段的主要控制策略是调节拥挤路段及邻接路段与路网的交通需求，使 高速公路尽快恢复到正常服务水平。城市道路的交通需求随机性大，高速公路的管理需要针对不 同的道路状态采取相应的控制策略。交通控制与诱导的实时性是以分、秒来度量，因此需要建立 符合高速公路交通特点的可靠模型。图２－３高速公路联网管理模式２．２高速公路与城市交通管理协调方法的研究２．２．１路网交通供需平衡需求与供给平衡理论来自于经济学，交通系统的平衡是由交通供给与交通需求决定的。交通 供给包括路网拓扑结构、路段特性等；交通需求是指出行需求与分布，城市规划与居民的生产生 活方式决定了交通需求具有～定的规律，但是交通瞬时需求表现出强烈的波动性。 由于每一个出行者在出行过程中获得的交通信息、出行费用的承受能力、出行习惯及对同一 路径的行程时间认可的程度不同，导致交通个体的路径选择行为是一种随机模糊的行为。交通出 行者在ＯＤ（Ｏｒｉｇｉｎ－Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ）间的多条路线中的选择是随机的，如果所有的车辆都走其中的一 条路径，在这条路径上可能会产生阻塞现象；如果部分车辆转向另一条路径，则原拥挤路径上的 交通流量减少，交通条件随之得以改善，人、车、路的动态系统会自动找到一个稳定状态的平衡 点。车辆在没有交通管理者干预的前提下由拥挤路段转移ｉ４其它路段，这种平衡状态是一种出行 者自发调节出行的路径来实现的，达到平衡状态需要的时间较长且不可靠。 由于交通出行选择的多路径与出行者不可能完全掌握全部道路运行状况的交通信息，所以每 个出行者对每一条道路的出行费用缺乏正确估计，由此构成现实交通条件下的交通供给与需求的 一种非均衡状态，交通出行是由非均衡状态向均衡方向发展的调控过程。 解决交通阻塞的措旌主要分为“减少交通需求”和“提高通行能力”。交通需求管理是在交 通系统的现有条件下，控制交通需求总量、分散和调整交通需求，使城市交通系统供需平衡的主 动式管理。对高速公路而言，减少交通需求可采用分流方法，即通过匝道控制的方法把部分交通 需求分流到其它道路上去。本课题主要是加强对道路的动态管理来提高通行能力．确保路网发挥 最大效能。 如果高速公路的交通需求与路网通行能力匹配得好（即路网上的交通供需平衡），那么路网１４的实际通行能力就会接近路网的理想状态；反之会发生有路没车、有车没路的情况。受交通条件、 天气、交通事故等道路异常的影响，道路通行能力是一个动态变化的过程，交通管理的控制和诱 导就是不断的调整交通在时间与空间上的分布，从而适应路网通行能力的变化。２．２２高速公路与城市交通管理系统的协调２．２２．１高速公路与城市道路交通管理协调的必要性 高速公路嵌入在城市道路网络中，高速公路的主线收费站是直接与城市道路相接，中间收费 站通过匝道与城市道路网络连接，图２．４是城市道路与高速公路的连接示例。高速公路与城市道 路系统互为输入与输出，高速公路的通行能力是由高速公路以及与之连接的城市道路决定的，城 市道路的交通需求必须适应高速公路的通行能力。当城市道路交叉口、连接路段、收费站与高速 路段的通行能力存在瓶颈时，容易导致交通流量超过通行能力而出现交通拥挤。路口一―＇一一］厂始段霉 ｒ＋出口．．．．．．．＿Ｊ轴Ｉ．．．．．一一］ 厂入口图２－４路段单向交通流示意图高速公路上的交通阻塞主要有两种：由于进口匝道的排队过长，影响与之相连的城市道路的 止常交通；因出口匝道的排队过长而延伸到高速公路主线上，造成高速公路主线交通阻塞问题。 在高速公路出入１３由于排队引起的常发性拥堵就是需求大于供给造成的矛盾，供需失衡的主要原 因是由于出行者缺乏对道路交通信息的了解，不能合理选择出行路径以及时间，从而导致交通量 在道路阿上分布不均衡，进而造成部分道路交通紧张的情况。 与高速公路连接的城市道路及交叉口是城市交通管理系统的组成部分，其控制对象是通过城 市道路的车辆，这些车辆也是高速公路的使用者。高速公路管理的对象是城市交通流的一个子系 统，同时也影响到城市道路的交通流运行状态。如果单独研究高速公路交通流，可以不考虑城市道路，但是高速公路的独立管理并不能确保高速公路交通系统的最佳运行状态Ｍ。城市路网交通运行状态的变化引起高速公路网交通运行状态的响应，如果城市交通管理系统与高速公路管理系 统之间缺乏信息沟通机制，则城市道路信号控制系统是依据由城市道路进入高速公路的需求与高 速公路出１３的流量调整交叉口的信号控制系统参数，城市交通管理系统把高速公路作为一个黑匣 子处理；高速公路管理则是被动的参与到城市交通中，是对于已经驶入或者即将进入高速公路的 车辆的管理，二者之间的关系如图２－５所示。如果城市交通管理系统利用通道控制的方法协调高 速公路的匝道控制系统与交叉１３信号控制系统，调整单个匝道的交通流，虽然可以改善局部路段 的运行状况，但是没有从路网的角度考虑交通需求与供给的平衡问题。 高速公路路段之间、高速公路与城市道路系统之间的交通流相互影响。在其中的路段发生交 通异常影响了通行能力情况下。如果不能及时的调整进入路段的交通量，则将在此路段发生交通拥挤，也将会影响到其它与之连接的高速公路路段或者是城市道路的路段，严重时甚至会波及到 整个路网的交通状态。所以，单独调整路段的交通负荷情况，无助于路网均衡的整体目标。为了 取得整个城市交通系统的最大综合效益，必须深入地研究高速公路和城市道路之间的相互作用， 综合高速公路和城市道路交通的不同管理目标，充分发挥高速道路和普通道路各自的作用，使交 通流得到合理配置【４…。树蝴髑窆＼ 严制黼她韶气＼―ｊｏ曾魂＝！菇蕊≥… 、．蠹肾ｉ匝二精ｒ霄…矿‘／／”１１ 站ｌ 站２ 站３ 站４。檀一、＼．－．．－、一 一¨站５¨站６，．１１｛１｛城市遵路 匝道１｛¨＼＿＿＿＿＿＿ｆ．／，乏桥ｊ｛¨～按督主线Ｌ］主线收Ｉ ｝站图２｛高速公路与城市道路交通管理系统之间的关系为了防止因局部地区或者路段的交通拥挤及异常情况造成路网交通堵塞，高速公路的交通管 理系统必须与城市交通管理系统进行协调，使得交通流在城市道路和高速公路上合理流动。城市 交通管理与高速路网管理需要根据交通需求与供给，对路网之间的交通交换采取统一的控制策 略，共同作用于路网范围（高速公路与城市道路）内的交通流，使得交通负荷在整个城市交通网 络上尽可能均衡分布。 ２．２．２．２高速公路与城市道路交通管理协调的方法 高速公路与城市道路交通管理系统各成体系，在现有的投资与管理体制条件下，打破现有的 管理模式建立高速公路与城市道路的统一管理系统是难以实施的。为了实现收费的高速公路与城 市道路管理系统之间的沟通，只有建立有效的信息交换与共享机制，在更高的层次上加强高速公 路与城市交通管理系统之间的协调，才能改善道路网络管理系统之间的联系，如图２．６所示。 交通管理系统之间的协调是以共享交通信息为基础，调整交通管理系统的控制参数与诱导策 略。交通管理系统以提高路网的通行能力为目标，分析高速公路及与之连接的城市道路的交通流 运行状态，并根据分析结果调整各个路段的交通量，才能使得通过路网的交通量最大。交通管理 系统的协调是通过采集高速公路与城市连接道路的交通信息，主要包括高速公路路段与城市连接１６控制＾』型型Ｉ已：工亟墅堕墅至卜＋［三墅堑］ｌ蕃弱毳薹ｌ信息Ｌｒ―、面蓟ｌ丽］ Ｅ：ｊ塑重堑甄――一图２―７交通流量与通行能力匹配的调整流程城市交通管理系统依据道路流量不能超过通行能力的原则，通过调节城市交通信号控制系统 与诱导系统的策略，引导交通出行适应高速公路的通行能力，避免因为路网之间的瓶颈而造成交 通堵塞。高速公路管理系统根据与之连接的城市道路的交通需求与通行能力调整高速公路的控制 方案，可以晟大限度的发挥高速公路的通行能力，维持道路网络运行的系统晟优状态和较高的服 务水平。 ２．２．２．３高速公路与城市道路交通管理系统协调的结构 从控制论的角度，高速公路控制系统可以分为集中、分散和递阶控Ｓｔｌ－－类：１７（１）集中控制系统，由控制中心集中分析处理路网交通信息并决策； （２）分散控制系统，由若干分散和独立的局部控制系统其对各子系统分别加以控制，从而 完成整个系统的控制任务，局部控制器根据部分信息对局部受控对象进行控制，导致个子系统局 部控制效果优化，但是系统整体的控制效果不一定是最优的： （３）递阶控制系统，根据各子系统的结构层次特点（控制作用的优先、从属或者时间先后 关系）从不同的角度（子系统关联特点、决策过程、受控对象功能次序等）定义系统结构的形式。 高速公路与城市的多个城区的道路系统相关联。城市交通管理一般是按照城市区域划分进行 的，所以高速公路管理系统需要与城市的多个交通管理子系统协调。高速公路交通控制系统如果 采用中心控制机制，则管理中心数据分析与处理的负荷较大。实时性与可靠性要求高。在发生通 讯故障等问题的情况下不能完全适应管理的需要：而分散控制系统又不利于提高道路系统的整体 性能，失去了建立路网间管理系统协调的意义。因此，本课题采用分层递阶的方法实现高速公路 与城市道路的交通管理系统之间的协调，取得城市交通系统的性能最优１４…，如图２－８所示。决策级管理系统协调模型路网管理中心缸 蓁［为：城市交通管理中心ｉ～堡璺墨～』Ｌ曼墨路段；ｌ控制系统Ｉ诱导系统翅ｆ匝道控制系统｝反馈！皇ｉ ｌ兰竺竺令区域／干线 控制系统 单点信号 控制系统Ｉ控制器ｌＩ信息板高速公路交通流城市道路交通流图２．８交通管理系统协调的分屡递阶方法的结构交通管理协调根据道路管理系统的结构与任务需要，依次分配各个层次的功能，系统可以分（１）决策级；递阶控制的最高控制层，主要是管理中心的信息处理与管理，实现高速公路 与城市交通管理的信息交换、紧急事件处理等； （２）递阶控制级：根据高速公路与城市道路交通管理需要进行交通信息采集、分析与处理， 是城市道路与高速公路协调的基础； （３）局部控制级：由高速公路管理系统与城市交通管理系统实施。根据与高速公路连接的 城市道路交通控制类型如点控、线控及区域控制系统的特点，结合高速公路通道控制类型和方式１８制定相应的控制战略和策略。 对高速公路路网的交通流管理与控制必须要完成如Ｆ工作： （１）建立高速公路网络（能考虑城市连接道路）的交通流分析模型，根据道路网络的交通 流参数分别计算各路段的通行能力，为高速公路与城市交通管理提供支持； （２）高速公路通过匝道调节进入的交通流量、调整车辆行驶的路径与速度，维持路段的较 高服务水平； （３）城市交通控制系统根据高速公路的通行能力，通过动态城市交通诱导系统对路网交通 量进行再分配，并调整与之连接路段的信号控制参数。２．３高速公路与城市道路交通管理协调的策略２．３．１交通管理系统协调的控制与诱导策略交通管理措施主要有主动的诱导与被动的控制，控制与诱导有着明显的区别。城市交通控制 的主要措施有：（１）通过信号控制通行权，让车辆在路口等待或是通过，从而改变不同方向的车 辆通过路口的时间；（２）通过设置某些路段的转向以及禁行的交通标志或者标示，疏导交通。控 制是强制性的，驾驶员不得不执行，从而使网络流量在时间上的分布发生变化。诱导系统是通过 向驾驶员提供最优路线的形式从而使得路网交通流优化的措施，实质上是实现路网交通流的再分 配。各类交通诱导方法都以一定的道路通行能力下车辆在各路段上的行驶时间为依据，根据道路 网络平衡的方法提示驾驶曼选择合理的路线、时间等，使驾驶员规避交通堵塞，提高道路系统的效率。高速公路与城市道路交通管理系统之间的协调以路网之间的交通流为控制对象，其对交通流 的控制和诱导措施必须要适应路网间的通行能力，主要考虑以下因素： （１）城市交通管理中心根据高速公路网出入口的交通流量调整邻接道路路口的交通信号系 统的配时方案与诱导措施，适应路网内的交通流量分配，发挥高速路网快速疏导交通的作用； （２）高速公路管理中心根据交通流分析结果以及预测趋势，对即将达到交通饱和的路段， 在上游的入口发布运行控制信息，提示驾驶员选择其它路线或者是降低行驶速度，避免造成拥堵， 导致道路服务水平下降； （３）在城市道路网负荷较大时，高速公路网需要保证交通流最大化以疏导交通流，发挥城 市快速通道的作用；其它情况下，以路网中通过车辆的收费金额最大化为控制目标，可以相应的 调整短途车辆进入，优先远程车辆的通行，以保证投资公司的收益； （４）在发生交通事故、天气突变等异常的路段，采取紧急措施限制通行车辆的行驶速度或 者是进入特殊的路段，咀确保行车安全。同时，及时发布异常信息提示出行者规避交通紧张的路 段。２．３．２交通管理中控制与诱导的一致性交通管理系统中的交通控制系统和车辆诱导系统共同对路上的车辆进行管理，在交通管理中 应充分发挥诱导的作用，同时充分考虑控制方案与诱导策略之间的相互影响，即控制系统与诱导 系统的之间的耦合关系。控制与诱导措施必须要采取统一的策略，主要原因如下：１９（１）控制与诱导互为输入和约束，是不可分割的。控制系统与诱导系统在功能上是互补的 关系，对交通控制而言，是对诱导形成的交通量进行的优化控制。交通控制决定了车辆在交叉口 的延误和路段行驶时间。而路段运行时间是交通诱导系统所提供的最基本的诱导信息，必然会影 响司机对行驶路线的认可程度。交通控制实施优化控制的前提是能够获得各个方向即将通过路口 的车辆数，而各个路口的到达率很大程度上是由驾驶员的线路选择所决定，即交通诱导直接决定 了各个路段和路口的车辆到达的时间和数量。 （２）诱导和控制是分别从空间、时间两个不同方面对网络交通流进行有效管理的两种不同 手段，是相辅相成的。对于一个特定的网络，其时间、空间两方面的管理和控制是不可分离的。 （３）控制和诱导可吐建立在共同的子系统之上，交通流检测系统、道路信息采集系统、数 据通讯系统都是控制系统和诱导系统正常运行所必需的支持子系统。 （４）控制和诱导之间的关联关系在不同的环境下是不同的，即使对同一交通网络，在不同 时段中，当交通状态不同、管理目标不同时，两者之间关联的表现形式和具体内容也是不同的。 交通管理系统协调方法综合诱导与控制对摧个城市路网交通的影响，以路网总的通行能力为 最优目标，实现了高速公路与城市交通控制与诱导目标的一致性Ⅲ“】。协调交通管理系统之间的 联系主要是通过设置在高速公路网络节点上游附近的可变信息板、动态交通诱导系统等信息媒介 来实现的。系统最优控制保证系统的全局旅行时间最短，但同时也会引导少数出行者进入非最短 时间路径，这势必引起出行者的反感，甚至拒不接受路径诱导，降低系统的可控性。智能诱导系 统与交通网络的信息提供技术和出行者的决策水平而有密切关系，交通流诱导系统在城市交通网 络逐步实施后，随着诱导比率的增加，自然会产生诱导系统与城市交通信号控制系统相互配合与 协调发展的问题。２．３．３交通诱导中的驾驶员因素诱导系统是通过对交通出行的主动疏导改变路段上的交通流量分布，但是由于出行者可以忽 略，其准确性是基于驾驶员选择的，因此可靠性不能确定。试验表明，驾驶员不是都按照诱导信 息提供的路线、限制速度行驶，因此在交通管理中必须要把驾驶员的因素考虑进去‘４”。高速公路 交通流分析模型必须要考虑驾驶员是否服从诱导的问题，在模型分析的交通量预测中日Ｉ入驾驶员 因素，计算驾驶员服从诱导的比率对交通的影响．提高预测的准确性。控制系统在维持道路服务 水平的前提下，必须要尽可能的保证服从诱导的车辆在通过路径上的时间，提高诱导措施的可信 度，从而提高司机对诱导系统的服从率，如图２－９所示。控制与诱导的效果可以根据监控信息与 车载设备的反馈进行评价并及时地调整。 诱导系统为驾驶员提供路况信息，引导交通出行在道路网上的合理分布，交通信息涉及信息 内容、提供范围与使用方法。 信息提供的内容：交通信息有时间、空间特性，分为描述性、预测性、建议性三类。描述性 的信息是对城市道路与高速公路的运行状况的描述：预测性的信息是对未来一段时间内的交通反 映；建议性的信息是为使用者提供一些从全局着眼的参考性的信息，信息应该是描述精确，预测准确，建议合理。对于描述性的信息，由于其实时ｌ生和空间差异等特点，应该尽快刷新。对于预测性和建议性的内容。则要求覆盖的范围大。 信息提供的范围：高速公路交通运行信息发布不能局限于路网内部，必须要面向即将进入高速公路服务范围的车辆或者是潜在的高速公路使用者；高速公路诱导系统也需要发布城市道路的信息。信息的使用：线路引导虽然可以提供给驾驶员最佳路线信息，引导车辆至不拥挤的路段上， 但是由于驾驶员是否按照引导行驶决定诱导效果，对路网上的交通分布的影响也比较复杂【艚】，所 以需要对控制效果进行调整。圈２－９交通控制与诱导流程２．３．４高速公路的交通管理措施高速公路管理通过调整交通和道路参数提高道路通行能力，抑制和转移需求量，实现供求动 态平衡。高速公路上的交通需求超过或接近通行能力时，需要采用分流与控制车辆运行速度的方 法。在发生影响道路通行能力的异常情况下，应该对进入该路段的交通交通量进行实时的控制， 主要措施是控制上游路段车辆的行驶速度与邻接匝道入口的车流量，以迅速的恢复该路段的通行能力，防止该路段发生严重拥挤甚至堵塞的情况㈣。日本有关方面估计，如果现在所有的城市高速公路有２０％能够使用ＶＩＣＳ（ＶｅｈｉｃｌｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＡｎｄ ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ），那么它们的交通拥挤将减少１０％，如果使用数量达到３０％，由于交通拥挤所导致的经济损失将减少６％。根据统 计分析，在德国巴伐利亚州Ａ９高速公路上采用的诱导示警系统，可提高交通流量达３５．９％，将 事故发生率降低３４。４％，降低人员伤亡率，特别是在事故发生时明显降低受伤尤其是重伤以及出 现二次追尾等交通事故再次发生率降低达３１％。在Ａ９高速公路上投资建设的诱导示警系统共计 １３００万欧元的费用，而每年减少的经济损失约为１３００万欧元，其作用可见一斑【５０】【５”。 高速公路主要采取改变道路交通量或者是行车速度的方法提高道路通行能力，主要方法如下。２．３．４．１主线控制方法 主线控制是高速公路交通控制的一种基本控制策略，可以改善高速公路运行的安全和效率。 为了道路网内的车辆正常行驶与均衡分布，避免在瓶颈路段因车辆密度过大面导致服务水平下降 或者交通堵塞，通过可变信息板（门架式、机械式可翻转信息牌、ＬＥＤ、ＬＣＤ结合的混合式大型信 息标志）与限速标志发布交通事故、养护、天气等影响车辆行驶的信息，提醒路网内行驶的车辆 驾驶员选择合理的行驶路线与速度，来缓解主线上的交通拥挤和交通瓶颈对交通的影响。２１高速公路主线控制主要包括以下几个方面： （１）车道使用控制。通过对车辆在使用车道的时间和空间上的限制来达到对交通流进行控 制的目的，包括车道关闭、交通路径诱导等；在道路交叉、联网的区段，几公里前就设置相应的 大型可变信息标志，实时向道路使用者提供前方道路交通状况信息、推荐行驶路线等。诱导是为 驾驶员提供交通信息来诱导驾驶员选择合理的运行状态和行车路线，包括对行车速度、车辆间距、 旅行时间和行驶路线方面的警告。诱导标志信息的基本特性就是向驾驶员提供足够的信息以供决 策，由下列一个或几个部分组成：问题说明（事故、维修、施工等），影响说明（延误、严重拥 挤等），提醒注意的说明，行动说明（做什么）。交通管理诱导系统通过速度、服务、收费等因素 影响交通参与者对交通方式、出行时间、路线等的选择行为，使交通需求在时间、空间上均衡化， 以在交通供给和交通需求间保持一种有效的平衡，使交通结构趋于合理化。 （２）优先控制。对特种的救护车、公共汽车在使用交通设施上分配优先权或特别使用权。 （３）速度控制方法。由于速度对交通流量有直接的影响，为了提高信号控制系统的效果， 也需要规定各个路段的最佳行车速度，以调整路段之间的流量。可变速度控制是在高速公路主线 上设置可变限速标志来发布限制行车速度信息，从而使主线上的交通流的速度能随着车流密度的 改变而变化，以保证交通流的均匀、稳定，同时还能提高道路通行能力。可变速度控制的基本原 理是依据道路条件、交通条件、气象等影响交通运行的信息，对高速公路主线交通流安全高效运 行的限制要求和路段交通流的流量、速度、密度的关系，确定能够允许的最大交通量下的最佳速 度和最佳密度．并据此采用可变限速标志等方法对高速公路主线交通流进行速度控制。 速度控制是通过可变信息板、限速标志等提示驾驶员的安全行车速度，以达到控制车流的目 的，显示内容与目前的交通状况、天气状况相适用，可分车道显示不同的限速值、交通标志和警 告信息等，如：显示限速值１２０、１００、８０、６０等。最佳速度指标的确定有两种方法：１）经验统 计法，是根据该高速公路上交通流状态的历史统计数据来确定；２）数学模型法，根据速度与流 量（密度、占有率等）的关系，考虑道路、气象等影响因素，建立交通流速度控制的数学模型， 计算当前的最佳速度控制目标值。 在为驾驶员提示限制速度的过程中。如果不能说明具体的原因，驾驶员一般不认可限速标准。 因此，需要不断的检测路上的交通流参数，根据反馈的速度以及流量，不断的调整诱导信息。 ２．３．４．２匝道控制方法 高速公路入口的排队过长或者堵塞能导致城市道路网功能降低，并影响到进入高速公路网的 车流量；匝道出口排队过长会影响高速公路路网的正常运行。高速公路管理系统通过出入口匝道 控制系统调整各路段的交通流量在道路允许的范围内。匝道控制的方法是在高速公路入口匝道 处，主路、匝道上分别设置有可变信息标志或红绿灯。可变信息标志或红绿灯根据主路上所设置 的车辆检测器检测到的交通流量情况，显示相应的禁行、停车让行或通行指示等信息。在进行匝 道控制的同时－必须在出入口匝道上游路段的信息板上发布控制信息。引导驾驶员选择其它路径。 ２．３．４．３其它技术措施 在运营管理措施之外，可以采用技术手段提高道路的利用效率，主要有不停车收费系统（又 称电子收费系统ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｏｌｌＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，ＥＴＣ），提高进出口的通过能力，防止出入口排 队过长而导致交通阻塞。根据试验数据的统计．ＥＴＣ提高收费站的通行能力４倍以上ｔ５２］［５３１。２．３．５城市交通管理措施城市交通管制系统一般由五个部分组成，即交通信号控制系统、交通信息观测与分析系统、 交通流组织与诱导系统、交通监控系统、交通通讯系统，通过上述系统实现对路网集中控制、集 中监视、集中管理的功能。城市交通管理系统的管理措施主要是信号控制系统与诱导系统，二：者 共同作用，调整交通流在路网范围的分布。车载动态诱导系统为城市交通控制、交通诱导提供了 控制与诱导相结合的物质基础。 （１）信号控制系统 道路变通管理最初的目的是通过安装在路口的信号灯来控制通过路口的车辆，避免各个冲突 方向的车辆的碰撞，保障交通安全。随着道路上车辆拥挤堵塞现象的出现，要求管理与控制达到 疏导交通、保障交通畅通的作用，后来逐步延伸到以减小车辆通过路口的延误时间为目的。 城市交通拥堵往往只出现在一定的时间一定的区域，而并不是所有时间所有区域范围都会出 现交通拥堵现象。为此，就要采取一定的交通管理措施和交通组织方式，提高拥堵路段、路口的 通行能力，减少捆堵区域的交通压力，一个重要途径是实行交通管制。交通管制的措施包括组织 单行线、对某些道路实行收费、禁左、实行公交专用道、在特定时间、特定路口路段限制某些类 型车辆的通行权等，通过这些措施可以优化城市道路的使用效率，改善城市交通系统的性能，达 到缓解城市交通拥堵的目的。 城市交通管理系统利用高速公路通行能力的分析信息，结合城市路网的交通状况采取相应的 控制与诱导措施。控制系统通过调整系统的参数，控制交通需求适应高速公路的通行能力。在城 市道路交通需求超过高速公路通行能力的情况下，通过协调单个交叉口控制和道路网控制来实现 交通流的到达时间，限制邻近备道路的交通需求。 （２）动态交通诱导系统 城市交通诱导系统以均衡交通网络负荷作为资源优化的评价因素，城市交通诱导系统如图 ２―１０所示【５４Ｊ。诱导系统通过面向公众的媒介与面向个体的诱导信息发布方式，发布的交通信息也 必须涵盖高速公路的信息，以此为依据引导出行者的路径选择４５］ｉｓ“。它实时地提供高速公路与城 市道路的交通状况，并推荐通道的最佳路线，将车辆从超负荷的道路上引导到有剩余通行能力的 道路上去。诱导和信息这两类服务有着根本不同：交通信息服务是指对交通状况自然记录的信息，将当前的出行条件（道路上的交通状况）及时的发布给驾驶员。一般包括拥堵、事故和车流速度等，如交通广播的某地交通拥堵、发生哪类 事故和车速行驶缓慢等信息。驾驶员自行分析这些信息后，做出径路选择方案。 路径诱导是给驾驶员推荐到达目的地的路线，通过可视或者接收装置向出行者提供线到线的 信息。路径诱导借助车辆内的诱导设备，告知驾驶员的最佳行车路线。最佳路线或由车内系统根 据接收的实时路况计算，或由交通管理中心提供。诱导系统的特点是把人、车、路综合起来考虑， 通过诱导驾驶员的出行行为来改善路面交通状态，防止交通阻塞的发生，减少车辆的在途时间， 并且最终实现交通流在路网中的合理分配。 面向公众的诱导方式主要是交通广播、Ｗｅｂ、电视、可变信息板、可变限速标志等发布的交 通信息，向过往车辆发布控制指令和交通信息，诱导交通出行者选择相对合理的出行方式、时间 与路线。面向个体的诱导方式主要有城市交通信息服务系统发布到车载导航系统、手持短信单元的交通信息。美国的一项调查表明，延误时间与驾驶员的转向决策是有直接关系的，见表２－１。 实时发布给驾驶员的准确信息有利于诱导驾驶员的出行选择。表２－１延误时间与驾驶员的转向比例图２－１０城市交通诱导系统２．４小结高速公路是城市交通系统的子系统，二者互为输入输出的关系，高速公路及与之连接的城市 路段的交通匹配是维系高速公路畅通的关键。根据高速公路与城市道路之间的相互作用和管理系 统之间的结构特征．在不改变现有管理模式的基础上，提出了协调高速公路与城市道路交通管理 系统的分层递阶方法，以解决高速公路的交通拥挤问题。该方法以提高路网交通流量为目标，利 用管理系统之间的协调方法均衡高速公路与城市道路交通管理需求与供给，主要是通过城市交通 管理系统根据高速公路的通行能力，实时的采取控制与诱导相结合的方法，调整进入高速公路的 交通流量，以适应高速公路的交通运行状态；同时，高速公路对交通流的管理也必须要考虑城市 道路的影响。第三章高速公路交通流分析模型的建立为了防止路网中因为局部路段通行能力的瓶颈而造成交通拥挤，导致路网交通流量下降。高 速公路管理系统需要对各个路段的交通流的状态进行动态调整，使交通流量与通行能力达到比较 一致的匹配。因此，高速公路管理需要根据道路网的结构与交通流运行特点，利用图论与网络流的理论建立高速公路以及与之连接的城市道路的交通流分析模型剐［５８１，以路网交通流为研究对象，研究网络交通流的点、线、面之间的动态联系，为交通管理提供依据。３．１路网结构模型的建立３．１．１建立路网模型的图论方法地理系统中的许多地理事物及其之问的相互联系可以抽象为“网络图”的概念，地理系统的 地理事物被抽象为点，地理事物之间的相互联系则被抽象为点的连线。若图中的每条边都有确定 的方向，则称为有向图（Ｄｉｇｒａｐｈ）。在有向图中，有向边是由两个顶点组成的有序对。称为弧（Ａｒｃ）。 网络图的点、线几何特征有相应的属性特征，如果有向图中的每条弧、点赋予一个或多个实 数，称为“权”，得到的有向图称为赋较有向图或有向网络，简称为网络（Ｎｅｔｗｏｒｋ或赋权图）。 在运输网络中，路段用弧表示，道路网中站点之间的弧段，既有行车路线的距离特征．又有道路 车道容量的属性；表示收费站的点有通行能力的属性；路段之间的交叉点有通行规则等特征。弧 上的权可以用来表示道路的实际长度、通过时间或费用等。交通网络所能通过的车流量受弧的容 量限制的网络称为边权交通网络，受点的容量（收费站通行能力）限制的网络叫做点权交通网络。３。１．２高速公路网组成结构高速公路是收费使用的封闭、分隔双向的道路系统，上下行的行驶方向是确定的。由于高速 公路网是空间的、网络型的实体，与地理位置、地理环境密切相关，可以定义道路网为“几何网 络”［５９－６”。高速公路有向图模型是用点表示收费站、匝道与主线的连接点，用线段表示匝道、基 本路段、交织路段，建立高速公路的结构模型图。 （１）路段结构表示方法 高速公路一般按道路结构物造型分为高速公路基本路段、交织区、匝道、收费站等组成部分， 按车辆运行形态不同，交织区有分流、合流等不同的特点，如图３－１所示。ｌ７６０ｍＩ”ｏｍ基本路段ｊ５０ｍ７６０ｍ．主线站匝道收费站 图３―１高速公路组成结构基本路段是指主线上不受匝道附近车辆汇合、分离以及交织运行影响的路段。交织路段是指 １）驶入匝道与主线连接处上游１５０ｍ至下游７６０ｍ；２）驶出匝道与主线连接处上游７６０ｍ至一１’‘游 １５０ｍ。匝道是中间匝道收费站出入口与主线连接点之间、与其它高速公路或普通道路之间的特殊２５路段。 （２）立交桥表示方法 在高速公路路段之问连接成道路网络以后，可以用有向图表示道路之间的连接关系。路段交 义的互通立交桥，如图３．２中（１）所示，用虚结点ａ、ｂ、ｃ、ｄ表示路段交叉的点；路段之间以 匝道连接，如果没有Ｕ型回头的通路，车辆在每个交叉点有３个方向的路径，如图３－２中（２） 所示，表示立交桥上的车辆行驶路径的弧见表３．１：为了简化图３－２的（２）中结点与弧的数量， 虚结点ａ、ｂ、Ｃ、ｄ不表示，如图３―２中（３