[科普中國]-匝道系統(tǒng)控制

匝道系統(tǒng)控制(ramp system control)是指對(duì)區(qū)域內(nèi)各匝道作為一個(gè)系統(tǒng)集中考慮，根據(jù)各道路交通量和通行能力的情況，決定各匝道應(yīng)采取的控制方法的交匯控制系統(tǒng)。入口匝道控制系統(tǒng)主要由車輛檢測器、信號(hào)燈和匝道控制機(jī)組成。

簡介匝道系統(tǒng)控制(ramp system control)是指對(duì)區(qū)域內(nèi)各匝道作為一個(gè)系統(tǒng)集中考慮，根據(jù)各道路交通量和通行能力的情況，決定各匝道應(yīng)采取的控制方法的交匯控制系統(tǒng)。

入口匝道控制系統(tǒng)的組成入口匝道控制系統(tǒng)主要由車輛檢測器、信號(hào)燈和匝道控制機(jī)組成?？焖俾分骶€檢測器用于檢測快速路主線的交通狀況；排隊(duì)檢測器用于檢測入口匝道的車輛排隊(duì)長度情況；檢入檢測器用于檢測是否有車輛到達(dá)停車線前等待；檢出檢測器用于檢測是否有車輛通過停車線；交匯檢測器則用于檢測車輛是否順利地交匯到快速路主線上；信號(hào)燈用于指示車輛通行或在停車線前等待；匝道控制機(jī)是入口匝道控制的核心部分，執(zhí)行入口匝道控制程序1。

入口匝道控制的工作原理入口匝道控制的工作原理是通過調(diào)節(jié)從入口匝道進(jìn)入快速路的交通量，使快速路主線的交通需求不超過它的容量(即通行能力)，從而使快速路主線的交通運(yùn)行在最佳狀態(tài)附近，保證快速路交通通暢。

綜觀國內(nèi)外的大量研究，入口匝道控制的主要作用可概括為以下幾個(gè)方面：

1)減少或消除交通擁擠的發(fā)生；

2)降低事故率，提高交通安全；

3)減少總的旅行時(shí)間，提高服務(wù)水平；

4)有效的使用道路容量，改善整個(gè)城市交通系統(tǒng)2。

入口匝道控制策略展望城市快速路是整個(gè)城市交通大系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，由于其構(gòu)造上的特點(diǎn)，決定了城市快速路的交通狀況受進(jìn)出口匝道以及與之關(guān)聯(lián)的地面道路交通狀況的影響，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

1)由于進(jìn)口匝道處的超長排隊(duì)導(dǎo)致的回溢現(xiàn)象影響地面道路的正常交通；

2)因出口匝道的流出需求大于與之關(guān)聯(lián)的地面道路所能接受的服務(wù)能力時(shí)，出口匝道處出現(xiàn)排隊(duì)甚至延伸到主線上，造成快速路主線交通阻塞問題。

因此匝道控制問題必須與普通道路的交通控制問題相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)快速路與地面道路的綜合控制。但由于綜合控制需要大量的交通數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)的融合與計(jì)算有相當(dāng)大的困難。盡管在入口匝道控制方面，已有大量的研究成果，但是如何結(jié)合城市地面道路進(jìn)行入口匝道控制，還處于探索階段，對(duì)快速路和地面道路進(jìn)行綜合控制還沒有比較成功的算法。

但是隨著檢測技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，獲取實(shí)時(shí)交通信息的手段不斷完善，一些重要的交通數(shù)據(jù)，如O-D矩陣，行車速度，車輛類型，轉(zhuǎn)彎概率等，都可通過檢測到的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行估算，這些數(shù)據(jù)為實(shí)現(xiàn)快速路與地面道路的綜合集成控制提供了必要條件。由于城市交通系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)，交通綜合控制將采用大系統(tǒng)分解理論，實(shí)行分層遞階智能控制和多目標(biāo)優(yōu)化的方法；也由于交通系統(tǒng)的強(qiáng)非線性，控制算法將越來越多地采用智能控制，諸如模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等，最終實(shí)現(xiàn)快速路與地面道路的綜合集成控制，從而達(dá)到整個(gè)交通系統(tǒng)性能最優(yōu)，這將是今后研究的一個(gè)重要方向3。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)