面向高速公路车道主动管控的信息发布策略研究--慧智精品网

1研究背景

高速公路作为公路交通的主动脉将承载越来越多的出

行交通流量，给高速公路管理带来较大困难和挑战。

沪宁高速作为沟通世界第六大城市的沪、宁两地的重要通道，

公众出行量发生爆炸式增长。如何应对流量剧增、保障高速公

路出行服务质量和安全已经逐渐成为了当前高速公路运营管理行业面临的共性问题。车道主动管控作为高速公路管

理创新举措之一，管控系统在当前人工驾驶的前提下，将高

速公路控制指令细化到每一条车道、每一个路段，通过在每

一条车道上方安装情报板，实现对每个车道驾驶员的精准

古代中国的政治制度引导和实时管控，以主动管控路段交通流量的理念，实现节

假日超饱和流量路段瓶颈区通行能力提升的作用。

2基于情报板发布的主动管控措施综述

基于情报板发布的主动管控措施主要有动态应急车

道管控、匝道管控，

限速管控等。在高速公路上，为防止交通瘫痪，常采用匝道控制信

号灯对匝道入口车辆进行控制，即当高速公路主线流量过大时，通过将匝道控制匝道信号灯变成红灯、禁止匝道车

辆进入高速公路等方法，以缓解主线压力、

保障主线的正常通行[1-2]。一般而言，匝道控制将即将进入主线的车辆在匝道停止线后形成队列，并单独有序地释放到主线上，其释放速度取决于当时的主线交通量和速度[3-4]。

可变限速管控是通过控制车辆的速度进而控制高速公路交通流的汇入转出。可变限速管控策略最初常以85%位车速作为限速值，在交通拥挤时其控制效果较差[5]。随着时间的推移，可变限速管控策略的限速值并不是一成不变的，而是根据实时的交通状态不断调整对主线车辆的行驶

速度限值，确定主线的最佳速度指标[6]。

国内针对可变限速控制理论研究起步较晚，

早期研究较少采用交通流仿真模型对可变限速控制效果进行仿真

分析[7-8]。

部分国内学者还将可变限速控制用于提升不良天气下高速公路交通安全中，并通过交通流仿真模型分析了可变限速的控制效果[9]。测控专业就业

KM Bauer 等[10]提出一般情况下应急车道开放的管控逻辑。德国[11]在两条主要的高速公路的高峰时段实施应急车道开放管控的策略，道路流量容量增加了20%至25%。应急车道开放可以为高速公路通行提供额外的通行能力，

并且避免了改扩建所带来的高昂造价，

同时最大限度地提高高速公路容量和使用效率。

3面向应急车道管控的情报板布设形式

3.1沪宁高速硕放枢纽至东桥枢纽情报板形式及位置

沪宁高速公路无锡段是沪蓉高速与京沪高速的共线段，是全线交通最繁忙的路段。为有效缓解道路通行压力，

在“五一”

假期硕放-东桥枢纽6.9km 车道管控实施路段，启用车道主动管控系统，利用应急车道管控策略，

在不改动现有路基横断面的情况下，

通过可变情报板与监控摄像等设施的配合，实现对各个车道驾驶员的精准引导和实时管控。（图1）

3.2沪宁高速硕放枢纽至东桥枢纽车道管控策略及情报板发布形式

3.2.1动态应急车道管控形式利用分车道情报板及全路幅情报板，进行养护占道管控和应急车道开放，同样

采用三级、四级、五级共三种级别的控制形式。

情报板发布形式如图2所示。

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—作者简介：胡永恺（1987-），男，江苏镇江人，博士研究生，研究方

向为智能交通技术；杨阳（1990-），男，湖南湘潭人，

在读博士研究生，研究方向为交通控制、

智慧交通。面向高速公路车道主动管控的信息发布策略研究

Research on Information Issuing Strategies for Active Management and Control of Expressway Lanes

胡永恺①HU Yong-kai ；杨阳②YANG Yang

（①江苏宁沪高速公路股份有限公司，南京210049；②江苏中路工程技术研究院有限公司，南京211008）

（①Jiangsu Expressway Co.，Ltd.，Nanjing 210049，China ；

②Jiangsu Zhonglu Engineering Technology Research Institute Co.，Ltd.，Nanjing 211008，China ）

摘要：随着社会经济发展，在城市化密集区域的高速公路流量趋于饱和，

传统的事件响应-救援处置的被动管理模式已经难以满足保障过饱和流量路段畅通与安全的需要，基于主动管控的理念，提前主动对交通流进行诱导、

控制成为通行能力提升的新的选项。在当前技术条件下，作为高速公路运营管理方，将管控措施有效传达至车辆的手段主要依赖与道路的可变情报板。本文依托沪宁高速

大流量车道主动管控工程，实地测试主动管控的发布内容和发布方式，

评价了多种主动管控策略的实施效果。Abstract:With the development of society and economy,the flow of expressways in densely urbanized areas tends to be saturated.The traditional passive management model of incident response-rescue treatment has been unable to meet the needs of ensuring the smoothness and safety of super-saturated traffic sections.Based on active management and control The concept,active guidance and control of traffic flow in advance has become a new option for improving traffic capacity.Under the current technical conditions,as the highway operation and management party,the means to effectively communicate the control measures to the vehicles mainly depends on the variable information board of the road.This article relies on the Shanghai-Nanjing Expressway Active Management and Control Project to test the release content and release methods of the active management and control on the spot,and evaluate the implementation effects of various active management and control strategies.

关键词：高速公路；主动管控；

情报板；发布形式Key words:expressway ；active management and control ；information board ；release form 中图分类号:U412.36+6.2文献标识码:A 文章编号:1006-4311（2021）33-083-03doi:10.3969/j.issn.1006-4311.2021.33.027

3.2.2沪宁动态应急车道管控发布形式对2019年沪宁高速无锡段实施五一假期应急车道开放策略。上海至南京方向的管控时间为4月30日14:00至18:00，利用K1124+500至K1114+200路段各级情报板发布应急车道管控信息。此时应急车道管控策略属于三级控制形式。（图3）

南京至上海方向的管控时间为5月3日14:00至18:00，利用K1112+950至

K1123+000路段各级情报板发布应急车道

管控信息，对硕放枢纽上匝道车辆及主线车

辆进行管控。5月4日9:00至18:00，利用

K1112+950至K1123+000路段各级情报板

发布应急车道管控信息，对硕放枢纽上匝道

车辆及主线车辆进行管控。（图4）

4信息发布效果评估

4.1动态应急车道管控策略试验效果

对三级、四级动态应急车道开放策略进行试验，试验结果如表1所示。

三级管控平均偏移程度为：-33.74%；四级管控平均偏移程度为：-7.30%；四级管控效果明显优于三级的管控效果，并且四级管控效果已到达理想状态，五级管控不再实施。文字发布平均偏移程度为：-10.97%；图形发布平均偏移程度为：-36.30%，文字发布效果明显优于图形发布。

4.2沪宁高速2019年五一应急车道管控策略实施效果

沪宁高速硕放枢纽至东桥枢纽作为全线交通量最大

的路段，其节假日通行需求已远远超过其通行能力，保畅图1沪宁高速硕放枢纽至东桥枢纽情报板布设形式及位置

南京方向上海方向

图2动态应急车道管控策略发布形式

五级控制

四级控制

三级控制

图4沪宁高速无锡段上海方向应急车道管控策略

5月3日无锡段上海方向应急车道管控策略5月4日无锡段上海方向应急车道管控策略方向

图34月30日沪宁高速无锡段上海至南京方向应急车道

管控策略

表1应急车道开放策略管控试验效果

分组分级1~4车道通

行量

应急车道

通行量

应急车道

通过量偏移

程度

是否

文字发布

第1组

第2组

第3组

第4组

第5组

第6组

第7组

第8组

第9组

三

四

三

四

588741

493243

236237

444476

242

365

11252

4854

105105

-75.5%

-97.3%

-9.1%

-14.4%

-18.6%

-8.9%

-5.4%

12.4%

-9.1%

否

是

否

需求压力巨大。2019年五一假期，沪宁高速无锡段率先启用车道主动管控系统。通过情报板发布管控信息，

沪宁高速无锡段在极端情况下的通行压力能在一定程度得到缓解，从而保证节假日大流量路段车辆的快速通行，降低路段拥堵时间与长度。根据信息发布前后的数据分析，对情报板信息发布效果进行评估。4.2.1驾乘人员遵从度进一步优化五一期间，应急车道开放指令一发布，现场车辆遵从度逐渐较前期试验得到显著提高（如表2所示）通过统计分析驾乘人员根据指令信息提示反馈时间，遵从度提升85%，应急车道关闭车辆清空时间由40min 缩短至6min ；在未达到大流量的情况下（如5月4日早上9:20），指令一发布驾乘人员也即刻（响应时间10s ）根据信号信息陆续驶入应急车道。4.2.2管控区段拥堵程度进一步降低根据2019年五一假期管控期间的高德拥堵数据与比2018年同期的拥

堵数据对比显示，2018年五一假期在硕放-东桥路段共发生了20次拥堵，平均拥堵距离为2.84km ，平均拥堵时长蔡国权的歌

为1.09H 。而2019年五一假期在硕放-东桥路段共发生了7次拥堵，平均拥堵距离为2.13km ，平均拥堵时长为

1.41H 。从统计数据来看，2019年五一拥堵次数明显低于

2018年同期的拥堵次数，整体降低了65%，平均拥堵距离

也比2018年有所减少，缩短了33.3%。4.2.3拥堵路段通行速度同比上升第一天非管控区段和管控区段速度对比最后一天非管控区段和管控区段速度对比

第一天管控区段明显比非管控区段的平均速度高，

管控区段在管控期间的平均速度约为39.4km/h ，非管控区段

在管控期间的平均速度约为33.2km/h ，管控区段的平均速度比非管控区段高18.7%。而最后一天管控区段在管控期间的平均速度为37.6km/h ，非管控区段在管控期间的平均速度约为30.2km/h ，管控区段的平均速度比非管控区段高24.5%。（图5）

5结论

根据高速公路的不同管控

措施，情报板的发布形式不同。面向高速公路车道主动管

控的信息发布策略主要有以下特点：①四级管控效果明显优于三级的管控效果。②情报板发布形式分为图形发布与文字发布两种。图形主要是指箭头；文字发布是指将管控信息直接用文字发布；文字发布效果明显优于图形发布。③颜。

情报板发布形式中的颜通常有三种。绿表示实施、黄代表警示、红代表禁止。通过不同颜发布相应的管控信息，能够有效提高管控效率。通过情报板信息发布策略

完成交通流诱导、控制等管控措施，进而提升管控路段的通

行能力，改善通行状态。参考文献:[1]付春辉.高速公路客货分离进展研究[J].辽宁省交通高等专科学校学报，2017，19（2）：8-13.

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日期管控路段

应急车道开放

起始桩号应急车道正式开

放时间

寂寞粉红鲍鱼人体校服首辆车驶入时间

第二辆车驶入时间

应急车道关闭车

辆清空时间

遵循度提升率

4.30南京方向

（K1123+500-K1114+200）

K1120+60014:08:26