針對霧天環(huán)境下高速公路能見度下降導(dǎo)致交通安全和效率降低的問題,提出了一套霧天環(huán)境下高速公路的可變限速（VSL）控制方法,包括系統(tǒng)布置、工作流程和可變限速控制策略等,可以根據(jù)檢測到的實(shí)時道路能見度和交通流數(shù)據(jù),考慮最大安全車速、交通流運(yùn)行狀態(tài)和駕駛員遵從度等因素的條件下,綜合確定目標(biāo)路段的限速值。利用G4高速公路實(shí)測數(shù)據(jù),在Vissim軟件中進(jìn)行了2組對比仿真實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,與無可變限速控制相比,實(shí)施可變限速控制的1組,最低車速在平流霧（團(tuán)霧）環(huán)境下提高了27.24%（28.54%）,同一控制周期下相鄰路段的最大車速差減少了26.42%（41.91%）。提出的可變限速控制方法在霧天環(huán)境下能更有效地保障高速公路行車的安全和效率。 

【文章來源】：交通信息與安全. 2018,36(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖２霧天環(huán)境下高速公路可變限速系統(tǒng)工作流程Ｆｉｇ．２ＷｏｒｋｆｌｏｗｏｆＶＳＬｓｙｓｔｅｍｆｏｒｆｏｇｇｙｗｅａｔｈｅｒ

圖１霧天環(huán)境下高速公路可變限速控制系統(tǒng)示意圖Ｆｉｇ．１ＤｉａｇｒａｍｏｆＶＳＬｓｙｓｔｅｍｏｎｆｒｅｅｗａｙｆｏｒｆｏｇｇｙｗｅａｔｈｅｒ顯示在可變限速發(fā)布系統(tǒng)中。４）若當(dāng)前控制周期結(jié)束，則進(jìn)入下１周期，并重復(fù)上述過程；否則可變限速發(fā)布系統(tǒng)中顯示步驟３中的限速值。具體工作流程見圖２。圖２霧天環(huán)境下高速公路可變限速系統(tǒng)工作流程Ｆｉｇ．２ＷｏｒｋｆｌｏｗｏｆＶＳＬｓｙｓｔｅｍｆｏｒｆｏｇｇｙｗｅａｔｈｅｒ2霧天環(huán)境下高速公路限速值計(jì)算及可變限速控制策略限速值的確定應(yīng)同時考慮實(shí)時能見度和交通流運(yùn)行狀態(tài)，通過判斷其當(dāng)前流量是否超過通行能力，從而制定不同的控制策略。限速值的取值應(yīng)慎重，若限速值設(shè)置的過高，則不能保證道路行車的安全性；若限速值設(shè)置的過低，降低道路的通行能力的同時，也會使駕駛員對限速值的遵從度下降。同時，頻繁的改變限速值，會使交通流產(chǎn)生較大波動，導(dǎo)致車輛沖突增多，也會增加汽車尾氣的排放量�？勺兿匏倏刂茊雍螅凑找韵铝鞒檀_定各路段限速值。１）根據(jù)道路實(shí)時能見度和路段固定限速值確定路段ｉ在下一循環(huán)周期（ｔ＋１）的最大安全速度。ｖｓ（ｉ，ｔ＋１）＝ｍｉｎ｛ｖｐ，ｖ０（ｉ，ｔ＋１）｝（１）式中：ｖｐ為高速公路路段的固定限速值。目前在實(shí)際工程中，高速公路主線限速值為１００～１２０ｋｍ／ｈ，隧道、橋梁處為６０～８０ｋｍ／ｈ［１５］；ｖ０（ｉ，ｔ＋１）為基于停車視距模型計(jì)算的車輛限速值。當(dāng)車輛行駛時，駕駛員發(fā)現(xiàn)前方有車輛減速或障礙物而采取緊急剎車措施時，車輛制動至前車或障礙物前完全停車的最短距離稱為?

看到警示燈隨機(jī)亮起而采取制動措施，測得反應(yīng)時間ｔ０取值在２．０～２．５ｓ之間可滿足大部分駕駛員的需求，為保證安全，取反應(yīng)時間為２．５ｓ。通過對駕駛員反應(yīng)時間和制動距離的分析計(jì)算，選取霧天環(huán)境下車輛限速值的計(jì)算公式為ｖ０≤－３１．８２＋４４．０５０槡．５２＋０．０４５ＬＪ（４）２）判斷路段ｉ的當(dāng)前流量是否超過其通行能力。即判斷檢測的路段ｉ的實(shí)時占有率是否超過占有率閾值ｏｓｗ［１７］（ｏｓｗ的建議范圍：１０．０％～１２．５％）。（１）若珔ｏ（ｉ，ｔ）≥ｏｓｗ，代表當(dāng)前流量超過路段ｉ的通行能力，交通流處于不穩(wěn)定狀態(tài)。已有研究表明［１８］，當(dāng)交通需求超過路段通行能力時，車輛將在瓶頸區(qū)域形成排隊(duì)并逐漸向上游傳播，因此需對瓶頸區(qū)域上游進(jìn)行控制，在瓶頸區(qū)域上游形成１個高密度、低流量的區(qū)域，使瓶頸區(qū)域的流量約等于其通行能力。同時，為了確保霧天環(huán)境下道路行車的安全性，限速值不應(yīng)超過式（１）中計(jì)算的最大安全速度。ｖｌｉｍ（ｉ，ｔ＋１）＝ｍｉｎ｛１．２珔ｖ（ｉ，ｔ），ｖｓ（ｉ，ｔ＋１）｝ｖｌｉｍ（ｉ－１，ｔ＋１）＝ｍｉｎ｛０．８珔ｖ（ｉ，ｔ），ｖｓ（ｉ－１，ｔ＋１烅烄烆）｝（５）式中：珔ｖ（ｉ，ｔ）為路段ｉ在時刻ｔ內(nèi)的實(shí)測路段平均車速；１．２與０．８為假定適合霧天環(huán)境下的高速公路限速值折減的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。（２）若珋ｏ（ｉ，ｔ）＜ｏｓｗ，代表當(dāng)前流量小于路段ｉ通行能力，交通流較為穩(wěn)定，此時應(yīng)滿足如下條件。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]霧霾天氣低能見度對不同跟馳狀態(tài)駕駛行為的影響[J]. 高坤,涂輝招,時恒,李振飛.  吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2017(06)
[2]不同能見度條件下高速公路車輛速度特性研究[J]. 李長城,劉小明,榮建,吳思源.  交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2014(06)
[3]提高高速公路通行效率的可變限速控制策略[J]. 李志斌,金茂菁,劉攀,徐鋮鋮.  吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2013(05)
[4]霧天交通限速計(jì)算[J]. 史桂芳,袁浩,程建川.  西南交通大學(xué)學(xué)報. 2010(01)
[5]高速公路路面摩擦氣象指數(shù)預(yù)報方法[J]. 謝靜芳,呂得寶,王寶書.  氣象與環(huán)境學(xué)報. 2006(06)
[6]高速公路可變限速控制技術(shù)研究[J]. 干宏程,孫立軍.  交通科技. 2004(06)

博士論文
[1]快速道路可變限速控制技術(shù)[D]. 李志斌.東南大學(xué) 2014

碩士論文
[1]霧對高速公路行車的影響及對策研究[D]. 楊鑫宇.長安大學(xué) 2014
[2]高速公路隧道限速研究[D]. 周廣振.重慶交通大學(xué) 2008



本文編號：3597758