一種多車道高速公路車道資源實時優(yōu)化配置方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及公路規(guī)劃設(shè)計及公路交通運行與組織技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多車道 高速公路車道資源實時優(yōu)化配置方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高速公路區(qū)別于一般的公路具有行車速度快、通行能力大等優(yōu)點。隨著我國交通 運輸事業(yè)的迅猛發(fā)展，高速公路的建設(shè)力度不斷提升交通量也隨之增長。然而近年來，高速 公路交通流組成中的貨車比例也在不斷增加，使得高速公路承載的車輛不斷向大型化和重 型化的方向發(fā)展，造成客貨車之間的沖突與矛盾越來越明顯。在客貨混行情況下，客車和貨 車的車輛性能存在較大的差異，與客車相比，貨車尤其是大型貨車存在著載重大、車速慢、 加減速能力和爬坡能力均較差的特點，使得貨車長期占用道路資源，造成貨車后面運行的 客車不得不降低速度跟馳行駛，形成"移動瓶頸";若后面運行的客車為能夠快速行駛，必須 進行超車，這樣會造成頻繁的換道，存在一定的安全隱患。在現(xiàn)有客貨混行道路上，客車與 貨車隨意轉(zhuǎn)換車道、頻繁超車或發(fā)生機械故障等情況也時有發(fā)生?？拓浕煨袝斫煌ㄊ?故率高、通行效率低下和交通運輸現(xiàn)代化管理不便等問題。因此，對高速公路進行客貨分離 顯得格外重要。
[0003] 由于客貨混行無法滿足高速公路高效、快捷、安全的運輸需求，客貨分離逐漸成為 一種發(fā)展趨勢。客貨分離是指在道路運輸中根據(jù)車輛類型和車速限制建立相對獨立的行駛 車道，改變客車與貨車的混行模式，將客車與貨車分道行駛。隨著高速公路交通量的持續(xù)增 加和貨車比例的不斷上升，國內(nèi)外研宄表明，對高速公路實施客貨分離可以使客車與貨車 各行其道，降低客貨車之間的相互干擾，提高行車速度和通行效率，充分發(fā)揮了高速公路的 運輸能力。
[0004] 目前，我國多數(shù)高速公路從規(guī)劃、設(shè)計到運營管理均采用客貨混行，雖然部分高速 公路設(shè)有大型車、小型車的車道標志牌，但這一管理方式仍然無法有效地實現(xiàn)客貨交通分 離。此外，我國在動態(tài)交通流的調(diào)節(jié)方面尚未進行深入的研宄，以至于高速公路缺乏交通壓 力自身調(diào)控能力，交通流在組成和數(shù)量上稍稍發(fā)生變化就有可能產(chǎn)生交通擁堵、交通事故 頻發(fā)等問題。經(jīng)過發(fā)明人的長期研宄發(fā)現(xiàn)，對多車道高速公路進行監(jiān)控管理設(shè)施建設(shè)很有 必要，通過對高速公路進行客貨分離，實時發(fā)布車道資源配置方案，合理地誘導交通流，能 夠在很大程度上提高高速公路的通行效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)由于高速公路客貨混行、缺乏實時動態(tài)的高速公路管控措施而引發(fā) 的安全隱患大和運行效率低的問題，本發(fā)明提供了一種多車道高速公路車道資源實時優(yōu)化 配置方法，對高速公路進行客貨分離，并通過可變信號板實時發(fā)布車道配置方案和分道限 速措施，合理誘導交通流的運行，從而提升高速公路車輛通行安全和通行效率。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0007] 本發(fā)明多車道高速公路車道資源實時優(yōu)化配置方法，包括以下步驟：A)采集交通 數(shù)據(jù)步驟、B)確定當量交通量步驟、C)計算飽和度步驟、D)客貨分離確定步驟、E)配置車 道資源步驟、F)確定分道限速確定步驟和G)實時信息發(fā)布步驟。
[0008] A、采集高速公路交通數(shù)據(jù)；
[0009] 所述交通數(shù)據(jù)包括：高速公路單向車道數(shù)量N，N為自然數(shù)；高速公路每間隔t分 鐘統(tǒng)計的小客車交通量:€〖，大客車交通量tfi，小貨車交通量:€|，中型貨車交通量:€!，大貨 車交通量拖掛車交通量:fi，其中i為統(tǒng)計的間隔每t分鐘數(shù)量，且i為大于零的整數(shù)， 交通量:的、衫、《4、fi、#、和ifi丨的單位取輛，高速公路單車道實際通行能力c，其中，交 通莖:€i、€!、Qi、ql、cIi，以及C的單位為pcu/h/ln。
[0010] B、根據(jù)所采集的交通數(shù)據(jù)確定當量交通量，包括：
[0011] BI)根據(jù)f!、f!、fi、癥和4甘算混合車輛標準車小汽車當量交通量總量 Q；
[0012] B2)根據(jù)Q和N計算混合車輛標準車小汽車單車道當量交通量Qn;
[0013] B3)根據(jù)f丨;和計算客車標準車小汽車當量交通量Q。；
[0014] B4)根據(jù)d、和Ifi廿算貨車標準車小汽車當量交通量Qt;
[0015] B5)根據(jù)Q。和Qt計算客貨車當量交通量比V;
[0016] C、計算飽和度，包括：
[0017] Cl)根據(jù)Q、N和C計算單車道平均飽和度S;
[0018] C2)根據(jù)Qc和C計算客車飽和度Sc;
[0019] C3)根據(jù)Qt和C計算貨車飽和度St;
[0020] D、根據(jù)單車道平均飽和度S和客貨車當量交通量比V，對客貨車是否需要分離進 行判斷，若客貨車分離，則進入步驟E，否則進入步驟F;
[0021] E、執(zhí)行車道資源配置策略；
[0022] F、分道限速確定；
[0023] 所述分道限速確定包括：Fl)客貨車不分離時的分道限速確定；F2)客貨分離時的 分道限速確定；
[0024] G、實時發(fā)布車道配置策略和分道限速信息。
[0025] 進一步地，所述步驟B中BI)根據(jù)的、名、的、的、C:和丨4-計算混合車輛標準車 小汽車當量交通量總量Q，如下式所示：
【主權(quán)項】
1. 一種多車道高速公路車道資源實時優(yōu)化配置方法，其特征在于，該方法通過實時對 多車道高速公路進行車道資源分配，采用可變情報板發(fā)布車道分配與限速信息，該方法包 括W下幾個步驟： A、 采集高速公路交通數(shù)據(jù)； 所述交通數(shù)據(jù)包括；高速公路單向車道數(shù)量N，N為自然數(shù)；高速公路每間隔t分鐘統(tǒng) 計的小客車交通量山，大客車交通量追，小貨車交通量中型貨車交通量柏，大貨車交通 量拖掛車交通量如，，其中i為統(tǒng)計的間隔每t分鐘數(shù)量，且i為大于零的整數(shù)；高速公路 單車道實際通行能力C; B、 根據(jù)所采集的交通數(shù)據(jù)確定當量交通量，包括： B1)根據(jù)如、9:1 <4、g.非Igi計算混合車輛標準車小汽車當量交通量總量Q; B2)根據(jù)Q和N計算混合車輛標準車小汽車單車道當量交通量Qw; B3)根據(jù)如和qi計算客車標準車小汽車當量交通量Q。； B4)根據(jù)gi、g自和旅計算貨車標準車小汽車當量交通量Qt; B5)根據(jù)Q。和Qt計算客貨車當量交通量比V; C、 計算飽和度，包括； C1)根據(jù)Q、N和C計算單車道平均飽和度S; C2)根據(jù)Q。和C計算客車飽和度S。； C3)根據(jù)Qt和C計算貨車飽和度St; D、 根據(jù)單車道平均飽和度S和客貨車當量交通量比V，對客貨車是否需要分離進行判 斷，若客貨車分離，則進入步驟E，否則進入步驟F; E、 執(zhí)行車道資源配置策略； F、 分道限速確定； 所述分道限速確定包括；F1)客貨車不分離時的分道限速確定；F2)客貨分離時的分道 限速確定； G、 實時發(fā)布車道配置策略和分道限速信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多車道高速公路車道資源實時優(yōu)化配置方法，其特征在于， 所述步驟B中B1)根據(jù)如、q!、（4、相和gU十算混合車輛標準車小汽車當量交通量 總量Q，如下式所示：
(1) 其中，El、E2、E3、E4、Eg、Ee分別為小客車、大客車、小貨車、中型貨車、大貨車和拖掛車的 車輛換算系數(shù)； B2)根據(jù)Q和N計算混合車輛