隧道交通控制策略研究

发表时间:2020/12/22   来源:《建筑科技信息》2020年8期   作者:周世昌1 杨志勇2 许向阳3 李安4
[导读] 研究表明,通过隧道交通控制管理模式的运用,可为隧道的运营管理提供有效的帮助。
        摘要:现阶段,随着我国国民生活水平的逐步提高,使得交通运输业也发生了翻天覆地的提升,与此同时,隧道交通各方因素对交通事故的影响,使得本文针对隧道交通的控制策略进行深入研究。主要对正常状态下的交通诱导与控制策略、隧道内流动观测与应急救援引导的问题、匝道的交通控制策略、建立数据模型并全面掌控隧道交通情况等策略进行了深入研究。研究表明,通过隧道交通控制管理模式的运用,可为隧道的运营管理提供有效的帮助。
        关键词:隧道交通;交通控制;控制策略
       
        
引言
        现如今,我国各地区城市化建设进程不断加深,城市交通网络逐渐发展成熟,呈现出智慧化、现代化的发展趋势。在隧道交通系统中,不仅能够通过摄像设备监控隧道内的车辆通行情况。更能够及时、准确的捕捉能够引发隧道交通事故的潜在危险因素,做出一定的调整与预防,从而有效预防交通事故。因此,要根据隧道交通控制系统的实际情况,把握隧道交通事故的影响因素,把握隧道交通控制系统的发展趋势,调整具体控制举措,充分发挥交通事故影响因素利用功能,进一步促进我国城市交通网络的成熟与发展。
        1隧道交通环境特性
        随着交通基础设施的快速发展,大幅提高了交通通行能力和运输效率,促进了我国经济的快速发展。随着交通建设的飞速发展,长隧道及特长隧道的建设规模也在不断增加,很大程度上促进了隧道工程的发展。交通隧道具有以下特性:(1)隧道内部为长管形空间,空间狭长且封闭。当汽车经过隧道狭长封闭的空间时,排放的汽车尾气会长时间停留在隧道内,最后沉积、附着在路面和隧道侧壁上形成一层油膜,不易清理。长此以往,使得隧道内路面摩阻系数大大减小,很容易使车辆轮胎打滑,从而引发交通事故。(2)隧道内的视觉效果不好。虽然隧道内有灯光照明,但与隧道外的视觉条件相比仍有很大差距。此外,隧道多建设在山区,受地理环境条件影响较大,这使得隧道在养护施工时的工作环境艰苦,且维修困难。(3)隧道事故救援困难。隧道内发生的交通事故极易引起火灾,产生的大量烟雾和热量聚集在隧道内难以排出,使得隧道内温度短时间内迅速升高,破坏内部基础设施,甚至可能烧毁隧道内壁。
        2隧道交通事故影响因素
        2.1隧道交通监控系统技术水平较低
        现如今,大部分地区的隧道监控系统结构技术水平较为落后,技术人员主要通过集散式的方法控制隧道中的监控设备,整体控制效率较低,且需要人员花费大量的精力进行日常管理,缺乏可靠性。隧道监控系统本身是一项较为复杂的系统体系,包含大量的硬件设备与软件技术,具有不稳定性。相较于集散式控制,总线控制方法更具优势,且能够适当降低系统维护成本,集中控制监控设备,实现自由调度与管理。
        2.2交通量因素
        据统计,隧道交通量在一月份达到峰值,此月发生的事故数量也最多;九月份的交通量最少,交通事故发生数量也最少。因此隧道内交通事故发生的数量与交通量的多少呈正比。
        2.3车辆因素
        车辆方面的主要影响因素可分为车辆自身性能与车辆故障两方面。车辆自身性能主要包括车辆自身的操纵稳定性、制动性及轮胎的性能等,车辆性能的好坏是影响道路交通安全的重要因素。不同的车辆类型其性能也不相同,在隧道行驶的车辆中,底盘较轻的小型客车性能较低,相较于普通山体隧道,隧道交通带有纵坡的线型结构会在上下坡时对车辆制动性有较高要求。在车辆故障意外中,驾驶人没有按时对车辆进行日常检修与维护是其中的主要原因。在隧道内行驶时,车辆的一些故障,如制动故障、灯光失效、爆胎等问题,都容易导致单车撞壁、追尾等交通事故的发生,不仅对车辆本身,对同在隧道内行驶的其他车辆也会造成影响,在交通流大的时段甚至会造成隧道内的交通堵塞和瘫痪。除此之外,隧道交通内车辆的超员超载,也会诱使交通事故的发生,超员超载会影响车辆的安全性能,是隧道行车危害性较大的安全隐患。


        3隧道交通控制策略
        3.1正常状态下的交通诱导与控制策略
        在无火灾报警信号、无超高车辆报警信号、无应急电话、无巡逻车报警信号等情况下,可根据正常工况对隧道相关控制设备发出指令信号。隧道入口外交通信号灯为绿色,表示车辆可以进入隧道;隧道内车道标识为绿色“↓”,表示车道可通过;隧道内外可变信息标志显示“限速80”,将车速限制在设计速度内,以保持隧道内交通流量稳定。将正常模式分为交通畅通和交通拥堵两种状态:在交通畅通的情况下,隧道内交通流量稳定,所有主线和匝道车道指示器、信号灯等全部显示开放状态;可变情报板固定或循环播放预先设定的提示、交通路况、天气状况等信息;可变限速标志按设计最高限速设定。正常模式为本系统默认初始化模式。当隧道交通流量增大,或遇到恶劣天气,导致隧道内通行条件降低,需要调节控制进入隧道的车流量,但还不至于需要封闭入口匝道时,可切换为拥堵模式。拥堵模式下,需通过可变限速标志调低限速,并通过可变情报板提示前方拥堵或减速慢行。交通管理模式会根据在隧道中的监控系统检测设备采集的各种参数值进行自动或人工切换。
        3.2隧道内流动观测与应急救援引导控制策略
        主机通过通讯系统接收远程管理平台以及本地管理平台的控制指令,远程管理平台由在线监测系统平台、隧道监管部门以及远程专家组三个部分组成。为了确保装置主机能够在复杂环境中安全、稳定地运行,远程管控平台可以通过信息发送的方式向本地管理平台发送指令,本地管理平台的管理服务器接收指令,然后通过局域网向客户端和桌面控制器发送信息。安装在隧道的处置装置通过接收遥控指令,控制电机驱动,以实现隧道实时监控与红外热成像诊断等功能,并实时地将位置、传感器等信息发回到本地管理平台,以获取隧道周围环境信息,本地管理平台的操作人员分析并规划移动装置主机的下一步动作。
        3.3匝道的交通控制策略
        前海隧道设有大量的出入口和匝道,与前海地面道路、地下环线、交通枢纽等构成了复杂的交通路网。相对于传统的公路隧道线性交通流形态,前海隧道的交通流呈现网状复杂形态。因此前海隧道交通控制策略除了按常规公路隧道运营模式划分外,还需要综合考虑周边路网交通状况对隧道交通流的影响,通过控制隧道出入口匝道的交通状况,确保隧道交通的持续稳定运行。
        3.4建立数据模型并全面掌控隧道交通情况
        了解了隧道交通控制系统中的交通事故影响因素情况,技术人员要想有效控制隧道中的交通情况,维护隧道交通安全,就要充分掌握、利用隧道交通数据,根据具体的数据情况进行分析。技术人员可以在原有的交通流量、交通地段、时间、季节、天气等因素的利用基础之上,利用大数据技术,建立隧道交通拥堵模型,探寻隧道交通实际情况,预测未来一段时间的交通情况,从而提出科学、合理的隧道交通管理决策。
        结语
        综上所述,随着我国城市交通网络的发展与成熟,隧道交通事故成为各个地区城市交通建设与发展过程中的重要问题,隧道通行安全问题愈发受到人们的关注。因此加强隧道交通的监控管理,从而有效提高隧道交通安全水平。
        参考文献:
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