城市快速路的局部匝道控制主要有单个匝道 独立控制和少数几个匝道的协调控制，目前对局 部匝道控制的研究多数只针对独立匝道的控制研 究。许多城市快速路匝道距离很近，很多匝道的 距离都只有２００一－３００ ｍ，这些匝道在运行中交通 流相互干扰十分严重，在这种情况下对这些相关 的入口匝道进行独立控制是不合理的。本文结合 上海城市快速路实际检测数据，主要针对２个近 距离（间距小于４５０ ｍ）人口匝道的交通流特性进 行研究。见图１。
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ｂ）入口匝道之间交通流在车道上的分布比例图
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（ｃ）入口匝道下游交通流在车道上的分布比例图
图４南北高架东线延东和威海入口
匝道交通流在车道上的分布图
２）当２个入口匝道距离很近（间距小于或等 于４５０ ｍ）时，２个匝道上游和下游交通流在车道 上的分布和单匝道上下游车道分布情况相同，夜 间匝道上下游外侧车道占用比例明显低于内侧车 道。白天，两匝道上游外侧车道略低于内侧车道， 在交通流达到稳定流状态时，外侧车道流量趋近 于内侧车道流量。匝道下游外侧车道占用比例明 显大于内侧车道。
万方数据
城市快速路匝道交通特性分析——李荚帅 媳红云 吕 乔
２３
游车速频率分布也呈现出形状相似的多个偏态分 布叠加，而且下游的车速频率的每一个峰值对应的 车速都略小于上游峰值对应的车速如图６所示。
当车速频率呈现出多个偏态分布叠加（如图
８所示）时，该匝道处高峰时段出现交通拥挤现
象，匝道上下游主线的车速时变如图８所示。
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交通信息与安伞２０１０年第５期第２８卷总１５７期
由此可见，近距离２个匝道上下游和匝道之 间车速分布有两个重要的特性：
１）２个匝道上下游和匝道之间主线车速无 论在畅通或拥挤状态下都呈现出相同的分布规 律。在统计时段内交通流一直处于畅通状态时车 速频率分布为单峰值的偏态分布，在统计时段内 高峰时段出现交通拥挤时车速频率分布为多个偏 态分布的叠加，各峰值处车速为统计时段内车速 维持时间较长的状态，峰值越大车速在该峰值处 持续的时间越长５
这种规律不随时间和地点的改变而改变。
／／ ∥ ．．＜４５０ｍ．—
图１论文研究对象示意图
研究的重点为城市快速路入口匝道交通运行 特性分析，包括对入口匝道交通流的脉冲性、波动 性和离散性对主线交通流的干扰进行深入的研 究，为匝道控制设计提供有力依据。
图２南北高架东线威海路入口匝道流量时变图 这种规律性的周期时长与匝道上游交通信号
中以实测数据为基础。利用设计学原理，分析城市快速路入口匝道交通流特性及其对主线交通流的影 响。得出在快速路匝道上的车速特性。 关键词 城市快速路；匝道控制；交通特性
中图分类号：Ｕ４７３．８
文献标志码：Ａ
ＤＯＩ：１０．３９６３／ｊ．ＩＳＳＮ １６７４—４８６１．２０１０．０５．００６
田竺点焘登全曼曼曩罂裴曼警竺 用，严重的影响了城市快速路功能的正常发挥，甚 ２ 人 ７一口～匝一道 ７、交～通…流…特。性 ～分 “…析
ＧＵＯ Ｃｈｕｎｘｉａ ＬＩ Ｓｈｕｑｉｎｇ ＱＩＡＮ Ｘｉａｏｂｉｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｔｒａｆｆｉｃ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００７４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｂｅｈａｖｉｏｒｓ ｉｎ ｓｅｒｖｉｃｅ ａｂｏｕｔ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｌｏｎｇｔｏｎｇｓｉ Ｈｕｂ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ，ａｎｄ ａ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄ．Ｔｈｅ ｆｕｚｚｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ａ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｓｏｃｉａｌ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ｏｆ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｈｕｂ ｓｔａｔｉｏｎ：Ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｔｈｅ ｈｕｈ ｗｅｒｅ ｅ— ｖａｌｕａｔｅｄ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｓｏｍｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅｍ．
通过对上海城市快速路入口匝道附近区域主 线交通流的研究结果表明，快速路入口匝道附近 的主线交通流由于受入口匝道汇入交通流的影 响，使主线交通流的车道分布在不同的时间段、不 同的地点（匝道上游或下游）呈现出不同的规律。
１）当匝道为独立匝道时，夜间（２２：００到第２ 天０６：００可视为夜间）匝道上下游外侧车道占用 比例明显低于内侧车道。白天（０６：００－－－２２：００可
Ｉｌｌ杨晓光．考虑进出口匝道排队约束的城市快速道路 交通系统动态控制方法［Ｊ］．西安公路交通大学学 报，１９９９，１９（２）：２０—２６．
［２］Ｍａｓｈｅｒ Ｄ Ｐ，Ｒｏｓｓ Ｄ Ｗ，Ｗｏｎｇ Ｐ Ｊ，ｅｔ ａ１．Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ
ｆｏｒ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｏｆ ｒａｍｐ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍｓ
３）２个匝道之间交通流在车道上的分布为 夜间外侧车道占用比例明显小于内侧车道，白天 外侧车道占用比例大于内侧车道，但比例小于下 游外侧车道占用比例，如图５所示。 ３．２车速特性分析
１）当入口匝道为单个独立匝道时，匝道上下 游车速频率分布呈形状相似的一个偏态分布或多 个偏态分布在坐标系上叠加。即当匝道下游车速 频率呈现出一个偏态分布时，匝道上游车速频率 也呈现出形状相似的偏态分布，而且下游车速频 率峰值略小于上游频率峰值，如图５所示。当匝 道下游车速频率呈现出多个偏态分布叠加时，上
至产生恶性循环。本文就是从匝道运行交通特性
２．１ 交通量特性分析［Ｉ］
分析研究，为缓解匝道车流集中汇入对主线交通
通过对上海快速路入口匝道交通量检测数据
运行的影响，避免主线陷入拥挤状态，奠定理论基 的统计分析，从时明显的“周期性”、“脉冲性”和
·研究对象及内容要篇篡罴篇留；幕誉；蒿篇普磊薹誓翥
［５］和豪涛，肖秀珍．基于多目标模糊决策的公路客运
交通信息与安全２０１０年第５期第２８卷总１５７期
枢纽评价方法［Ｊ］．交通科技与经济，２００６（５）：８９—
９１．
［６］杨忠振。李大洲．利用公交枢纽优化中心商业区内 的交通流分布［Ｊ］．交通运输工程与信息学报，２００４
（１）：３４—３９．
Ｂｕｓ Ｈｕｂｓ Ｌａｙｏｕｔ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｓｏｃｉａｌ ａｎｄ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
［６］任黎立，高速道路人１２１匝道控制方法综述［Ｊ］．交通 标准化，２００６（５）：１４６—１４９．
态时，外侧车道流量趋近于内侧车道流量。匝道
（下转第３８页）
万方数据
３８
目标决策研究ＥＪ］．华中科技大学学报，２００６，６（２）：
６３－６６．
［４］崔丽莉．层次分析法在厦门枢纽线路引入中的应用 ＥＤ］．成都：西南交通大学，２００８．
这种规律不随时间和地点的改变而改变。
（２）：７—９．
２）城市快速路入口匝道车速分布相对比较
［５］“九五”国家重点科技攻关项目《中国智能交通运输
集中，呈现出服从正态分布状态。
系统框架》专题组．中国智能交通运输系统框架
３）主线流量在夜间匝道上下游外侧车道占
ＪＲ］．北京：人民交通出版社．２００２．
用比例明显低于内侧车道。白天，两匝道上游外 侧车道略低于内侧车道，在交通流达到稳定流状
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图７内环高架内线大柏树人口匝
道上下游主线车速时变图
万方数据
图９南北高架东线延东和威海 人口匝道车速频率分布图
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图５内环高架内线大柏树入ｎ匝 道主线车速频率分布图
图６南北高架西线徐家汇入口匝道主线车速频率分布图
当车速频率呈现一个偏态分布。如图７所示 时，该匝道周边区域全天交通处于畅通状态。高峰 时段交通不呈现拥挤现象，车速在峰值左右摆动。 在这种情况下匝道上下游主线的车速随时问的变 化如图８所示。
交通信息与安全２０１０年第５期第２８卷总１５７期
视为白天）匝道上游外侧车道略低于内侧车道，在 交通流达到稳定流状态时，外侧车道流量趋近于 内侧车道流量。匝道下游外侧车道占用比例明显 大于内侧车道。如图４所示。
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时段 （ａ）入口匝道ｔ游交通流在车道上的分布比例图
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图３ 内环高架内线大柏树入口匝道 车速频率及车速频率累计分布图
３入口匝道上下游主线交通特性分析
３．１车道分布特性分析 当同向车行道有２条或多于２条时，处在不
同时间不同位置的各车道的负荷率会有所不同， 故本文着重通过研究各车道位置关系，故分析城 市快速路匝道交通特性。（其编号根据检测器的 布置编号来定，以最外侧车道即沿着前进方向最 右边的车道为第一车道，以第一车道左边的车道 为第二车道，以此类推）。
２）入口匝道上下游和匝道之间主线车速时 变趋势相同，而且下游车速总是略低于上游和匝 道之间的车速。下游车速的波动总能引起上游和 匝道之间车速沿相同方向和趋势波动，上游和匝 道之间车速的波动为下游车速的波动的衰减，上 游和匝道之间车速的波动与变化略滞后于下游车