城市快速路作为现代都市交通的骨架网络,其运行效率直接决定着城市的经济活力与社会节奏,然而,常态化的交通拥堵已成为制约城市发展的严峻挑战。在机动车保有量持续攀升与城市空间资源日趋饱和的双重压力下,传统依赖新建、扩建的增量发展模式已触及瓶颈。交通管理的重心,必须从追求道路空间的物理拓展,转向对现有设施潜能的深度精细挖掘。本文立足于当前城市交通管理的现实挑战,在系统剖析快速路运行瓶颈的基础上,深入探讨一系列以精细化管理和智慧化技术应用为核心的通行效率提升策略,以期为各地交通管理部门破解拥堵难题、优化道路资源配置提供思路与借鉴。
多因素交织 快速路通行不畅
城市快速路系统以“高速、大流量、连续流”为核心运行特征,局部的扰动极易被放大,进而引发链式反应。当前,导致其通行效率瓶颈的因素复杂交织,已成为一种普遍存在的“城市病”。
节点设计缺陷,瓶颈效应突出。拥堵的发源地往往是匝道出入口、立交转换区等交通交织区。其根源在于部分早期设计的前瞻性不足与交通需求爆发式增长之间的矛盾。许多匝道设计,其几何线形、加减速车道长度等参数,在高饱和度交通环境下显得捉襟见肘,尤其是在匝道间距过近的路段,剧烈的交织冲突严重扰乱了主线车流的稳定性,使其成为通行效率的短板和事故高发地带。
时空资源错配,潮汐现象显著。以通勤交通为主导的城市交通,呈现出强烈的“潮汐”特征。道路中央物理隔离带的存在,使得车道资源被刚性分割,无法根据实时需求进行动态调配,导致了道路时空资源的结构性错配:高峰时段,拥堵方向呈现长距离的车辆缓行,而对向车道资源却大量闲置,道路实际通行水平低于其理论设计容量。
管控手段刚性,应对弹性不足。传统的交通管理模式在很大程度上是静态的,这与动态交通流之间存在根本矛盾。例如,固定的限速标志无法反映前方路段的真实运行状态,在没有实时拥堵预警或主动速度引导的情况下,驾驶人在临近拥堵队尾时只能依靠视觉判断紧急制动,这使得整个管理体系普遍缺乏对交通流的实时感知、分析和反馈调节能力。
应急响应迟缓,扰动影响放大。快速路的高速、封闭特性,决定了其对偶发事件的敏感性极高。在实践中,一条车道被占用无法使用,所造成的通行能力损失远超该车道的物理空间占比。因为临近车辆的避让、降速行为势必会引发连锁反应,极大地扰动交通流的稳定性。而事件检测、力量调度等应急处置环节的延误,也会成倍增加拥堵的持续时间,使得本可快速处理的轻微事件,最终演变为长时间、大范围的交通瘫痪。
靶向治理 时空资源再分配
面对快速路的拥堵瓶颈,破解之道在于对现有道路时空资源的精细化再分配与高效利用,通过一系列精准的调控手段,激活存量路网的内在潜力。这种“精细挖潜”的理念,聚焦于对快速路系统主线、匝道、辅路等各个组成部分,深入开展靶向治理。
潮汐车道是应对方向性交通流严重不均衡问题的标志性手段,其核心在于通过技术手段使车道方向可变,在特定时段将对向闲置车道资源分配给拥堵方向,有效提升断面整体通行水平,尤其适用于高峰流量方向占比超过65%的放射性道路,如图1所示。其实践方式主要有两种:一是利用龙门架上方的可变车道指示标志和LED信息板,清晰指示车道在不同时段的允许行驶方向;二是在有条件的路段,采用可移动的中央隔离护栏进行物理隔离,以最高级别的安全性保障行车秩序。


图1 潮汐车道设置
动态路肩是一种更为灵活的短时扩容方案,主要应用于一些具有结构性瓶颈、高峰时段拥堵常态化的路段。通过在路段上游设置龙门架及车道指示器,在拥堵发生或即将发生时,将路肩的“禁止通行”红色叉形标志,切换为“允许通行”的绿色箭头标志,临时将其开放为行车道,如图2所示。此管控方式成本低,不仅能提供弹性容量,而且能在应对偶发事件导致车道被占用时,快速开辟出应急通道。实施动态路肩的前提是,路肩必须具备与行车道同等的结构强度,并设置完善的应急停车港湾,以确保交通安全。

图2 右侧路肩可视条件开放行驶
定向车道旨在解决主线上因大量车辆前往同一出口而引发的剧烈交织问题,通常设置在通往大型交通枢纽(如机场、火车站)或关键跨江桥梁等重要节点的前方路段。将最内侧或最外侧的一条或多条车道,通过醒目的地面标线(如绿色铺装结合文字指示)、清晰的龙门架指路标志以及物理隔离设施(如分道体、柔性隔离桩),设置为专用通道,如图3所示。一旦车辆进入,便不允许随意变道直至出口。定向车道能够引导车辆提前、有序完成车道选择,将复杂的交织行为从拥堵节点前移至上游开阔路段,从而保障主线交通流的整体稳定性和安全性。

图3 定向车道设置
可变限速控制不再依赖固定的限速牌,而是通过沿线部署的交通流检测器,在系统预判拥堵即将形成或存在安全风险(如雨雪天气、前方事故)时,自动、逐级地降低上游路段的限速值,并通过LED可变限速标志发布,如图4所示。其作用在于实现“交通流的谐波化”,通过主动、平缓地降低车速,从源头抑制因紧急制动引发的交通扰动,有效阻断拥堵向上游蔓延。

图4 逐级限速
拥堵预警与信息发布系统通过在关键节点上游设置的大型可变信息标志,将下游路段的实时路况,以图形化(如红黄绿路网图)或文字化的形式直观地展示给驾驶人,如图5所示。通过该方式,驾驶人能够提前获知拥堵长度、预计通行时间等关键信息,从而做出更合理的决策。

图5 可变信息标志在快速路中应用实例
入口匝道控制是保障主线稳定的有效手段。其核心是通过信号灯将匝道车流打散,以短周期、小批量的模式控制车辆有序汇入,避免对主线交通形成冲击,从而将主线运行状态维持在畅通区间,如图6所示。根据交通状况,可采用匝道静态控制(基于历史数据设定固定放行率)或匝道动态控制(基于实时检测数据调整放行率)。当多个匝道相互影响时,则需采用多匝道动态协调控制,从区域层面均衡调节各入口的交通压力。在极端拥堵或发生严重事件时,还可采取入口匝道临时关闭控制,保障主线交通的恢复。该系统通常与主线及匝道的检测器联动,形成闭环控制。

图6 入口匝道控制
实施出入口匝道与地面道路的协同控制,是提升城市路网运行效率、防范局部拥堵演变为区域交通瘫痪的关键手段。当入口匝道排队即将溢出至上游路口时,系统可主动协调路口信号,提前截流或限制驶向匝道的车流,防止拥堵蔓延至地面路网。在出口匝道下游,则可设置交叉口可变车道,通过可变标志动态调整车道功能(如将直行车道临时变为左转车道),以匹配不同时段的转向需求变化,提升出口节点的疏散能力。此外,还可实施出口匝道与交叉口信号协同控制,如图7所示,根据匝道排队长短,动态调整下游路口的绿灯时间,加速车辆疏散。

图7 出口匝道与地面道路交叉口
城市快速路并非孤立存在,主路承担长距离、高时效的“通过性”交通,辅路则服务沿线地块的“到达性”交通,快速路主线与辅路系统的衔接效率直接影响其集散功能。一个设计优良的主辅路系统,通过合理的物理隔离与出入口设计,将短距离、低速交通剥离至辅路,可有效保障主线高速交通流的连续性。如图8所示,辅路及其与主路间的连接匝道,为车辆汇入驶离提供了必要的加减速和车辆交织空间,使得交通转换过程远离高速运行的主线,提升了安全性。

图8 主线车流进入辅路
为提升辅路交叉口运行效率,可实施车道级控制。如图9所示,该策略通过为各车道设置独立信号灯,并根据实时检测的排队长度动态分配绿灯时间,能精准响应不同转向(如直行、左转、进入匝道)的车流需求,避免因单一转向的过度拥堵导致节点锁死。这对于承担着向主路匝道输送交通功能的关键辅路交叉口尤为重要。

图9 地面标线与车道级信号灯
数智引领 管控更加主动
在精细化管理的基础上,深度融合现代信息技术,实现从被动响应向主动预测和干预的转变,是提升快速路管控水平的关键。这种“智慧赋能”不仅优化了现有管理手段的执行效率,更从根本上重塑了交通管理的决策模式与未来形态。
数据分析预测驱动。在部署精细化管理策略之前,一个至关重要的前提环节是对交通运行状态进行深度诊断。通过充分利用沿线部署的各类检测器及车载数据,交通管理部门能够对海量的历史与实时交通信息进行挖掘分析,从而精准地量化潮汐现象、定位拥堵位置,并识别交通流演化规律。在此诊断基础上构建短时交通流预测模型,能够帮助管理部门从应对“已然”的拥堵,转变为干预“未然”的风险。
融合需求管理策略。在供给侧优化的同时,也要对需求侧进行有效调控。例如,在高峰时段对特定类型车辆实施限行,其目的并非单纯限制,而是通过政策手段对交通需求进行时空上的再分配。这些政策从根本上降低了高峰时段核心路网的总交通压力,为各类精细化管控措施的有效实施创造了更为宽松和可控的运行环境。
车路协同个性服务。城市快速路的交通管理,正朝着以5G、车路协同技术为代表的更高维度系统协同方向发展。智慧道路将能够与每一辆网联汽车进行实时、双向的信息交互。交通管控指令可以直接发送至车载终端,实施“车道级、个体化”的诱导和控制。在技术支持下,交通管理将实现从宏观的交通流优化,向服务于个体安全、高效与绿色出行体验的根本性转变。
本文刊发于《道路交通管理》杂志2025年第10期

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