王少飛
英國智慧高速公路的類型
智慧高速公路(smart motorway)是指采用交通管理方法提升道路通行能力,減少交通擁堵,特別是交通繁忙地區(qū)的交通擁堵。這些交通管理方法包括將硬路肩作為車道,使用可變限速技術(shù)控制交通流等。建設智慧高速公路旨在提升道路通行能力、減少交通擁堵和交通干擾,同時最大限度降低環(huán)境對高速公路運行的影響。
英國是世界上較早開始建設智慧高速公路的國家,智慧高速公路分為3種類型:
1. 受控型高速公路(Controlled Motorway,CM):特點是具有三條以上車道、硬路肩和可變限速設施(見圖1)。
2. 硬路肩動態(tài)管控型高速公路(Dynamic Hard Shoulder Running,DHS):特點是具有可變限速設施,在低速行駛限制的情況下有選擇性地開放硬路肩作為行車道,并且每隔一定間距設置緊急停車區(qū)(見圖2)。
3. 全車道行駛型高速公路(All Lane Running,ALR):特點是具有可變限速設施,硬路肩轉(zhuǎn)為永久性行車道使用(即All Lane),并且每隔一定間距設置緊急停車區(qū)(見圖3)。
如圖4所示,英國智慧高速公路通過下列技術(shù)的支撐提升了基礎設施性能,包括:可變限速標志和車道指示器、交通流量感知及交通信號自動控制設施、視頻監(jiān)視設施、交通執(zhí)法攝像機、配置路側(cè)緊急電話的緊急停車區(qū)。
這些增強型技術(shù)使得英國高速公路管理部門能夠監(jiān)測交通流,調(diào)整限制速度以平滑交通流,并提醒駕駛?cè)俗⒁馕kU、擁堵以及車道關(guān)閉。在新增信息設施的支撐下,使得交通流在受控的環(huán)境下運行更加順暢。
英國智慧高速公路的發(fā)展歷程
自上世紀60年代以來,英國戰(zhàn)略路網(wǎng)(Strategic Road Network,SRN)一直在擴張和發(fā)展,2018年總里程達到4513英里。在過去的25年中,高速公路網(wǎng)的一部分已經(jīng)升級為智慧高速公路:
受控型高速公路:1995年M25 J10-J158高速公路在英國高速公路中第一次引入法定的可變限速技術(shù)。截至2018年,英國受控型高速公路達到137英里(約占SRN里程的3%),承擔70億車·英里的交通量(約占SRN交通量的8%)。
硬路肩動態(tài)管控型高速公路:2006年M42 J3a-7高速公路首次開放硬路肩使用。截至2018年,硬路肩動態(tài)管控型高速公路達到66英里(約占SRN里程的1%),承擔30億車·英里的交通量(約占SRN交通量的3%)。
全車道行駛型高速公路:2014年M25 J5-7和J23-27高速公路率先應用全車道行駛方案。截至2018年,全車道行駛型高速公路達到123英里(約占SRN里程的3%),承擔50億車·英里的交通量(約占SRN交通量的5%)。
如圖5所示,英國初步構(gòu)建的智慧高速公路路網(wǎng)。
英國智慧高速公路提供的服務
快速提示
圖6為設置在高速公路路側(cè)的提示設施,提示的信息主要包括:切勿在封閉的車道上行駛(紅“X”);遵守限速要求;如果硬路肩未顯示限制速度信息,非緊急情況請勿使用硬路肩;如果將硬路肩作為行車道,則在緊急情況下使用指定的緊急停車區(qū);如果車輛出現(xiàn)問題,請盡可能駛出高速公路;如果車輛發(fā)生故障,請打開危險指示燈。
確保故障車輛安全
如圖7所示,車輛出現(xiàn)故障時,可采取以下措施:駛?cè)胱髠?cè)車道,打開危險指示燈;在下一處匝道駛出或進入服務區(qū);按照橙色“SOS”標志達到緊急停車區(qū),并可免費使用路側(cè)緊急電話求助;高速公路區(qū)域控制中心一旦掌握情況,將調(diào)整車道指示器,關(guān)閉車道,以確保故障車輛的安全。
利用紅“X”標識保障安全
紅“X”標識表示車道關(guān)閉、禁止使用。
如圖8所示,通過紅“X”標識可以幫助事故處置或道路施工,為道路使用者和道路施工者提供更加安全的環(huán)境:在標識紅“X”的車道上行駛,對前方道路施工者或停止的車輛都是危險的。高速公路發(fā)生事故時,需要在上游道路設置紅“X”標識,以便為救援車輛提供通道。通過交通違法監(jiān)測攝像機強制執(zhí)行紅“X”標識的使用。
提示硬路肩是否可用
如圖9所示,當且僅當高速公路上的硬路肩明確標識為開放使用時,駕駛?cè)瞬拍軐⒂猜芳缱鳛榭墒褂玫男熊嚨馈?img src="https://cimg.fx361.com/images/2021/02/22/qkimagesqcaqqcaq202012qcaq20201230-9-l.jpg"/>
實行可變限速
高速公路管理部門通過調(diào)整某些路段的限制速度以平滑交通流,減少交通擁堵造成的停車。在交通繁忙的時段啟用可變限速設施,其與紅“X”標識配合使用,用于交通事故或交通事件管理??勺兿匏僭O施也可由交通流監(jiān)測傳感器自動觸發(fā)啟用(見圖10)。
英國智慧高速公路建設成效
英國智慧高速公路建設成效顯著,有效應對了自2000年以來23%的增長交通量,最繁忙的高速公路通行能力提高了1/3,高速公路運行可靠性明顯提高。公眾比較關(guān)注ALR和DHS高速公路上的死亡事故,統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,與整個高速公路網(wǎng)相比,DHS和ALR高速公路上的死亡人數(shù)比例較低(見圖11~14)。
英國智慧高速改進措施
然而,智慧高速公路在英國國內(nèi)還存在一定的爭議。在英國皇家汽車俱樂部發(fā)布的《2019年汽車行業(yè)報告》中,68%的受訪者認為取消硬路肩會危及交通安全。針對上述爭議,英國交通運輸部于2020年3月12日發(fā)布《Smart Motorway Safety Evidence Stocktake and Action Plan》,提出改進智慧高速公路的18項措施:
1. 廢除硬路肩動態(tài)管控型高速公路。
2. 加快“停止車輛檢測”技術(shù)在智慧高速公路網(wǎng)中全車道行駛型高速公路(ALR)上的部署速度,以快速檢測停止車輛并關(guān)閉車道。未來36個月內(nèi)完成。
3. 對現(xiàn)有緊急停車區(qū)間距超過1英里的智慧高速公路,加快巡邏出警速度,目的是將出警時間從目前的17分鐘縮短至10分鐘。
4. 在可行的情況下,將緊急停車區(qū)間距縮短至0.75英里。因此,在未來的計劃中,駕駛?cè)艘?0英里/小時的速度行駛時,兩處緊急停車區(qū)之間的行駛時間一般僅需要45秒。緊急停車區(qū)最大間距為1英里。
5. 對M25高速公路上停車率高、緊急停車區(qū)間距遠的路段增設10處緊急停車區(qū)。
6. 考慮形成一項國家計劃,即在緊急停車區(qū)間距超過1英里的高速公路上設置更多的緊急停車區(qū)。
7. 調(diào)查M6高速公路和M1高速公路上的多起交通事故,若相關(guān)干預措施對交通事故產(chǎn)生影響,將進行調(diào)整。
8. 使緊急停車區(qū)更加顯眼,計劃在2020年春季完成。
9. 在路段設置更多的提示下一處緊急停車區(qū)間距的交通標志。
10. 加大與駕駛?cè)说臏贤Χ?。在全國性的宣傳活動中再投?00萬英鎊,進一步提升公眾對智慧高速公路的認知程度,了解其工作原理以及如何自信地使用智慧高速公路。
11. 在可變信息板上自動顯示“障礙報告”信息,由停止車輛檢測系統(tǒng)觸發(fā),以警告駕駛?cè)饲胺接熊囕v停止,目前正在M25高速公路上進行試驗,后續(xù)還將在M3高速公路進一步開展試驗。
12. 與衛(wèi)星導航提供商展開展合作,在需要時可以在導航終端屏幕上顯示可以緊急停車的地點。
13. 通過與汽車制造商合作,提升新車配置的緊急呼叫“SOS”按鈕,從而在車輛出現(xiàn)故障時更容易求助。
14. 修改法律,允許攝像機自動檢測違反紅“X”禁令的駕駛行為,并擴大對智慧高速公路攝像機的升級。
15. 更新公路法規(guī)以提供更多的指導。
16. 在培訓和程序方面,與復蘇行業(yè)開展更加緊密的合作。
17. 審查當前所有寬度小于15英尺的緊急停車區(qū),如果可行,將進一步增大該技術(shù)參數(shù)。
18. 聽取了要求救援車輛使用紅色閃光燈的呼吁,立即對紅色閃光燈的使用進行開始檢查。
中英智慧高速公路對比分析
表1是中英兩國智慧高速公路建設的對比分析??傮w而言,中英兩國各有特色,我國在交通工程技術(shù)應用的具體上,精細化程度還遠遠不夠。
英國智慧高速公路建設對我國的啟示
智慧高速公路建設絕非新一代信息技術(shù)和設備的簡單堆砌,交通工程技術(shù)才是真正的關(guān)鍵基石,要深刻理解交通管控不只是對機電設備的管控而是要實現(xiàn)對交通流的管控,使得高速公路交通流順暢穩(wěn)定,這就要用好包括可變限速控制、車道管理、匝道控制等一系列策略在內(nèi)的主動交通管理(ATM)技術(shù),而這正是目前國內(nèi)幾乎所有高速公路的最薄弱之處。
對于當前存在的高速公路“應急車道”爭議,《中華人民共和國道路交通安全法》應盡快進行修改和完善,為中國的硬路肩動態(tài)管控操作在法律法規(guī)層面奠定可行性。
在《交通強國綱要》《交通運輸部關(guān)于推動交通運輸領域新型基礎設施建設的指導意見》的指引下,規(guī)劃我國未來15年的智慧高速公路網(wǎng);對已經(jīng)建成的高速公路,優(yōu)先對交通量大、交通事故率高的高速公路實施數(shù)字化提質(zhì)升級工程。
高度重視標志標線以及護欄等設施的品質(zhì)提升,補齊當前高速公路交通安全設施的“短板”。
改變傳統(tǒng)的設計理念,以“用戶思維”來構(gòu)建智慧高速公路,充分考慮駕乘人員的出行需求,以真正提升公眾出行體驗。
要高度重視后評估工作,從交通安全、效率提升、公眾反饋、收費效益等不同維度全面評價智慧高速公路實施之后的效果,為持續(xù)改進再提升提供依據(jù)。
參考文獻
[1]Department for Transport. Smart Motorway Safety Evidence Stocktake and Action Plan.2020.
[2]Highway England.Managed Motorways--Dynamic Hard Shoulder (MM-DHS) Concept of Operations.2012.
浙江智慧高速公路建設持續(xù)推進
2020年9月17日,2020年云棲大會云上開幕,在云棲大會“新基建”交通領域的最佳實踐分論壇中介紹,浙江省智慧化高速公路未來的主要目標,就是要打造自動駕駛的場景。同時還介紹了浙江省智慧高速公路的發(fā)展情況,特別是對杭紹甬高速公路的智慧化應用場景進行了詳細闡述。
浙江正在推廣設計或建設的智慧高速公路有滬杭甬高速公路、杭紹臺高速公路、杭紹甬高速公路和杭州繞城西復線。其中,杭紹甬高速公路,將打造成全省乃至全國智慧高速公路的標桿,預計將在2022年亞運會前建成。
杭紹甬高速公路,從杭州到寧波,全長174公里,寧波段正在建設,智慧化將圍繞八個系統(tǒng)、若干個應用場景建設,目前正在設計過程中。
智慧高速公路的四種應用場景
一、伴隨式信息化走廊。這是一種交通服務信息的定制推送。根據(jù)實時事件、車輛的位置和終端類型,進行個性化交通信息服務定制,實現(xiàn)面向個體車輛的誘導和出行輔助信息精準推送。
二、車道級主動管控。杭紹甬高速公路6個車道,未來可以讓不同車速的車行駛在不同車道,減少同一車道上車輛行駛速度差造成的安全和行駛效率問題。特別在長下坡、彎道事故多發(fā)區(qū)對車輛主動預警控制。
三、自動派單救援。當高速公路上發(fā)生交通事故時,智慧平臺能通過高精地圖精準定位事故車輛,實現(xiàn)自動報警、自動派出救援力量。
四、惡劣環(huán)境智能誘導預警。有的路段位于山區(qū),雨霧天氣多,通過智慧化的感知和與道路通行情況的融合,保證道路全天候運行的順暢和安全。