英国智慧高速公路建设发展经验与启示

来源: 交通言究社 | 2020-11-11 15:53

导  读

●英国智慧高速公路分为受控型、硬路肩动态管控型和全车道行驶型三种。


●英国智慧高速公路可为道路使用者提供快速提示、可变限速、开放硬路肩等服务。


●实践证明,英国智慧高速公路能够有效应对交通流量较大的情况,并大幅减少交通事故。


●交通工程技术是智慧高速公路建设的关键基石,须以“用户思维”来指导建设,并高度重视后评估工作。


国内智慧高速是个大概念,涵盖了建设、管理、养护、运营及出行服务等多个方面,smart motorway侧重于交通管理与控制,是我国智慧高速公路的重点建设内容之一,也是当前的薄弱点之一。英国smart motorway基本等同于美国高速公路的主动交通管理系统(ATM),与通道控制有较大区别,本文重点介绍英国的情况。



一、英国智慧高速公路的类型


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,减少交通拥堵特别是交通繁忙地区的交通拥堵。这些交通管理方法包括将硬路肩作为车道,使用可变限速技术控制交通流等。建设智慧高速公路旨在提升道路通行能力、减少交通拥堵和交通干扰,同时最大限度降低环境对高速公路运行的影响。


英国是世界上较早开始建设智慧高速公路的国家,智慧高速公路分为3种类型:


▼受控型高速公路(Controlled Motorway,CM):特点是具有三条以上车道、硬路肩和可变限速设施(见图1)。


图1:受控型高速公路

图1:受控型高速公路


▼硬路肩动态管控型高速公路(Dynamic Hard Shoulder Running,DHS):特点是具有可变限速设施,在低速行驶限制的情况下有选择性地开放硬路肩作为行车道,并且每隔一定间距设置紧急停车区(见图2)。


图2:硬路肩动态管控型高速公路

图2:硬路肩动态管控型高速公路


▼全车道行驶型高速公路(All Lane Running,ALR):特点是具有可变限速设施,硬路肩转为永久性行车道使用(即All Lane),并且每隔一定间距设置紧急停车区(见图3)。注:图2中硬路肩车道边缘线为实线;图3中则为虚线,因为硬路肩转为永久性行车道使用。


图3:全车道行驶型高速公路

图3:全车道行驶型高速公路


如图4所示,英国智慧高速公路通过下列技术的支撑提升了基础设施性能,包括:可变限速标志和车道指示器、交通流量感知及交通信号自动控制设施、视频监视设施、交通执法摄像机、配置路侧紧急电话的紧急停车区。

图4:英国智慧高速公路(ALR)的设施及技术

图4:英国智慧高速公路(ALR)的设施及技术


这些增强型技术使得英国高速公路管理部门能够监测交通流,调整限制速度以平滑交通流,并提醒驾驶人注意危险、拥堵以及车道关闭。在新增信息设施的支撑下,使得交通流在受控的环境下运行更加顺畅。


二、英国智慧高速公路的发展历程


自上世纪60年代以来,英国战略路网(Strategic Road Network,SRN)一直在扩张和发展,2018年总里程达到4513英里。在过去的25年中,高速公路网的一部分已经升级为智慧高速公路:


▼受控型高速公路:1995年M25 J10-J158高速公路在英国高速公路中第一次引入法定的可变限速技术。截至2018年,英国受控型高速公路达到137英里(约占SRN里程的3%),承担70亿车·英里的交通量(约占SRN交通量的8%)。

▼硬路肩动态管控型高速公路:2006年M42 J3a-7高速公路首次开放硬路肩使用。截至2018年,硬路肩动态管控型高速公路达到66英里(约占SRN里程的1%),承担30亿车·英里的交通量(约占SRN交通量的3%)。

▼全车道行驶型高速公路:2014年M25 J5-7和J23-27高速公路率先应用全车道行驶方案。截至2018年,全车道行驶的高速公路达到123英里(约占SRN里程的3%),承担50亿车·英里的交通量(约占SRN交通量的5%)。


图5是英国初步构建的智慧高速公路路网。


图5:英国智慧高速公路路网

图5:英国智慧高速公路路网


三、英国智慧高速公路提供的服务


1、快速提示


图6为设置在高速公路路侧的提示设施,提示的信息主要包括:切勿在封闭的车道上行驶(红“X”);遵守限速要求;如果硬路肩未显示限制速度信息,非紧急情况请勿使用硬路肩;如果将硬路肩作为行车道,则在紧急情况下使用指定的紧急停车区;如果车辆出现问题,请尽可能驶出高速公路;如果车辆发生故障,请打开危险指示灯。

图6:路侧提示设施

图6:路侧提示设施


2、确保故障车辆安全


如图7所示,车辆出现故障时,可采取以下措施:驶入左侧车道,打开危险指示灯;在下一处匝道驶出或进入服务区;按照橙色“SOS”标志达到紧急停车区,并可免费使用路侧紧急电话求助;高速公路区域控制中心一旦掌握情况,将调整车道指示器,关闭车道,以确保故障车辆的安全。


图7:紧急停车区

图7:紧急停车区


3、利用红“X”标识保障安全


 红“X”标识表示车道关闭、禁止使用。


如图8所示,通过红“X”标识可以帮助事故处置或道路施工,为道路使用者和道路施工者提供更加安全的环境:

▼在标识红“X”的车道上行驶,对前方道路施工者或停止的车辆都是危险的。

▼高速公路发生事故时,需要在上游道路设置红“X”标识,以便为救援车辆提供通道。

▼通过交通违法监测摄像机强制执行红“X”标识的使用。


图8:红“X”标识

图8:红“X”标识


4、提示硬路肩是否可用


如图9所示,当且仅当高速公路上的硬路肩明确标识为开放使用时,驾驶人才能将硬路肩作为可使用的行车道。


图9:硬路肩使用要求提示

图9:硬路肩使用要求提示


5、实行可变限速


高速公路管理部门通过调整某些路段的限制速度以平滑交通流,减少交通拥堵造成的停车。在交通繁忙的时段启用可变限速设施,其与红“X”标识配合使用,用于交通事故或交通事件管理。可变限速设施也可由交通流监测传感器自动触发启用(见图10)。


图10:可变限速标志

图10:可变限速标志


四、英国智慧高速公路建设成效


英国智慧高速公路建设成效显著,有效应对了自2000年以来23%的增长交通量,最繁忙的高速公路通行能力提高了1/3,高速公路运行可靠性明显提高。公众比较关注ALR和DHS高速公路上的死亡事故,统计数据表明,与整个高速公路网相比,DHS和ALR高速公路上的死亡人数比例较低(见图11—14)。


图11:按道路类型划分的伤亡人数(2010-2018年)

图11:按道路类型划分的伤亡人数(2010-2018年)

图11:按道路类型划分的伤亡人数(2010-2018年)


图12:按道路类型划分的伤亡人数比例(2010-2018年)

图12:按道路类型划分的伤亡人数比例(2010-2018年)


图13:引入ALR高速公路前后每1亿车·英里的伤亡人数对比

图13:引入ALR高速公路前后每1亿车·英里的伤亡人数对比



图14:引入ALR高速公路前后每1亿车·英里的致命和严重伤亡人数对比

图14:引入ALR高速公路前后每1亿车·英里的致命和严重伤亡人数对比


五、英国智慧高速改进措施


然而,智慧高速公路在英国国内还存在一定的争议。在英国皇家汽车俱乐部发布的《2019年汽车行业报告》中,68%的受访者认为取消硬路肩会危及交通安全。针对上述争议,英国交通运输部于2020年3月12日发布《Smart Motorway Safety Evidence Stocktake and Action Plan》,提出改进智慧高速公路的18项措施:


▼废除硬路肩动态管控型高速公路。

▼加快“停止车辆检测”技术在智慧高速公路网中全车道行驶型高速公路(ALR)上的部署速度,以快速检测停止车辆并关闭车道。未来36个月内完成。

▼对现有紧急停车区间距超过1英里的智慧高速公路,加快巡逻出警速度,目的是将出警时间从目前的17分钟缩短至10分钟。

▼在可行的情况下,将紧急停车区间距缩短至0.75英里。因此,在未来的计划中,驾驶人以60英里/小时的速度行驶时,两处紧急停车区之间的行驶时间一般仅需要45秒。紧急停车区最大间距为1英里。

▼对M25高速公路上停车率高、紧急停车区间距远的路段增设10处紧急停车区。

▼考虑形成一项国家计划,即在紧急停车区间距超过1英里的高速公路上设置更多的紧急停车区。

▼调查M6高速公路和M1高速公路上的多起交通事故,若相关干预措施对交通事故产生影响,将进行调整。

▼使紧急停车区更加显眼,计划在2020年春季完成。

▼在路段设置更多的提示下一处紧急停车区间距的交通标志。

▼加大与驾驶人的沟通力度。在全国性的宣传活动中再投入500万英镑,进一步提升公众对智慧高速公路的认知程度,了解其工作原理以及如何自信地使用智慧高速公路。

▼在可变信息板上自动显示“障碍报告”信息,由停止车辆检测系统触发,以警告驾驶人前方有车辆停止,目前正在M25高速公路上进行试验,后续还将在M3高速公路进一步开展试验。

▼与卫星导航提供商展开展合作,在需要时可以在导航终端屏幕上显示可以紧急停车的地点。

▼通过与汽车制造商合作,提升新车配置的紧急呼叫“SOS”按钮,从而在车辆出现故障时更容易求助。

▼修改法律,允许摄像机自动检测违反红“X”禁令的驾驶行为,并扩大对智慧高速公路摄像机的升级。

▼更新公路法规以提供更多的指导。

▼在培训和程序方面,与复苏行业开展更加紧密的合作。

▼审查当前所有宽度小于15英尺的紧急停车区,如果可行,将进一步增大该技术参数。

▼听取了要求救援车辆使用红色闪光灯的呼吁,立即对红色闪光灯的使用进行开始检查。


六、中英智慧高速公路对比分析


表1是中英两国智慧高速公路建设的对比分析。总体而言,中英两国各有特色,我国在交通工程技术应用的具体上,精细化程度还远远不够。


表1:中英智慧高速公路建设对比分析一览

表1:中英智慧高速公路建设对比分析一览


七、英国智慧高速公路建设对我国的启示


智慧高速公路建设绝非新一代信息技术和设备的简单堆砌,交通工程技术才是真正的关键基石,要深刻理解交通管控不只是对机电设备的管控而是要实现对交通流的管控,使得高速公路交通流顺畅稳定,这就要用好包括可变限速控制、车道管理、匝道控制等一系列策略在内的主动交通管理(ATM)技术,而这正是目前国内几乎所有高速公路的最薄弱之处。


对于当前存在的高速公路“应急车道”争议,《中华人民共和国道路交通安全法》应尽快进行修改和完善,为中国的硬路肩动态管控操作在法律法规层面奠定可行性。


在《交通强国纲要》、《交通运输部关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》的指引下,规划我国未来15年的智慧高速公路网;对已经建成的高速公路,优先对交通量大、交通事故率高的高速公路实施数字化提质升级工程。


高度重视标志标线以及护栏等设施的品质提升,补齐当前高速公路交通安全设施的“短板”。


改变传统的设计理念,以“用户思维”来构建智慧高速公路,充分考虑驾乘人员的出行需求,以真正提升公众出行体验。


要高度重视后评估工作,从交通安全、效率提升、公众反馈、收费效益等不同维度全面评价智慧高速公路实施之后的效果,为持续改进再提升提供依据。


参考文献:


[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.


(文 / 招商局重庆交通科研设计院有限公司智慧城市与数字交通工程院副院长、正高级工程师 王少飞)


编辑推荐

登录

您需要登录才能继续操作

还没有账号?

使用个人邮箱注册