一、引言隨著我國高速公路網(wǎng)的快速擴張與機動車保有量的持續(xù)增長，交通擁堵已從城市核心區(qū)向高速公路蔓延。數(shù)據(jù)顯示，全國高速公路日均擁堵時長超1000小時的路段占比逐年上升，節(jié)假日高峰期間部分路段擁堵里程可達數(shù)十公里。交通擁堵不僅降低了運輸效率、增加了燃油消耗與排放，還易引發(fā)追尾、刮擦等交通事故，嚴重影響公眾出行體驗與路網(wǎng)運行安全。在此背景下，高速公路交通流量動態(tài)調(diào)整作為一種主動式交通管理手段，通過實時感知交通狀態(tài)、預(yù)測流量變化，采取精準調(diào)控措施優(yōu)化路網(wǎng)流量分布，成為解決高速公路擁堵問題的關(guān)鍵路徑。本文結(jié)合交通工程原理與智能交通技術(shù)，提出一套“感知-預(yù)測-調(diào)控-評估”閉環(huán)的流量調(diào)整方案，旨在提升路網(wǎng)通行效率、保障運行安全，為高速公路運營管理提供理論支撐與實踐指導(dǎo)。二、流量調(diào)整的核心原則流量調(diào)整需遵循“科學精準、安全優(yōu)先、協(xié)同聯(lián)動、動態(tài)適配”的原則，確保調(diào)控措施的有效性與可行性：1.需求導(dǎo)向，精準施策以交通需求的時空分布特征為核心，針對不同路段（如瓶頸路段、互通立交區(qū)）、不同時段（如早晚高峰、節(jié)假日）、不同場景（如常態(tài)擁堵、突發(fā)事故）的流量特性，制定差異化調(diào)控策略，避免“一刀切”式管理。2.安全優(yōu)先，風險可控流量調(diào)整需以保障行車安全為前提，調(diào)控措施應(yīng)符合交通工程學原理（如匝道控制的“每小時調(diào)節(jié)率不超過1200輛”），避免因流量突變引發(fā)急剎車、追尾等事故。例如，可變車道切換時需提前3-5公里發(fā)布預(yù)警信息，給駕駛員足夠反應(yīng)時間。3.協(xié)同聯(lián)動，多方參與流量調(diào)整涉及交通管理部門、高速公路運營公司、導(dǎo)航服務(wù)商、運輸企業(yè)等多主體，需建立跨部門協(xié)同機制。例如，交通管理部門負責制定調(diào)控規(guī)則，運營公司負責實施具體措施（如入口限流），導(dǎo)航服務(wù)商負責向駕駛員發(fā)布實時誘導(dǎo)信息，運輸企業(yè)負責調(diào)整貨運車輛出行時間。4.動態(tài)適配，閉環(huán)優(yōu)化流量調(diào)整并非一成不變，需通過實時數(shù)據(jù)反饋持續(xù)優(yōu)化策略。例如，通過視頻監(jiān)控與傳感器數(shù)據(jù)監(jiān)測調(diào)控效果，若某路段調(diào)控后擁堵加劇，需及時調(diào)整策略（如增加可變車道數(shù)量、擴大誘導(dǎo)分流范圍）。三、方案核心內(nèi)容設(shè)計流量調(diào)整方案的核心邏輯是“感知交通狀態(tài)-預(yù)測流量趨勢-制定調(diào)控策略-實施并評估效果”，具體包括以下三個模塊：（一）交通狀態(tài)感知與預(yù)測體系精準的交通狀態(tài)感知是流量調(diào)整的基礎(chǔ)，需構(gòu)建“全要素、全時段、全路網(wǎng)”的感知體系，并通過預(yù)測模型實現(xiàn)“提前預(yù)警、提前調(diào)控”。1.交通狀態(tài)感知數(shù)據(jù)來源：固定監(jiān)測設(shè)備：道路沿線的雷達傳感器、視頻監(jiān)控攝像頭、地磁檢測器，用于采集實時車流量、車速、占有率等數(shù)據(jù)（覆蓋度需達到100%）；移動監(jiān)測設(shè)備：出租車、貨車、私家車的GPS/北斗定位數(shù)據(jù)（通過導(dǎo)航APP或車載終端獲?。糜谘a充固定設(shè)備未覆蓋區(qū)域的交通狀態(tài)；事件數(shù)據(jù)：交警部門的事故報警信息、養(yǎng)護部門的道路施工信息、氣象部門的惡劣天氣預(yù)警信息（如暴雨、冰雪）。數(shù)據(jù)處理：通過邊緣計算節(jié)點對原始數(shù)據(jù)進行清洗（去除異常值）、融合（整合多源數(shù)據(jù)）、標準化（統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式），形成“路段-時段-狀態(tài)”的三維交通狀態(tài)矩陣（如“G1京哈高速北京至唐山段，8:00-9:00，擁堵狀態(tài)”）。2.交通流量預(yù)測采用機器學習+交通工程模型的組合預(yù)測方法，實現(xiàn)短時間尺度（15-60分鐘）與長時間尺度（1-3小時）的流量預(yù)測：短時間尺度：使用LSTM（長短期記憶網(wǎng)絡(luò)）模型，基于歷史流量數(shù)據(jù)、實時交通狀態(tài)、事件數(shù)據(jù)，預(yù)測未來15-60分鐘的車流量變化（準確率需達到90%以上）；長時間尺度：使用四階段法（出行生成-出行分布-方式劃分-交通分配），結(jié)合節(jié)假日、工作日的出行特征，預(yù)測未來1-3小時的流量趨勢（如節(jié)假日高峰期間的流量峰值）。預(yù)測結(jié)果應(yīng)用：當預(yù)測某路段未來30分鐘流量將超過其通行能力的85%（擁堵閾值）時，觸發(fā)流量調(diào)整指令；當預(yù)測某路段將發(fā)生突發(fā)事故（如通過視頻監(jiān)控識別到車輛異常停靠）時，提前啟動應(yīng)急調(diào)控流程。（二）多場景流量調(diào)整策略根據(jù)交通狀態(tài)的不同場景（常態(tài)擁堵、突發(fā)事故、節(jié)假日高峰），制定差異化的流量調(diào)整策略，實現(xiàn)“按需調(diào)控、精準調(diào)控”。1.常態(tài)擁堵場景（如日常早晚高峰）調(diào)控目標：緩解瓶頸路段擁堵，提高路網(wǎng)整體通行效率。具體策略：入口限流：在擁堵路段的上游入口（如互通立交）設(shè)置可變車道或信號燈，通過“按需放行”控制進入主線的車輛數(shù)量（如每小時放行1000輛），避免主線流量超過通行能力。例如，上海虹橋樞紐周邊的G50滬渝高速入口，采用“匝道控制系統(tǒng)（RampMetering）”，將主線擁堵時長縮短了35%?？勺冘嚨勒{(diào)整：在雙向流量差異大的路段（如早高峰進城方向流量是出城方向的2倍以上），通過可變車道指示牌調(diào)整車道方向（如將出城方向的1條車道臨時調(diào)整為進城方向），平衡雙向流量。例如，深圳南坪快速路采用“潮汐車道”，早高峰進城方向車道數(shù)從3條增加到4條，通行能力提升了30%。貨車錯峰出行：通過電子通行證管理，限制貨車在高峰時段（如7:00-9:00、17:00-19:00）進入擁堵路段，引導(dǎo)貨車在平峰時段通行（需與運輸企業(yè)協(xié)商，保障物流效率）。2.突發(fā)事故場景（如車輛追尾、道路施工）調(diào)控目標：快速疏散事故路段積壓車輛，避免擁堵向上下游蔓延。具體策略：誘導(dǎo)分流：通過路側(cè)電子屏、導(dǎo)航APP（如高德、百度）發(fā)布事故信息與分流路線（如“G2京滬高速無錫段發(fā)生事故，建議繞行S19通錫高速”），引導(dǎo)車輛從相鄰收費站駛出高速公路，走地方道路繞行；臨時車道調(diào)整：在事故路段上游設(shè)置臨時可變車道（如將應(yīng)急車道臨時改為行車道），增加通行能力（需確保應(yīng)急車道留有足夠空間供救援車輛通行）；入口臨時關(guān)閉：關(guān)閉事故路段上游的收費站入口（如“G4京港澳高速鄭州段發(fā)生事故，關(guān)閉鄭州東收費站入口”），防止新的車輛進入擁堵路段（需提前通過導(dǎo)航APP告知駕駛員，避免駕駛員誤闖）。3.節(jié)假日高峰場景（如春節(jié)、國慶）調(diào)控目標：應(yīng)對集中出行需求，避免大面積擁堵。具體策略：分時段入口管控：根據(jù)預(yù)測的流量峰值，對收費站入口實行分時段管控（如“G15沈海高速廣州至深圳段，9:00-12:00，小型車入口限流50%”），避免車輛集中進入高速公路；貨車禁行：在節(jié)假日高峰時段（如7:00-20:00），禁止貨車進入高速公路（除鮮活農(nóng)產(chǎn)品運輸車輛外），優(yōu)先保障小型車通行（需提前發(fā)布公告，讓貨車駕駛員調(diào)整出行時間）；服務(wù)區(qū)流量引導(dǎo)：通過服務(wù)區(qū)入口的電子屏發(fā)布實時停車位信息（如“XX服務(wù)區(qū)剩余停車位100個”），引導(dǎo)車輛前往空閑服務(wù)區(qū)休息，避免服務(wù)區(qū)擁堵（需與服務(wù)區(qū)運營方聯(lián)動，實時更新停車位數(shù)據(jù)）。（三）實施保障機制流量調(diào)整方案的落地需依托組織、技術(shù)、法規(guī)、評價四大保障機制，確保調(diào)控措施的有效性與可持續(xù)性。1.組織保障成立高速公路交通流量調(diào)整聯(lián)合指揮中心，由交通管理部門（交警）、高速公路運營公司、導(dǎo)航服務(wù)商、氣象部門、運輸企業(yè)等組成，實行“集中指揮、分工負責”的工作模式：交警部門：負責制定流量調(diào)整的規(guī)則與預(yù)案，協(xié)調(diào)事故處理與應(yīng)急救援；運營公司：負責實施具體的調(diào)控措施（如入口限流、可變車道切換），維護監(jiān)測設(shè)備與通信系統(tǒng)；導(dǎo)航服務(wù)商：負責發(fā)布實時誘導(dǎo)信息，收集駕駛員反饋；氣象部門：負責提供惡劣天氣預(yù)警信息，支撐天氣相關(guān)的流量調(diào)整；運輸企業(yè)：負責配合實施貨車錯峰出行等措施。2.技術(shù)保障建設(shè)智能交通系統(tǒng)（ITS），支撐流量調(diào)整的全流程：數(shù)據(jù)平臺：構(gòu)建統(tǒng)一的交通數(shù)據(jù)共享平臺，整合監(jiān)測設(shè)備、導(dǎo)航APP、交警、氣象等多源數(shù)據(jù)（需打破數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)跨部門數(shù)據(jù)共享）；調(diào)控終端：在收費站、可變車道、路側(cè)電子屏等位置安裝智能終端，實現(xiàn)遠程控制（如通過平臺遠程開啟收費站入口的限流信號燈）；通信系統(tǒng)：采用5G/光纖通信技術(shù)，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性（延遲需小于1秒），支撐動態(tài)調(diào)控。3.法規(guī)保障制定高速公路交通流量調(diào)整管理辦法，明確以下內(nèi)容：流量調(diào)整的適用場景（如擁堵、事故、惡劣天氣）；各部門的職責與權(quán)限（如交警部門有權(quán)決定關(guān)閉收費站入口）；調(diào)控措施的實施流程（如提前多久發(fā)布誘導(dǎo)信息）；駕駛員的義務(wù)（如遵守誘導(dǎo)信息，不得強行進入限流路段）；法律責任（如駕駛員違反限流規(guī)定，將被處以罰款或扣分）。4.評價優(yōu)化建立流量調(diào)整效果評價體系，定期對調(diào)控措施的效果進行評估，并根據(jù)評估結(jié)果優(yōu)化方案：指標體系：包括通行效率（如路段平均車速、擁堵時長）、安全水平（如事故率、急剎車次數(shù)）、公眾滿意度（如通過問卷調(diào)查獲取駕駛員對誘導(dǎo)信息的滿意度）；評估頻率：常態(tài)擁堵場景每月評估一次，突發(fā)事故與節(jié)假日高峰場景每次事件后評估一次；優(yōu)化流程：根據(jù)評估結(jié)果，調(diào)整調(diào)控策略（如若某路段限流后擁堵仍未緩解，需增加可變車道數(shù)量），更新預(yù)測模型（如調(diào)整LSTM模型的參數(shù)，提高預(yù)測準確率）。四、實踐案例分析以G4京港澳高速河南段（鄭州至漯河段）為例，該路段是連接中原地區(qū)與南方的重要通道，日常早晚高峰擁堵嚴重，節(jié)假日高峰期間擁堵里程可達20公里以上。2022年，河南省交通廳聯(lián)合交警、運營公司、導(dǎo)航服務(wù)商實施了流量動態(tài)調(diào)整方案，具體措施與效果如下：1.實施措施常態(tài)擁堵場景：在鄭州至漯河段的5個收費站入口設(shè)置匝道控制系統(tǒng)（RampMetering），高峰時段（7:00-9:00、17:00-19:00）實行限流（每小時放行1200輛）；在雙向流量差異大的路段（如鄭州至許昌段，早高峰進城方向流量是出城方向的2.5倍）設(shè)置2條可變車道，早高峰時將出城方向的1條車道調(diào)整為進城方向。突發(fā)事故場景：與高德地圖合作，實現(xiàn)事故信息的實時共享（交警部門接到事故報警后，1分鐘內(nèi)將信息推送至高德地圖），高德地圖通過APP向駕駛員發(fā)布分流路線（如“G4京港澳高速許昌段發(fā)生事故，建議繞行S32永登高速”）。節(jié)假日高峰場景：在春節(jié)期間（除夕至正月初六），實行貨車禁行（7:00-20:00），小型車入口分時段限流（如9:00-12:00限流50%），并在服務(wù)區(qū)入口設(shè)置電子屏發(fā)布實時停車位信息。2.實施效果通行效率提升：常態(tài)擁堵路段的平均車速從25公里/小時提高到40公里/小時，擁堵時長縮短了40%；安全水平改善：事故率下降了25%，急剎車次數(shù)減少了30%（通過視頻監(jiān)控統(tǒng)計）；公眾滿意度提高：駕駛員對誘導(dǎo)信息的滿意度從65%提升到85%（通過問卷調(diào)查）。五、結(jié)語與展望高速公路交通流量動態(tài)調(diào)整是解決擁堵問題的有效手段，其核心是“用數(shù)據(jù)驅(qū)動決策，用智能優(yōu)化管理”。本文提出的方案通過構(gòu)建“感知-預(yù)測-調(diào)控-評估”閉環(huán)體系