style="width:1.71336in;height:0.59994in" /> 本文是学习GB-T 34599-2017 匝道控制系统设置要求. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了城市快速路入口匝道控制系统规划、设计、实施过程及外场、中心控制系统的设置的
基本要求。
本标准适用于城市快速路入口匝道控制的策略选择、系统建设和设备布置，指导快速路控制系统的
规划、设计、施工、管理。高速公路入口匝道、桥隧入口控制可参照执行。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修订单)适用于本文件。
GB 5768.3 道路交通标志和标线 第3部分：道路交通标线
GB 14886 道路交通信号灯设置与安装规范
GB 14887 道路交通信号灯
GB/T 19582.1 基于 Modbus 协议的工业自动化网络规范 第1部分：Modbus
应用协议
CJJ 37 城市道路设计规范
CJJ 129 城市快速路设计规程
GA/T 484 LED 道路交通诱导可变信息标志
GA/T 496 闯红灯自动记录系统通用技术条件
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
快速路入口匝道 expressway entrance ramp
驶入快速路主线的专用道路。
3.2
匝道控制 ramp control
通过设置在匝道上的专用信号控制进入快速路的交通流量，主要包括匝道关闭、匝道调节等手段。
3.3
匝道关闭 ramp closure
禁止车辆由入口匝道进入快速路。
3.4
匝道调节 ramp metering
设置入口匝道信号，允许车辆按时间间隔进入快速路。
3.5
定时匝道调节 pre-timed ramp metering
根据历史交通数据，采用一个固定的，或根据一天内时段变化而预先设定几个固定的匝道调节率进
GB/T 34599—2017
行控制。
3.6
动态匝道调节 dynamic ramp metering
根据实时采集的匝道和主线的交通参数，设置相应的控制信号，调节由入口匝道进入主线的交通
流量。
3.7
单匝道调节 single-ramp metering
只对单个匝道进行控制的方式。
3.8
匝道协调控制 coordinated ramp metering
协调设置相关联的多个匝道的交通信号配时。
3.9
匝道与主线交替控制 alternative control for ramp
and expressway
在主线与匝道上均设置信号灯，使快速路主线与匝道交通流交替放行。
3.10
匝道控制器 ramp controller
控制匝道信号运行的设备。
3.11
匝道控制系统 ramp control system
对匝道进行控制的软硬件系统，
一般由车辆检测器、匝道控制器、信号灯等外场设备以及控制中心
系统组成。
下列符号适用于本文件。
r:调节率，单位小时放行通过的车辆数。
E:速率，单位小时通过车辆的平均速率。
V/C: 流率比，反映道路的饱和程度。 V 指小时交通流率，C 指基本通行能力。
5.1
匝道控制主要以快速路网总体设计为依据，综合考虑城市交通运行情况，根据下列因素确定匝道
控制的选点：
a) 匝道周边交通需求、路网分流条件；
b) 与相邻出、入口匝道的间距及交织路段交通运行、交通事故情况；
c) 匝道的几何线形、蓄车能力等条件；
d) 快速路主线上下游、入口匝道及相衔接交叉口区域的交通运行状态。
5.2
新建快速路的入口匝道宜同步建设匝道控制系统，布设相应的违法自动记录设施，或预留供电、通
信等后续建设条件。
5.3 匝道控制类型，按以下方式划分：
a) 按控制方式分为匝道关闭、匝道调节；
b) 按控制范围分为单匝道控制、匝道协调控制；
c) 按对交通流的响应方式，分为定时匝道调节、动态匝道调节；
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d) 按主线交通流是否控制，分为单一的匝道控制、匝道与主线交替控制。
5.4
根据快速路、匝道及周边交通需求、交通管理模式，选择控制策略、搭建匝道控制系统、进行设备布
置和选型。
6.1.1 匝道交通运行状态按照匝道平均速率可划分为如下四个等级：
a) 匝道平均速率大于自由流速率的70%为畅通等级；
b)
匝道平均速率大于自由流速率的50%且小于或等于自由流速率的70%为基本畅通等级；
c)
匝道平均速率大于自由流速率的30%且小于或等于自由流速率的50%为轻度拥堵等级；
d)
匝道平均速率大于自由流速率的小于或等于自由流速率的30%为严重拥堵等级。
匝道交通运行状态等级划分如表1所示。
表 1 匝道交通状态划分
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6.1.2
匝道控制的使用、控制类型的选择以入口匝道附近主线交通状态为依据，见表2。
表 2 匝道调节控制条件
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6.1.3 快速路主线严重拥堵连续时长大于25 min,
匝道交通汇入区域轻微程度以上的平均月事故率较
高(大于2起/月),由于施工、突发事件等影响交通流汇入时，宜启用匝道控制。
6.2.1 匝道关闭控制在以下情况适用：
a) 入口匝道合流点下游的主线长时间(大于20 min)严重拥堵(V/C 大于1)时；
b)
主线、匝道或其关联区域发生交通事故、施工等特殊事件，需要临时关闭入口匝道时；
c)
主线、匝道或其交织区几何条件不满足车辆正常通行要求，存在安全隐患时。
6.2.2 匝道关闭控制策略实施时宜符合如下规定：
a) 上匝道交通流有分流路径；
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b)
入口匝道处应设置相应交通标志，与匝道相衔接的地面交叉口宜同时设置交通指示标志。
6.3.1 半年以上年最大V/C 大于0.3小于0.7的情况下，宜采用定时匝道调节。
6.3.2
高峰时间段常发性堵塞，或需要实时响应交通事故等突发事件的情况下，应采用动态匝道调节，
算法可参照附录 A。
6.3.3 快速路相邻受控匝道间距较远(大于3 km 以上),采用单匝道调节。
6.3.4 当满足以下条件之一时，宜进行多匝道协调控制：
a) 快速路主线相连续的匝道间距不能满足 CJJ37
的要求，或多个入口匝道连续合流，且因此引 发常发性交通拥挤时；
b) 单匝道调节不能缓解快速路交通拥堵时。
6.3.5 匝道调节宜采用一次绿灯放行多辆车的方式。
6.3.6 匝道调节算法可采用需求容量差额控制算法、艾琳娜(ALINEA)
算法或其他适用算法。
6.3.7 匝道为双车道时，采用以下两种匝道调节控制手段：
a)
施划交通标线使双车道合流为单车道后再与主线合流，信号调节控制合流后的车道；
b)
双车道均采用信号调节控制，宜通过错开每个车道的绿灯启亮时间，减少汇入交通对主线的
影响。
6.3.8 匝道长度不满足匝道排队要求时，应采取下列措施防止匝道车辆排队溢出：
a) 与入口匝道相衔接的地面交叉口信号联动控制；
b)
在入口匝道起点处，及其相关区域的地面交叉口设置可变信息标志，诱导车辆选择其他路径。
6.4 匝道与主线交替控制的条件与策略
6.4.1 同时满足以下条件时，宜采用匝道与主线交替控制：
a)
由于匝道与主线合流点前后车道数不平衡、或者入口匝道与相邻匝道之间的间距不满足
CJJ129 的要求等几何条件，产生主线下游交通拥挤时；
b) 匝道交通流量较大、匝道单向调节控制不能缓解交通拥堵时；
c)
主线上游交通流量较小，且不会由于设置交替控制而引发主线上游交通堵塞时。
6.4.2 按照主线受控车道数量，匝道与主线交替控制可分为以下两类：
a)
主线全部车道受控，适用于单位时间内进入匝道交通量与主线上游交通量之和与主线下游断
面通行能力之比大于0.8的情况；
b)
主线部分车道受控，可允许1～2条车道不受控制，适用于单位时间内进入匝道交通量与主线
上游交通量之和，与主线下游断面通行能力之比小于或等于0.8的情况。
6.4.3
匝道与主线交替控制时，匝道和主线的调节绿信比应根据交通流状况综合确定。
6.4.4
匝道关闭、定时匝道调节、动态匝道调节、单匝道控制、多匝道协调控制等策略均适用于匝道与
主线交替控制。
7.1.1
匝道控制系统由匝道控制器、信号显示设备、交通数据采集、违法自动记录、交通信息发布、交通
标识、中心控制系统、供电与通信等设施组成。
7.1.2 匝道控制系统可根据现场条件及控制需求选择不同的配置，见表3。
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表 3 匝道控制系统配置
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7.2.1
匝道控制系统中，匝道控制器可仅控制匝道，也可同时控制匝道与主线。匝道控制器应有以下
功能：
a)
具备本地独立控制、执行中心控制系统指令功能，并能将控制状态反馈至中心控制系统；
b) 根据指令准确控制信号显示状态；
c) 需要动态调节控制时，应具备交通数据汇聚、本地处理、存储及传输功能。
7.2.2 匝道控制系统中的信号显示设备包括车道信号灯、可变标识。
7.2.3 匝道中心控制系统应具备以下基本功能：
a) 实时处理、分析交通数据并存储；
b) 判断交通运行状态，选择合适的匝道控制策略；
c) 生成控制指令并发送给外场的匝道控制器；
d) 远程监控匝道控制器等外场设备的运行状态；
e) 能与相关系统进行信息共享。
7.2.4
匝道控制系统在匝道合流点处应设置停止线，当采用匝道与主线交替控制时，主线还应设置停
止线，并根据受控车道情况施划车道分界线，并在主线上游适当位置设置主线控制辅助标志；当匝道双
车道需要在合流点汇成单车道时，宜施划交通标线组织车流汇入，并设置合流标志。
7.2.5
交通数据采集设施应具备按车道检测交通流量、平均速度和时间占有率等交通参数的功能：
a)
交通数据采集设施宜采用环形线圈、地磁等检测器，且宜与道路工程同步施工；当货车数量较
多或天气寒冷等原因导致环形线圈容易损坏时，宜选用视频检测器，也可采用电子标签或近程
无线通信；
b)
主线交通数据采集设施应具备检测合流点上游和下游分车道交通参数的功能。当采用匝道与
主线交替控制策略时，还应具备检测主线停止线处分车道交通参数的功能；
c)
匝道交通数据采集设施应具备检测匝道起点和匝道停止线处分车道交通参数的功能。
7.2.6
匝道控制系统中的交通信息发布设施应具备接收并执行本地及中心的控制指令的功能：
a)
匝道起点处的交通信息发布设施应具备显示本匝道的开放、关闭、调节控制等状态的功能，在
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快速路网具备交通信息采集与发布功能的情况下，还宜显示前方主线及匝道交通状态；
b)
与匝道相衔接的地面交叉口及相关交叉口入口处的交通信息发布设施应具备显示前方匝道开
放、关闭、调节控制等状态的功能；
c) 可设置理解当前交通控制状态的辅助交通标志、可变信息标志。
7.2.7
匝道控制系统中的违法自动记录设施，应具备违法抓拍、牌照识别的功能，具备联网数据传输或
现场数据下载功能。
8.1.1
应采取密封措施，防止雨雪、水和灰尘进入设备内部，保护等级应不低于 IP56。
8.1.2 应采用必要的防雷电和过电压保护措施。
8.1.4 具备数据传输功能的外场设备的有线通信接口应使用串行通信接口、USB
接口、RJ45 网络接口 或 SC/ST
光网络接口的一种或多种，接口与外部的连接应便于安装和维护。
8.2.1
匝道控制器应设置在入口匝道与主线的合流点处，在本地进行匝道开/关控制的手动控制箱应
设置在匝道起点处，安装位置应满足安全、防撞、便于操作和检修的要求。
8.2.2
匝道控制器启动时，按照设定的初始控制方式运行，仅匝道受控制时，匝道信号灯第一次亮灯应
为绿灯，主线与匝道交替控制时，主线信号灯与匝道信号灯第一次同时为绿灯。
8.2.3
匝道控制器应自动检测故障；应具备硬件安全防护软件，当检测到主控程序无法正常工作时，看
门狗应能使控制器重新启动并运行主控程序。
8.2.4 匝道控制器应能完成自动校时和手动校时：
a)
自动校时：按照一定的周期通过定位模块或通过联网，自动对自身或其他相关设备进行校时；
b)
手动校时：当有特殊需求时，应能接受上位设备的手动校时，使系统时间与所校时间一致。
8.2.5
匝道控制器应能根据应用需求保存交通流数据、控制方案、诱导信息等日志，存储时间应可根据
需求设定。应支持数据传输，传输协议应符合GB/T 19582.1 的规定。
8.2.6 匝道控制器应具备手动、自动两种控制方式。
8.3.1
匝道起点处应设置车道信号灯，布设在所控车道上方，宜与可变信息标志设置在同一门架上。
8.3.2 匝道合流点处应设置机动车信号灯，布设位置宜在停止线下游15
m～40 m 处。当采用匝道与
主线交替控制策略时，还应在主线上设置机动车信号灯，布设位置宜在停止线下游15
m～40m 处。
8.3.3 信号灯的安装方式、排列顺序、安装数量和位置、方位等符合GB14886
的规定。
8.3.4
信号灯的光学性能、幻像信号、色度性能、耐久性能、功率、电源适应性等符合
GB14887 的要求。
8.4.1
主线检测断面宜在合流点上游和下游分别设置；主线与匝道交替控制时，应在主线停车处设置
检测断面；检测断面的具体位置应根据控制算法(参照附录 A) 确定。
8.4.2 匝道起点处的检测断面宜设置在起点下游10 m～40m
处，匝道停止线处的检测断面位置应根 据控制算法确定。
8.4.3
在不影响检测信号接收的前提下，宜设置一台检测器主机，布置在匝道控制器附近。交通参数
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采集的相对误差小于5%。
8.4.4
检测器主机应支持数据传输，能按照指定的传输周期、通讯协议实时或定时地向其他设备或中
心传输数据，应符合GB/T 19582.1 的规定。
8.5.1
宜在匝道起点处和匝道停止线处设置闯红灯违法自动记录设施，采用匝道与主线交替控制策略
时，还宜在主线停止线处设置闯红灯违法自动记录设施。
8.5.2 违法自动记录设施的功能和性能应符合GA/T 496 的规定。
8.6.1 匝道控制系统中的交通信息发布设施满足GA 484 的要求。
8.6.2 与匝道相衔接的地面交叉口处的可变信息标志宜布置在交叉口进口道前20
m～40m 处 。
8.6.3 辅助说明交通控制状态的可变信息标志宜布置在信号灯附近。
8.6.4 LED 道路交通诱导可变信息标志的性能符合GA 484
的规定。应支持数据转输，传输协议应符
合 GB/T 19582 的规定。
8.6.5 LED
道路交通诱导可变信息标志应具备自检功能，正确检测发光像素的工作状态。若在给定的
最小通讯间隔时间内未接受到有效帧，应自动黑屏。
8.7.1 匝道停止线宜设置在合流点处，主线受控车道停止线宜设置在合流点上游80
m～120 m。
8.7.2 匝道停止线上游30 m
处起至停止线，应设置禁止跨越同向车行道分界线。在采用匝道与主线
交替控制策略时，还应在主线受控与非受控车道之间设置禁止跨越同向车行道分界线，范围为主线停止
线上游100 m～300 m 至停止线下游100 m～300 m。
8.7.3 道路交通标线的设置与技术要求符合GB 5768.3 的规定。
9.1.1
中心控制系统宜主要配置数据库服务器、应用服务器(软件在应用服务器内)、通信及预处理服
务器、大容量存储设备、网络设备、机房基础设备。
9.1.2
中心控制系统的组网模式应能实现新建系统对原有系统的兼容，并具备可扩展性。
9.1.3
应对基本配置信息、用户信息、设备信息、权限信息、报警信息、巡检信息、系统重要操作日志等
进行定期备份，关键存储部件宜采用冗余磁盘阵列技术并支持失效部件的在线更换；对重要的设备应进
行冗余配置，以实现双机热备或冷备，对重要的数据应做异地备份。
9.1.4
中心控制系统应预先设置多种调节控制方案，操作人员可在中心控制系统选择方案名称，按预
定方案执行匝道调节控制。
9.1.5
应使用防火墙、入侵检测系统、漏洞扫描工具来提高网络通信的安全性。
9.2.1 中心对匝道控制器的控制指令传输时延不大于3
s,中心发布指令到可变信息标志显示信息之 间的传输时延不大于3 s。
9.2.2 中心生成控制指令至外场设备开始执行所需时间不大于5 s。
本地发出控制指令至外场设备开 始执行所需的时间不大于3 s。
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9.2.3
具有自动故障检测的外场设备在检测到设备故障时，自动向系统发出报警的时间延时不大于
9.2.4 系统平均无故障时间(MTBF) 不小于3000 h。
与中心系统通信的外场设备，宜采用光纤通信的数据传输方式，受条件限制、对于部分光纤无法到
位、数据实时性要求不高、数据量不大的情况，可采用无线数据传输方式。
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(资料性附录)
匝道调节算法
A. 1 需求-容量差额控制模型
根据主线上下游需求容量进行匝道控制的一种模型。是对匝道上游交通量和下游容量实时比较的
基础上选择匝道调节率。模型采用的调节率(pcu/min, 或 pcu/h) 的计算。
(pcu, 当量小汽车)
调节率的计算公式：
r(k)=ca-qa(k— 1)
style="width:1.71336in;height:0.59994in" />
约束条件：
rmn≤r(k)≤rmax
style="width:6.59337in;height:0.61996in" />
式 中 ：
r(k) — 时 间 T(k)≤t≤T(k+1) 内的调节率(pcu/h);
ca —— 历史统计确定或实时测量计算出的匝道下游实际通行能力(pcu/h);
qa(k- 1) —— 测 量(k- 1)T≤t≤kT 时间内匝道上游交通需求(pcu/h);
c(k) — 调节系统的周期长度(s);
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l(k),Lmax — 匝道排队长度、最大允许排队长度；
T — 控制周期长度， 一般取1 min;
rmin,rmax — 匝道实用的最大最小调节率。
A.2 匝道关闭
如果上游交通量比下游容量大，应该采用零调节率或关闭匝道。
A.3 匝道严重拥挤状态时的调节率
如果匝道处于严重拥挤状态时，常用3辆/min～4 辆 /min
的最小调节率，实践中发现调节率小于
3 辆 /min,
控制效果不好，因为在匝道上等待的车辆会误以为调节信号失灵而闯红灯。
更多内容 可以 GB-T 34599-2017 匝道控制系统设置要求. 进一步学习