2.4.4 高速公路的交通控制与管理
1.交通控制与管理的概念
高速公路的交通控制与管理是保证车辆安全运行的必要条件。管理的措施和水平对运输效果影响很大，若管理跟不上，即使按高速公路的标准进行设计，也达不到预期的设计效果，甚至导致频繁的交通事故。
高速公路的交通控制与管理是通过监控系统和管理系统来实现的。实践证明，在高速公路上行驶的车流应该有一个最佳的密度和速度，低于此车速，车辆密度增加容易形成不稳定的车流，造成延误运行时间。通过交通控制和管理，可使高速公路上的车流保持车速、密度、间距的最佳组合，达到高速安全运行的目的。
目前，交通控制与管理的方法主要是预先在高速公路的主线上、出入口及互通式立体交叉等处设置车辆检测器和电视摄像等监控系统，将监视路段内的交通运行情况传送到交通控制管理中心，由计算机处理后对整个监视路段发出交通信号，指示车辆按规定的方向运行。交通控制管理中心是进行交通控制与管理系统的核心，一般配备有电子计算机、操作台、沿线地图模拟监测板、交通数据监测板、监测电视及图像显示设备等。
2.交通控制的类型与选择
根据国情、公路所在的路段及重要程度等，高速公路交通控制的类型可分为主线控制、出入口控制和区域性控制等。一般情况下，主线控制与区域性控制适用于城市及城郊高速公路，出入口控制是高速公路普遍采用的交通控制方法。
（1）主线控制是对行驶在高速公路上的车辆实行分流或限制。其目的是保持行驶车流的最佳密度和车速，有效地提高公路的通行能力。
主线控制的方法除利用沿途可变式道路情报板指导汽车行驶外，主要是在收费处、隧道口等处设置限制信号机，通过关闭一条或几条车道，或将这些关闭的车道变为反向行驶车道，以提高通行能力降低时的安全性和使用效率。如澳大利亚悉尼大桥在交通高峰期间，当出现双向车流的某一侧交通量特别大时，通过车道限制信号机进行分流，就是属于主线控制的一种形式。
（2）出入口控制是高速公路控制出入的主要形式。入口控制是将可能引起主线阻塞的车流封闭在入口以前，出口控制是利用出口迅速疏导已经发生的阻塞。显然，入口控制要优于出口控制，故一般都采用入口控制的方法。
控制入口的措施主要有完全封闭入口、周期性入口控制和感应式入口控制等。它们是利用在入口处设置信号色灯或自动路障来实现的。如感应式入口控制，平时为绿色通行信号，当主线上车流速度和密度达到最低警戒线时，交通控制与管理中心的沿线地图监测板上就会显示红色路阻信号，并据此发出控制入口的指令。该控制系统能缩短车辆的停车时间，有效地调节车流的均匀性。
（3）区域性控制即把协调原则推广应用到相应规模地区的交通信号上。主要特点是区域控制范围内的主线及其他道路的各个交叉口的交通管理均自动控制，当发现运行不畅或交通事故时，通过指令对相关区域范围各交叉口色灯或车道进行调整等，来达到重新组织交通确保最大通行能力的目的。
3.监控系统
监控系统由交通信息收集系统和中央控制交通信息处理系统组成。各种交通信息、道路信息、气象信息等是进行交通控制与管理的根据和基础。信息的内容和数量反映了高速公路的控制与管理水平。这些信息是通过交通信息收集系统提供给交通管理中心的。
交通信息收集系统可收集沿途设置的紧急电话、交通巡逻车、气象观测站提供有关信息，以及交通量、车流速度及密度等交通数据。交通量、车流速度及密度等交通数据主要是通过设置在高速公路上的车辆检测器和电视摄像机获得的。车辆检测器设在高速公路的出入口及主线上，并与中央控制室的交通数据板相连通。摄像机由中央控制室操作，可以旋转、俯仰、变焦，并将交通情况在电视屏幕上显示出来。中央控制室管理人员通过操纵监控电视与交通数据板，即可获得交通实况和数据板显示的各处交通量、速度、密度及拥挤情况。这些交通信息经信息处理系统处理后，由管理系统发出工作指令，对路上交通实施控制与管理。
4.管理系统
管理系统由交通信息提供系统和中央交通信息控制系统组成。管理系统通过发布交通信息和指令，告知驾驶员有关信息，促使其选择合理的行车方式和路线，使路上交通量均匀分布，提高公路通行能力，达到高速安全行驶的目的。
高速公路的交通管理系统除由交通管理人员在现场管理外，主要是通过可变式道路情报板、主线控制和出入口控制进行管理。
（1）可变式道路情报板。这种装置是高速公路上专供交通管理中心提供随时变化的情报用的。交通管理中心将收集到的各种数据和信息经计算机处理后，通过管理人员发出指令，在情报板上显示出文字或图形，向司机提供有关交通事故、交通阻塞、道路维修施工及气象情况等各种随机信息，并及时发出行车指示。
可变式道路情报板操作简单，内容可随时变化，可以远距离操纵，一次可以给多块情报板同时下指令。其位置一般设置在互通式立体交叉的出入口、收费站、隧道口以及必要的主线上。
（2）主线控制。交通管理中心的管理人员利用设置在收费处、隧道口等处的车道限制信号机，根据情况进行车道调整等措施，指示汽车疏散线路。如美国采用的主线控制装置，平时为绿色，车道关闭时变红色“X”符号。
（3）出入口控制。交通管理中心的管理人员在向可变式道路情报板发出指令的同时，可根据情况通过操作键盘，对整个监控系统的出入口发出色灯信号，指示车辆按规定的方向运行。