改善公路交通的方案和设施的制作方法

专利名称：改善公路交通的方案和设施的制作方法
技术领域：
本发明涉及公路交通瓶颈地段的设施改进与智能化运营，尤其是针对发生在高速公路(Freeway、Highway)上面的交通堵塞提出了一系列全新的解决方案。
背景技术：
交通堵塞几乎是世界城市的通病。发达国家的道路建设与汽车普及同步进行了上百年，然而其城市和周边地区的高速公路在上下班高峰期堵车依然很普遍。新兴的工业化国家如中国、印度和泰国，正在步发达国家之后尘，经受交通堵塞的煎熬。
各国政府与民间为缓解直至最终消灭交通堵塞付出了极大的努力。由于资金的限制、征地与搬迁的阻力、以及设计与施工的固有周期，总体上看世界各国的道路扩容总是跟不上车辆里程(Vehicle-Kilometers/Miles)的增加。正因为如此，投入少、无搬迁、见效快的智能交通系统(ITSIntelligent-Transportation-Systems)近二十来年有加快普及的趋势。
ITS技术种类繁多，其中对缓解高速公路交通堵塞最直接有效的单项技术可能得数Ramp-Metering(上行口匝道节流)。该项技术是在高速公路上行口安装红绿灯，根据高速路上面的交通饱和程度自动调整各上行口红绿灯的切换时间比率，一次绿灯仅放行一辆或数辆车子，以此限制汇入高速路的车流量，达到缓解高速路堵塞的效果。这一技术的另一个效用是使上行口的车辆在汇入高速路时不出现“成群结队”(Platoon)现象，对于消除强行并道(merge)带来的交通紊流和减少其伴生的交通事故效果明显。然而这种技术的局限性也是明显的，一是在上行匝道长度不足时，节流力度不能太大，否则等待上高速路的车辆之队尾将延伸到干道上，造成干道(Arterial-Street)上新的交通堵塞；二是在匝道长度足够而节流力度也大的入口，大批车辆集中在一起空转(Idling)会造成局部空气污染；三是该技术对于出口通行不畅造成的高速路堵塞无能为力。而对于许多城市里的高速公路来说，出口不畅与入口没有节流同样是造成高速路堵塞的主要原因。
中国城市先天性道路面积不足、工商业布局与道路分布不协调，而且行人、非机动车与机动车抢道，近年在城市人口快速膨胀与机动车辆保有量猛增的双重压力下，出现了日益严重的交通堵塞。许多城市新建了环行或穿越城区的全立交高速公路，然而由于连接高速路出入口的干道来不及全数拆迁扩容，高速路出入口附近的车辆堵塞尤其严重，要上高速路的车辆离入口(上行口，On-Ramp)还相隔几个红绿灯路口就在缓慢爬行，而高速路出口(下行口，Off-Ramp)的堵塞常常蔓延到高速路上面，引起高速路行车速度的下降，堵车严重时高速路形同停车场。
一个快速便捷的公交网络能够减少道路上轿车的数量，从而减少道路交通堵塞的发生。在主干街道运能不足的困扰下，中国一些城市在高速公路上开通了公交汽车线路，然而高速路上的公交车不仅与其它车辆一样遭受堵车的困扰，有时候堵车还恰恰是公交车所引起--高速路旁边的公交车站太过局促，公交车慢速进出站造成主路压车。还有是高速路边的公交车站往往设置于离立交桥路口较远的地方，与干道上的其它公交线路相隔较远，乘客换乘公交车往往要步行十来分钟。结果是公交车走高速路既不高速也不方便换乘，并没有在城市交通中起到预想的作用。

发明内容
本发明提供的方案和设施将对现有高速公路典型的交通瓶颈地段进行设施改造和智能化管理，以达到提高道路通流能力、缓解堵塞、减少事故、节省燃油和压低排污的目的。其核心思想是在道路系统内适当地段设置排队和泊车(Queuing&Parking)设施，将当前基本无蓄流能力(或者说是以堵车实现蓄流)的“刚性”道路系统改造成有相当程度削峰(Peak-Clipping)能力的“柔性”系统。
第一要点，在高速公路出口匝道旁边增设兼有排队(Queuing)和泊车(Parking)功能的场地或大楼，简称排亭(Quepar)。从高速公路出口下来的车辆被引导到排亭内熄火排队或泊车，视下游干道的通行状况分批让车辆点火驶出排亭。如此一来，高速路近出口处的“回堵”(Spillback)得以消除。排亭的排队区域可以根据经验数据在每天或每周的固定时段定时进入运行状态；也可以基于对匝道或辅道上滞留车辆数目的实时检测，当滞留车辆数目超过某个阈值时自动开放使用排队区域；或者两者相结合决定何时启用排亭。
第二要点，在高速路入口匝道旁边也增设排亭，纳入车辆进排亭熄火排队或泊车。同时采用上行口节流(Ramp-Metering)手段，视高速路上面的车流状况决定放行车辆的速率。与排亭相结合的上行口节流既防范高速路上出现拥堵，也不会因上行口车辆排队太长造成干道上新的堵塞。
第三要点，改造立交桥出入口与干道交接处的道路设施。例如在菱形立交路口的干道两边分别设置上行口排亭与下行口排亭，而且在上行口排亭与下行口排亭之间设置跨街桥(简称排桥，Q-bridge)，给车辆提供左拐弯立体通道。其结果是立交路口的干道通行能力得以提高，车辆在排亭内的排队时间缩短，排亭的设计容量可以减小以节省建设费用。
第四要点，给公交汽车提供上下高速路的特殊通道与便捷的站点。走高速路的公交车不用象轿车那样排队上下高速路，使得乘坐公交车既经济，也不费时，因而能吸引大众乘坐，逐渐使公交车成为城市交通的主力军，进一步缓解路面的拥挤状况。
第五要点，在交通瓶颈上游地段设置多级红绿灯，在严重堵塞发生时启用，迫使车辆分区段排队前行，让某些特殊地段停停走走十几分钟乃至一个多小时的交通严重堵塞不再造成过度的燃油浪费、车辆与路面的损耗、以及司机与乘客的疲劳(Wear&Tear)。这些特殊地段包括但不限于以下几类狭窄的桥梁或涵洞，高速公路上面的收费站，高速公路末端与红绿灯控制的街道交接处，立交枢纽两个或多个车流的汇入与分出点，周末与节假日前后风景名胜区的进出道路，体育场馆重大赛事前后的周边街道或高速公路。
第六要点，对多车道高速路上因汇入与分出车流复杂而形成的“恶性”交通瓶颈实施“瓶颈替换疗法”在原来的瓶颈上游有意封堵最边上一条车道的一小段，以形成一个紊流不严重的“良性瓶颈”，原有的“恶性瓶颈”则由于上游新出现瓶颈的节流作用而不复存在，而有意设置的良性瓶颈其通流能力要高于原来的恶性瓶颈。


□图1，高速路下行口匝道边上的排亭。
□图2，高速路上行口匝道边上的排亭。
□图3，菱形立交路口的排亭、排桥和公交车专用通道。
□图4，苜蓿叶形立交桥路口的排亭。
□图5，带辅路(Frontage Road)的高速公路其出口附近的排亭。
□图6，带辅道(Service Road)的高速公路立交枢纽的排亭。
□图7，立交枢纽排亭的蓄流与排队时间关系图。
□图8，分区段排队的车流-时间关系图。
□图9，区段红绿灯控制流程图。
□图10，带辅道的立交枢纽的瓶颈替换。
□图11，不带辅道的苜蓿叶形立交枢纽的瓶颈替换。
□图12，菱形立交路口的绕行匝道和分区段排队。
□图13，带辅道的立交枢纽的冗余辅道式排道。
具体实施例方式
以下结合附图详细说明本发明的实施方案。各图中的车流方向都按照右侧行驶(如中国和美国的制式)绘制，但有关原理照样适用于左侧行驶的国家(如日本、英国)，只是在专利申请文件的翻译时要把有关“左”和“右”的描述互相替换。
图1为高速公路下行口匝道旁边设置的排亭。图中单向三车道的高速公路100(隔离带102对面的反方向车道略去未画)，三角形104表示此三车道的行车方向为自左向右(由西向东)，高速路上面的车辆略去不画。此高速公路有一个出口110，一大型车辆112刚刚驶离出口进入匝道，跟在它后面的是一小型车辆114。再往前，大型车辆将沿原有匝道120到道闸122前排队等候通行，而小型车辆经进车通道130到排亭140内排队。此例排亭不接纳大型车辆排队的主因是大型车辆拐弯半径大，很浪费排队空间；而原有匝道空置也不合理，用来给大型车辆排队正好。
图1当中的排亭有A、B、C、D、E、F共6个排队通道，简称“排道”(Q-lane)。每一个排道设一进道栏杆142和一出道栏杆144，而相邻排道之间有隔离墩146。隔离墩可以是高10厘米左右，半米多宽的水泥台子，车子不易跨越但车门可以自由打开。车内的司机与乘客能够走出来散步、聊天、买零食、去洗手间等等。
此例排亭内车辆的排队规则如下□当匝道上的车子无法及时在下游干道上疏散，而且拥堵状况势将由出口110逆向扩散(“回堵”)到高速公路100时，排亭即进入运行状态，大型车辆与特勤车辆除外的所有车辆分流到排亭内排队。
□从进车通道130来的车辆必须进入到某一排道内排队之后才能到出车通道150继续前行。每一个排道内的车辆都是单向通行的，□在任一特定时刻至多只有一条进道栏杆处在开启状态，进入排亭的车子顺次驶入此排道排队。最早进入此排道的车子来到关闭的出道栏杆之前停下，熄火等候。其后驶入的车子在排道内首尾相接顺次停下，相互之间保留尽可能小的距离。到位了的车子都熄火等候。此条排道排满了车的时候，进道栏杆自动关闭，而下一条空置的排道自动开启接纳车辆。
□如果所有排道都没有空位，则所有进道栏杆都关闭，进入排亭的车子须等到有排道空出之后才能进去排队。
□当匝道下游160有足够的空间能容纳一条排道内的所有车子时，排队时间最长的排道其出道栏杆自动开启，于是排道内的车辆相继点火经出车通道150前行。此一排道内的车子全数排空之后，出道栏杆自动关闭，此一排道进入空置待用状态。
□匝道120的路肩留有足够宽度供特勤车辆通行，特勤车于是可以绕过排队的大型车辆穿越道闸122。
□至于匝道120上在道闸122后面排队的大型车辆，它们的放行与排亭内一条条排道的排空交替进行。比如说，每当匝道下游160处积存的车辆由“饱和”(刚刚纳入一条排道的所有车辆)减少到“半饱和”(此前纳入的那一批车子已经走掉一半)状态时，道闸122放行一辆大型车。
□如此进道-熄火-排队-点火-出道，滚动发展，来车多的时候排亭内滞留车辆增多，相应的排队时间延长；来车数量少于出车数量时，排亭内的车子渐渐减少，新来的车辆排队时间缩短。待高峰期过去后匝道下游160畅通无阻，排亭内滞留车辆持续减少，到一定程度时排亭可以关闭不用，所有从高速公路出口110下来的车子都经原有匝道120前行。
图中D排道的进道栏杆开启，有几辆车子已经熄火停候在出道栏杆前，后续到来的车子正在使这一排道内的车队不断延长。而在此同时，A排道内的车子正在排空，有的车子已经到达下游匝道160处，有的将要通过出车通道150，还有的刚刚启动。
有必要补充说明的是，大型车辆在匝道120段的排队空间有限，为避免车队过长以至于堵塞排亭的进车通道130，要么得出台政策限制高峰期间大型车辆在此一出口下高速公路，要么在道闸122处设收费站，在收费的前提下加快放行大型车辆。
还有一点，排亭的空间总是有限的，当出口110持续大量来车而下游匝道160长时间通行不畅时，排亭将爆满而失去接纳车辆排队或泊车的能力。宜在上游高速公路离出口110适当距离的显著位置设立告示牌，显示前方出口处排亭当前的空余泊车空间及排亭内车辆预计的排队时间，没有泊车空间或过长的排队时间会促使一些本来要在此出口下行的车辆延迟到下一个出口下高速公路。
图2为高速公路上行匝道旁边设置排亭的情形。此排亭的运作与前例图1下行匝道边的排亭非常相似，以下的描述侧重图2与图1的不同之处。
从排亭200出来的中小型车辆和经过道闸210的大型车辆在上行匝道汇合之后，进一步受到节流道闸220的调控，使汇入高速公路主路的车辆数量和时间间隔呈优化状态。节流道闸220常采用红绿灯的形式，比如每4秒钟一个红绿灯周期，2秒红灯，2秒绿灯，每一次绿灯放行一辆车，也可以采用双车道交替放行车辆。
在通向各上行口的干道边上，将设立告示牌预告上行口排亭内的空余泊位与大致的排队时间，以便于各车辆选择决定在此处上高速路还是走干道。各上行口节流道闸之间最好是协调行动使各上行口的排队时间大致相同，免得车辆绕远去排队时间短的上行口。
图2中的上行口排亭内还安排了一条出租车(Taxi)专用的排队通道--F排道，空载的出租车在此熄火等候乘客。出租车排队宜逐一放行，至于相对其它车辆的优先级别要视各城市的政策而定，可以有客即放行，或者与其它车流交替放行。图中的出租车队230之中有一辆已经出了排亭到匝道上与其它大中小型车辆一起准备过道闸220，其它的一些出租车还在F排道内熄火等候。鉴于出租车排队一次只放行一辆，排在后面的车子如果点火一次只前进一个车位，就显得很不经济，对排亭内空气也是一种污染。故此本发明设计了一种专用的坡道240供排队的出租车使用。进排道的一面短坡比较陡，出租车依靠动力上坡，过了坡顶是一个较长的缓下坡，熄火了的车子在此可以依靠自身重力空挡滑行。有了这么一个坡道，出租车无论排队待客时间长短，都只在最后将要驶出F排道前点火。
对于在街上已经搭载乘客而需要上高速公路的出租车来说，进入上行口排亭后视乘客要求可以在以下几种排队方案中择一使用。第一种情况是普通中小型车辆的排队时间比出租车的排队时间还短，已载客的出租车可以到F以外的其它排道排队。第二种情况是出租车专用的F排道比较快，已载客的出租车到F排道的尾部排队。第三种情况是，乘客急于出行，而F排道的队首出租车还在待客，这种情况下乘客可以与当前为其服务的出租车结账，转而换乘F排道队首的出租车以争取时间。而刚刚放下乘客的那辆出租车则到F排道的尾部排队。
前文在解释图1时没有提到出租车的排队问题，很显然，这种出租车专用坡道放到下行口排亭内也是同样适用的。机场的出租车排队，以及繁忙的餐馆外卖窗口(Drive-Through)的车辆排队也可以采用这种双面坡道来鼓励人们熄火等候。
理论上说，如果高速公路上下口匝道边上的排亭有足够的容量，而且上行口道闸220的控制算法准确无误，高速公路上面就不会再出现重复性堵车。交通事故造成的偶发性堵车的几率也将减少，因为在交通流动平稳而畅通的条件下，交通事故的发生率明显下降。果真有交通事故发生，出事地点上游的上行口节流道闸也能够相应少放行一些车辆上高速路，把事故造成的堵车规模压缩到最低程度。
排亭的容量究竟多大合适呢？如果高速路某一个下行口紧挨着的上游地段在设置排亭之前经常出现500米长首尾相接(Bumper-to-Bumper)的堵塞，那么该出口处的排亭中所有排道长度的总和达到500米就能够把这一条阻碍交通的“长龙”吸纳进去。以排道宽度3米(含隔离墩)估算，排道需要实用面积1500平方米。如果排亭楼上供泊车用，排道全部设在一楼，那么加上额外三分之一的通道、楼梯、墙体面积，排亭的占地面积需2000平方米--可以是一块80米长，25米宽的长方形。留出拐弯空间之后，每条排道长72米，一次可以供大约12辆车子排队。
排亭的设置能有效消除高速公路上因为下行口不畅与上行口来车过量所引起的交通堵塞，同时也避免上行口节流造成的干道堵塞。但是，只有当排亭内的排队时间不太长，相应地排亭的设计容量不需要太大，建设费用不是太昂贵，排亭才是经济实用的交通设施。
为此，本发明将进一步介绍一些方案与设施，来提高原有交通瓶颈的通流能力，相应地提高排亭的排空流量以压缩峰值排队时间和排亭设计容量。这些瓶颈出现在高速公路出入口与干道之间(见图3、图4)、及出入口与辅路之间(见图5)、以及立交枢纽车流汇合处(见图6)。
以下结合图3叙述本发明解决菱形立交路口交通堵塞问题的优化方案。
城近郊的高速公路与干道的连接最常见的是菱形立交路口，无论高速路在立交桥上还是桥下，干道与上下行匝道所形成的两个准十字路口通常为红绿灯路口，分别位于高速公路两侧。干道两个方向与高速公路两个下行匝道、两个上行匝道的车辆在这两个路口分时通行。占地少是菱形立交路口的一个主要优点，然而也正因为占地少，两个红绿灯路口之间的距离很近，四个不同方向大容量的左拐弯车辆容易在此造成堵塞。
图3是排亭与过街桥在菱形立交路口的优化配置。其中的过街桥由于与排亭紧密结合实现疏导交通的目的，以下将简称其为“排桥”(Q-bridge)。图中只画出了高速公路一侧的上下口、匝道、排亭和排桥，高速公路另一侧的配置与之完全交叉对称，故而略去不画。此排亭与排桥的组合体除了前述的消除高速公路堵塞的功用，还将最大限度地减少红绿灯路口的左拐弯车辆数量，从而提高干道在此路口的通行能力；另外还提供公交车特殊通道和中小型车辆泊车空间。
图3内的主要交通设施□东西走向的高速公路300，下行匝道302和上行匝道304。立交桥下南北方向的干道310，干道与上下行匝道交汇处的红绿灯路口312。以上交通设施为典型的菱形立交路口所固有。
□以下交通设施则为本发明所首先提出。
□下行口排亭320。下高速路后去干道南向的中小型车辆在一楼排队，下高速路后要去干道北向的中小型车辆在二楼排队，三楼及以上楼层为泊车楼层。
□跨越干道310与下行口排亭320和上行口排亭330相连接的双车道排桥340。排桥340的一个车道为自左向右的单行道342，另一个车道为双行道344。两个车道之间的隔离墩346为非永久性结构，在需要时可以拆除，让两个车道的通流能力得到更灵活的运用。
□上行口排亭330。北向干道内将上高速路东行的中小型车辆进一楼排队，南向干道内将上高速路东行的中小型车辆经排桥单行道342进二楼排队，三楼及以上楼层供泊车用。
□在下行口排亭背后的公交车专用通道350和公交车站352；设在上行口排亭背后的公交车专用通道360和公交车站362。
□另外还有自行车与行人地下通道370和372。非机动车和行人可以不与机动车交叉而直达高速公路300或者干道310的另一侧，也可以通达左右两个排亭后面的公交车站。由于机动车和行人进入地下，干道在高速公路附近得以每个方向都增加一条机动车道。本发明推荐使用自行车和行人地下通道(并非本发明所首创)，因为它们与排亭和排桥结合使用方能最大限度地提高菱形立交路口的通行能力。
图3内与排亭、排桥以及公交车专用通道相关的主要车流□从高速公路下行口出来的车流为A(各种车辆)；由干道南向在红绿灯路口312左拐弯，再经匝道304上高速路的车流为B1(大型车辆)；由干道南向进排亭320泊车楼层或过街到上行口排亭330二楼的为B2(中小型车辆和公交车)；由干道北向在路口312右拐弯经原有匝道上高速路的车流为C1(大型车辆)，在干道北向未到排桥之前即右拐弯的为车流C2(中小型车辆和公交车)。
□汇入高速公路上行口的车流为X(各种车辆)；过原有下行匝道右拐弯汇入干道南向的车流为Y1(大型车辆)，经过排亭和排桥汇入干道南向的车流为Y2(中小型车辆和公交车)；由原有下行匝道左拐弯汇入干道北向的车流为Z1(大型车辆)，经过排亭和排桥汇入干道北向的车流为Z2(中小型车辆和公交车)；□车流A分成三股，A1为大型车辆和特勤车辆经由原有下行匝道前进；A2为公交车辆，走专用通道350；A3为进入下行口排亭排队或泊车的中小型车辆。A1车流在过了道闸之后分成两股，右拐弯的为Y1，左拐弯的为Z1。车流A2的公交车可以在未到排桥时右拐弯汇入去干道南向的车流Y2，也可以过排桥后右拐弯汇入北向的Z2车流，还可以过排桥后左拐弯汇入再上高速路的车流X1。根据线路的排定公交车可以停靠公交车站352或362供乘客上下。车流A3进入下行口排亭之后，准备往南去的车子在一楼排队，放行后形成车流M1；要往北去的车子由斜坡322上二楼排队，放行后形成车流M2，过排桥后右拐弯汇入Z2；其它的车子要到三楼泊车，形成车流M3。
□B2车流爬坡到下行口排亭二楼高度后分成两股，一股M4上三楼泊车，另一股M5过排桥，其中的中小型车进入上行口排亭二楼，而公交车则进入专用通道360汇入车流X1，并可以在公交车站362上下乘客。
□下行口排亭320泊车楼层的车辆出行时形成两股车流，第一股M6下到一楼汇入往南的车流Y2；另一股M7过排桥进入上行口排亭330。
□进入上行口排亭330的车流分为两股，第一股M8在二楼排队后经斜下坡332出行，过上行口道闸最终汇入车流X；第二股车流M9可以上三楼或以上楼层泊车，也可以直接下一楼汇入车流M10准备上干道往北去。
□汇入M10车流的还包括从上行口排亭330的泊车楼层出行的车辆。另一些从排亭330的泊车楼层出行的车辆则希望走排桥的双行车道344到干道南向，这些车子形成车流M11的大部分。M11自右向左过排桥后与A2当中的部分公交车汇合形成车流M12。
□北向干道上右拐弯的车流C2，其中的公交车汇入X1车流并可在车站362上下乘客；其它车辆形成车流M13进入上行口排亭330一楼后有三种可能的续行选择。一是在一楼排队，放行后最终汇入上行口的车流X；二是上泊车楼层泊车；三是汇入车流M11…＞M12…＞Y2到干道南向去--从C2到Y2，实际上是干道上原本向北走的车辆借用排桥进行调头。
□南向的B2车流则可以经由M5…＞M9…＞M10…＞Z2调头往北走。
在非高峰时段，菱形立交路口的固有匝道和红绿灯路口就足以保证车流畅通，中小型车辆并没有必要进排亭排队或是过排桥以绕开左拐弯路口，然而因为排亭兼有泊车功能，新下高速路的一些车子要进排亭泊车，而一些原来泊放排亭内的车子要去干道或高速路，所以上行口排亭与下行口排亭依然对A3、B2和C2车流开放。非高峰时段车流稀疏，车子在排道上不再需要熄火排队，只需要依次通过一条敞开的排道前进。
图3中相交叉、汇合的车流优先权控制原则□Y1、Z1、B1和C1等四股车流受原有的路口312红绿灯控制。但由于大型车辆只占总车流量的很小比例，该路口大部分的通行时间可以分配给干道南北方向直行的车辆，交通“瓶颈”不再。
□M5与M7都在排桥的单行车道342上面通行，由于M5直接来自干道，缓冲余量很小，而M7是从泊车楼层下来，后面排队长一点不要紧，所以将在交汇处M7一侧设立“让行”标记。
□M2、M11和A2部分车辆一起分享排桥的双行车道344。公交车A2优先，也就是说，一旦通道350内的地感线圈检测到有公交车停留在道闸354跟前，而M2和M11的车流又不是正在排空，那么控制系统就打开道闸354将公交车放行。如果M2或M11的车流正在排空，道闸354则在M2或M11排空完成后马上放行公交车。车流M2与M11优先权相同，要看两者在各自道闸前排队时间长短决定排空次序。另外M2的排空还要兼顾优先级别等同的车流M10的排空，因为它们一起汇入Z2车流。
□M1、M6和M12一起汇入Y2，它们三个的优先级别相同，基本上是轮流排空。
□车流C2内的车辆遇到从道闸356或364出来的公交车要让行，为的是确保排桥畅通。道闸356、364和366只对公交车开放，有关感应元件可以根据公交车与中小型车辆的底盘大小、车辆高度等参数的区别来控制道闸的开关，也可以在公交车内装置遥控器来开启道闸。
□Y2和Z2两股车流在分别汇入干道南北方向车道时，要向街上的车辆让行，但实际上干道上游来的行驶于最靠边那个车道上的车子很少。对于南向Y2来说，上游的Y1车流应该早已汇入中间车道，B2则全数进了排亭或过了排桥。而对于北向的Z2来说，只有部分C1车流内的车辆可能出现在边道上。所以说，Y2和Z2车流应该是较为畅通的。
排亭、排桥和公交车专用通道将给人们出行带来很多前所未有的便利条件，现在举两个例子以辅助说明。
某先生甲，家住图3中菱形立交路口不远，他的车子晚上就泊在下行口排亭320的楼上，假定高速路300是一个全长40千米的环形，而他上班要在此高速路上面开车20千米(刚好是环路的半圈)后再转干道。早上他带着早饭步行到排亭内，启动车子汇入M7车流，过排桥后随M8车流进上行口排亭330二楼的排道熄火排队。此时上高速路的排队时间是10分钟，甲先生坐在车内一边听收音机一边吃早饭。早饭吃完，10分钟也到了，他于是点火上路。路上平均时速80千米，20千米的路程只用了15分钟。此处下行口排亭的排队时间也是10分钟，甲先生在排亭内闭目养神，稍稍思考当天的工作。出了排亭，甲先生驱车直达工作单位自备停车场。当天下班时，甲先生走环路的另外一半(也就是与早上行车方向相同)的20千米，上行口排队用了15分钟，正好小憩一会消除一天工作的疲劳。高速路上车辆较多，平均时速60千米，他用了20分钟回到早上出发的下行口排亭320。免排队汇入M3车流上楼泊车，然后步行回家。对于甲先生来说，早上从进排亭，走高速到出排亭，用时10+15+10＝35分钟。傍晚则是15+20＝35分钟。如果没有本发明带来的便利，20千米的路程在上下班高峰期停停走走1小时是很平常的。而今有排亭消除了高速公路的堵塞，不仅把花费在高速路和上下口的通勤时间由早晚合计120分钟下降到70分钟，真正用在高速路上的开车时间更是只有35分钟，而用于熄火排队的另外35分钟正好利用来吃早餐和休息。如果甲先生有朋友要搭他的车上下班，排亭内、熄火排队期间正是理想的场所和时间。
本发明带给甲先生的是通勤时间(120-70)/120＝42％的节省，身心的轻松，以及车耗、油耗与排污的大幅度下降。
某女士乙，工作日早上从图3的高速路300随车流A下来。这是一个繁忙的出口，如果开车出排亭，排队时间是20分钟。而她的工作单位从这个路口往南骑自行车只要10分钟可到，再说单位里也没有自备停车场，单位附近停车场难找而且收费高。她于是在排亭320的地下自行车寄存处隔夜停放自行车一辆，工作日早上她进排亭后免排队汇入M3车流上楼泊车，然后骑自行车去单位上班。下班后她把自行车过夜寄存，上到泊车楼层启动车子汇入M7车流，过排桥后随M9下楼，汇入M10车流，一两分钟之后道闸开放随Z2车流往北。她的车子留在最右车道上，过了红绿灯路口312穿过立交桥下。立交桥的那一边也有一个红绿灯路口，两座排亭和一座排桥，图3中没有画出，乙女士要去高速路往西方向(左手边)，往下的路程相当于图中B2…＞M5…＞M8的180度旋转。虽然这个路口她走的方向傍晚时分也很繁忙，但由于上行口的排队时间是全环线统一筹划的，繁忙的上行口车辆放行也相应频繁，因此上行排队时间15分钟，比早上的下行口排队20分钟为短。
对于乙女士来说，以前高速路上堵车的煎熬自不必说，下了高速路到单位这一段堵车也常见，单位附近停车又难。即便在高速路出口附近往南的干道边上有停车场，如果她把汽车停在那里然后骑车到班上，早上走起来还算顺畅，傍晚就不容易了她取了车要费很大周折才能调头开到干道北向；然后红绿灯路口312是个瓶颈要费不少时间才能通过；穿过立交桥后还有一个与312一样的瓶颈路口！以上甲先生和乙女士籍本发明之便节省通勤时间的例子，是基于使用这条高速路的车子在本发明施行之后没有增多这样一个假设的。然而新建的交通设施通常会诱发(Induce)新的交通量，会部分甚至全部抵消预计的交通改善。
本发明提供的交通设施究竟能否让其带来的交通改善持久有效呢？回答是肯定的。第一条理由是，高速路上下口附近的排亭、排桥与地下通道的建设，比与高速路相交接的主干道路的长距离拓宽的周期短、费用低，在这些原本饱和的主干道路的通行能力限制下，原先在其它道路上通行的车辆并无法大规模地转移来利用交通得到改善了的高速路。
第二条理由是，只要在建设排亭时留有余量，车辆数量某种程度的增加并不会马上造成高速路与上下口附近的堵塞，只会使排亭内车辆排队的时间逐步加长。而在排亭内熄火等候所消逝的时间是永远不能与在高速路上停停走走所耗费的时间相提并论的。
第三条理由，本发明还提供了公交车专用通道，使公交车优先于其它车辆上下高速路，其结果是，虽然比以前多的人会来利用这条高速路，然而车辆总数的增加并不显著，因为自己驾车与乘坐公交车的比较效益向后者倾斜。还有是搭车者的增多也对于减少上路车辆数量有帮助。
以图3中的三车道半边高速路为例，饱和畅通时截面车流量大约每分钟100辆车。假如这100辆车当中没有公交车，则平均一辆车载客很难超过1.5人，客流总数少于每分钟150人。然而因为有了本发明提供的公交车专用车道，高速路上每分钟过一辆公交车是可以做到的。班次多而快捷的公交车必能吸引大量乘客，以平均每辆公交车上60个乘客计算，高速路此一方向的饱和客流数量提高到了每分钟210人，是一个40％的增量！在本发明的促进下，公交车究竟能快捷到什么程度呢？假设在一段20千米长的高速路上有10个菱形立交路口，每个口设一个停靠站。再假定乘客在第一个路口等车3分钟之后上车，公交车在高速路上平均时速60千米，而通过每一个菱形立交路口的专用通道、道闸用时1.5分钟，上下客半分钟，那么乘客从等车、上高速路、下高速路、停站、再上高速路，……，走过20千米到达第10个站需要的时间是3+20+9×(1.5+0.5)＝41分钟对比前文甲先生开车走20千米高速路的例子，他的用时(包括在排亭内熄火排队)也要35分钟！这样的公交车当然能吸引大量乘客。
以下就公交车利用本发明提供的专用通道和站台的运行状况作进一步的描述。
要使公交车在高速路上的截面流量达到每分钟一辆，相当于有五条各自间隔5分钟发车一辆的公交线路在此经过。如果图3中的菱形立交路口是所有公交车都停靠的“大站”，有5条线路的公交车从下行口分离出来形成A2车流，同时又有5条线路的公交车形成车流X1汇入上行口，考虑其中有几条线路在此上下口实行干道-高速路联运，那么经过这个菱形立交路口上下高速路的公交线路很可能有如下7条第一条，下高速路在车站352上下客，然后汇入Y2车流去干道南向；第二条，下高速路在车站352上下客，然后过排桥汇入Z2车流去干道北向；第三、四条，下高速路在车站352上下客，然后过排桥汇入X1车流再上高速路；第五条，下高速路路径直过排桥，在车站362上下客，汇入X1车流再上高速路；第六条，来自干道南向的B2车流，过桥在362上下客，再汇入X1车流上高速路；第七条，来自干道北向的C2车流，在车站362上下客，也汇入X1车流上高速路；
这样，平均每5分钟之内公交车站352接待4趟公交车上下客；排桥单行道一侧342通行一辆公交车；排桥双行道一侧344自左向右通行4辆公交车；公交车站362接待3趟公交车上下客；要达到这样的通行能力，公交车站352和362的站台面积要足够供二到三辆公交车同时上下客；站台设置宜采用“港湾式”，让后面上来的公交车可以超越正在上下客的车辆；而前文已经说明的公交车在双行道一侧344过排桥享有优先权也是非常必要的。
苜蓿叶形立交道口也常见于高速公路与干道交汇处。有四个“子叶”的正苜蓿叶形立交结构其干道部分由于不设红绿灯而流通能力高于菱形立交道口中同等车道数目的干道。然而，如果干道下游的红绿灯路口通行能力不够，照样会造成上下口匝道的堵塞并蔓延到高速路上。另外，从干道沿内匝道上行的车辆与从高速路经内匝道下行的车辆在高速路边道上有一个局促的“交织(Weaving)”区段，当两股车流都是高密度的情况下会造成高速路与干道的同时拥堵。对于只有两个或三个“子叶”的苜蓿叶形立交结构，必定得采用红绿灯路口来规范繁忙的左拐弯车流，出现堵塞的可能性与菱形立交路口相似。
图4是本发明解决苜蓿叶形立交路口堵塞问题的一种方案。
图中只画出了正苜蓿叶形立交结构的一个“子叶”，针对苜蓿叶形立交结构其它变种的解决方案不难由此衍生。
图4中的下行口排亭400设置在内匝道的圆圈中间，恰好利用了这块空地。上行口排亭410设置在高速路边，因为通常来说干道边上与排亭400相邻的地段要留作商用。这两个排亭同样兼有泊车的功能，但泊车车位用不了太多。这是因为泊在下行口排亭400中的车辆出行时只能去干道往北方向，而泊在上行口排亭410中的车辆出行时只能上高速路，两个排亭都不如菱形立交路口那种有排桥相连的排亭适合泊车。
从高速路下来的车流420减速以后先后分成4股第一股为公交车，向左分流后停靠站台430；第二股为中小型车辆，进右手边排亭400泊车或熄火排队；第三股又是公交车，沿叉道右行停靠站台440；最后第四股为大型车辆，到道闸450前头停车排队。从排亭400出行的车辆、公交车和大型车辆在道闸450处分时放行，然后合成一股汇入到干道往北方向。
从干道北向到高速路往东方向去的车流，进入上行匝道之后先后分成3股第一股为中小型车辆，进右手边排亭410泊车或熄火排队；第二股是公交车，沿叉道右行停靠站台460；第三股为大型车辆，到道闸470前头停车排队。从排亭410出行的车辆、两股公交车(分别经停站台430或460)和大型车辆在道闸470处分时放行，然后提速汇入高速路。
除了菱形和苜蓿叶形两种常见的立交路口，有些高速公路的上下口连接的不是与高速路交错的干道，而是与高速路平行的辅路(Frontage-Road)。对于这种下行口来说，如果辅路下游不远处是一个允许左右拐弯和直行的红绿灯路口，那么高速路下来的车辆与原本在辅路上的车辆交错并道就很局促而容易造成拥堵。图5是本发明针对这一类下行口设计的纾解交通方案，而上行口的排亭设置与此很类似，没有必要再画图说明。
图5中高速公路500，下行口510，辅路520和路边店铺530存在于本发明之前。跨过辅路的桥梁540，公交车站550，排亭555，排亭外侧的公交车专用通道560，红绿灯路口570，和车辆泊车通道580为本发明所设置。
大型车辆依然从下行口匝道直接汇入辅路。公交车在所有时间都走桥梁540到站台550停站，因为这里便于行人出入，公交车停站时也不妨碍主路与辅路的交通。在交通繁忙时段，中小型车辆不直接经原有匝道进入辅路，而是走桥梁540到排亭555内排队或泊车--保证匝道上的车辆不会回堵到高速路主路上去。排亭同时给辅路上的车辆提供泊车之便。新设置的红绿灯路口570使辅路上向前的车辆与排亭内出行的车辆分时段有秩序地交汇。
图5中的排亭设置于原有的路边店铺的后面，这样的安排使得建设排亭的征地费用大为降低。需要特别指出的是，图3中的街边排亭同样可以后撤到离街面较远的地方，只要把排桥的引桥延长便能使排亭与排桥的组合实现原有的功能。
高速路与高速路之间的立交枢纽因车流分合造成的堵塞，照样可以用增设排亭的办法加以缓解。图4中假如把立交桥下的干道换成高速公路，那么这个苜蓿叶形立交路口就变成了一个典型的立交枢纽，而排亭400、410的原理和结构依然适用，只是立交枢纽更大的车流量与更高的经行车速决定了排亭的容量和匝道的长度都要相应有所增加。当然了，夹在两条高速路与内匝道之间的排亭400容量难以随意扩大，所以图4的方案有较大的局限性。
对于严重堵塞的苜蓿叶形立交枢纽，更通行的工程治理方案是在主路边上增设一到二车道的辅道(Service-Road)，让车辆的汇入和分出主要在辅道与匝道之间完成，得以将车辆交汇对主路车流的干扰减少到最小限度。然而带辅道的立交枢纽并不能彻底消除交通堵塞，排亭依然有用武之地。
图6是排亭在一个带辅道的立交枢纽中的应用例子。
图6中南北方向的高速公路600上面跨接一条东西方向的高速公路610。高速公路600南向3车道主路的边上有一条双车道的辅道620，其上面连接着4条匝道622、624、626和628。如果没有辅道620，那么由匝道624汇入的车流与要去匝道628的车流必须在桥下不长的一块区域内交汇，势必严重影响主路600南向车流的畅通，很可能在桥北上游形成交通堵塞。现在有了辅道620，这个交通瓶颈不再存在，但辅道上的车流630在汇入主路时形成了一个新的紊流区640，有可能在主路和辅道上都造成堵塞。如果说600南向是进城方向，那么在早晨的上班高峰期，双车道车流630就很可能超过主路600的吸纳(Absorbing)能力而造成主路和辅道双堵。
针对这个情况，本发明推荐在辅道620的外侧设置两个排亭650和660，分别供辅道的两个车道内的车辆排队后再汇入主路。两个排亭互不相通，也就是说，进出排亭650的车流652和654与进出排亭660的车流662和664之间没有交汇。为了更好地利用排亭空间和体现公平排队的原则，辅道620上游的适当位置将设置电子指示牌显示两个排亭的当前排队时间，让各车辆提前决定走辅道的内侧车道或外侧车道以进入相应的排亭排队。
出了排亭的车子在道闸670和672后面停留，按照“上行口匝道节流”的模式放行。两个道闸的红绿灯通常交替放行车辆，图中670道闸红灯，而672道闸绿灯放行一辆车子。待这辆车子离开后，672道闸绿灯切换到红灯，随即670道闸红灯切换到绿灯放行一辆车子。此例中的两个排亭依然只供中小型车辆排队用，一旦排亭启用，原来的双车道辅道接近与主路交汇点的一段将用来供大型车辆排队用。道闸680只对大型车辆开启，任由来车自行进入队伍较短的车道排队。放行大型车辆的道闸682或684与控制中小型车辆的道闸670和672是统一管理的，通常情况下是中小型车辆放行频度远高于大型车辆放行频度，但在大型车辆排队区几乎爆满时，其相应的放行频度可以自动增加。
以下结合图7来定量分析图6中的辅道节流对早晨交通高峰的“削峰”(Peak-Clipping)作用以及车辆排队时间与排亭的设计容量之间的关系。
图7中排亭的出口流量用粗实线表示，在排亭启用的时间段内它是一个恒定值，而在排亭关闭期间出口流量当然是零。从排亭出来的车辆在670、672两个道闸的红绿灯前交替放行，每次一辆。以常规的4.3秒钟一个红绿灯周期计算，两个道闸的每分钟总和车流量等于2×60/4.3＝27.9，考虑有个别红灯周期要延长以允许道闸682、684放行起动缓慢的大型车辆，两个排亭的出口流量之和将以27辆/分钟(或vpm，vehicles-per-minute)计算。虽然有两个排亭，但由于两者的排队时间大体相等，以下将它们看作一个整体分析。
图7中辅道的来车流量以一条多段折线表示，有关数据基于如下合理假设7:30，辅道来车流量上升到27vpm，排亭开始启用。辅道来车流量于7:45达到高峰值35vpm并在这一水平持续到8:15。此后辅道来车减少，至8:30回落到27vpm。以后一小时内辅道来车流量持续下降，至9:30降至15vpm。
根据辅道来车与排亭出口流量的数据，可知7:30至8:30的一小时内，排亭内滞留车辆逐渐增多，8:30排亭内滞留车辆数目达到高峰值，由图7中的“净滞留区”梯形面积算出(30+60)×(35-27)/2＝360辆相应的在8:30这一时刻进入排亭的车辆排队时间最长，按照27vpm的排空速度，要排队360/27＝13.3分钟。
过了8:30，排亭的出口流量高于入口流量，滞留车子逐渐减少，到9:30E好全部排空，因为图7中的“净排空区”三角形面积也是60×(27-15)/2＝360辆由此得出排亭内的排队时间是一条倒V形折线，起点7:30和终点9:30的排队时间为零，折线中心8:30的排队时间为13.3分钟，平均排队时间6.7分钟。
要容纳360辆车子排队，按照每辆车子占地3米宽×6米长计算，加上25％的辅助用地，两个排亭的总和面积为360×3×6×1.25＝8100平方米，相当于两个90米×45米的长方形场地。可以采用84米长的排道，一次排空大约为14辆车。
图6中两个排亭并列设置于辅道边上，但在场地难得时这两个排亭也可以建造成一个两层楼。
排亭的启用究竟达到了多大的削峰作用呢？7:30至8:30的一小时内，辅道来车的平均流量为27+360/60＝33vpm，而排亭的出口流量恒定在27vpm，所以削峰幅度为(33-27)/33×100％＝18.2％众所周知，高速公路上下班高峰期常规的瓶颈地段在星期五出现堵塞的几率要低得多，而星期五比星期二、三、四的高峰车流量恐怕只不过减少了10％左右。所以本例排亭的18.2％的削峰能力是非常显著的。如果主路上游所有的上行口匝道能够实现相近程度的节流，那么图6中原有的瓶颈640必能畅通无阻。如果主路上游不配备上行口节流，本发明在稍后还将介绍其它方案来缓解此一立交枢纽的交通堵塞。
排亭和排桥的设置的确能够缓解匝道、辅道和其上游高速路、干道或辅路的交通堵塞，但还是有许多别种地段的交通堵塞不适合用设置排亭的手段来解决。这些特殊地段包括狭窄的桥梁或涵洞，高速公路上面的收费站，高速公路末端与红绿灯控制的街道交接处，周末与节假日前后风景名胜区的进出道路，还有是体育场馆重大赛事前后的周边街道或高速公路。这些地段的交通堵塞有时还很严重，停停走走十几分钟乃至一个多小时都有可能。
这些交通堵塞或者没有经济可行的方案来消除，或者是要化好多年的时间来达成共识、动员搬迁和筹措资金以启动一个浩大工程而彻底消除交通瓶颈。但如果能有某种手段能够在采取最终解决方案之前就能减少堵车所造成的燃油浪费与有害尾气的排放、减少车辆与路面的损耗、以及减轻司机与乘客的疲劳(Wear&Tear)，那么交通堵塞的危害就消除了一大部分。
为此，本发明提出在瓶颈上游道路内设置多级自动启用/休眠的红绿灯道闸，在交通堵塞发生时让车辆分区段排队通行，把一步一挪的艰难堵车，变换成为停车数分钟、移动数分钟，张弛有度的“轻松”堵车。
以下结合图8阐述这一套交通信号控制系统的运作。
图8中X点是一个严重瓶颈，上游分区段设置了A、B、C、D、E、F、G、H、I等多个红绿灯道闸，暂时假定从X到I整个路段没有侧向车流汇入(下文将说明有侧向车流汇入时的操作变更)。各区段红绿灯在没有交通堵塞时处于休眠状态，即红绿灯都不亮。当交通堵塞出现并且向上游蔓延时，各区段的红灯相继投入使用，将堵车长龙截成数断。紧邻瓶颈的那一区段内(X-A)的车子按原来的节拍挪动，图中以较粗的虚线800表示车辆以均匀流量连续通过瓶颈X；A道闸的红灯在下游紧邻区段内的车子将要排空时提前切换为绿灯，使A-B区段的第一辆车到达瓶颈点X时正好不用等候；B以及上游的所有道闸的红灯在下游紧邻区段内的车子全部排空的同时切换为绿灯；任一道闸一旦绿灯亮，直到其上游相应的那个区段内的车辆全部放空之后再切换回红灯；伴随各区段的红灯有电子倒计时显示，以便司机决定是熄火等候还是热车空转。图中用较粗的线段810代表各道闸的绿灯时段，而同一个道闸的两个绿灯时段之间的空白表示该道闸的红灯时段。
为叙述原理的方便，以单车道为例，且每一个区段的额定排队容量是100辆。相应地瓶颈X到道闸A的那一区段暂定为800米长(车辆之间的距离与车辆前行速度相关，但肯定比熄火排队时的车距为大)，而其它区段为600米(按照平均车长5米，加1米空档)。图8中的瓶颈放行一辆车用时3秒(即5分钟排空100辆车子)，而上游平均间隔1.8秒钟来车一辆，用180秒(3分钟)可以排满一个蓄积100辆车的区段。于是交通堵塞发生，伴随时间的推移堵车队列的“尾巴”向上游延伸，图中以点划线820标示。
图8中，计时开始40秒的时候，X-A区段排满100辆车，A道闸红灯自动亮起，0号车子随后在A道闸的红灯后面停下，图中以较细的虚线830表示车辆停顿待行。在5分0秒时0号车遇绿灯前行，此时前方有将近800米的空旷道路，0号车子平稳加速，行驶40秒后穿过道卡X(平均时速为72千米)。图中以较细的实线840表示车辆随时间的推移而向前移动。--此时刻为5分40秒。
A道闸亮起的绿灯使A-B区段内的车子按先后顺序大致隔1秒钟起动一辆，同在A-B区段但排在队尾的第99号车(图中没有画出)于是在滞后100秒钟之后才起动前行，此时前方有几十辆车子鱼贯而行，行车速度较缓慢，第99号车子在行驶50秒钟走过600米(平均时速43.2千米)后穿过A道闸来到X-A区段队尾。A道闸的红灯随即亮起。正是基于这个计算模型，图8中所有道闸的绿灯时段都是150秒(二分半钟)，红灯也是150秒。而且当某个道闸的绿灯熄灭的同时，其紧邻上游区段的绿灯刚好亮起，于是一个以2.5分钟为间隔的“绿灯波浪”(Rolling-Green-Lights)从A道闸开始向上游道闸一路扩散。
第200号车子于6分40秒在C道闸刚亮起的红灯后面停下，在10分0秒遇绿灯前行，此时前方有600米的空旷道路，行驶30秒后在B道闸的红灯后面停下。2分钟之后(此时刻为12分半)，B道闸红灯变绿灯，第200号车子用30秒时间到达A道闸的红灯后面停下。又过了2分钟，A道闸绿灯亮，第200号车子行驶40秒后穿过道卡X。--此时刻为15分40秒。
第299号车子于9分40秒在队尾停下，C道闸起始于10分0秒的绿灯周期经过100秒钟后于11分40秒轮到第299号车子启动前行，与前述第99号车相似，第299号车子行驶50秒后穿过C道闸在B-C区段队尾停下。此时刻为12分半，B道闸刚刚开始下一个绿灯周期，又是100秒之后才轮到第299号车子前行，用了50秒该车子穿过B道闸在区段A-B队尾停下。又等待了100秒，第299号车子继续前进，50秒之后穿过A道闸来到X-A区段队尾，此时刻为17分半。在299号车从A-B区段末尾移动到X-A区段末尾的150秒钟内，第200号车子于第40秒到达瓶颈X，此后平均每3秒钟通行一辆车，所以当299号车来到X-A区段队尾时，原先同一区段的100辆车子当中已经有(150-40)/3＝36.7辆车子通过瓶颈X。
第299号车子前方的800米路内，尚有63.3辆车子要过瓶颈X，排在区段队尾的第299号车子用时63.3×3＝190秒，即3分10秒才经过道卡X。--此时刻为20分40秒。在X-A区段，第299号车子的平均时速比经过C-B和B-A区段时更慢，为(800米/190秒)×3600秒＝15.2千米。
总结以上0、200和299号车子经过各道闸和道卡的停车、行驶规律，可以作出以下推断□车子在队尾停下后，等待多久才能继续前行，要视前方道闸的“绿灯波浪”的状态而定。这个时间对于0、200、299三辆车来说分别是4分20秒、3分20秒和2分钟。
□同一辆车子在“绿灯波浪”推动下“升格”(穿过整整一个排队区段)时，停车与行驶时间分配是恒定的，但对于区段内不同位置的车辆来说，这个行与停的时间分配是不相同的。对于区段领头的第200号车子，只要30秒就可穿越一个区段，然后等待2分钟进行下一次穿越；而区段末尾的第299号车子，行车50秒，然后是停车100秒。处于区段中间的其它车子，行车时间介于30秒与50秒之间，停车时间介于120秒与100秒之间。
□车子从道闸A到道卡X之间的行车时间，从40秒(如区段起首第0、200号车)到3分10秒(如区段末尾的第299号车)不等。
□前文暂定X-A区段的长度为800米，为的是在A道闸启用前于X-A区段形成一个100辆车的堵塞，以附和X瓶颈5分钟排空一次的假设。然而当299号车跨越A道闸进入X-A区段时，前方只有63.3辆车等待过瓶颈X，所以说在“分区段排队”进入稳态运行时，X-A区段只需要63.3×9＝570米(按照X-A段车辆的平均速度，每辆车平均占据9米空间较合理)，即使留下余量，600米长也足够了。而初始阶段X-A区段内究竟是63辆车还是100辆车，改变的只是A道闸第一次绿灯亮起的时刻，并不影响以后各道闸的红绿灯节拍。
可以看出，车辆在各停车待行的区段之间“升格”时，停车时间皆长于行车时间。有部分车子会选择在停车期间熄火，当然节省了燃油和减少了排污；即使那些热车空转的车子，也比没有采用分区段排队之前一步一挪地加速、刹车、再加速减少了油耗与排污。分区段排队之后乘车的舒适程度大有提高，交通事故发生的几率也大幅度下降。
至于在绿灯波浪扩散过程中动态出现的“空-满”交替的排队区段，会不会使堵车队列变得比采用分区段排队办法之前更长呢？回答是，的确如此，但问题不严重。这是因为车辆在停车排队期间相互间只需要很小的距离，于相当程度上抵消了空置区段对队列长度的影响。
以图8中15分40秒这一时刻为例，第200号车子刚好到达瓶颈X点，而第500号车子刚刚来到队尾F道闸的红灯后面。两者之间的300辆车子于是占据着X-A-B-C-D-E-F共6个区段，队列总长6×600＝3600米。如果没有采用分区段排队，那么这300辆车子占据的路面空间(每车9米)将是300×9＝2700米。所以分区段排队使堵车队伍延长了(3600-2700)/2700×100％＝33％鉴于“分区段排队”的低成本和高效用，这个代价是值得付出的。
图9是道路内各排队区段的红绿灯控制流程图，本身已经详尽明了，不再赘述。
上文在解释分区段排队的方案时暂时假设X-I整个路段内没有侧向车流汇入，实际应用中这个假设往往不成立。比如说，高速公路上几千米长的堵车地段就可能涵盖一个或几个上行口。在这种情况下，有关上行口必须实施与主路分区段排队相协调的节流措施，根据区段红绿灯的切换节拍，间歇性地从上行口放行一批批车辆进主路排队。
以D-E区段有一个车流汇入点为例，每当D-E区段的车辆全部排空而道闸D的绿灯变红灯之时，不要马上将E道闸的红灯切换到绿灯，而是将上行口节流道闸的红灯切换到绿灯，放行一批车辆到D-E区段内排队。待到上行口节流道闸回到红灯状态，再用绿灯放行E-F区段的车辆“升格”。这一次E-F区段末尾的部分车子将无法在E道闸的绿灯时段内完成升格--或者说它们“掉队”了，因为D-E区段已经被上行口汇入的车辆占去一段。待E道闸红灯亮起时，F道闸绿灯正好亮起而放行F-G区段的车辆，它们中的一部分将和E-F区段掉队了的车子合在一起等待E道闸的下一个绿灯时段。再往下，F道闸红灯亮起而G道闸绿灯放行，原来F-G区段掉队了的车子将和G-H区段的部分车子合在一起等待F道闸的下一个绿灯时段。如此这般，上行口汇入的车流与主路上分区段排队的车辆实现了有秩序的汇合。
现在回到图6，排亭在对辅道上的车流实现18.2％的削峰之后，还有赖于主路上游各上行口的协同节流才能消除瓶颈地段640的堵塞。如果高速路600上游源远流长，则在每一个上行口都采用匝道节流设施，既不经济，也不公平--对于那些只在上游某区段行驶而并不经过瓶颈地段640的车辆来说。
上游不节流时，瓶颈640是什么一个情形呢？由于并道紊流的存在，图6中的瓶颈点640三车道每分钟的饱和车流量大约为90辆，而从排亭放行的车流量优化值为27vpm，这就意味着主路来车超过63vpm就要出现拥堵。但在上游没有采取任何节流措施的情况下，高峰期三车道主路上面的来车最高可能达到80vpm(高速路600有部分上游来车分流去了高速路610)，主路在640上游地段必定出现堵塞，而从排亭出来的27vpm的车流也无法顺利汇入主路。更糟糕的是一旦堵塞发生，瓶颈点640的通流量通常要比临界堵车的90vpm下降10％--只剩下82vpm，分配到主路和排亭出口的流量可能分别为58vpm和24vpm。其结果是排亭不得不压低出口流量，相应地排亭设计容量要扩大，辅道上游来车的排队时间延长。
针对这类因大流量并道的交通紊流所引起的堵塞，本发明进一步提出高速路交通瓶颈的“替换疗法”在原来的瓶颈上游路段有意封堵最边上一条车道，以形成一个紊流不严重的“良性瓶颈”，使原有的“恶性瓶颈”由于上游新出现瓶颈的节流作用而不复存在。瓶颈替换通常能让有意设置的良性瓶颈其通流能力高于原来的恶性瓶颈。再在新的瓶颈上游使用本发明在前文提出的路内分区段排队方法，公众一定会更乐于接受瓶颈替换疗法。
以下结合图10和图11举例说明瓶颈替换的具体操作。
图10是在图6的基础上绘制的。这个带辅道的立交枢纽，原来的瓶颈地段是图6中的640。现在按本发明提出的方案，在上游不远处堵塞掉最外侧的车道1000，同时在上游装置多区段红绿灯“道闸”，在堵塞出现后自动启用“路内分区段排队”。
由原先的三车道缩减为二车道通行之后，一个新的交通瓶颈1010出现了，此处主路通流量降到60vpm(仍然高于原先的640瓶颈堵车通流量，58vpm)，加上排亭出口流量27vpm(亦高于瓶颈在640时的有效出口流量，24vpm)，因而通过原先图6中瓶颈点640的车流量为每分钟87辆，不再有堵塞发生。如果在一个交通高峰期内瓶颈点1010上游有一个小时的来车流量高于60vpm，而且平均车流量为70vpm，则一小时内共积压车子60×(70-60)＝600辆，最长排队时间600/60＝10分钟。此一排队时间比排亭650和660内的最长排队时间短3.3分钟，尽管排亭内的排队更轻松，该走主路的车子基本上还不会去辅道绕行。
堵车高峰时这600辆车子积压在三车道主路内，平均每车道200辆，如果首尾相接停车排队其总长度约1200米。宜间隔400米设置一个红绿灯道闸，每个区段的排队容量是200辆，任一道闸的一个红绿灯周期是200/60＝3分20秒。而从人为减道而出现的瓶颈1010到第一个红绿灯道闸1020之间需要500米路面，这是综合考虑以下三个因素的结果3车道逐渐变2车道而使路内单位长度蓄积车辆数目下降；车辆要保持较大距离才能平稳并道；分区段排队进入稳态时此一路段内动态蓄积车辆总是少于200辆。
类似于前文图8中15分40秒那一时刻的“空-满”交替的排队区段，高峰期间这600辆在主路内排队的车辆实际要占领5个各400米长的排队区段，外加从新瓶颈到第一道红绿灯的一段500米，队伍最长时有5×400+500＝2500米。
在没有采用瓶颈替换之前，主路通流量只有58vpm，相应的上游来车流量高于58vpm的时段要更长一些，以65分钟计算，则堵车高峰时有65×(70-58)＝780辆车被堵。平均每车道260辆。按照常规堵车点平均每车占用9米路面计算，堵车高峰时分队伍长度为260×9＝2340米。而此刻来到堵车队尾的车辆，要花费780/58＝13.4分钟才能通过瓶颈640，这意味着瓶颈替换将交通阻滞时间的高峰值减少了(13.4-10)/13.4＝25.4％在这个例子中，因人造瓶颈的通流量高于原先的高紊流瓶颈，而使高峰积压车辆数目减少，使得分区段排队所带来的队伍延长的负面效应基本抵消。分区段排队仅仅使堵车队伍延长(2500-2340)/2340×100％＝6.8％。
图10中另几个区段道卡略去没有画出。堵车最高峰时的队尾在图中以锯齿形曲线1030表示。与各道卡的红灯相伴随也需要倒计时显示，方便司机决定是熄火等待还是热车空转。由于同一区段内不同位置的车辆在下一个绿灯时段内实际出发的时刻是不一样的，因此这种倒计时装置有必要在每一个区段内设置若干处。至于各区段内车辆停顿与前行的动态细节，可以参照前文对于图8的详尽解释，这里不再赘述。
图11的无辅道苜蓿叶形立交枢纽，南北各4个车道的高速公路1100上面跨行东西走向的多车道高速公路1110。原先在没有采用瓶颈替换疗法时，由1110西向转1100南向的车流1120与由1100南向去1110东向的车流1130在立交桥下短距离内交汇，而汇入车流1120先进入、分出车流1130后离开的特点更加大了交汇区的车流量，因此在桥下形成的交通瓶颈使高速路1100南向的车辆流通能力大打折扣。
采用本发明提出的交通瓶颈替换方案，高速公路1100南向一侧在桥下老瓶颈的上游封堵最外侧车道1140以形成新的良性瓶颈1150，再在上游设置红绿灯道闸1160(上游更多的道闸没有画出)。
高速公路1100北向一侧，以及东西方向高速公路1110上面的瓶颈替换，不难如法炮制。也有一种可能是东西方向的高速路1110本身不很繁忙，而在南北向高速路实现瓶颈替换之后，车流1120和1170顺畅而不产生回堵，则1110上面就没有必要进行瓶颈替换。再有一种可能性是原本车流1130容易在早晨高峰期堵塞，相对地1180容易在傍晚高峰期堵塞，而今因为1170的畅通使1130也变得畅通无阻，但1180依然堵塞。这种情况下可以在1180外侧设置排亭以消除在1180匝道及上游1110西向车道出现的回堵。
路内分区段排队，同样可以应用于高速公路的上下口匝道，前提是原有的匝道要经过加长之后才能有足够的蓄流量来防止匝道上游的高速路或干道出现回堵。
比如说图5中的桥梁540原本连接的是排亭555，如果周围空间允许，排亭可以被绕行匝道代替，大中小型车辆在绕行匝道上面分区段排队之后再经由红绿灯路口汇入辅路。而原有的匝道510可以成为公交汽车专用通道。
再比如说菱形立交路口的匝道防堵塞和红绿灯路口增加通流量，可以采取图12的方案，其中的关键是对应下行口和上行口各新修了一条“绕行匝道”，不仅比原有匝道大为延长，而且大小车辆都走绕行匝道，仅留下公交车和特勤车辆继续使用原有匝道，使原来繁忙的菱形立交路口的红绿灯不再需要频繁切换，干道车流变得很畅通。
图12中南北方向的干道1200在高速公路的桥下通过，1202和1204分别为原有的下行口与上行口匝道，1206为干道与匝道周围不易搬迁的永久性建筑。1210和1220分别为本发明所提出的、对应下行口与上行口的绕行匝道，绕行匝道的大部分区段为双车道，以提高匝道的蓄流能力。而且，对于下行口绕行匝道来说，双车道可以使流向干道1200南北方向的车辆分开排队；对于上行口绕行匝道来说，双车道使道闸1222的通行能力得以提高。
跨越干道1200的桥梁1230有两个单行车道，车流方向都是自西向东，与图中画出的半边高速路流向相同。桥梁1230离立交路口较近的车道1232是上行口绕行匝道的一部分，供干道南向车辆左拐弯去上行口；另一条车道1234是下行口绕行匝道的一部分，提供下行车辆去干道北向的通道。
图12中下行口绕行匝道的右拐弯车道(车辆汇入干道南向)分区段排队的第一个道闸为1212，左拐弯车道(车辆汇入干道北向)分区段排队的第一个道闸为1214；上行口绕行匝道的分区段排队其第一个道闸为1224。排队更长时可以配备多个区段道闸，图中没有画出。
从下行口出来的公交车可以利用车内装置的遥控器打开道闸1240进入原有的下行口匝道，在车站1242上下客，然后到感应点1244等待绿灯信号。这个绿灯信号可以与公交车在感应点1244的等待时间联动，比如说，当公交车等候1分钟之后绿灯亮，待所有在此等候的公交车都通过红绿灯路口之后再回到红灯。公交车在这个路口可以左右拐弯，或向前进入原有上行口匝道1204--相当于公交车利用原有匝道上下客之后回到高速路上面去。
图12中干道南向的公交车要去高速路东向时，并不在红绿灯路口左拐弯，而是在穿过红绿灯路口之后上桥梁的1232车道，在刚刚过桥的地方利用遥控器打开道闸1250，进入干道北向车道续行之后打开道闸1260进原有上行口匝道上下客，然后在道闸1262后面等候放行，通常公交车的放行优先于上行口绕行匝道上面的车辆。
图12的“绕行匝道+桥梁”方案与图3的“排亭+排桥”的方案其主要优缺点可以比较如下□两者都能有效消除匝道堵塞以及由此引起的回堵对高速路及干道的影响，以及提高干道在与高速路交汇区域的通行能力。两者都提供公交车快捷通道。
□排亭兼有泊车功能，对于停车场缺乏的城市有吸引力；绕行匝道则无此功能。
□排亭内的排道是并行结构，适合车辆熄火排队，司机和乘客得到充分休息，节油和减轻环境污染的效果显著；绕行匝道上面车辆的分区段排队是串行结构，车子在排队时停车与“升格”交替，司机和乘客虽不能得到充分休息，但感觉比一步一挪的堵车要好，也有一定程度的节油和减轻环境污染的效果。
□排桥为干道上的中小型车辆提供双向调头通道，但绕行匝道的桥梁只供一个方向的公交车调头。
□排亭的建造需要成块的长方形空地，此一条件有时难以得到满足；而绕行匝道可以用高架桥的形式比较灵活地利用原有建筑物之间的空间。
□排桥的结构与车流控制较为复杂；而连接绕行匝道的桥梁相对简单。
□图3的排亭只供中小型车辆排队，大型车辆在原有匝道上面排队，使得大型车辆与排亭内出来的中小车辆之间的交替放行较难做到公平合理；而绕行匝道让大中小车辆等同排队，公平合理。
一些新兴工业化国家，限制甚至禁止大型车辆于上下班高峰期间使用城市内的高速公路，此一情况有利“排亭+排桥”的推广使用。没有了大型车辆，可以借用图12的设计方案，将图3中的旧有匝道302、304利用来做公交车专用通道，而排桥的双向车道344上面的车流控制也因为没有了优先级别最高的公交车而变得简单。
与新兴工业化国家相反，发达国家的高速公路网络基本上全天向所有车辆开放，如果采用排队通行的方式来减轻交通堵塞，那么其排队方案必须尽量考虑各种车辆的公平排队。为此，本发明提出了排亭之排道设置的另一种备选方案，称为“冗余辅道”，能够实现大中小型车辆的公平排队，以下参照图13加以说明。
图13是在图6和图10的基础上绘制的，代替650、660两个并列排亭的是一组三条、各为双车道的排道辅道1300临近主路交汇点的那一段被利用来作为第一条排道1310，外侧与之大体平行的是另外两条排道1320和1330，看起来就象在原有辅道之外增设了两条“冗余”辅道。三条排道可以是不等长度的，它们有各自的进道和出道栏杆，但公用汇入主路前的节流道闸1340。各排道内又分成若干区段，每个区段的前端有红绿灯道闸和相应的红灯倒计时显示。
当1340刚刚启动节流的时候，第一条排道的进道栏杆1312和出道栏杆1314同时开放，而第二、三排道的进道栏杆1322与1332关闭。车辆在第一排道内呈逐渐积累的趋势，终于在某一时刻其队尾延伸到了进道栏杆1312附近，此时第一排道的进道栏杆1312自动关闭，同时第二排道的进道栏杆1322开启，新来的车子被导入第二排道排队。
在第一排道进道栏杆关闭的同时，其排道内的红绿灯道闸1316全体显示红灯，于是只有最靠近节流道闸1340的那个区段内的车辆随着节流道闸的放行节拍而向前挪动，其它区段内的车子静止等待绿灯。一个区段内的车子几乎全数通过节流道闸时，下一个区段的车辆被给予绿灯而径直来到节流道闸后面。这点与图8描述的路内分区段(串行)排队的“红绿灯波浪”和“升格”显著不同，图8要借助绿灯波浪将尾部区段腾空出来接纳车辆；而图13的上游来车已经被导入下一条(并行)排道，各区段的车子应该从容等待前方的一路绿灯以免除不必要的升格挪动。
待到第一排道的各区段车辆完全排空后(道闸1340后面还有一些车子)，其出道栏杆1314关闭，而进道栏杆1312保持关闭状态，第一排道于是空置待用。这时轮到第二排道的车子出行了，其对应的出道栏杆开放，而无论此排道内车子满员与否，进道栏杆1322随即关闭，上游来车被导入下一个空置排道1330--其进道栏杆1332开放。接着第二排道内部各区段红绿灯显示红灯。第二排道各区段排空操作与前述第一排道无异。
如此这般各排道动态“排空-纳入”车辆，各排道的车辆蓄积此消彼长，图13中所示的当前状态是第一排道正在排空，第二排道满员，第三排道正在纳入车辆。可以发现，如果第一排道排空之前，第三排道即进入满员状态，则辅道1300上游将出现回堵。假如总共有N条排道，则设计时要保证N-1个较短排道的总和蓄车量能满足高峰期使用。
假如图13的三条排道为相等长度，若要达到图6双排亭的相同设计容量，高峰蓄车360辆意味着图13中每个排道要能蓄积180辆车(每车道90辆)，排道长540米。再把每个排道分六段，每段长90米，容积30辆车(每区段单车道15辆车)，那么在27vpm的节流闸控制之下，每隔30/27分钟，即67秒开放一个区段的车辆前行。
图13的三条等长排道的设计有一个缺陷在堵车初起、第一条排道满员之前，排道内的区段红绿灯道闸尚未启用，辅道内所有车辆随着节流道闸的放行节拍而向前挪动，是一种费车费油又折磨人的停停走走。以每辆车占地9米计算，要等待2×540/9＝120辆车被滞留时才能触发“静止排队+分区段放行”的优化模式，而在此之前，被堵车辆的迟滞时间已经长达120/27＝4.4分钟。
因此在实际设计时，要设法缩短排队开始前的堵车时间要么依旧采用等长排道但增加排道数目来缩短第一排道的长度；要么采用其它较长的排道与较短的第一排道结合的方案；或者让第一排道的堵车队列在只有排道的一半或几分之一长度时即开始静止排队。
与图13带辅道的立交枢纽采用“冗余辅道”形成的排道相仿，菱形、苜蓿叶形立交路口的匝道边上的排亭也可以采用“冗余匝道”的排道设置，甚至图12的绕行匝道也可以在末端使用若干条“冗余”的绕行匝道形成并行的排道，按照先进先出的规则在各有车排道之间轮替排空车辆。冗余匝道(或辅道)式排道也可以建造在多楼层排亭的底层，无非是要将楼层的净空加大以纳入大型车辆的排队，而楼上的泊车楼层照样按常规净空设计，只供中小型车辆使用。
至于是采用“短排道排亭”只供中小型车辆排队，还是采用冗余匝道(或辅道)式“长排道排亭”以供大中小型车辆排队，主要看匝道(或辅道)附近有无尺寸合适的地块。
综上所述，本发明提出的排亭、排桥、公交车专用通道、路内分区段排队、瓶颈替换、绕行匝道、和冗余匝道(辅道)等方案和设施灵活使用，并且与现有的上行口匝道节流技术相结合，定能对公路交通的安全畅通、对汽车油耗与排污的压缩作出较大的贡献。
权利要求
1.一种叫做“排亭”的公路交通设施，与高速公路的上行口匝道、下行口匝道、或立交枢纽的辅道相连通，用以吸纳车辆进入其内排队或泊车。
2.如权利要求1所述的排亭，其排队区域可以根据经验数据在每天或每周的固定时段定时进入运行状态；也可以基于对匝道或辅道上滞留车辆数目的实时检测，当滞留车辆数目超过某个阈值时自动开放使用排队区域；或者两者相结合决定何时启用排亭。
3.如权利要求1所述的排亭，其排队区域由若干条“排道”(排队通道)组成。每一条排道的两端设有进道栏杆和出道栏杆；匝道或辅道上的车辆顺序进入进道栏杆开启的排道，首尾相接停下排队；当一个排道内的车队达到额定长度时，进道栏杆关闭，同时下一条排道的进道栏杆开启以纳入车子排队；出道栏杆的开启按照先进先出的规则在各有车排道之间轮替进行；出道栏杆一旦开启，要待该排道内的全部车辆开走后才重新关闭，为下一轮纳入车辆作好准备；较长的排道可以分成若干个区段，用红绿灯控制同一个排道内各区段的顺序排空。
4.如权利要求1所述的排亭，高速公路原有的匝道或辅道可以作为排亭的一条常规排道，供大中小型车辆排队；原有匝道或辅道也可以不充当常规排道，而是作为大型车辆的专用排队通道，或者作为公交车的专用快速通道。
5.如权利要求1所述的排亭，其排道可以是单车道或者是多车道的。
6.如权利要求1所述的排亭，其排队区域内可以有出租车专用的排队“坡道”进排道的一面短坡比较陡，出租车依靠动力上坡，过了坡顶是一个较长的缓下坡，熄火了的车子在此可以依靠自身重力空挡滑行，如此出租车无论排队待客时间长短，都只在最后将要驶出坡道前点火。
7.如权利要求1所述的排亭，其内部泊放之车辆的放行，与排道和匝道/辅道内排队之车辆的放行交替进行。出租车可以有客即放行，或者与前两种车流交替放行。
8.如权利要求1所述的排亭，其当前的空余泊车空间及排亭内车辆预计的排队时间，在上游的高速公路和干道的显著位置有实时显示。
9.如权利要求1所述的排亭，各排道前端有电子装置显示各排道的预计排队时间。
10.如权利要求1所述的排亭，可以两个排亭并行接纳来自同一条匝道或辅道的较大车流量。两个排亭的进车、排队、放行独立进行，但在匝道或辅道的上游有电子显示两个排亭的当前排队时间，以便司机决定进哪一个排亭排队，动态平衡的结果使得两个排亭的排队时间大体相同。
11.一种适合菱形立交路口的排亭和“排桥”组合交通设施，其排桥跨越干道之上，两端分别与干道两侧的下行口排亭和上行口排亭相连通。
12.如权利要求11所述的排亭和排桥组合，这种组合向车辆提供从下行口排亭到干道、从干道到上行口排亭的左拐弯立体通道，从而减轻菱形立交的红绿灯路口左拐弯车流密度，提高干道通流能力。同时排桥给公交汽车提供优先通行的便利。排桥也给干道上的中小型车辆提供调头的通路。
13.如权利要求11所述的排亭和排桥组合，其下行口排亭将原本从匝道右拐弯去干道的车辆，与原本左拐弯去干道另一方向的车辆分区域独立排队。两个队列的出口分开，而且都不回到原有下行口匝道上原本右拐弯的车辆在干道红绿灯路口的下游某处右侧汇人干道；原本左拐弯的车辆在过排桥后于干道红绿灯路口的上游某处右侧汇入干道。两个队伍的排队时间长短互不相干，取决于各自队列的车辆多寡与车辆驶出排亭后汇入干道的容易程度。
14.如权利要求11所述的排亭和排桥组合，其上行口排亭内原本由干道右拐弯去上行口匝道的车辆，与干道另一方向原本左拐弯去上行口匝道的车辆排队后按统一节拍放行到上行口匝道的道闸后面，与排亭内部泊放后出行的车辆、和匝道/辅道内排队之车辆、以及从公交车专用车道来的公交汽车分时通过道闸上高速公路。上行口排亭放行车辆的统一节拍，保证来自干道两个方向的车辆在经由这个排亭上高速路时排队时间大体相同。
15.如权利要求11所述的排亭和排桥组合，其排桥可以有一个或多个车道，其车道可以是单行道或双行道，其中的双行车道由控制系统保证两个方向的车流分时通过桥面并且给予公交车优先通行的权利。
16.如权利要求11所述的排亭和排桥组合，在排亭的外面辟有公交汽车专用通道，使得从下行口匝道来的公交车可以绕过下行口排亭而直达干道；从干道来的公交车可以绕过上行口排亭而直达上行口匝道的道闸；而从下行口出来的公交车在专用通道边上停站完成了上下客之后，也不用经过排亭而到达上行口匝道的道闸；上行口匝道的道闸优先放行公交车。
17.一种在公路内使车辆分区段排队放行的的交通信号控制系统，设置于交通瓶颈上游的道路内，其各区段红绿灯在没有交通堵塞时处于休眠状态，即红绿灯都不亮；当交通堵塞出现并且向上游蔓延时，各区段的红绿灯相继投入使用。
18.如权利要求17所述的交通信号控制系统，在区段内没有侧向汇入车流时，各区段的红灯在其下游紧邻区段内的车子将要排空或已经排空时切换为绿灯，待到其上游紧邻区段内的车辆全部放空之后再切换回红灯。
19.如权利要求17所述的交通信号控制系统，在某区段内有侧向汇入车流存在时，主路内排队的车辆在相应的区段其“升格”节拍延后，得以释放一批侧向汇人的车辆进主路排队。
20.如权利要求17所述的交通信号控制系统，伴随各区段的红灯有电子倒计时显示。
21.一种叫做“瓶颈替换”的多车道高速公路主路节流机制，在原来的紊流严重的交通颈之上游路段有意封堵最边上一条车道，以形成一个通流能力较高“良性瓶颈”来替换原有的“恶性瓶颈”。
22.一种连接高速公路上下口、比原有匝道要长一些的绕行匝道，连接下行口的绕行匝道将大中小型车辆导引到干道或辅路上面比原来的匝道注入点车流较为顺畅的地段；连接上行口的绕行匝道则让大中小型车辆在比原来的匝道分出点较少干扰干道或辅路交通的地段分流出来；下行口绕行匝道的末段和上行口绕行匝道的起始段一起构成一座跨越干道的桥梁，提供车辆在绕行匝道和干道之间的左拐弯立体通道。
23.如权利要求22所述的绕行匝道，利用匝道长度进行分区段排队以蓄积和放行车辆。
全文摘要
本发明提供的方案和设施将对现有高速公路和干道系统典型的交通瓶颈地段进行设施改造和智能化管理，其核心思想是在道路系统内适当地段设置排队和泊车(Queuing&Parking)设施，将当前基本无蓄流能力(或者说是以堵车实现蓄流)的“刚性”道路系统改造成有相当程度削峰(Peak－Clipping)能力的“柔性”系统。本发明提出的排亭、排桥、路内分区段排队、瓶颈替换、绕行匝道、和冗余匝道(辅道)等方案和设施灵活使用，并且与现有的上行口匝道节流技术相结合，定能对公路交通的安全畅通、对汽车油耗与排污的压缩作出较大的贡献。
文档编号G08G1/07GK1958955SQ20051011838
公开日2007年5月9日 申请日期2005年10月31日 优先权日2005年10月31日
发明者张吉善 申请人:张吉善