瑞士“速度和谐与危险预警系统”规划和操作指南（第３章“信号系统”）

导读

    “速度和谐与危险预警系统”指南由瑞士联邦道路局（FEDRO）2015年起草并发布，指南对象包括交通流管控系统的所有者、规划者、供应商和运营商。基于瑞士的法律、标准、知识和经验，为“速度和谐与危险预警系统”的统一应用提供了一个基础。它的作用是对其一般使用的规划和技术规格、设备位置的选择、所需的检测器技术和开启条件进行标准化。

    该指南分为4个章节,本公众号将分为4篇文章分别介绍：

1. 简介
   

2. 原则

3. 信号系统

4. 交通流和状态监测

第一篇链接：瑞士“速度和谐与危险预警系统”规划和操作指南（1）

第二篇链接:瑞士“速度和谐与危险预警系统”规划和操作指南（第2章"原则"）

3.1 信号模式

在接下来这一章中，将通过信号实例来介绍最重要的信号（见下图）。

3.2 显示规则和位置

应遵守以下原则:

• 在交通流和谐的情况下，所显示的最高速度必须以20公里/小时为单位递减。相反情况，相应的速度增加可以一步到位。

• 在单方向的信号横截面上，所有车道通常应显示相同的限速。例外情况是互通区域和分支区域，这些区域与主线的速度差不得超过每小时20公里;。

• 对于隧道来说，在设定最高限速时，应考虑到隧道入口和适应区前的任何入口。在隧道内，只要正常横断面和线形（能见度）允许，速度可以再次提高。

• 作为一项规则，应在每个速度和谐与危险预警的信号横截面都应提供信号模式，以表明取消先前发出的最大限速。

• 信号的内容应该在至少150米的距离内清晰可辨，以便能够及时读取。

• 速度和谐与危险预警的信号横断面之间的距离应该是大约1000米。出于接受和反应时间的考虑，必须避免超过1500米和低于400米的距离。这些必须结合本地的条件（可识别性、连接处的入口/出口、路口和休息区/场所、空间条件等）。

• 只要有可能，就应该争取与静态标志保持至少200米的距离。速度和谐与危险预警的信号图像将与现有的静态标志协调。在内容和可识别性方面必须没有矛盾（见第3.5章）。

• 速度和谐与危险预警系统的第一个信号横断面应在要覆盖的路段实际开始前至少2个断面。在任何情况下，这都可以降低速度（速度漏斗），并在路段开始时直接在潜在问题区域前发出危险预警（见图3.4）。

• 在互通、合流分流区、服务区和休息区的加速车道结束后，要重复设置信号横断面。如果不可能在这一区域设置位置（例如由于地形原因），则必须在入口匝道上向来往车辆发出最大允许速度的信号。

• 在所有其他方面，必须遵守瑞士信号指南的要求。

3.3 横断面上的布置

  信号排列布置的原则是基于瑞士信号条例SSV。相关条款是:"信号灯适用于整个道路，除非从信号灯在道路上方的布置或个别规定中明确指出，信号灯只适用于个别车道或特殊交通区域。" 。

  “两个，在不得已的例外情况下，三个信号可以放在同一根柱子上;这并不适用于指路标志。通常，从上到下依次是:危险信号、优先信号和建议信号。”。

  以速度和谐及危险警告方式影响道路使用者的可变信号的数量、种类及布置，必须按照图3.1(二车道)或图3.2(三车道)进行。在上述车道数中，不考虑应急车道。四车道及多车道的可变信号的布置与图中所示的两种布置类似，而且必须考虑到项目的具体交通流情况(例如合流分流区的不同交通流量)。

图3.1 车道上方的速度和谐与危险预警安排，2车道。

图3.2 车道上方的速度和谐与危险预警安排，3车道。

  为了避免在中央分隔带进行不必要的和昂贵的安装，在标准横断面不允许有侧向布设。只有在绝对特殊的情况下，例如在隧道中，如果垂直净空剖面不允许，或者两个车道垂直偏移（沿着斜坡），或者车道相距很远，中央分隔带过宽，才可以考虑侧向安装。

图3.3 速度和谐与危险预警 - 特殊情况下的侧向布设，例如垂直偏移的车道。

需要考虑的其他要点包括:

• 为使整体观感更佳，应尽量避免将指路标志和信号设置在同一横截面上;

• 在所有情况下，净空尺寸和安全距离都必须符合SN 640 845a，“高速公路和快速路上的信号和布置”，章节D;

• 信号和信号图案的最小尺寸必须符合相关VSS标准的规范;

• 信号必须安装在车道上方的信号架上，以便在车道改变时(例如在长期道路施工期间)，信号可轻易水平移动。

3.4 运行状态

  速度协调和危险警告的运行状态及其信号和部署标准在指南15010“运行状态-交通控制”中定义。与速度协调和危险警报系统的初始供应相关的一般规格和最重要的运行状态在下面列出并简要说明。

  出于安全原因，必须有可能联锁不一致的切换模式。当可变信号与“速度和谐与危险预警”系统通信出现故障时，必须保证可变信号切换到预先定义的状态(基本状态)。这种基本状态必须由训练有素的FEDRO人员自由配置和参数化。此外，还必须能够确保在发生电源故障时的基本状态，例如通过安排“故障安全”。原则上，必须保证在可变信号发生故障或(部分)故障时，将相应的故障信息发送到速度和谐和危险预警系统，并传输到操作员或区域单元的操作界面。

  可变信号将被设计成这样一种方式，如果需要，新的信号模式可以在任何时候播放和存储。显示器的尺寸必须这样设计:一方面，监管信号(不同的限速和限速取消，超车禁令等)，另一方面，危险符号(其他危险，施工现场，打滑危险等)均可以以所需的尺寸显示。显示器的尺寸基于现有的VSS标准。此外，交通信号下面必须提供空间，供可自由编程文字使用。字体的尺寸是这样的，即使是较长的文本显示(最多15个字符)也可以在可变信号的宽度中清晰地显示。每个案例的显示必须居中。

3.4.1 速度和谐的运行状态

  以下具有 "引导 "交通流功能的（与路线有关的）状态与速度和谐有关（比较图3.4）。

• V100;

• V80;

• V80连续。

• V60（在降低最大速度80公里/小时或在危险点）。

• 最大速度结束（V100、V80、V60、"自由通过"）。

• 昏暗（无显示）。

  一般来说，运行状态延伸到具有固定几何和交通流特征的路线上（通常超过几公里）。只有在特殊情况下，它们才被限制在较短的路段，例如在瓶颈点或隧道区域。

　在最高时速降低(100km/h或80km/h)的个别路段，运行状态“V100”或“V80”以基本状态发出信号。

  在“V80连续”运行状态下，显示的是在上一级调速的情况下显示速度，而不考虑经过几个路段内逐级降速和取消的情况(如图3.4)。

  “V60”运行状态可在危险区域和最高指令速度为80km/h的路段(如市区、地形、隧道、高速公路等)运行。对于“V60”操作条件的其他应用，例如立交桥或与双向交通路线有关的应用，将根据具体情况进行论证。

图3.4 最重要的运行状态（例子）

3.4.2 危险信号的运行状态

  "危险信号"组的下列与危险有关的工作状态（BZ）与“危险预警”系统有关。

• 事故（信号灯1.30，附加标志 "事故"）

• 交通拥堵

• 湿滑危险

• 其他危险（错路的司机、冰冷的道路、雪、物体、雾、风）

• 道路施工

• 昏暗（无显示）

  危险信号(GHG)的运行状态部分包括在问题区域之前将速度降低到80公里/小时或60公里/小时(漏斗)。速度和谐和危险预警系统的第一个横截面必须在实际开始所覆盖的部分之前至少开始两个截面。在危险情况下，还必须能够手动将速度限制在60公里/小时。

附加面板

这些是附加面板:

• 距离面板或路线长度

• 指明危险类别的文本(例如:“事故”)

图3.5 附加面板的例子

  运行状态“事故”以信号“其他危险”和附加面板“事故”表示。

  运行状态“交通拥堵”以危险警告“交通拥堵”发出信号，运行状态“打滑危险”以信号“打滑危险”发出信号，运行状态“其他危险”以信号“其他危险”发出信号，并附有详细说明危险类型的附加文本。附加标志必须可以自由编程，以允许显示相应的危险信息。

  “施工现场”信息显示了“施工现场”信号和关于仍将经过的施工现场长度(路线长度)或施工现场开始的距离(距离标志)的附加文本。该显示器只能理解为建筑工地信号的补充，不能取代它。

  除了上述针对路线特定路段(包括多个信号截面)的警告标志外，还有一些仅针对特定危险且仅影响一个信号截面的警告标志(如强风或桥上结冰路面的警告)。

  在速度和谐与危险预警的情况下，危险信号通常显示与降低速度限制一起显示。因此，例如，消息“拥堵”由消息“V80”或消息“V60”补充，或者在合理的例外情况下，如在信号开始时出现拥堵的情况下，由消息“V100”补充(见图3.6)。

图3.6 速度和谐-最重要的运行状态(例子)

3.5 与静态标志的协调

3.5.1 永久静态标志

与永久静态标志的距离

  只要有可能，应争取与静态标志保持至少200米的距离。这是为了防止信号因信息过载而不能被识别和理解。动态信号不得与永久的静态标志相矛盾，反过来也一样。

静态和动态标识的协调

  动态信号可以代替静态信号，反过来也一样。控制逻辑必须考虑到这些情况。如果信号模式通常在速度和谐与危险预警信号横截面内使用，则无需使用静态标志。相应的信号需要迁移到速度和谐与危险预警系统。只有在合理的个别情况下才允许例外。

禁止货车超车的路段

  在永久禁止货车超车的路段，不得用 "自由行驶 "信号取消运行状态，因为这也意味着取消禁止货车超车和所有其他限制性信号。在这种情况下，应在主动交通流管控系统中以 "最高车速结束 "的信号发出降速信号(图2.53)。

有危险信号的路段

  永久的危险信号，如 "危险斜坡 "或"落石 "等，对危险警告的动态显示没有影响，反过来也一样。

3.5.2 施工现场信号

  施工现场必须始终按照标准“高速公路和快速路施工现场信号”SN 640 885d[14]安装信号，不考虑现有的动态信号，如速度和谐与危险预警、可变文字显示或车道信号灯。如果在施工现场运行期间关闭了速度和谐与危险预警系统，则必须检查施工现场区域前方和区域内是否需要移动的系统。对于永久危险应设置静态标志。

  如果施工现场使用速度和谐与危险预警系统，则必须排除系统和静态标识之间的矛盾信号。这意味着，如有必要，必须在施工阶段关闭施工现场区域的动态信号，该区域速度和谐系统的速度必须显示与施工现场同步的恒定信号图像。无论施工现场如何，都应能继续显示危险警告。

  如果是移动施工和持续时间较短的工作地点，所需的静态标志牌或其部分可以通过速度和谐与危险预警系统的信号来代替，但要确保各自的显示完全反映所需交通标志的内容。

3.6 与动态信号的协调

3.6.1 临时开放硬路肩(PUN)

  根据FEDRO指南15002（"硬路肩转换为交通车道"）和15003（"交通管理指南"），在有临时开放硬路肩的路段，速度和谐与危险预警是系统的一个组成部分。必须注意以下几点：

• 对于每个信号横断面，在临时开放硬路肩下，除了车道指示外，只能显示速度和谐或危险预警（见图3.6）。

• 通常情况下，横断面与信号组合(1)车道指示/速度和谐或(2)车道指示/危险预警交替出现。

• 在出口和/或隧道密集的路段，以及有几个可单独控制的临时开放硬路肩路段，临时开放硬路肩和速度和谐的协调必须根据具体情况决定，并与交通流情况有关。

3.6.2 禁止货车超车(UV-LW)

  禁止货车超车与速度和谐的组合是可行的。禁止火车超车，以及禁令解除，能够集成到危险预警的显示中，并且交替显示。（见FEDRO指南“禁止货车超车”）

3.6.3 可变文字显示(WTA)

  WTA通常位于速度和谐显示外的信号横断面(最小距离为200m)，用于提供当前或预测的危险信息(参见指南15011“可变文字标志(WTA)”)。除危险显示外，可变文字显示对速度和谐系统上的显示没有直接的连接和影响。如果有必要，当检测到交通拥堵时，WTA上的自动显示可以被触发。在这种情况下，WTA上只应注明速度和谐有关原因、结果或建议(如替代路线)的补充信息。

3.6.4 可变指路标志(WWW)

  速度和谐的信号横断面到WWW的最小距离通常为200m(见指南15012“动态指路(DWW)”)。

3.6.5 车道信号灯(FLS)

  原则上，在车道信号灯和速度和谐与危险预警组合的情况下，信号截面要在FLS/速度和谐和FLS/危险预警的配置中交替排列。

3.6.6 合流分流区管理

  通过速度和谐与危险预警系统在高速公路的主线进行动态降速，可以在高交通负荷的情况下，通过减少进入车辆的速度差来支持合流分流区的管理。此外，拥堵警告可以用来警告互通区域的拥堵情况。降速与原因信息（如拥堵或事故预警）的结合，增加了对当地限速的接受度，从而加强了拥堵路口区域的安全收益。

3.7 跨系统协调

  根据指南15019 "交通工程控制逻辑"，两个相邻的速度和谐系统将被整合到一个共同的控制模型中，这样就可以保证在系统边界的统一和相同的系统控制。

与安全有关的隧道设备系统将与速度和谐与危险预警设备协调切换，并提供相应的接口。

相邻的速度和谐系统的连续横截面的信号应该是统一的（纵向排列）。

3.8 几个运行状态的叠加

  当两个交通控制中心的有效区域在空间上重叠时，就会出现几种运行状态的重叠（例如，速度80连续和事故或速度100和道路工程）。因此，不同的动态运行状态要求每个信号截面显示不同的信号图像（切换请求），或者出现不希望的信号序列（例如V80、V100、V60）。可变信号的控制--根据指南15019 "交通控制逻辑"的控制核心--已经存储了各个信号方面的优先次序矩阵。信号方面的优先级是按可变信号进行的。这可以确保不显示相互矛盾的信号。

如果同时存在几个切换请求，则应根据以下的优先顺序来确定要发送的信号：

对于速度信号，最低的速度有优先权：

• V60

• V80

• V100

• 最大速度结束（V100,V80,V60或“自由行驶”）

• 黑暗（没有显示）

对于有附加标志的危险信号，从最强的限制到最弱的限制，适用以下优先顺序:

• 事故（信号1.3和附加标志"事故"）。

• 拥堵

• 下雪打滑

• 有打滑的风险

• 其他危险（物体、雾、风）

• 施工现场

• 黑暗（无显示）

  在这种情况下，具有较高优先级的信号图像被叠加在具有较低优先级的图像上。

  为了确保信号化没有矛盾，并且是交通法所允许的，在启用切换之前，必须对所有信号方面进行横纵调整。进一步的信息可以在指南15019 "交通控制逻辑 "中找到。