專利名稱：一種快速道路轉(zhuǎn)彎路段可變限速控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交通安全和智能交通技術(shù)，尤其涉及一種可預(yù)防追尾事故的快速道路彎轉(zhuǎn)路段可變限速控制方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)快速道路通車?yán)锍虜?shù)和機(jī)動(dòng)車保有量迅速增長(zhǎng)，道路交通安全形勢(shì)日益嚴(yán)峻?？焖俚缆忿D(zhuǎn)彎路段常伴隨視距不良的問(wèn)題，當(dāng)轉(zhuǎn)彎路段下游出現(xiàn)擁堵時(shí)擁堵位置常處于上游車輛駕駛員的視線盲區(qū)，導(dǎo)致駕駛員行駛過(guò)快速道路轉(zhuǎn)彎路段后才能發(fā)現(xiàn)下游擁堵情況，同時(shí)轉(zhuǎn)彎路段下游的擁堵會(huì)形成車輛排隊(duì)并向上游路段傳播，進(jìn)一步減少了上游行駛而來(lái)的車輛與擁堵排隊(duì)車輛的間距。當(dāng)車輛間距不足以提供上游行駛而來(lái)的車輛完成減速行為時(shí)，極易導(dǎo)致嚴(yán)重的追尾事故。而在我國(guó)快速道路事故統(tǒng)計(jì)中，較多追尾事故發(fā)生在轉(zhuǎn)彎路段等視距不良的條件下，表明快速道路轉(zhuǎn)彎路段的視距不良增加了追尾事故的風(fēng)險(xiǎn)。目前我國(guó)在快速道路轉(zhuǎn)彎路段上游缺乏針對(duì)下游交通擁堵等特殊交通狀況的預(yù)告與警示，缺乏對(duì)擁堵波會(huì)向上游傳播現(xiàn)象的考慮，這些技術(shù)缺陷導(dǎo)致快速道路轉(zhuǎn)彎處追尾事故頻發(fā)且事故嚴(yán)重程度較高。迫切需要采用智能交通控制技術(shù)來(lái)減少快速道路轉(zhuǎn)彎路段由于交通擁堵導(dǎo)致的追尾事故，以提高快速道路行車安全。本發(fā)明提出基于交通流理論的快速道路轉(zhuǎn)彎路段最優(yōu)限速值計(jì)算算法，能夠自動(dòng)檢測(cè)轉(zhuǎn)彎下游路段交通擁堵，并通過(guò)可變限速控制提前降低上游路段車輛速度，從而預(yù)防快速道路轉(zhuǎn)彎路段由于視距不良導(dǎo)致的追尾事故，對(duì)提高快速道路上車輛行駛安全具有重要意義，在我國(guó)快速道路交通管理中具有廣泛應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:針對(duì)快速道路轉(zhuǎn)彎路段上游駕駛員視距不良，無(wú)法察覺(jué)轉(zhuǎn)彎下游路段的交通擁堵，導(dǎo)致快速道路轉(zhuǎn)彎路段追尾事故頻發(fā)的問(wèn)題，本發(fā)明基于擁堵波傳播交通流特征設(shè)計(jì)最優(yōu)限速值計(jì)算算法，提供一種快速道路轉(zhuǎn)彎路段的可變限速控制方法，能夠自動(dòng)檢測(cè)轉(zhuǎn)彎下游路段交通擁堵，并通過(guò)可變限速控制提前降低彎轉(zhuǎn)上游路段車輛速度，從而預(yù)防快速道路彎轉(zhuǎn)路段由于視距不良導(dǎo)致的追尾事故，對(duì)提高快速道路上車輛行駛安全具有重要意義。技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種快速道路轉(zhuǎn)彎路段可變限速控制方法，包括如下步驟:( I)確定快速道路彎轉(zhuǎn)路段下游發(fā)生擁堵時(shí)擁堵波的傳播速度Vs ；(2)結(jié)合擁堵波的傳播速度vs，在快速道路彎轉(zhuǎn)路段上游設(shè)置路側(cè)可變信息提示板，在快速道路彎轉(zhuǎn)路段下游設(shè)置交通流檢測(cè)器；(3)通過(guò)交通流檢測(cè)器對(duì)快速道路彎轉(zhuǎn)路段下游的交通信息進(jìn)行檢測(cè)，并依據(jù)擁堵判定條件判斷快速道路彎轉(zhuǎn)路段下游是否處于擁堵?tīng)顟B(tài)；
(4)若步驟(3)中的判斷為是，則觸發(fā)可變限速控制系統(tǒng)，即將可選的限速值按降序排列后依次帶入最優(yōu)限速值判定條件中計(jì)算，選取滿足最優(yōu)限速值判定條件的最大可選限速值為最優(yōu)限速值T并將該最優(yōu)限速值^通過(guò)路側(cè)可變信息提示板顯示。一般可以通過(guò)指揮控制中心進(jìn)行綜合管制，交通流檢測(cè)器將檢測(cè)到的快速道路彎轉(zhuǎn)路段下游的交通信息提供給指揮控制中心，指揮控制中心根據(jù)獲得的信息計(jì)算出最優(yōu)限速值^并將最優(yōu)限速值 發(fā)送給路側(cè)可變信息提示板，將優(yōu)限速值i顯示給上游車輛。當(dāng)快速道路彎轉(zhuǎn)路段下游發(fā)生擁堵時(shí)，會(huì)產(chǎn)生向快速道路彎轉(zhuǎn)路段上游傳播的擁堵波，而擁堵波的傳播速度Vs可根據(jù)相關(guān)交通流數(shù)據(jù)計(jì)算得到，優(yōu)選的，所述步驟(I)中擁堵波的傳播速度Vs為:qA.Δ t+kA.1= (vB.Δ t+1).kBVs=I/Δ t= (qA-qB) / (kB_kA)其中:qA為自由流狀態(tài)的交通流流量，單位為veh/s ；kA為自由流狀態(tài)的交通流密度，單位為veh/m ；qB為擁堵?tīng)顟B(tài)的交通流流量,單位為veh/s ；kB為擁堵?tīng)顟B(tài)的交通流密度，單位為veh/m ；vB為擁堵?tīng)顟B(tài)的交通流速度,單位為m/s ;1為A點(diǎn)與B點(diǎn)之間的距離,單位為m ; △ t為擁堵?tīng)顟B(tài)從B點(diǎn)傳播到A點(diǎn)的時(shí)間,單位為s ；vs為擁堵波的傳播速度,單位為 km/hο路側(cè)可變信息提示板需要實(shí)現(xiàn)對(duì)上游車輛給出提前控制信息，因此需要設(shè)置在快速道路彎轉(zhuǎn)路段上游，優(yōu)選的，所述步驟(2)中，路側(cè)可變信息提示板與快速道路彎轉(zhuǎn)路段的曲線中點(diǎn)間距Lb為:
權(quán)利要求
1.一種快速道路轉(zhuǎn)彎路段可變限速控制方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)確定快速道路彎轉(zhuǎn)路段下游發(fā)生擁堵時(shí)擁堵波的傳播速度Vs; (2)結(jié)合擁堵波的傳播速度Vs，在快速道路彎轉(zhuǎn)路段上游設(shè)置路側(cè)可變信息提示板，在快速道路彎轉(zhuǎn)路段下游設(shè)置交通流檢測(cè)器； (3)通過(guò)交通流檢測(cè)器對(duì)快速道路彎轉(zhuǎn)路段下游的交通信息進(jìn)行檢測(cè)，并依據(jù)擁堵判定條件判斷快速道路彎轉(zhuǎn)路段下游是否處于擁堵?tīng)顟B(tài)； (4)若步驟(3)中的判斷為是，則觸發(fā)可變限速控制系統(tǒng)，即將可選的限速值按降序排列后依次帶入最優(yōu)限速值判定條件中計(jì)算，選取滿足最優(yōu)限速值判定條件的最大可選限速值為最優(yōu)限速值I,并將該最優(yōu)限速值i通過(guò)路側(cè)可變信息提示板顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速道路轉(zhuǎn)彎路段可變限速控制方法，其特征在于:所述步驟(I)中擁堵波的傳播速度Vs為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速道路轉(zhuǎn)彎路段可變限速控制方法，其特征在于:所述步驟(2)中，路側(cè)可變信息提示板與快速道路彎轉(zhuǎn)路段的曲線中點(diǎn)間距Lb為:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速道路轉(zhuǎn)彎路段可變限速控制方法，其特征在于:所述步驟(2)中，交通流檢測(cè)器與快速道路彎轉(zhuǎn)路段的曲線中點(diǎn)間距L為:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速道路轉(zhuǎn)彎路段可變限速控制方法，其特征在于:所述步驟(3)中的擁堵判定條件為: Oa>Oc 或 va〈vr 其中，Oa為快速道路轉(zhuǎn)彎路段下游實(shí)時(shí)交通流占有率檢測(cè)值，百分比值；0。為快速道路轉(zhuǎn)彎路段下游擁堵?tīng)顟B(tài)交通流占有率閾值，百分比值；va為快速道路轉(zhuǎn)彎路段下游實(shí)時(shí)交通流速度檢測(cè)值，單位為km/h ；vr為快速道路轉(zhuǎn)彎路段下游擁堵?tīng)顟B(tài)交通流速度閾值，單位為 km/hο
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速道路轉(zhuǎn)彎路段可變限速控制方法，其特征在于:所述步驟(4)中最優(yōu)限速值判定條件為:
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速道路轉(zhuǎn)彎路段可變限速控制方法，其特征在于:所述步驟(4)中可選的限速值包括 120km/h、100km/h、80km/h、60km/h、和 40km/h。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種快速道路轉(zhuǎn)彎路段可變限速控制方法，在快速道路轉(zhuǎn)彎路段下游安裝交通流檢測(cè)器，在快速道路轉(zhuǎn)彎路段上游安裝路側(cè)可變信息提示板，利用擁堵波的傳播速度計(jì)算選擇快速道路轉(zhuǎn)彎路段上游的最優(yōu)限速值，實(shí)現(xiàn)了對(duì)駕駛員在快速道路轉(zhuǎn)彎路段視距不良條件下的可變速度控制，可以使駕駛員駛?cè)肟焖俚缆忿D(zhuǎn)彎路段前提前將車速降低至安全車速，從而預(yù)防由于下游交通擁堵導(dǎo)致的追尾事故。此控制方法更貼合實(shí)際交通流特性且簡(jiǎn)便易實(shí)施，在預(yù)防快速道路轉(zhuǎn)彎路段視距不良條件下追尾事故方面具有廣泛的工程價(jià)值和良好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G08G1/09GK103093636SQ20131000204
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月4日
發(fā)明者李志斌, 劉攀, 王煒, 徐鋮鋮 申請(qǐng)人:東南大學(xué)