基于地磁车辆检测器的施工区运行状态控制方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及施工区检测及控制领域，具体而言，涉及基于地磁车辆检测器的施工区运行状态控制方法和系统。该方法主要包括：分布式地磁车辆检测器阵列采集施工区车辆的运行状态数据，并采用数据集成传输方式传输至服务器；所述服务器将第一数据传送至计算机，所述第一数据包括所述运行状态数据；所述计算机对所述第一数据进行第一数据分析处理，获得第一分析处理数据；所述计算机根据所述第一分析处理数据并通过云计算方法生成控制策略；所述计算机根据所述第一数据、第一分析处理数据和控制策略生成控制信息，并将所述控制信息发送至可变信息发布板。有效的解决了现阶段施工区交通拥堵、通行能力低，但是没有形成系统的安全管控对策的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及施工区检测及控制领域，具体而言，涉及基于地磁车辆检测器的施工区运行状态控制方法和系统。
技术介绍
当前我国高速公路的施工养护作业变的越来越频繁，并成为高速路发生常发性拥堵以及造成各类交通事故的重要原因。但是，目前针对施工区，我国并没有形成系统的安全对策解决方案。究其原因，主要是缺少先进的检测设备和控制设施，以获得施工区精确的运行数据进而形成合理的控制策略、控制通行车辆安全高效的通过施工区。目前，现有的施工区交通运行状态采集设备主要包括：视频检测、红外检测、超声波检测等传感器。但是，这些设备受环境影响较大，检测精度不能满足需求，施工成本较高，而且，安装、传输等问题也制约着设备在施工区的应用。另外，施工区域的能源提供同样是高精度检测器使用的关键因素，以及检测器与车道的匹配也是解决施工区运行状态全信息感知的关键问题。近年来，地磁车辆检测器由于其检测精度较高，便于安装等优点，已经在交叉口及停车场广泛应用，但在施工区应用鲜见。除此，施工区的交通流控制技术目前主要采用电子信息发布的方式，告知施工区运行状态，主要应用中观交通流引导的思路，对于驾驶员微观行为的精细化控制缺乏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于地磁车辆检测器的施工区运行状态控制方法和系统，以解决现阶段施工区交通拥堵、通行能力低，但是没有形成系统的安全管控对策的问题。本专利技术提供了一种基于地磁车辆检测器的施工区运行状态控制方法，其包括：步骤1：分布式地磁车辆检测器阵列采集施工区车辆的运行状态数据，所述运行状态数据包括：施工区到达车辆的时间信息、位置信息、车长信息、车速信息；步骤2：地磁车辆检测器阵列采用数据集成传输方式将第一数据经服务器传送至计算机；所述第一数据包括所述运行状态数据和地磁车辆检测器的设备信息；步骤3：所述计算机对所述第一数据进行第一数据分析处理，获得第一分析处理数据；所述第一数据分析处理包括：根据所述运行状态数据统计施工区交通量以及分析所述交通量随时间变化趋势、分析大车率的变化；步骤4：所述计算机根据所述第一分析处理数据并通过云计算方法生成控制策略；所述控制策略为：通过比对所述运行状态数据与控制阈值，判断施工区车辆行驶路线的策略；步骤5：所述计算机根据所述第一数据、第一分析处理数据和控制策略生成控制信息，并将所述控制信息发送至可变信息发布板；其中控制信息包括车辆行驶控制信息和施工区交通状况信息。在一些实施例中，优选为，所述步骤2中，所述数据集成传输方式为：分布式地磁车辆检测器阵列将采集到的所述运行状态数据采用无线通讯方式传输至路侧处理单元，所述路侧处理单元将所述运行状态数据传输至所述服务器。在一些实施例中，优选为，所述步骤2还包括：所述路侧处理单元对所述运行状态数据进行第二数据分析处理，获得全信息感知，则所述步骤2、步骤3和步骤5的第一数据还包括所述全信息感知；所述全信息感知包括：时间、位置、速度、流量、车长、车头时距、车辆占有时间。在一些实施例中，优选为，所述第二数据分析处理为：根据地磁车辆检测器的设备信息，将所述运行状态数据与车道进行匹配；其中地磁车辆检测器的设备信息包括每一个地磁车辆检测器的ID编码以及所述运行状态数据的来源信息。在一些实施例中，优选为，所述第一数据分析处理还包括分析车辆平均速度、统计车辆占有率、以及通过对比不同时间段、不同断面的数据分析施工区车辆运行状态；则所述步骤4中包括，计算机将通过屏幕显示所述第一分析处理信息，并将第一分析处理数据发送至可变信息发布板。在一些实施例中，优选为，所述云计算方法为：根据施工区到达车辆的时间信息、位置信息、车长信息，统计施工区特定时间内的交通量，并计算出该时间段内的大车率和小车率；根据所述大车率和所述小车率得到控制阈值；通过特定时间内所述大车率和小车率计算施工区车辆到达率；比对所述车辆到达率与所述控制阈值，生成控制策略。在一些实施例中，优选为，所述计算机为上位机；所述服务器为云端服务器。在一些实施例中，优选为，所述步骤2中还包括，所述服务器将所述第一数据存储在SQL Server数据库。本专利技术还公开了一种基于地磁车辆检测器的施工区运行状态控制系统，其特征在于，包括：采集模块、传输模块、处理模块和反馈模块，所述采集模块执行权利要求1-7任一项所述步骤1；所述传输模块执行权利要求1-7任一项所述步骤2；所述处理模块执行权利要求1-7任一项所述步骤3和步骤4；所述反馈模块执行权利要求1-7任一项所述步骤5。在一些实施例中，优选为，所述采集模块包括一个以上车辆检测器组成的分布式地磁车辆检测器阵列，所述分布式地磁车辆检测器阵列是根据施工区范围以及车道宽度、交通量设置。在一些实施例中，优选为，所述采集模块还包括一个以上路由器和路侧处理单元，所述路侧处理单元通过所述路由器与所述地磁车辆检测器连接，通过无线通讯网络与所述服务器连接；所述服务器为云端服务器，所述云端服务器连接有SQL Server数据库。在一些实施例中，优选为，所述处理模块包括上位机，所述上位机对所述运行状态数据分析处理后得到控制策略，并根据所述运行状态数据和所述控制策略生成控制信息，且将所述控制信息发送至所述反馈模块；所述反馈模块为可变信息发布板。本专利技术实施例提供的施工区运行状态全信息感知及精细化控制方法和系统，与现有技术相比，应用地磁传感器采集精度高、能耗低、便于安装等特点，形成分布式地磁传感器阵列，分布式地磁车辆检测器阵列将检测到的运行状态数据经过服务器传输至所述计算机，计算机对其进行处理并得到控制策略。计算机在控制策略的基础上生成控制信息，然后将控制信息发送至可变信息发布板。可变信息发布板将控制信息展示出，则驾驶员可根据显示出的信息自行决定行走路线，或是遵从相应控制信息的指令进行行驶。则该系统实现施工区交通运行状态的时空全信息感知，以可变信息板为载体，实现微、中观施工区驾驶员驾驶行为控制相结合的精细化控制方法，最终形成施工区全信息感知及优化控制的成套设备，以提高施工区的运行安全和效率。从而，有效的解决了现阶段施工区交通拥堵、通行能力低，但是没有形成系统的安全管控对策的问题。附图说明图1为本专利技术一个实施例中施工区运行状态全信息感知及精细化控制方法示意图；图2为本专利技术一个实施例中施工区运行状态全信息感知及精细化控制系统结构示意图；图3为本专利技术一个实施例中施工区运行状态全信息感知及精细化控制系统设备安装示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。针对现阶段施工区交通拥堵、通行能力低，但是没有形成系统的安全管控对策的问题，本专利技术提出了一种基于地磁车辆检测器的施工区运行状态控制方法。如图1、2所示，其具体包括：步骤1：分布式地磁车辆检测器阵列实时采集施工区车辆的运行状态数据，并将运行状态数据过ZigBee无线通讯协议传输给路侧处理单元；其中，运行状态数据包括：施工区到达车辆的时间信息、位置信息、车长信息、车速信息；步骤2：路侧处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于地磁车辆检测器的施工区运行状态控制方法，其特征在于，包括：步骤1：分布式地磁车辆检测器阵列采集施工区车辆的运行状态数据，所述运行状态数据包括：施工区到达车辆的时间信息、位置信息、车长信息、车速信息；步骤2：地磁车辆检测器阵列采用数据集成传输方式将第一数据经服务器传送至计算机；所述第一数据包括所述运行状态数据和地磁车辆检测器的设备信息；步骤3：所述计算机对所述第一数据进行第一数据分析处理，获得第一分析处理数据；所述第一数据分析处理包括：根据所述运行状态数据统计施工区交通量以及分析所述交通量随时间变化趋势、分析大车率的变化；步骤4：所述计算机根据所述第一分析处理数据并通过云计算方法生成控制策略；所述控制策略为：通过比对所述运行状态数据与控制阈值，判断施工区车辆行驶路线的策略；步骤5：所述计算机根据所述第一数据、第一分析处理数据和控制策略生成控制信息，并将所述控制信息发送至可变信息发布板；其中控制信息包括车辆行驶控制信息和施工区交通状况信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于地磁车辆检测器的施工区运行状态控制方法，其特征在于，包括：步骤1：分布式地磁车辆检测器阵列采集施工区车辆的运行状态数据，所述运行状态数据包括：施工区到达车辆的时间信息、位置信息、车长信息、车速信息；步骤2：地磁车辆检测器阵列采用数据集成传输方式将第一数据经服务器传送至计算机；所述第一数据包括所述运行状态数据和地磁车辆检测器的设备信息；步骤3：所述计算机对所述第一数据进行第一数据分析处理，获得第一分析处理数据；所述第一数据分析处理包括：根据所述运行状态数据统计施工区交通量以及分析所述交通量随时间变化趋势、分析大车率的变化；步骤4：所述计算机根据所述第一分析处理数据并通过云计算方法生成控制策略；所述控制策略为：通过比对所述运行状态数据与控制阈值，判断施工区车辆行驶路线的策略；步骤5：所述计算机根据所述第一数据、第一分析处理数据和控制策略生成控制信息，并将所述控制信息发送至可变信息发布板；其中控制信息包括车辆行驶控制信息和施工区交通状况信息。2.如权利要求1所述的基于地磁车辆检测器的施工区运行状态控制方法，其特征在于，所述步骤2中，所述数据集成传输方式为：分布式地磁车辆检测器阵列将采集到的所述运行状态数据采用无线通讯方式传输至路侧处理单元，所述路侧处理单元将所述运行状态数据传输至所述服务器。3.如权利要求2所述的基于地磁车辆检测器的施工区运行状态控制方法，其特征在于，所述步骤2还包括：所述路侧处理单元对所述运行状态数据进行第二数据分析处理，获得全信息感知，则所述步骤2、步骤3和步骤5的第一数据还包括所述全信息感知；所述全信息感知包括：时间、位置、速度、流量、车长、车头时距、车辆占有时间。4.如权利要求3所述的基于地磁车辆检测器的施工区运行状态控制方法，其特征在于，所述第二数据分析处理为：根据地磁车辆检测器的设备信息，将所述运行状态数据与车道进行匹配；其中地磁车辆检测器的设备信息包括每一个地磁车辆检测器的ID编码以及所述运行状态数据的来源信息。5.如权利要求1所述的基于地磁车辆检测器的施工区运行状态控制方法，其特征在于，所述第一数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓华，许亚琛，钟连德，武珂缦，何坚，丁罕，林展州，张成龙，周浩，
申请(专利权)人：北京工业大学，交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11