一种基于道钉灯的动态可变车道控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于道钉灯的动态可变车道控制方法，其特征在于：所述控制方法主要包括如下步骤：交通数据采集、视频采集系统得到的交通流数据，并将数据发送到数据处理中心系统；数据处理中心系统对得到的数据进行判断，判断可变车道是否开通及其开通的车道数，并将其发送到智能化远程控制中心；智能化远程控制中心根据方案确定道钉灯的颜色转换、开通的车道长度、模块化的缓冲带长度设置；根据道钉灯的颜色变化进行车道的清场、入场、退场三个阶段；本发明专利技术有效解决了现有的可变车道控制方法通常有两种，包括利用移动的隔离护栏、通过龙门架信号控制，其中利用移动的隔离护栏控制可变车道需要专门的工作车，成本大、繁琐、清空时间较长，有很强的交通管制；利用龙门架信号控制可变车道需要定时、定线路，车道长度较短，车主获得车道信息严重滞后。

A method to control the dynamic variable lane lamp based on spike

The invention discloses a method for controlling the dynamic variable lane lamp based on spike, which is characterized in that the control method comprises the following steps: traffic data acquisition, video acquisition system of traffic flow data, and sends the data to the data processing center system; data processing to determine the data center system. Judging whether to open a number of Variable Lane Lane and opened, and send it to the intelligent remote control center; intelligent remote control center, according to the conversion program to determine the color of the lamp to open the spike length of lane, modular buffer length is set according to the color of the lamp; spike change lane clearing, entrance, exit three a stage; the invention solves usually has two variable lane existing control methods, including the use of mobile, through the isolation barrier Longmen frame signal control, including the use of mobile barrier control variable lanes need special working vehicles, the cost of large, cumbersome, empty time is longer, there is a strong traffic control; the Longmen frame signal control timing, variable lane to lane line, the length is shorter, the owners to obtain the lane information lag.

【技术实现步骤摘要】
一种基于道钉灯的动态可变车道控制方法
本专利技术涉及智能交通技术中运输系统优化
，具体涉及一种基于道钉灯的动态可变车道控制方法。
技术介绍
城市中工作区和居住区的分离通常导致道路双向车流量分配极不均匀，这就为可变车道的产生提供了契机。我国的机动车保有量在2016年就超过两亿辆，大城市交通拥堵较为严重，特别是上下班高峰段、交通事故发生后或举行大型集会活动时，通常导致部分路段的单向拥堵或者潮汐车流现象的发生。在不增加道路资源的前提下，可变车道可以较好缓解交通拥堵状况，优化道路资源。现有的可变车道控制方法主要有两种，一种是利用移动的隔离护栏，另一种是通过龙门架信号控制。利用移动的隔离护栏控制可变车道需要专门的工作车，成本大、繁琐、清空时间较长，有很强的交通管制。利用龙门架信号控制可变车道需要定时、定线路，车道长度较短，车主获得车道信息严重滞后。因此，目前需要一种实时动态可变的车道控制方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于道钉灯的动态可变车道控制方法，本专利技术有效解决了现有的可变车道控制方法通常有两种，包括利用移动的隔离护栏、通过龙门架信号控制，其中利用移动的隔离护栏控制可变车道需要专门的工作车，成本大、繁琐、清空时间较长，有很强的交通管制；利用龙门架信号控制可变车道需要定时、定线路，车道长度较短，车主获得车道信息严重滞后。本专利技术通过以下技术方案实现：一种基于道钉灯的动态可变车道控制方法，其特征在于：所述控制方法主要包括如下步骤：步骤1：交通数据采集、视频采集系统得到的交通流数据，并将数据发送到数据处理中心系统；步骤2：数据处理中心系统对得到的数据进行判断，判断可变车道是否开通及其开通的车道数，并将其发送到智能化远程控制中心；步骤3：智能化远程控制中心根据数据处理中心得到的可变车道是否开通及开通的车道数情况来确定道钉灯的颜色转换、开通的车道长度、模块化的缓冲带长度设置；步骤4：根据道钉灯的颜色变化进行车道的清场、入场、退场三个阶段。本专利技术进一步技术改进方案是：所述步骤1中的交通流数据主要包括交通量、车辆速度、车型、车头间距一系列交通参数，参数可由微波车辆检测器、便携式道路检测激光车辆分型统计系统、全球化的视频拍摄机获得。本专利技术进一步技术改进方案是：所述步骤2中是否开通条件，其可行性分析主要由道路设置、车道数、服务水平要求、KD系数几个因素考虑；判断其开通车道数及其调整，主要采用路阻函数基础模型。本专利技术进一步技术改进方案是：所述步骤3中道钉灯是由红、绿两种颜色控制，所述车道的长度根据实时数据得到，所述模块化的缓冲带长度设置由轻重交通流方向上两个变道区段，两个刹车区段和一个禁行区段五个区段组成。本专利技术进一步技术改进方案是：所述开通条件的判断过程为：1)道路设置：道路上不存在中央分隔带、绿化带、隔离栏；2)车道数：潮汐车道要进行变道，车道数必须是三车道以上；3)服务水平要求:选取的是近似等于0.8的情况，即道路出现拥堵，可根据实际情况进行调整；4)KD系数：要求KD≥2/3，可根据具体情况调整；判断其车道数及其调整，主要用的是路阻函数基础模型：t＝t0{1+α(V/C)β}，其中t是汽车驾驶过程的时间、t0为自由流行驶时间、V是交通量、c是实际通行能力。本专利技术进一步技术改进方案是：所述基于阻抗最小的情况下路阻函数模型如下：1)当有2)当有其中式中：Cm＝C·γ·η·κ·n'；Cm'＝C·γ·η·κ·n'；m为道路中拥堵一方；x是畅通一方交通量与拥堵一方的之比；Vm是交通拥堵一方的交通量；m、n分别为拥堵一侧、畅通一侧原有车道数；i是即将要开启的车道数目，i的数值大小是小于n；Cm、Cm'分别是拥堵一侧、畅通一侧的每车道通行能力；γ为自行车影响修正系数，由于机非分离，取1；η为车道宽影响修正系数，多为3.5米，取1；κ为交叉口影响修正系数，所使用道路基本无交叉口，取1；n'为车道数修正系数；vs为自由流速度；C为单车道的理想通行能力；Ko为延误系数，取1～1.2；α、β可由实时得到的多组数据进行整体回归拟合。所述道钉灯采用凸起式的两面道钉灯。本专利技术与现有技术相比，具有以下明显优点：1、本专利技术搭建了模块化的缓冲带设置模型，提出了防止对向车流相撞的解决方案，提高可变车道运行的安全性能；2、本专利技术运用凸起式的两面道钉灯，既不采用移动的隔离护栏进行控制，也不采用龙门架信号控制，解决了传统可变车道变换繁琐、只能定时定线的问题；3、本专利技术驾驶员可以通过观察道钉灯的颜色进行换道行驶，快捷方面、简单易懂，最终实现实时动态的车道变换方案，体现智能交通的理念。附图说明图1为本专利技术基于道钉灯的可变车道动态变换方法的流程图；图2为本专利技术道钉灯基本的指示标志图；图3为本专利技术可变车道开启前路面的道路总图；图4为本专利技术以开通一条可变车道为例的变换图正常行驶(a)；图5为本专利技术以开通一条可变车道为例的变换图开启(b)；图6为本专利技术以开通一条可变车道为例的变换图运行(c)；图7为本专利技术以开通一条可变车道为例的变换图关闭(d)；图8为本专利技术缓冲段的设计图；图9为本专利技术具体变道计算过程的逻辑图；图10为本专利技术以开通一条车道为例的道钉灯变换图。具体实施方式为使对本专利技术的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，下面结合附图与具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围，说明如下：步骤1：将交通数据采集、视频采集系统得到的交通流数据发送到数据处理中心系统；步骤2：数据处理中心系统对得到的数据进行判断，判断可变车道是否开通及其开通的车道数，并将指令发送到智能化远程控制中心；步骤3：智能化远程控制中心根据数据处理中心得到的可变车道是否开通及开通的车道数情况来确定道钉灯的颜色转换、开通车道长度、模块化的缓冲带长度设置等；步骤4：根据道钉灯的颜色变化进行车道的清场、入场、退场三个阶段。其中，步骤1所述的交通流数据主要包括交通量、车辆速度、车型、车头间距等一系列交通参数，可由微波车辆检测器、便携式道路检测激光车辆分型统计系统、视频拍摄机等获得。其中，步骤2所述判断可变车道是否开通及其开通的车道数，其判断过程如下：开通条件的判断过程：1)道路设置：道路上不存在中央分隔带、绿化带、隔离栏；2)车道数：潮汐车道要进行变道，车道数必须是三车道以上；3)服务水平要求:选取的是近似等于0.8的情况，即道路出现拥堵，可根据实际情况进行调整；4)KD系数：要求KD≥2/3，可根据具体情况调整。判断其车道数及其调整，主要用的是路阻函数基础模型：t＝t0{1+α(V/C)β}其中t——是汽车驾驶过程的时间；t0——为自由流行驶时间；V——是交通量；C——是实际通行能力；本专利技术可以在车联网环境下运用各种道路数据采集器来实时动态得到交通流数据。基于阻抗最小的情况下路阻函数模型如下，并对其当交通量大于实际通行能力时进行优化，只需满足条件，即可对潮汐可变车道的数量进行控制。①当有②当有其中式中：Cm＝C·γ·η·κ·n'Cm'＝C·γ·η·κ·n'm——为道路中拥堵一方；x——是畅通一方交通量与拥堵一方的之比；Vm——是交通拥堵一方的交通量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于道钉灯的动态可变车道控制方法，其特征在于：所述控制方法主要包括如下步骤：步骤1：交通数据采集、视频采集系统得到的交通流数据，并将数据发送到数据处理中心系统；步骤2：数据处理中心系统对得到的数据进行判断，判断可变车道是否开通及其开通的车道数，并将其发送到智能化远程控制中心；步骤3：智能化远程控制中心根据数据处理中心得到的可变车道是否开通及开通的车道数情况来确定道钉灯的颜色转换、开通的车道长度、模块化的缓冲带长度设置；步骤4：根据道钉灯的颜色变化进行车道的清场、入场、退场三个阶段。

【技术特征摘要】
1.一种基于道钉灯的动态可变车道控制方法，其特征在于：所述控制方法主要包括如下步骤：步骤1：交通数据采集、视频采集系统得到的交通流数据，并将数据发送到数据处理中心系统；步骤2：数据处理中心系统对得到的数据进行判断，判断可变车道是否开通及其开通的车道数，并将其发送到智能化远程控制中心；步骤3：智能化远程控制中心根据数据处理中心得到的可变车道是否开通及开通的车道数情况来确定道钉灯的颜色转换、开通的车道长度、模块化的缓冲带长度设置；步骤4：根据道钉灯的颜色变化进行车道的清场、入场、退场三个阶段。2.根据权利要求1所述的一种基于道钉灯的动态可变车道控制方法，其特征在于：所述步骤1中的交通流数据主要包括交通量、车辆速度、车型、车头间距一系列交通参数，参数可由微波车辆检测器、便携式道路检测激光车辆分型统计系统、全球化的视频拍摄机获得。3.根据权利要求1或2所述的一种基于道钉灯的动态可变车道控制方法，其特征在于：所述步骤2中是否开通条件，其可行性分析主要由道路设置、车道数、服务水平要求、KD系数几个因素考虑；判断其开通车道数及其调整，主要采用路阻函数基础模型。4.根据权利要求1或2所述的一种基于道钉灯的动态可变车道控制方法，其特征在于：所述步骤3中道钉灯是由红、绿两种颜色控制，所述车道的长度根据实时数据得到，所述模块化的缓冲带长度设置由轻重交通流方向上两个变道区段，两个刹车区段和一个禁行区段五个区段组成。5.根据权利要求3所述的一种基于道钉灯的动态可变车道控制方法，其特征在于：所述步骤4中的清场、入场、退场三个阶段，其过程简化为：清场：驾驶员看到相邻车道A的道钉灯的颜色由红色变成绿闪，表示车道A即将开通，A车道上驾驶员看到原本道钉灯的颜色由绿灯变成红闪，表示车道A即将清空。入场：车道A原本绿灯变成红闪...

【专利技术属性】
技术研发人员：周桂良，毛丽娜，郑桂传，陈昕，尤星达，凌田，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32