一种基于交通监控的多车道隧道车流调控方法技术

本发明专利技术公开一种基于交通监控的多车道隧道车流调控方法，具体包括以下步骤：S1：在隧道内布置具有图像识别记忆功能的监测设备测算检测区段内分车道的车流密度。S2：控制模块比较隧道入口段不同车道车流密度，引导车辆在进入隧道前变道驶向车流密度小的车道，并通过比较相邻监测设备所测车流密度的前后变化判断隧道有无交通事故发生；S2’：若控制系统判断出隧道内发生交通事故，应急处理模块被触发而发出警报，通知隧道管控部门展开处理与营救工作。S3：信号显示模块根据控制模块的指令以LED信号灯设备对隧道口车道车流进行调控；本发明专利技术在不影响隧道现有交通控制系统的前提下，实现对隧道内车流的有效调控，有利于改善隧道内交通环境，提高通行效率与安全水平。

A Traffic Flow Control Method for Multi-lane Tunnels Based on Traffic Monitoring

【技术实现步骤摘要】
一种基于交通监控的多车道隧道车流调控方法
本专利技术涉及交通安全领域，特别是一种基于交通监控的多车道隧道车流调控方法。
技术介绍
随着道路建设技术水平的提高，隧道作为公路交通的一种重要结构也得到快速发展，截止2013年年底的统计，我国已建设11359座公路隧道，总长9606公里。在公路隧道建设规模扩大的同时，隧道交通安全也成为人们关注的重要话题。隧道是一种埋置在地表层的交通结构，因而外面的人不易获知隧道内的车流状况，所以不免会出现有时候多车道隧道中某条车道突然车流密度变大或者变小，车流的车道分布严重失衡。这种状况的出现会让部分驾驶人忽视隧道行车“严禁超车”和“禁止变道”的规定，驶入车流少的行车道，这大大增加了隧道交通安全风险。与此同时，据交通部门统计，当隧道车流密度超过一定阈值后，会增大交通事故出现的概率。因而，有必要通过一定的技术或设施在车辆进入隧道之前提前告知驾驶人隧道内各车道的车流拥挤状况，让驾驶人选择车流更少的车道，保证隧道交通的安全畅通运行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于交通监控的多车道隧道车流调控方法，用于提前告知并引导即将驶入隧道的车辆转入车流较少的隧道车道中，防止多车道隧道内因车道车流分布失衡而增加交通安全风险，保证隧道交通的安全畅通运行。为解决上述技术问题，本专利技术提出一种基于交通监控的多车道隧道车流调控方法，本方法由基于交通监控的多车道隧道车流调控系统执行。本专利技术涉及的基于交通监控的多车道隧道车流调控方法，具体包括以下步骤（以双车道短隧道为例）：步骤S1：在隧道范围内（从隧道入口到隧道出口区间）每间隔一定距离位置设置一组监控设备，监控设备1（布置在隧道入口处）、监控设备2、…、监控设备n（布置在隧道出口处）分别对通过其下方监视区域内的车辆进行记忆与识别，统计分车道上车流量，并实时计算车流密度，监控设备1（布置在隧道入口处）、监控设备2、…、监控设备n分别测算出车道1、车道2、…车道m的车流密度ρ11、ρ12、…、ρ1m；ρ21、ρ22、…、ρ2m；……；ρn1、ρn2、…、ρnm（其中，用n表示监控设备的组数/数量，用m表示车道数量）。步骤S2：控制模块通过比较第一组监控设备（即隧道入口处）所测算出的车流密度ρ11、ρ12、…的数值大小，当各分车道车流密度相差超过一定程度时，或者较大的车流密度数值超过安全密度阈值时，控制模块向显示模块发出指令，使其在车流密度大的隧道车道入口显示车道拥挤信号，引导车辆在进入隧道前变道驶向车流密度小的车道；进一步地，通过比较相邻两组监控设备k和监控设备k+1测算的同一条分车道车流密度ρk1、ρk2、…和ρ(k+1)1、ρ(k+1)2、…、ρ(k+1)n（其中k为正整数，且小于n）的前后数值变化可以判断隧道中监控设备k和监控设备k+1之间是否发生交通事故或者其他特殊状况；具体地，当ρ(k+1)z明显小于ρkz而邻车道的车流密度增大时(其中z为正整数且小于或等于车道数m)，表明隧道内车道z上在监控设备k和监控设备k+1区间发生交通事故或者其他特殊状况，控制模块控制信号显示模块关闭隧道z车道，同时应急系统被触发，隧道管控部门展开应急处理与营救工作，其中ρkz比ρ(k+1)z早Tk时间(Tk为同一辆汽车A从监控设备k行驶到监控设备k+1所需时间)；特别地，如果长隧道中间存在可变道部分，则需要将变道后的隧道部分视作另一隧道进行重新编号，布置车流调控系统。步骤S3：信号显示模块执行控制模块的指令，由LED信号灯引导车辆驶入车流较少的隧道车道，具体实施过程中LED的以红叉表示禁入，黄闪表示拥堵，慎入；绿色表示安全驶入，此外，可根据需要，借助爆闪灯、文字显示或者语音播报设备配合使用。本专利技术涉及的基于交通监控的多车道隧道车流调控系统主要构成包含监测模块、控制模块、信号显示模块和应急处理模块部分。监测模块主要为一种具有图像识别功能的监控设备，分别安装在车道的出入口，对通过其下方监视区域内的车牌识别记忆，统计通过的车辆数，以及车流密度的计算。控制模块的作用在于接收监测模块传来的数据信息，经过模块内部运算程序进行处理后，向信号显示模块和应急处理模块发出指令。信号显示模块主要由LED信号灯构成，包括爆闪灯、语音警报器，通过LED装置显示出控制模块所生成的指令信号，引导车辆驶入车流较少的隧道车道，具体实施过程中可根据需要，借助爆闪灯、语音播报或者文字显屏显设备配合使用。所述应急处理模块在接收到控制模块发来的“事故”指令后被触发而发出警报，通知隧道管控部门展开处理与营救工作。本专利技术的应用还可以根据车辆入口出口车道的变化和前后车位的序列判断车辆是否在隧道行驶中有变道、超车行为。附图说明图1本专利技术涉及的多车道隧道车流调控方法的总体流程图。图2本专利技术涉及的多车道隧道车流调控系统的结构图。图3本专利技术涉及的多车道隧道车流调控系统监测设备现场布置示意图（以双车道隧道为例）。图4多车道隧道入口处信号显示模块的一种（LED）调控状态（以双车道隧道为例）。图中的数字标号说明：1-监控设备1，2-监控设备2，3-监控设备3，4-LED显示设备。具体实施方式本专利技术的目的在于提供一种基于交通监控的多车道隧道车流调控方法，用于告知并引导即将驶入隧道的车辆转入车流较少的隧道车道中，防止多车道隧道内因车道车流分布失衡而增加交通安全风险，保证隧道交通的安全畅通运行。为解决上述技术问题，本专利技术提出一种基于交通监控的多车道隧道车流调控方法。下面结合实例及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。本专利技术涉及的一种隧道车流调控方法，具体包括以下步骤：步骤S1：在隧道范围内（从隧道入口到隧道出口区间）每间隔2至3公里和（或）特定位置设置一组监控设备，监控设备1（布置在隧道入口处）、监控设备2、…、监控设备n（布置在隧道出口处）分别对通过其下方监视区域内的车辆进行记忆与识别，统计分车道上车流量，并实时计算车流密度，监控设备1（布置在隧道入口处）、监控设备2、…、监控设备n分别测算出车道1、车道2、…车道m的车流密度ρ11、ρ12、…、ρ1m；ρ21、ρ22、…、ρ2m；……；ρn1、ρn2、…、ρnm（其中，用n表示监控设备的组数/数量，用m表示车道数量）。步骤S2：控制模块通过比较第一组监控设备（即隧道入口处）所测算出的车流密度ρ11、ρ12、…的数值大小，当各分车道车流密度相差超过一定程度时，或者较大的车流密度数值超过安全密度阈值时，控制模块向显示模块发出指令，使其在车流密度大的隧道车道入口显示车道拥挤信号，引导车辆在进入隧道前变道驶向车流密度小的车道；进一步地，通过比较相邻两组监控设备k和监控设备k+1测算的同一条分车道车流密度ρk1与ρ(k+1)1、ρk2与ρ(k+1)2、…、ρkn与ρ(k+1)n（其中k为正整数，且小于n）的前后数值变化可以判断隧道中监控设备k和监控设备k+1之间是否发生交通事故或者其他特殊状况；具体地，当ρ(k+1)z明显小于ρkz而邻车道的车流密度增大时(其中z为正整数且小于或等于车道数m)，表明隧道内车道z上在监控设备k和监控设备k+1区间发生交通事故或者其他特殊状况，控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.本专利技术公开一种基于交通监控的多车道隧道车流调控方法，具体包括如下步骤：步骤S1：在隧道范围内（从隧道入口到隧道出口区间）每间隔一定距离位置设置一组监控设备，监控设备1（布置在隧道入口处）、监控设备2、…、监控设备n（布置在隧道出口处）分别对通过其下方监视区域内的车辆进行记忆与识别，统计分车道上车流量，并实时计算车流密度，监控设备1（布置在隧道入口处）、监控设备2、…、监控设备n分别测算出车道1、车道2、…车道m的车流密度ρ11、ρ12、…、ρ1m；ρ21、ρ22、…、ρ2m；……；ρn1、ρn2、…、ρnm（其中，用n表示监控设备的组数/数量，用m表示车道数量）；步骤S2：控制模块通过比较第一组监控设备（即隧道入口处）所测算出的车流密度ρ11、ρ12、…ρ1m的数值大小，当各分车道车流密度相差超过一定程度时，或者较大的车流密度数值超过安全密度阈值时，控制模块向显示模块发出指令，使其在车流密度大的隧道车道入口显示车道拥挤信号，引导车辆在进入隧道前变道驶向车流密度小的车道；进一步地，通过比较相邻两组监控设备k和监控设备k+1测算的同一条分车道车流密度ρk1、ρk2、…和ρ(k+1)1、ρ(k+1)2、…、ρ(k+1)n（其中k为正整数，且小于n）的前后数值变化可以判断隧道中监控设备k和监控设备k+1之间是否发生交通事故或者其他特殊状况；具体地，当ρ(k+1)z明显小于ρkz而邻车道的车流密度增大时(其中z为正整数且小于或等于车道数m)，表明隧道内车道z上在监控设备k和监控设备k+1区间发生交通事故或者其他特殊状况，控制模块控制信号显示模块关闭隧道z车道，同时应急系统被触发，隧道管控部门展开应急处理与营救工作，其中ρkz比ρ(k+1)z早Tk时间(Tk为同一辆汽车A从监控设备k行驶到监控设备k+1所需时间)；特别地，如果长隧道中间存在可变道部分，则需要将变道后的隧道部分视作另一隧道进行重新编号，布置车流调控系统；步骤S3：信号显示模块执行控制模块的指令，由LED信号灯引导车辆驶入车流较少的隧道车道，具体实施过程中LED的以红叉表示禁入，黄闪表示拥堵，慎入；绿色表示安全驶入，此外，可根据需要，借助爆闪灯、文字显示或者语音播报设备配合使用。...

【技术特征摘要】
1.本发明公开一种基于交通监控的多车道隧道车流调控方法，具体包括如下步骤：步骤S1：在隧道范围内（从隧道入口到隧道出口区间）每间隔一定距离位置设置一组监控设备，监控设备1（布置在隧道入口处）、监控设备2、…、监控设备n（布置在隧道出口处）分别对通过其下方监视区域内的车辆进行记忆与识别，统计分车道上车流量，并实时计算车流密度，监控设备1（布置在隧道入口处）、监控设备2、…、监控设备n分别测算出车道1、车道2、…车道m的车流密度ρ11、ρ12、…、ρ1m；ρ21、ρ22、…、ρ2m；……；ρn1、ρn2、…、ρnm（其中，用n表示监控设备的组数/数量，用m表示车道数量）；步骤S2：控制模块通过比较第一组监控设备（即隧道入口处）所测算出的车流密度ρ11、ρ12、…ρ1m的数值大小，当各分车道车流密度相差超过一定程度时，或者较大的车流密度数值超过安全密度阈值时，控制模块向显示模块发出指令，使其在车流密度大的隧道车道入口显示车道拥挤信号，引导车辆在进入隧道前变道驶向车流密度小的车道；进一步地，通过比较相邻两组监控设备k和监控设备k+1测算的同一条分车道车流密度ρk1、ρk2、…和ρ(k+1)1、ρ(k+1)2、…、ρ(k+1)n（其中k为正整数，且小于n）的前后数值变化可以判断隧道中监控设备k和监控设备k+1之间是否发生交通事故或者其他特殊状况；具体地，当ρ(k+1)z明显小于ρkz而邻车道的车流密度增大时(其中z为正整数且小于或等于车道数m)，表明隧道内车道z上在监控设备k和监控设备k+1区间发生交通事故或者其他特殊状况，控制模块控制信号显示模块关闭隧道z车道，同时应急系统被触发，隧道管控部门展开应急处理与营救工作，其中ρkz比ρ(k+1)z早...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘福全，王健，张丽霞，王铮，杨金顺，亓荣杰，邢英，罗淑兰，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东,37