面向桥隧群区短连接段的联动可变限速控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种面向桥隧群区短连接段的联动可变限速控制系统及方法，系统包括：后台控制服务中心、无线传输单元、信息检测单元和信息发布单元；在管控区域按行车方向确定多个可变限速节点；在每个所述可变限速节点均安装所述信息检测单元和所述信息发布单元；各个所述信息检测单元和所述信息发布单元均通过所述无线传输单元，与所述后台控制服务中心连接。本发明专利技术提供的面向桥隧群区短连接段的联动可变限速控制系统及方法具有以下优点：采用本发明专利技术优化后的各限速节点的车辆限速值，更能提高车辆行驶的稳定性、舒适性和安全性。

Linkage variable speed limit control system and method for short connection section of bridge and tunnel group

【技术实现步骤摘要】
面向桥隧群区短连接段的联动可变限速控制系统及方法
本专利技术属于限速控制
，具体涉及一种面向桥隧群区短连接段的联动可变限速控制系统及方法。
技术介绍
随着高速公路建设里程和汽车保有量的迅猛增加，道路交通安全问题日趋严峻，其中突发性恶劣环境下的行车安全问题尤为突出，给人民的生命和财产安全带来严重损害。恶劣天气下高速公路的行车安全已成为国内外研究的热点，尤其是恶劣气候如团雾下行车安全研究，特殊路段如桥隧群密集路段的行车安全研究，以及恶劣环节下的特殊路段的行车安全研究。据统计，我国每年因团雾天气引发的重大交通事故约占30％，是其他灾害天气的2.5倍，且造成的事故死亡人数占交通事故伤亡人数总数的29.5％；在高速公路交通事故中，出现死伤3人以上的事故约有1/3与大雾天气有关，尤其与团/浓雾相关。经研究，雾天大量的交通事故主要是由于环境的能见度降低，使驾驶员的行车视距变短，从而导致与其车辆当前较高的行驶速度不匹配而引发的。为此，如何对道路交通进行限速控制，是解决恶劣环境下行车安全问题的关键。现有的针对低能见度行车安全的限速控制方法，当应用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向桥隧群区短连接段的联动可变限速控制系统，其特征在于，包括：后台控制服务中心、无线传输单元、信息检测单元和信息发布单元；/n在管控区域按行车方向确定多个可变限速节点；在每个所述可变限速节点均安装所述信息检测单元和所述信息发布单元；各个所述信息检测单元和所述信息发布单元均通过所述无线传输单元，与所述后台控制服务中心连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种面向桥隧群区短连接段的联动可变限速控制系统，其特征在于，包括：后台控制服务中心、无线传输单元、信息检测单元和信息发布单元；
在管控区域按行车方向确定多个可变限速节点；在每个所述可变限速节点均安装所述信息检测单元和所述信息发布单元；各个所述信息检测单元和所述信息发布单元均通过所述无线传输单元，与所述后台控制服务中心连接。


2.根据权利要求1所述的面向桥隧群区短连接段的联动可变限速控制系统，其特征在于，所述信息检测单元包括基于视频的环境能见度检测仪。


3.根据权利要求1所述的面向桥隧群区短连接段的联动可变限速控制系统，其特征在于，所述信息发布单元包括可变情报板和电子限速标。


4.一种权利要求1-3任一项所述的面向桥隧群区短连接段的联动可变限速控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，确定安全行车视距与车辆限速值之间的对应关系；再根据安全行车视距和环境能见度之间的关系，得到环境能见度和车辆限速值之间的对应关系；
步骤2，在管控区域内选定布设多个可变限速节点；沿车辆运行方向，对各个可变限速节点依次进行编号，分别记为：可变限速节点P1,可变限速节点P2,…,可变限速节点Pn；其中，n为管控区域内可变限速节点的总数量；
步骤3，在进行面向桥隧群区短连接段的联动可变限速实时控制时，每个可变限速节点的信息检测单元实时检测环境实时能见度，并将检测到的环境实时能见度通过无线传输单元发送给后台控制服务中心；
步骤4，所述后台控制服务中心接收到每个所述可变限速节点上传的环境实时能见度，再根据步骤1确定的环境能见度和车辆限速值之间的对应关系，得到每个所述可变限速节点对应的车辆实时限速值；
所述后台控制服务中心预存储每个所述可变限速节点的道路设计限速值；
然后，所述后台控制服务中心比较所述可变限速节点的车辆实时限速值与道路设计限速值，如果车辆实时限速值大于等于道路设计限速值，则以道路设计限速值作为初步优化后的限速值；如果车辆实时限速值小于道路设计限速值，则以车辆实时限速值作为初步优化后的限速值，由此得到每个可变限速节点的初步优化后的限速值，分别记为：初步优化后的限速值V1,初步优化后的限速值V2,…,初步优化后的限速值Vn；其中，初步优化后的限速值V1，为可变限速节点P1对应的初步优化后的限速值；初步优化后的限速值V2，为可变限速节点P2对应的初步优化后的限速值；依此类推，初步优化后的限速值Vn，为可变限速节点Pn对应的初步优化后的限速值；
步骤5，在V1,V2,...,Vn中，将初步优化后的最小限速值记为Vk，其中，k∈1,2,...n；因此，Vk对应的可变限速节点为Pk；
步骤6，预设定滑动窗体距离阈值L、减小趋势相邻节点距离阈值Ds、减小速度梯度Δv0，增加趋势相邻节点距离阈值Dw和增加速度梯度Δv1；
步骤7，对于可变限速节点P1,可变限速节点P2,…,可变限速节点Pn，采用以下方式定位到第1个滑动窗；
以可变限速节点Pk作为第1个滑动窗的中心节点，向前定位滑动窗体距离阈值L长度的位置，从而定位到第1个滑动窗的首节点，以可变限速节点Pk作为第1个滑动窗的中心节点，向后定位滑动窗体距离阈值L长度的位置，从而定位到第1个滑动窗的尾节点；
步骤8，对于定位到的第1个滑动窗，将第1个滑动窗的首节点到可变限速节点Pk的范围定义为第1A个滑动窗；将可变限速节点Pk到第1个滑动窗的尾节点的范围定义为第1B个滑动窗；
步骤9，对于第1A个滑动窗内的各个可变限速节点，采用减小趋势节点优化算法进行各可变限速节点的限速值的优化；对于第1B个滑动窗内的各个可变限速节点，采用增加趋势节点优化算法，进行各可变限速节点的限速值的优化；
具体的，对于第1A个滑动窗内的各个可变限速节点，采用减小趋势节点优化算法进行各可变限速节点的限速值的优化，包括以下步骤：
步骤9.1，假设第1A个滑动窗共包括n1个可变限速节点，则第1A个滑动窗的首节点为可变限速节点Pk-n1+1，其对应的初步优化后的限速值为Vk-n1+1；
步骤9.2，令i＝1；
步骤9.3，令可变限速节点Pk初步优化后的限速值Vk，等于二次优化后的限速值Vz,k；
步骤9.4，比较可变限速节点Pk-i的初步优化后的限速值Vk-i与可变限速节点Pk-i+1的二次优化后的限速值Vz,k-i+1；
如果Vk-i-Vz,k-i+1≥0，则执行步骤9.5；
如果Vk-i-Vz,k-i+1＜0，则执行步骤9.6；
步骤9.5，采用以下关系式对可变限速节点Pk-i的初步优化后的限速值Vk-i进行进一步优化，得到可变限速节点Pk-i的二次优化后的限速值Vz,k-i；



然后令i＝i+1；判断i是否大于n1-1，如果不大于，则返回执行步骤9.4；如果大于，则执行步骤9.7；
步骤9.6，以可变限速节点Pk-i的初步优化后的限速值Vk-i为起点，进行限速值反推优化过程，具体为：
步骤9.6.1，令j＝1；
步骤9.6.2，比较Vk-i与可变限速节点Pk-i+j的二次优化后的限速值Vz,k-i+j；如果Vk-i-Vz,k-i+j＜0，则将Vk-i的值赋值给Vz,k-i+j，使可变限速节点Pk-i+j的二次优化后的限速值Vz,k-i+j进一步进行优化，然后执行步骤9.6.3；如果Vk-i-Vz,k-i+j≥0，则执行步骤9.6.4；
步骤9.6.3，判断j是否等于i；如果等于，则执行步骤9.6.4；如果不等于，则令j＝j+1，返回执行步骤9.6.2；
步骤9.6.4，对可变限速节点Pk-i的反推优化过程结束，然后令i＝i+1；判断i是否大于n1-1，如果不大于，则返回执行步骤9.4；如果大于，则执行步骤9.7；
步骤9.7，至此完成对第1A个滑动窗的所有可变限速节点的限速值的优化；
对于第1B个滑动窗内的各个可变限速节点，采用增加趋势节点优化算法进行各可变限速节点的限速值的优化，包括以下步骤：
步骤9-1，假设第1B个滑动窗共包括n2个可变限速节点，则第1B个滑动窗的尾节点为可变限速节点Pk+n2-1，其对应的初步优化后的限速值为Vk+n2-1；
步骤9-2，令u＝1；
步骤9-3，令可变...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维，张海太，王康云，李洋洋，刘涛，韩晖，
申请(专利权)人：北京中交华安科技有限公司，云南丽香高速公路投资开发有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11