一种基于拥堵路段的高速公路车道管控策略的确定方法技术

本发明专利技术公开了一种基于拥堵路段的高速公路车道管控策略的确定方法，通过高速公路检测器采集交通数据，将排队长度转换成单位小时交通量，在拥堵路段单位小时实际通行能力与由排队长度转换成的单位小时交通量之和不能超过下游区域的单位小时实际通行能力条件下，确定拥堵路段应急车道开放的饱和度值，根据下游区域在不开启应急车道情况下的剩余单位小时通行能力能否满足应急车道单位小时交通量来确定应急车道开放终点进而确定应急车道开放长度。本方法可以保证拥堵路段的车辆能够及时消散，提高了高速公路通行效率，合理确定应急车道的开放长度，避免过长距离开放应急车道导致应急资源的浪费，为开放应急车道解决交通拥堵问题提供科学的决策方法。问题提供科学的决策方法。问题提供科学的决策方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于拥堵路段的高速公路车道管控策略的确定方法


[0001]本专利技术涉及高速公路管理策略领域，具体涉及一种基于拥堵路段的高速公路车道管控策略的确定方法。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，交通需求增长旺盛，交通拥堵现象频繁发生，不仅表现在日常上下班高峰期的城市交通中，而且在通行能力及效率高的高速公路中也时常发生。为了缓解交通拥堵，高速公路管理部门采取了较多的管控措施，如限制车速、路径诱导、匝道控制等，均在一定程度上取得了缓解交通拥堵的效果，但这些管控措施并不能减少出行者选择便捷通道高效出行的强烈需求，因此有必要采用临时开放应急车道的策略，提高通行能力及通行效率。
[0003]目前，应急车道开放并没有科学的理论基础支撑，仅依靠管理部门针对现场拥堵实况进行的主观判断，严重缺乏科学依据。拥堵路段应急车道的不合理开放，有可能导致交通拥堵的加剧，浪费应急资源，更甚者导致全面的交通瘫痪。为此，针对高速公路拥堵路段提出应急车道开放策略的确定方法是十分必要的。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种符合实际的，使用范围广泛，科学的，提高应急资源使用效率基于拥堵路段的高速公路应急车道开放策略的确定方法。本专利技术的一种基于拥堵路段的高速公路车道管控策略的确定方法，该方法包括以下步骤：
[0005]S1、通过高速公路检测器采集交通数据，包括各车型的比例、对应的各车型的长度、拥堵区域车辆的平均速度、平均车头时距、拥堵区域平均排队长度及拥堵区域单向车道数；
[0006]S2、通过各车型比例及各车型的长度确定拥堵区域平均车辆长度，根据拥堵区域平均速度及平均车头时距确定拥堵区域平均车头间距，根据拥堵区域平均排队长度及拥堵区域单向车道数确定拥堵区域车辆数；
[0007]S3、确定期望消散时间，将期望消散时间的单位转换为小时，通过拥堵区域车辆数转换成单位小时消散车辆数；
[0008]S4、计算拥堵路段应急车道开放的饱和度值；
[0009]S5、在不超过下游区域实际通行能力条件下，确定拥堵区域应急车道开放条件，达到S4中的饱和度的值时应该开启应急车道；
[0010]S6、根据S5中拥堵区域应急车道开放条件，按照检测器划分区域，对路段进行持续监测，对满足S4中的饱和度条件的路段均要开启应急车道，开启后判断其下游区域是否满足开启应急车道的条件；
[0011]S7、当应急车道开放路段的饱和度值小于应急车道开放的最佳饱和度值时，应关闭应急车道。
[0012]进一步地，S2中所述的拥堵区域平均车辆长度的计算公式为：其中λ
i
表示各车型的比例，L
i
为各车型的长度，为n种车型比例之和。
[0013]进一步地，S2中所述的拥堵区域平均车头间距的计算公式为：其中为排队区域车辆的平均速度，为平均车头时距。
[0014]进一步地，所述拥堵区域车辆数的计算公式为其中为拥堵区域平均拥堵里程；n
l
为拥堵区域单向车道数。
[0015]进一步地，S3中所述的单位小时消散车辆数的计算公式为：其中，N为拥堵车辆数；h表示消散时间。
[0016]进一步地，S4中所述的应急车道开放的饱和度值的计算公式为：其中C
r
(i)为拥堵路段实际通行能力，C
r
(i+1)为下游区域实际通行能力。
[0017]进一步地，S6中所述的满足饱和度条件开启应急车道的路段的下游区域是否满足开启应急车道的判断条件具体为：
[0018][0019]若满足以上条件，则下游区域不需要开启应急车道；
[0020]若不满足以上条件，则开启应急车道，并以开启的路段的为基准路段，与其下游路段根据以上条件重新判断，应急车道开放长度直至满足时为止；
[0021]其中为下游区域不开启应急车道的情况下剩余实际通行能力，f
em
(i)为应急车道单位小时交通量。
[0022]本专利技术的有益效果：本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
[0023]现存在的有关应急车道相关内容为应急车道违章检测、图像处理、违章识别等方面，在确定应急车道开放策略方向并没有现有技术。
[0024]本专利技术充分考虑拥堵路路段的排队长度，以及下游区域的消散能力，在保证不对下游造成交通拥堵条件下，确定应急车道开放的饱和度值，更能有效的缓解交通拥堵，充分利用应急资源。
[0025]本专利技术在充分考虑下游区域在不开启应急车道条件下的剩余实际通行能力及应急车道交通量条件下，确定应急车道关闭的条件，在避免造成交通拥堵情况下，避免了应急车道开放过长造成的应急资源浪费。
附图说明
[0026]图1是本专利技术的技术路线示意图。
[0027]图2是本专利技术的系统结构图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图1
‑
2对本专利技术作进一步的说明。
[0029]本专利技术的基于拥堵路段的应急车道开放策略的确定方法，
[0030]如图1所示，通过高速公路检测器采集交通数据，采集的交通数据为：各车型的数量、排队区域车辆的平均速度、平均车头时距及平均排队长度。
[0031]根据下式将拥堵里程转换为车辆数：
[0032][0033]其中，N为拥堵车辆数；λ
i
表示各车型的比例；L
i
为各车型的长度；为n种车型比例之和；为排队区域车辆的平均速度；为平均车头时距；为拥堵区域平均拥堵里程；n
l
为拥堵区域单向车道数。
[0034]根据拥堵车辆数及消散时间转换为单位小时消散车辆数
[0035][0036]其中，N为拥堵车辆数；h表示消散时间；
[0037]根据下式计算拥堵路段应急车道开放的饱和度值：
[0038][0039]其中，C
r
(i)为拥堵路段实际通行能力，C
r
(i+1)为下游区域实际通行能力。
[0040]在计算拥堵路段应急车道开放的饱和度值时，充分考虑了下游区域在不开启应急车道条件下能够消散拥堵路段排队车辆数。
[0041]满足下式条件，应该关闭应急车道：
[0042][0043]其中，为下游区域不开启应急车道的情况下剩余实际通行能力；f
em
(i)为应急车道单位小时交通量。
[0044]在确定应急车道关闭时，充分考虑了下游区域不开启应急车道的情况下剩余实际通行能力。
[0045]通过高速公路检测器采集交通数据，主要包括各车型的比例、对应的各车型的长度、拥堵区域车辆的平均速度、平均车头时距、拥堵区域平均排队长度及拥堵区域单向车道数。
[0046]通过各车型比例及各车型的长度确定拥堵区域平均车辆长度根据拥堵区域平均速度及平均车头时距确定拥堵区域平均车头间距最后根据拥堵区域平均排队长度及拥堵区域单向车道数确定拥堵区域车辆数
[0047]确定期望消散时间，然后将期望消散时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于拥堵路段的高速公路车道管控策略的确定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、通过高速公路检测器采集交通数据，包括各车型的比例、对应的各车型的长度、拥堵区域车辆的平均速度、平均车头时距、拥堵区域平均排队长度及拥堵区域单向车道数；S2、通过各车型比例及各车型的长度确定拥堵区域平均车辆长度，根据拥堵区域平均速度及平均车头时距确定拥堵区域平均车头间距，根据拥堵区域平均排队长度及拥堵区域单向车道数确定拥堵区域车辆数；S3、确定期望消散时间，将期望消散时间的单位转换为小时，通过拥堵区域车辆数转换成单位小时消散车辆数；S4、计算拥堵路段应急车道开放的饱和度值；S5、在不超过下游区域实际通行能力条件下，确定拥堵区域应急车道开放条件，达到S4中的饱和度的值时应该开启应急车道；S6、根据S5中拥堵区域应急车道开放条件，按照检测器划分区域，对路段进行持续监测，对满足S4中的饱和度条件的路段均要开启应急车道，开启后判断其下游区域是否满足开启应急车道的条件；S7、当应急车道开放路段的饱和度值小于应急车道开放的最佳饱和度值时，应关闭应急车道。2.根据权利要求1所述的一种基于拥堵路段的高速公路车道管控策略的确定方法，其特征在于，S2中所述的拥堵区域平均车辆长度的计算公式为：其中λ
i
表示各车型的比例，L
i
为各车型的长度，为n种车型比例之和。3.根据权利要求1所述的一种基于拥堵路段的高速公路车道管控策略的确定方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志祥，刘强，杨阳，郭柯，
申请(专利权)人：江苏中路工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：