【技术实现步骤摘要】
一种高速公路改扩建作业区动态交通诱导系统及方法
[0001]本专利技术属于道路安全
，具体涉及一种高速公路改扩建作业区动态交通诱导系统及方法。
技术介绍
[0002]近年来，早期高速公路难以适应剧增的交通量，部分高速公路急需维护或重建扩容，此类高速公路往往具备较大的交通流量，因此常采用保通交通组织方法进行改扩建。在保通施工情况下，车辆在作业期间仍可驶经施工路段，而改扩建作业区由于变化的道路条件、复杂的车辆交互行为等，往往会使驾驶人被迫出现减速、换道、合流等行驶状态，为作业区埋下交通安全隐患。
[0003]驾驶人作为人
‑
车
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路
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环境中的重要一环，驾驶者在高速公路作业区对交通环境的感知能力和其车辆操纵行为，对区段交通安全具有一定程度的影响。而目前作业区对驾驶人进行预警告知主要采用普通标志标线及警示灯等方式，这类传统物理标志因为设置位置和信息告知范围的局限性，使驾驶人易错过警示信息且难及时获取远距离路况信息，驾驶人常行驶至作业区前因道路条件变化而被迫变道汇入...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高速公路改扩建作业区动态交通诱导方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将改扩建作业区的警告区与上游过渡区以车道为单位进行按车辆行进方向等距离控制区段的划分与编号；S2、获取当前高速公路改扩建区域各控制区段内的交通流数据，包括速度、流量和密度；获取控制区段内部车辆ID，对于每辆车匹配其长度、位置以及速度信息，初始化改扩建作业区交通状态；S3、按时间窗约束更新各控制区段内基础交通流信息，当车辆由上一控制区段驶入下一控制区段时，更新控制区段内部车辆信息；S4、根据步骤S3中各控制区段内基础交通流信息计算控制区段内平均车速，并按平均车速分级判断各控制区段的拥堵程度；基于步骤S3中各控制区段内部车辆信息进行控制区段内换道可汇入间隙的判断；S5、根据步骤S4所得各控制区段拥堵程度，以拟诱导的目标车辆所处控制区段为中心，对与其处于同一水平方向的控制区段、车辆行驶方向前一控制区段、与前一控制区段处于同一水平方向的控制区段的拥堵程度进行对比；S6、根据步骤S4的可汇入间隙存在判断与步骤S5的拥堵程度比较结果，若同时满足换道后所处控制区段拥堵程度更低且换道目标控制区段存在可汇入间隙，则进行换道诱导，若未同时满足前述两种条件，则不进行换道诱导。2.根据权利要求1所述一种高速公路改扩建作业区动态交通诱导方法，其特征在于，步骤S3具体包括以下步骤：S31、以进入作业区范围的顺序对车辆进行ID编码，从第1号依顺序编码至第m号，车辆行驶于各个控制区段之间时ID编码保持不变，ID具有唯一性；S32、当第1号车辆进入作业区范围内时，根据视频检测单元所提取的车辆长度信息，对车辆编号与车辆长度实施匹配，以此类推，为进入作业区范围所有车辆完成实施编号与车辆长度的匹配，车辆长度将用于后续可汇入间隙存在判断的计算；S33、按时间窗约束更新车辆信息，每过时间窗t秒按车辆编号匹配更新车辆目前所处控制区段编号以及车辆速度信息。3.根据权利要求1所述一种高速公路改扩建作业区动态交通诱导方法，其特征在于，步骤S4中各控制区段拥堵程度通过第i个控制区段内平均车速计算结果来判断，计算公式表达如下：式中，为第i个控制区段内的平均车速，单位为km/h，m为通过第i个控制区段的总车辆数，单位为辆，v
n
为通过第i个控制区段的每辆车的车速，单位为km/h。4.根据权利要求1所述一种高速公路改扩建作业区动态交通诱导方法，其特征在于，步骤S4中各控制区段拥堵程度分为五级，一级的平均速度为小于等于60km/h，二级的平均速度为60km/h
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80km/h，三级的平均速度为80km/h
‑
100km/h，四级的平均速度为100km/h
‑
120km/h，五级的平均速度为大于等于120km/h。5.根据权利要求1所述一种高速公路改扩建作业区动态交通诱导方法，其特征在于，步
骤S4中控制区段内换道可汇入间隙的判断包括如下步骤：S41、根据车辆信息计算目标车道的车头时距，公式表达如下：式中，T0为车头时距，单位为s，x
a
(t)为目标车道前车a在t时刻所处的位置，单位为m，l
a
为目标车道前车a的车辆长度，单位为m，x
b
(t)为目标车道后车b在t时刻所处的位置，...
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