一种基于物联网的通信数据智能预警系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及公路通信数据技术领域，具体为一种基于物联网的通信数据智能预警系统及方法，包括对目标收费站的车辆通行服务水平进行评价；当系统反馈当前目标收费站的通行服务水平不达标时，生成对目标收费站进行收费口开放调整的第一指令；分析并计算解除当前目标收费站通行拥挤所需要的最小周期时长；结合最小周期时长，在数字路网中截取一段目标高速路段；对目标汇入目标收费站的车流量进行智能抓取；向管理人员端口发送第一预警信号，基于第一预警信号决定是否介入人工协调；当检测到对目标收费站生成了进行收费口开放调整的第二指令时，向管理人员端口发送第二预警信息，基于第二预警信号决定是否增加开放的收费通道数。二预警信号决定是否增加开放的收费通道数。二预警信号决定是否增加开放的收费通道数。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的通信数据智能预警系统及方法


[0001]本专利技术涉及公路通信数据
，具体为一种基于物联网的通信数据智能预警系统及方法。

技术介绍

[0002]随着各类高速高架基础设施的快速新建，对汽车行业的发展产生了一定的刺激效果，为了保证国家道路建设的良性发展，往往需要定点建造收费站，以此来满足日常开支与道路维护，但是，因为收费站需要暂停收费的缘故，往往会在该区域造成短时间的堵塞；在收费站日常管理的过程中，本着对资源高效利用的基点出发，有的收费站会采用部分开放收费口的方式，对收费站进行管理，但是若碰上突发性的车流量增多的情况，临时决定开放更多的收费口处的方式，在时间上产生堵塞的可能性或者持续时长也会更长。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于物联网的通信数据智能预警系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于物联网的通信数据智能预警方法，方法包括：
[0005]步骤S100：当目标收费站中开放的收费通道数小于收费通道总数时，对在开放的各收费通道中形成的车辆队列行进情况进行监测，基于监测数据对目标收费站的车辆通行服务水平进行评价；评价结果包括达标、不达标；
[0006]步骤S200：当系统反馈当前目标收费站的通行服务水平不达标时，生成对目标收费站进行收费口开放调整的第一指令；
[0007]步骤S300：分析并计算解除当前目标收费站通行拥挤所需要的最小周期时长；
[0008]步骤S400：结合最小周期时长，在数字路网中截取一段目标高速路段；
[0009]步骤S500：基于目标高速路段的路段结构组成，对目标汇入目标收费站的车流量进行智能抓取，基于车流量的智能抓取结果，决定是否生成对目标收费站进行收费口开放调整的第二指令；
[0010]步骤S600：当只检测到对目标收费站生成进行收费口开放调整的第一指令时，向管理人员端口发送第一预警信号，基于第一预警信号决定是否介入人工协调；当检测到对目标收费站生成了进行收费口开放调整的第二指令时，向管理人员端口发送第二预警信息，基于第二预警信号决定是否增加开放的收费通道数。
[0011]进一步的，步骤S100包括：
[0012]步骤S101：分别于各收费车道的开放期间，采集各收费通道在每间隔单位周期内所形成的车辆队列的平均行进速率、所形成的车辆队列对应的车道占用率，将检测到的数据上传至服务器；
[0013]步骤S102：分别将各收费通道在第j次历史周期采集得到的平均行进速率和车道
占用率进行数据组合，作为各收费通道在第j个采集节点下得到的数据组，将得到的若干数据组按照采集节点对应的时间先后顺序进行排列；捕捉数据组中平均行进速率为0的采集节点，设为目标节点；
[0014]步骤S103：对呈现连续排布的目标节点进行提取，得到若干段目标节点序列，设第i段目标节点序列L
i
中含有连续排布的目标节点个数为数据采集的单位周期为Δt，目标收费站的队列最优等待时长阈值为t
L
，当将L
i
中最小车道占用率提取作为第i个目标车道占用率，依次对若干段目标节点序列提取对应的目标车道占用率，将最小目标车道占用率作为第a个收费通道的车道占用率阈值；
[0015]步骤S104：实时对各开放的收费通道捕捉车道占用率，当捕捉到的各车道占用率均大于对应收费通道的车道占用率阈值时，反馈当前目标收费站的通行服务水平不达标。(说明在当前各收费通道中形成的车辆队列的平均等待时长都大于最优等待时长阈值，若后续持续不断的来车，造成拥堵情况加重的可能性高)
[0016]进一步的，步骤S200包括：
[0017]步骤S201：获取生成对目标收费站进行收费口开放调整的第一指令时，各开放收费通道对应的车道占用率，将各车道占用率设为目标车道占用率；获取生成对目标收费站进行收费口开放调整的第一指令时，各开放收费通道中所形成的车辆队列的平均行进速率，将各平均行进速率设为目标平均行进速率；
[0018]步骤S202：在服务器存储的在任意采集节点下产生的数据组中，将平均行进速率大于或等于收费口最小通行安全速率的数据组作为第一数据组；将目标车道占用率和目标平均行进速率进行组合，得到一个目标数据组，捕捉与目标数据组相似度最高的，存储于服务器中的数据组，将数据组设为第二数据组；
[0019]步骤S203：在服务器中捕捉位于第二数据组之后，且距离第二数据组最近出现的第一数据组，将第一数据组设为目标第一数据组，获取第二数据组与目标第一数据组之间所包含的周期时长，将周期时长作为解除目标收费站通行拥挤所需要的最小周期时长。
[0020]进一步的，步骤S300包括：
[0021]步骤S301：提取目标收费站所服务的上游高速公路的最高时速，提取解除目标收费站通行拥挤所需要的最小周期时长；根据最高时速和最小周期时长计算得到目标路程；
[0022]步骤S302：捕捉在对目标收费站进行收费口开放调整的第一指令生成时，在各开放收费通道中所形成的车辆队列；以最靠近高速主路的车辆队列的队尾为起算点，截取一段从起算点开始延伸至目标收费站所服务的上游高速公路中某点截止的目标高速路段；目标高速路段的总长等于目标路程。
[0023]进一步的，步骤S400包括：
[0024]步骤S401：对目标高速路段所包连接的过渡匝道口、服务区进行捕捉；若在目标高速路段中只连接有过渡匝道口，在最靠近目标收费站的过渡匝道口处设置车流量检测线，根据流量检测线获取在单位时间内经过目标高速路段的车流量；若在目标高速路段中只连接有服务区，在最靠近目标收费站的服务区的出口处设置车流量检测线，根据流量检测线获取在单位时间内经过目标高速路段的车流量；
[0025]步骤S402：若在目标高速路段中同时连接有过渡匝道口和服务区，当最靠近目标收费站的为服务区，在服务区的出口处设置车流量检测线，根据流量检测线获取在单位时
间内经过目标高速路段的车流量；当最靠近目标收费站的为过渡匝道口，在过渡匝道口处设置车流量检测线，根据流量检测线获取在单位时间内经过目标高速路段的车流量；
[0026]步骤S403：当车流量大于预设的流量阈值时，生成对目标收费站进行收费口开放调整的第二指令。
[0027]为更好的实现上述方法还提出了一种通信数据智能预警系统，系统包括：车辆通行服务水平评价模块、指令生成模块、最小周期时长计算模块、目标高速路段截取模块、车流量智能抓取模块、指令反馈执行模块；
[0028]车辆通行服务水平评价模块，用于当目标收费站中开放的收费通道数小于收费通道总数时，对在开放的各收费通道中形成的车辆队列行进情况进行监测，基于监测数据对目标收费站的车辆通行服务水平进行评价；
[0029]指令生成模块，用于生成对目标收费站进行收费口开放调整的第一指令和第二指令；
[0030]最小周期时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的通信数据智能预警方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S100：当目标收费站中开放的收费通道数小于收费通道总数时，对在开放的各收费通道中形成的车辆队列行进情况进行监测，基于监测数据对所述目标收费站的车辆通行服务水平进行评价；评价结果包括达标、不达标；步骤S200：当系统反馈当前目标收费站的通行服务水平不达标时，生成对目标收费站进行收费口开放调整的第一指令；步骤S300：分析并计算解除当前目标收费站通行拥挤所需要的最小周期时长；步骤S400：结合所述最小周期时长，在数字路网中截取一段目标高速路段；步骤S500：基于所述目标高速路段的路段结构组成，对目标汇入所述目标收费站的车流量进行智能抓取，基于所述车流量的智能抓取结果，决定是否生成对目标收费站进行收费口开放调整的第二指令；步骤S600：当只检测到对目标收费站生成进行收费口开放调整的第一指令时，向管理人员端口发送第一预警信号，基于所述第一预警信号决定是否介入人工协调；当检测到对目标收费站生成了进行收费口开放调整的第二指令时，向管理人员端口发送第二预警信息，基于所述第二预警信号决定是否增加开放的收费通道数。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的通信数据智能预警方法，其特征在于，所述步骤S100包括：步骤S101：分别于各收费车道的开放期间，采集所述各收费通道在每间隔单位周期内所形成的车辆队列的平均行进速率、所形成的车辆队列对应的车道占用率，将检测到的数据上传至服务器；步骤S102：分别将各收费通道在第j次历史周期采集得到的平均行进速率和车道占用率进行数据组合，作为所述各收费通道在第j个采集节点下得到的数据组，将得到的若干数据组按照采集节点对应的时间先后顺序进行排列；捕捉数据组中平均行进速率为0的采集节点，设为目标节点；步骤S103：对呈现连续排布的目标节点进行提取，得到若干段目标节点序列，设第i段目标节点序列L
i
中含有连续排布的目标节点个数为数据采集的单位周期为Δt，所述目标收费站的队列最优等待时长阈值为t
L
，当将L
i
中最小车道占用率提取作为第i个目标车道占用率，依次对所述若干段目标节点序列提取对应的目标车道占用率，将最小目标车道占用率作为所述第a个收费通道的车道占用率阈值；步骤S104：实时对各开放的收费通道捕捉车道占用率，当捕捉到的各车道占用率均大于对应收费通道的车道占用率阈值时，反馈当前目标收费站的通行服务水平不达标。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的通信数据智能预警方法，其特征在于，所述步骤S200包括：步骤S201：获取生成对目标收费站进行收费口开放调整的第一指令时，各开放收费通道对应的车道占用率，将各所述车道占用率设为目标车道占用率；获取生成对目标收费站进行收费口开放调整的第一指令时，各开放收费通道中所形成的车辆队列的平均行进速率，将各所述平均行进速率设为目标平均行进速率；步骤S202：在服务器存储的在任意采集节点下产生的数据组中，将平均行进速率大于
或等于收费口最小通行安全速率的数据组作为第一数据组；将所述目标车道占用率和所述目标平均行进速率进行组合，得到一个目标数据组，捕捉与所述目标数据组相似度最高的，存储于服务器中的数据组，将所述数据组设为第二数据组；步骤S203：在服务器中捕捉位于所述第二数据组之后，且距离所述第二数据组最近出现的第一数据组，将所述第一数据组设为目标第一数据组，获取所述第二数据组与所述目标第一数据组之间所包含的周期时长，将所述周期时长作为解除目标收费站通行拥挤所需要的最小周期时长。4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的通信数据智能预警方法，其特征在于，所述步骤S300包括：步骤S301：提取目标收费站所服务的上游高速公路的最高时速，提取解除目标收费站通行拥挤所需要的最小周期时长；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建会，王小博，来立博，汪文妹，王小兵，蔡晓彬，王楠，郭引萍，
申请(专利权)人：陕西高速电子工程有限公司，
类型：发明
国别省市：