基于路段多指标评价的高架匝道智能管控方法技术

本发明专利技术提出一种基于路段多指标评价的高架匝道智能管控方法，其步骤如下：

【技术实现步骤摘要】
基于路段多指标评价的高架匝道智能管控方法


[0001]本专利技术涉及智能交通控制
，具体而言，涉及基于路段多指标评价的高架匝道智能管控方法
。

技术介绍

[0002]兴建高架道路是今年来各大中型城市解决居民跨区域出行需求
、
缓解城市拥堵
、
提高出行效率的重要举措之一，高架道路已成为城市路网的重要组成部分
。
然而，高架道路通行能力同样有限，在通行需求过大时同样会出现拥堵，且因其特点，易蔓延导致大范围的拥堵
。
对高架道路上匝道进行管控，有效控制驶入交通量，对于保障高架道路大动脉的正常运行具有重要意义
。
[0003]现阶段的匝道管控仍旧以人工管控为主，即根据视频巡查人员或路面人员观察判断高架道路状态，在通过人工摆放路障的方式实现匝道的关闭
/
开启
。
[0004]部分城市采用了“断面检测
+
信号控制”的管控方式，即通过检测高架道路的断面车辆速度判断道路拥堵情况，进而利用匝道信号灯实现匝道的关闭
/
开启
。
[0005]现有技术的缺陷：
[0006](1)
人工管控依赖观察人员的主观判断，缺少智能化技术，管控缺乏量化依据，其准确性和及时性较差，同时需要占用大量的路面警力
[0007](2)“断面检测
+
信号控制”的管控，仅依赖断面的速度指标判断高架道路状态，过于片面
、
简单，准确性较差，且难以满足复杂场景的匝道管控需求
。
[0008]本专利技术的目的在于提出基于路段多指标评价的高架匝道智能管控方法，该方法能够准确判断路段的运行状态，实现多场景的匝道智能信号控制
。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供基于路段多指标评价的高架匝道智能管控方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0011]基于路段多指标评价的高架匝道智能管控方法，包括以下步骤：
[0012]S01、
以高架道路的合流区
、
分流区
、
交织区为关键节点，在其两端建设检测器，从而将高架道路划分为多个可监测路段；
[0013]S02、
通过路段两端检测器，获取路段驶入量
、
驶出量及平均行程速度；
[0014]S03、
根据路段的平均行程速度和自由流速度，计算路段拥堵指数；
[0015]S04、
根据驶入
、
驶出量计算路段在途行驶车辆数，进而计算平均车道密度；
[0016]S05、
根据路段实时平均车道密度和饱和车道密度，计算路段负载指数；
[0017]S06、
根据实际管控规则，制定拥堵指数
、
平均车道密度
、
负载指数的触发管控和解除管控约束条件，实现实时监测下的匝道智能管控
。
[0018]进一步的，在步骤
S01
中，根据高架道路的合流区
、
分流区
、
交织区
、
路段的划分为
依据建设检测点位，实现路段驶入
、
驶出车辆的检测
。
[0019]进一步的，在步骤
S02
中，依据驶入
、
驶出车辆的车牌识别，计算其行程时间，进而计算路段平均行程速度：
[0020][0021]其中，表示平均行程速度；
n
表示通过该路段的车辆数；
L
表示路段的长度；表示路段的长度；分别表示车辆
i
驶入
、
驶出路段的时刻
。
[0022]进一步的，在步骤
S03
中，依据路段平均行程速度与自由流速度比值，定义路段拥堵指数：
[0023][0024]其中，
TPI
表示拥堵指数，
v
f
表示自由流速度
。
根据拥堵指数可划分拥堵状态：
[0025]拥堵状态畅通缓行轻度拥堵严重拥堵拥堵指数
(0,4](4,6](6,8](8,10][0026]进一步的，在步骤
S04
中，在持续监测的基础上计算路段在途量，进而计算路段平均车道密度：
[0027]Q
on
＝
Q
in
‑
Q
out
+Q
pre_on
[0028][0029]其中，
Q
on
、Q
pre_on
分别表示当前和上一次统计时路段内行驶的车辆数；
Q
in
、Q
out
分别表示路段驶入和驶出的车辆数；
D
表示路段平均车道密度；
m
表示路段的车道数
。
[0030]进一步的，在步骤
S05
中，根据路段实际的平均车道密度与饱和车道密度的比值计算路段负载指数：
[0031][0032][0033]其中，
D
s
表示饱和状态下的车道密度；
S
表示路段饱和流率；
v
s
表示饱和状态下的路段平均行程速度；
RLI
表示负载指数
。
[0034]进一步的，在步骤
S06
中，针对匝道信号机，在不同时段为其定义关闭匝道和开启匝道的约束条件集，当满足约束条件集时，执行关闭
/
开启匝道管控动作：
[0035]{(AO
i
,EI
i
,LS
i
,BV
i
)|i∈N+}
[0036]其中，
AO
i
表示第
i
条约束的逻辑满足需求，
AO
i
∈{and,or}
，当取值为
and
时表示该约束必须满足；当取值为
or
时表示同类型约束之一满足即可
。EI
i
表示第
i
条约束的指标，
EI
i
∈{TPI,D,RLI}。LS
i
表示第
i
条约束的逻辑判断符号关系，
LS
i
∈{<,≤,
＝
,≥,>}。BV
i
表示第
i
条约束的边界值
。
[0037]本专利技术的优点：
[0038](1)
提出了一种城市高架道路检测器布置方法，将高架道路划分为多个监测路段，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于路段多指标评价的高架匝道智能管控方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01、
以高架道路的合流区
、
分流区
、
交织区为关键节点，在其两端建设检测器，从而将高架道路划分为多个可监测路段；
S02、
通过路段两端检测器，获取路段驶入量
、
驶出量及平均行程速度；
S03、
根据路段的平均行程速度和自由流速度，计算路段拥堵指数；
S04、
根据驶入
、
驶出量计算路段在途行驶车辆数，进而计算平均车道密度；
S05、
根据路段实时平均车道密度和饱和车道密度，计算路段负载指数；
S06、
根据实际管控规则，制定拥堵指数
、
平均车道密度
、
负载指数的触发管控和解除管控约束条件，实现实时监测下的匝道智能管控
。2.
根据权利要求1所述的基于路段多指标评价的高架匝道智能管控方法，其特征在于，在步骤
S01
中，根据高架道路的合流区
、
分流区
、
交织区
、
路段的划分为依据建设检测点位，实现路段驶入
、
驶出车辆的检测
。3.
根据权利要求1所述的基于路段多指标评价的高架匝道智能管控方法，其特征在于，在步骤
S02
中，依据驶入
、
驶出车辆的车牌识别，计算其行程时间，进而计算路段平均行程速度：其中，表示平均行程速度；
n
表示通过该路段的车辆数；
L
表示路段的长度；表示路段的长度；分别表示车辆
i
驶入
、
驶出路段的时刻
。4.
根据权利要求1所述的基于路段多指标评价的高架匝道智能管控方法，其特征在于，在步骤
S03
中，依据路段平均行程速度与自由流速度比值，定义路段拥堵指数：其中，
TPI
表示拥堵指数，
v
f
表示自由流速度
。
根据拥堵指数可划分拥堵状态：根据拥堵指数可划分拥堵状态：
5.
根据权利要求1所述的基于路段多指标评价的高架匝道智能管控方法，其特征在于，在步骤
S04
中，在持续监测的基础上计算路段在途量，进而计算路段平均...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕潭，王贤锋，宋志洪，苟启文，
申请(专利权)人：安徽科力信息产业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：