【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能交通，尤其是涉及一种道路作业区智能协同动态诱导系统及其方法。
技术介绍
1、随着当前货物运输需求量的不断增加，承担货物运输的高速公路往往需要进行道路的日常养护、损坏修补等道路作业，以提升道路服务能力及水平。然而，道路作业期间常因部分车道封闭导致道路通行能力陡降，致使集卡在作业区瓶颈处大量排队无法通行，严重影响道路通行能力，同时增大了因道路作业导致的事故风险。
2、道路交通系统是由人、车、路和环境等诸要素构成的一个动态系统，人是最重要的因素，操控车辆的一切，而驾驶员平稳、安全操控车辆的前提是通过外界获取交通信息，从而进行驾驶判断，所以驾驶员获取行驶道路交通信息的及时性以及全面性至关重要。
3、针对当前道路施工区对驾驶员诱导信息不及时、不全面，甚至信息矛盾等问题，现有技术已进行了相关研究，比如中国专利cn108399765b公开了一种施工区交通智能引导系统及方法，通过结合可变信息板、智能诱导灯等组合，提升道路通行能力，但铺设大量的诱导灯作为道路标线，需考虑施工工作量、高损耗运行成本，以及铺设诱导灯影响道路平整等问题，此外，该方案仅从可变信息板等视觉角度进行诱导，忽略听力等角度对驾驶员的引导作用以及模块之间的交互作用，难以实时高效地向驾驶员提供道路作业信息及诱导方案，不利于可靠确保施工安全性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种道路作业区智能协同动态诱导系统及其方法，能够及时准确地向驾驶员提供当前道路作
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种道路作业区智能协同动态诱导系统，包括智能交通仿真平台，所述智能交通仿真平台连接有可变信息展示装置，所述可变信息展示装置与控制终端相连接，所述控制终端连接有检测装置、语音提示装置和智能锥形桶，所述智能交通仿真平台用于模拟作业区交通运行情况，并以交通运行效率为目标，确定出可变信息展示装置的调整指令以及备用诱导方案；
3、所述可变信息展示装置用于动态展示诱导信息；
4、所述检测装置用于实时检测相应范围内的动态交通流信息；
5、所述控制终端用于计算相应控制路段的车辆延误、相应范围内的交通密度，以及确定当前控制周期对应的协同诱导控制方案，从而分别控制可变信息展示装置、语音提示装置和智能锥形桶的工作状态。
6、进一步地，所述可变信息展示装置、检测装置、语音提示装置以及智能锥形桶均通过无线信息系统与控制终端相连接，以实现数据信息的交互传输。
7、进一步地，所述可变信息展示装置包括设置在作业区控制路段内的第一可变信息板、第二可变信息板和第三可变信息板，所述第一可变信息板、第二可变信息板和第三可变信息板之间的间距按照相应调整指令进行调整。
8、进一步地，所述检测装置包括设置在作业区控制路段内的第一检测器、第二检测器和第三检测器，用于实时检测相应范围内的车辆类型、车辆流量、行驶速度及方向信息。
9、进一步地，所述语音提示装置包括设置在作业区控制路段内的第一语音提示模块、第二语音提示模块和第三语音提示模块，所述第一语音提示模块和第二语音提示模块用于播放前方作业区距离语音信息以及相应诱导语音信息；所述第三语音提示模块用于播放前方工作区长度语音信息以及通过该区段所需的时间语音信息。
10、进一步地，所述智能锥形桶上设置有频率可调的诱导灯。
11、一种道路作业区智能协同动态诱导方法，包括以下步骤：
12、s1、在智能交通仿真平台搭建作业区路段模型，通过输入该路段历史交通流数据，以模拟该路段交通运行情况，进而确定出可变信息展示装置的调整指令以及备用诱导方案，并将备用诱导方案传输至控制终端；
13、s2、根据调整指令，在作业区控制路段相应布设可变信息展示装置，并布置检测装置、语音提示装置和智能锥形桶；
14、s3、检测装置实时采集作业区控制路段的动态交通流信息、并传输至控制终端；
15、s4、控制终端根据接收到的数据信息，计算得到当前控制周期内的协同诱导控制方案，并分别对应发送给可变信息展示装置、智能锥形桶以及语音提示装置，以控制可变信息展示装置、智能锥形桶以及语音提示装置的工作状态。
16、进一步地，所述步骤s1中可变信息展示装置包括第一可变信息板、第二可变信息板和第三可变信息板，每个可变信息板用于展示减速或换道诱导信息，即三个可变信息板之间存在8种诱导展示方案，三个可变信息板之间预设有三种间距方案：1km、2km、3km；
17、所述步骤s1的具体过程为：智能交通仿真平台搭建作业区路段模型，通过输入该路段历史交通流数据，结合由第一至第三可变信息板组合的3种预设间距和8种诱导展示方案，模拟作业区交通运行情况，输出对应诱导展示方案的延误结果，根据延误结果确定第一可变信息板至第三可变信息板之间的最佳间距以及5种最优备用诱导展示方案。
18、进一步地，所述步骤s1中最佳间距为：
19、
20、则选择1km作为最佳间距；
21、则选择2km作为最佳间距；
22、则选择3km作为最佳间距；
23、其中，为可变信息板间距为1km情况下计算的8种诱导展示方案的平均延误时间；为可变信息板间距为2km情况下计算的8种诱导展示方案的平均延误时间；为可变信息板间距为3km情况下计算的8种诱导展示方案的平均延误时间；
24、的计算方式为；
25、
26、
27、
28、其中，i＝{1,2,3,4,5,6,7,8}，为可变信息板间距为1km情况下，每种诱导方式下的延误时间，为可变信息板间距为1km情况下，每种诱导方式下的实际行驶时间，sl1,i为可变信息板间距为1km情况下，每种诱导方式下的计算行驶时间，l1为1km，由智能交通仿真平台确定vo为交通不拥挤条件下的畅行车速；
29、同理计算
30、所述步骤s1中5种最优备用诱导展示方案具体为：
31、在选定可变信息板之间的最佳间距l1后，将对应的8种诱导展示方案下仿真输出的延误结果进行对比分析，选择5种延误结果对应的诱导展示方案作为自适应诱导模式的储备，按延误大小升序排列分别为c1,c2,c3,c4,c5五种诱导展示方案。
32、进一步地，所述步骤s2的具体过程为：
33、将作业区道路依次划分为警告区、上游过渡区、缓冲区、作业区、下游过渡区、终止区；按照智能交通仿真平台输出的调整指令，将可变信息板最佳间距确定为l，初始状态为c3，将第一可变信息板至第三可变信息板根据该仿真结果设置在警告区内；
34、在警告区的起始断面设置第一检测器，在上游过渡区的起始断面、即警告区终止断面设置第二检测器，在下游过渡区终止断面设置第三检测器；
35、在警告区的起始断面设置第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种道路作业区智能协同动态诱导系统，其特征在于，包括智能交通仿真平台(1)，所述智能交通仿真平台(1)连接有可变信息展示装置(2)，所述可变信息展示装置(2)与控制终端(3)相连接，所述控制终端(3)连接有检测装置(4)、语音提示装置(5)和智能锥形桶(6)，所述智能交通仿真平台(1)用于模拟作业区交通运行情况，并以交通运行效率为目标，确定出可变信息展示装置(2)的调整指令以及备用诱导方案；
2.根据权利要求1所述的一种道路作业区智能协同动态诱导系统，其特征在于，所述可变信息展示装置(2)包括设置在作业区控制路段内的第一可变信息板、第二可变信息板和第三可变信息板，所述第一可变信息板、第二可变信息板和第三可变信息板之间的间距按照相应调整指令进行调整。
3.根据权利要求1所述的一种道路作业区智能协同动态诱导系统，其特征在于，所述检测装置(4)包括设置在作业区控制路段内的第一检测器、第二检测器和第三检测器，用于实时检测相应范围内的车辆类型、车辆流量、行驶速度及方向信息。
4.根据权利要求1所述的一种道路作业区智能协同动态诱导系统，其特征在于，所述
5.一种应用如权利要求1所述道路作业区智能协同动态诱导系统的道路作业区智能协同动态诱导方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种道路作业区智能协同动态诱导方法，其特征在于，所述步骤S1中可变信息展示装置包括第一可变信息板、第二可变信息板和第三可变信息板，每个可变信息板用于展示减速或换道诱导信息，即三个可变信息板之间存在8种诱导展示方案，三个可变信息板之间预设有三种间距方案：1km、2km、3km；
7.根据权利要求6所述的一种道路作业区智能协同动态诱导方法，其特征在于，所述步骤S2的具体过程为：
8.根据权利要求7所述的一种道路作业区智能协同动态诱导方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种道路作业区智能协同动态诱导方法，其特征在于，所述步骤S41中，车辆延误为第一检测器至第三检测器该区段车辆的实际通行时间与理论通行时间之差，交通密度为第二检测器至第三检测器该区段的车辆密集程度，交通密度表征作业区路段交通运行安全指标；
10.根据权利要求9所述的一种道路作业区智能协同动态诱导方法，其特征在于，所述步骤S42中，平均时间为车辆通过第二检测器至第三检测器该区段所需时间：
...【技术特征摘要】
1.一种道路作业区智能协同动态诱导系统，其特征在于，包括智能交通仿真平台(1)，所述智能交通仿真平台(1)连接有可变信息展示装置(2)，所述可变信息展示装置(2)与控制终端(3)相连接，所述控制终端(3)连接有检测装置(4)、语音提示装置(5)和智能锥形桶(6)，所述智能交通仿真平台(1)用于模拟作业区交通运行情况，并以交通运行效率为目标，确定出可变信息展示装置(2)的调整指令以及备用诱导方案；
2.根据权利要求1所述的一种道路作业区智能协同动态诱导系统，其特征在于，所述可变信息展示装置(2)包括设置在作业区控制路段内的第一可变信息板、第二可变信息板和第三可变信息板，所述第一可变信息板、第二可变信息板和第三可变信息板之间的间距按照相应调整指令进行调整。
3.根据权利要求1所述的一种道路作业区智能协同动态诱导系统，其特征在于，所述检测装置(4)包括设置在作业区控制路段内的第一检测器、第二检测器和第三检测器，用于实时检测相应范围内的车辆类型、车辆流量、行驶速度及方向信息。
4.根据权利要求1所述的一种道路作业区智能协同动态诱导系统，其特征在于，所述语音提示装置(5)包括设置在作业区控制路段内的第一语音提示模块、第二语音提示模块和第三语音提示模块，所述第一语音提示模块和第二语音提示模块用于播放前方作业区距离语音信息以及相应诱导语音信息；所述第...
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