一种基于交通流运行状态的快速道路可变限速控制方法技术

基于交通流运行状态的快速道路可变限速控制方法，根据道路交通流状态的实时变化，自动调整快速道路的限速值，通过可变情报板将限速信息发布给驾驶员，从而减少交通事故概率，提高道路交通安全。本发明专利技术利用交通流检测设备获取实时交通流运行特征参数，根据各类交通状态，自动调整道路限速值，克服了现有道路限速值只能固定不变的缺陷与不足。根据交通流运行状态的动态限速方法在快速道路交通管理与控制方面具有实际的工程运用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于交通智能管理和控制
，根据实时交通流运行状态进行快速路动态限速控制，为。
技术介绍
公路限速问题一直是交通安全方面备受关注的一个热点问题。根据2005年和 2006年《中华人民共和国公安部交通事故统计年报》，2005 2006年约有10%的事故与车辆行驶超速有关，位列各种事故原因之首。已有研究表明较高行驶速度会带来较高碰撞风险和事故严重程度，因为在高速行驶条件下，驾驶员没有足够反映时间采取相应措施避免险情出现，例如前车突然制动加速、其他车辆进入车道。因而在特定道路以及环境条件下， 如果驾驶员按合理车速开车可以显著提高道路安全性。道路交通流运行状态实时变化，而传统道路限速值是固定值，无法根据实时道路交通流运行情况动态进行限速调节。在某些交通流状态下，车流量较大，车辆行驶速度较低，但限速值仍然是较高限速值，导致部分车辆车速过快，加大了车辆之间速度差，从而增大了事故风险。此外，驾驶员由于无法了解前方道路交通状态(例如拥堵排队等)，因此容易导致行驶车速过快，当注意到前方交通问题时来不及减速，从而诱发交通事故。因此，根据交通流运行状态的快速道路可变限速控制方法近年来得到了国外众多交通学者的关注。随着当前 htelligent Transportation System(ITS)智能交通系统和 Advanced Transportation Management System(ATMS)先进的交通管理系统的应用，交通控制中心可以通过安装在道路旁的交通流参数检测设备获得实时准确的交通流数据，例如当前检测器位置的车辆速度、流量、占有率等。交通流数据的获取为实行基于交通流运行状态的动态可变限速控制奠定了良好基础。利用交通流检测设备检测的各类交通参数值，进行当前快速路合理限速值计算，并实时发布给驾驶员，降低道路上车辆行驶速度，对于改善我国快速路交通安全现状具有重要的工程运用价值。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是克服以往快速路限速值固定不变的缺陷，建立根据交通流运行状态进行动态限速控制方法，根据变化的道路交通情况实时调节快速路限速值，提高行车安全。本专利技术的技术方案为基于交通流运行状态的快速道路可变限速控制方法，由可变限速控制系统对快速道路的限速值进行控制，快速道路有多段不同限速值的路段，每段分别进行可变限速控制，可变限速控制系统包括检测设备、后台中心计算机和电子情报板， 检测设备和电子情报板设置在快速道路上，可变速控制方法为1)在快速道路上设置交通流参数检测设备，收集待控制路段上实时交通流信息， 包括速度、流量、占有率，检测精度为每5分钟检测一次，即5分钟一个检测周期；2)将检测到的各个参数传输到后台中心计算机中，同时判断当前时间，控制系统仅在一天的7:00-19:00时间段内进行限速值控制，如不在此时间段内，则电子情报板上显示“保持车速，安全行驶”；3)当交通流参数检测设备检测到的5分钟内各车道交通流平均密度大于18pcu/ km/lane时，启动可变限速控制系统，否则，电子情报板显示该快速道路默认限速值；4)当该周期内交通流参数检测设备检测到的85%位车速与当前限速值的差大于或等于5km/h时，可变限速控制系统自动调节限速值为当前限速值加10km/h ；当周期内交通流参数检测设备检测到的85%位车速与当前限速值差小于或等于-5km/h时，可变限速控制系统自动调节限速值为当前限速值减10km/h;当检测到的85%位车速与当前限速值之差的绝对值小于5km/h时，不调节当前限速值；5)将步骤4)得到的限速值与快速道路最高和最低允许限速值进行比较，如所述限速值在所述最高和最低允许限速值之间，则以该限速值可以作为当前条件下最优限速值进行发布，如果不在所述最高和最低允许限速值之间，则在最高和最低允许限速值中选择最接近步骤4)的限速值的值作为当前路段内的最优限速值；6)由快速道路最后一段可变限速控制的路段开始，检测其与相邻上游可变限速控制路段的限速值之差，两个相邻可变限速控制路段之间限速值差小于等于20km/h，否则降低限速值较高的路段的限速值，该过程直到检测达到快速道路第一个可变限速控制路段结束，确定各个可变限速控制路段的最优限速值；7)将步骤6)中确定的各个可变限速控制路段的最优限速值通过路侧电子可变情报板进行发布，实现根据交通流运行状态的快速路可变限速控制；8)完成一个周期5分钟的检测之后，控制系统自动检测下一个周期内交通流与天气状态，并重复步骤1)-7)，根据实际道路交通与天气条件动态调整当前快速路限速值。本专利技术公开了，检测系统通过道路上交通流检测设备按照一定周期采集实时交通流状态；根据采集的交通流参数， 计算当前交通状态下最优限速值，并判断是否进行可变限速控制如果进行可变限速调节， 通过路侧可变情报板则发布新的限速值；如果不进行可变限速调节，则进入下一个周期，根据下一周期交通流运行状态进行判断。由于道路交通情况实时变化，因此不同交通流运行条件下各路段的合理限速值亦有不同。已有的快速道路限速值均为固定值，无法根据道路交通具体情况进行实时变化，无法满足不同交通流情况下提高行车安全的目标，并且也没有考虑到不同路段之间限速情况的相互影响，如何根据交通流状态进行可变限速控制的问题没有得到解决。本专利技术提出了一套基于交通流运行状态的快速道路可变限速控制方法，可以根据自由流与拥堵流的不同交通流状态自动调节实时限速值，从而实现解决了变化中的交通流条件下限速值无法改变的局限，并考虑了整体相邻路段内限速值过渡的稳定性，具有很强的应用前景。附图说明图1为本专利技术实例系统结构图。图2为根据交通流运行状态确定可变限速值流程图。图3为本专利技术的总体流程图。具体实施方式本专利技术提出了一种基于交通流状态进行快速道路可变限速的控制方法，由可变限速控制系统对快速道路的限速值进行控制，快速道路有多段不同限速值的路段，每段分别进行可变限速控制，如图3所示，包括以下步骤1)在快速道路上设置交通流参数检测设备，收集待控制路段上实时交通流信息， 包括速度、流量、占有率，检测精度为每5分钟检测一次，即5分钟一个检测周期；2)将检测到的各个参数传输到后台中心计算机中，同时判断当前时间，控制系统仅在一天的7:00-19:00时间段内进行限速值控制，如不在此时间段内，则电子情报板上显示“保持车速，安全行驶”；3)当交通流参数检测设备检测到的5分钟内各车道交通流平均密度大于18pcu/ km/lane时，启动可变限速控制系统，否则，电子情报板显示该快速道路默认限速值；4)当该周期内交通流参数检测设备检测到的85%位车速与当前限速值的差大于或等于5km/h时，可变限速控制系统自动调节限速值为当前限速值加10km/h ；当周期内交通流参数检测设备检测到的85%位车速与当前限速值差小于或等于-5km/h时，可变限速控制系统自动调节限速值为当前限速值减10km/h ；当检测到的85%位车速与当前限速值之差的绝对值小于5km/h时，不调节当前限速值；5)将步骤4)得到的限速值与快速道路最高和最低允许限速值进行比较，如所述限速值在所述最高和最低允许限速值之间，则以该限速值可以作为当前条件下最优限速值进行发布，如果不在所述最高和最低允许限速值之间，则在最高和最低允许限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于交通流运行状态的快速道路可变限速控制方法，其特征是由可变限速控制系统对快速道路的限速值进行控制，快速道路有多段不同限速值的路段，每段分别进行可变限速控制，可变限速控制系统包括检测设备、后台中心计算机和电子情报板，检测设备和电子情报板设置在快速道路上，可变速控制方法为1)在快速道路上设置交通流参数检测设备，收集待控制路段上实时交通流信息，包括速度、流量、占有率，检测精度为每5分钟检测一次，即5分钟一个检测周期；2)将检测到的各个参数传输到后台中心计算机中，同时判断当前时间，控制系统仅在一天的7:00-19:00时间段内进行限速值控制，如不在此时间段内，则电子情报板上显示 “保持车速，安全行驶”；3)当交通流参数检测设备检测到的5分钟内各车道交通流平均密度大于18pCU/km/ lane时，启动可变限速控制系统，否则，电子情报板显示该快速道路默认限速值；4)当该周期内交通流参数检测设备检测到的85%位车速与当前限速值的差大于或等于5km/h时，可变限速控制系统自动调节限速值为当前限速值加10km/h ；当周期内交通流参数检测设备检测到的85%位车速与当前限速值差小于或等于-5k...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘攀，李志斌，王炜，万晶晶，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：