一种预防隧道出入口附近追尾事故的可变限速控制方法技术

一种预防隧道出入口附近追尾事故的可变限速控制方法，在隧道出入口下游位置设置交通流检测器，时时自动获取实时交通流数据对交通流状态进行监测；在隧道出入口上游设置可变信息提示板；考虑了拥堵会向上游快速传播的特性，基于拥堵波传播特性计算追尾事故发生条件，考虑驾驶员进出隧道口时由于光线强烈变化导致的视觉适应时间等综合因素，计算出最优的限速值，通过可变信息提示板时时提醒进出车辆，克服了以往针对隧道出入口附近追尾事故无法进行主动式预防的缺陷，大幅降低了隧道出入口附近追尾事故的发生率，且控制方法简单易实现，具有广泛前景。

【技术实现步骤摘要】
—种预防隧道出入口附近追尾事故的可变限速控制方法
本专利技术涉及智能交通
，尤其是。
技术介绍
随着我国城市化进程的高速前进和城市规模的日益扩大，城市交通问题日益严峻，为满足日益增长的城市交通需求，城内和城际间开始越来越多的修建长隧道。在长隧道的出入口处常伴随着光线强度的急剧变化，司机的视线需要一段时间和距离来适应隧道内较暗的光线或隧道外较强的光线，而在这段时间内，司机因无法看清隧道内的状况会保持原速前进，一旦前方车辆发生拥堵减速行驶，当后方司机视线度过适应期发现并减速时，后方车辆与前方拥堵车辆间距较正常情况下偏小，当间距不足以提供入/出隧道的车辆完成减速行为时，极易导致严重的追尾事故。而由相关研究可知人眼在光线急剧变化时需要暗适应或明适应的生理过程，所以长隧道出入口处视觉对光线骤变的适应期增加了追尾事故的风险。目前我国在隧道出入口处设置了适用于正常行驶状态下的隧道出入口静态限速值，缺乏对隧道内拥堵等特殊交通状况检测，在隧道出入口限速值的确定过程中也缺乏对拥堵波传播特性的考虑，这些技术缺陷缩短了进出隧道的车辆驾驶员发现拥堵后可供减速的距离，从而增加了长隧道出入口路段追尾事故的发生概率和严重程度。如何综合考虑各种因素，改进现行的隧道出入口出限速方法，减少事故的发生率，成为了隧道智能交通管理方法研究的方向。
技术实现思路
专利技术目的:为了客服现有技术的不足，本专利技术提供一种综合了多种因素，基于拥堵波传播特性设计的用于预防隧道出入口附近追尾事故的可变限速控制方法技术方案:，该方法包括以下步骤:I)确定长隧道出入口下游发生拥堵时拥堵波的传布速度值，当长隧道出入口下游发生拥堵时，会产生向上游传播的冲击波，该拥堵冲击波的传播速度可由相关数据计算得至IJ，是基于实际交通流数据进行多次计算得到的。计算公式如下:qA.Δ t+kA.I = (vB.Δ t+1).kB (I)由公式(I)推导得出:vs = I + Δ t = (qA-qB) + (kA_kB) ( 2 )其中，qA为自由流状态的交通流流量，单位是veh/s ；kA为自由流状态的交通流密度，单位是veh/m ；vA为自由流状态的交通流速度，单位是m/s ；qB为拥堵状态的交通流流量，单位是veh/s ；kB为拥堵状态的交通流密度，单位是veh/m ；vB为拥堵状态的交通流速度，单位是m/s ；I为A与B点间距离，单位是m ；At为拥堵状态从B点传播到A点时间，单位是s ；2 )设置路侧可变信息提示板及交通流检测器:2.1)在长隧道出入口上游位置设置路侧可变信息提示板，以实现对行驶而来的车辆速度的提前控制路侧可变信息提示板与出入口距离的计算公式如下:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预防隧道出入口附近追尾事故的可变限速控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1）确定长隧道出入口下游发生拥堵时拥堵波的传播速度值，计算公式如下：qA·Δt+kA·l＝(vB·Δt+l)·kB????（1）由公式（1）推导得出：vs＝l÷Δt＝(qA?qB)÷(kA?kB)??（2）其中，qA为自由流状态的交通流流量，单位是veh/s；kA为自由流状态的交通流密度，单位是veh/m；vA为自由流状态的交通流速度，单位是m/s；qB为拥堵状态的交通流流量，单位是veh/s；kB为拥堵状态的交通流密度，单位是veh/m；vB为拥堵状态的交通流速度，单位是m/s；l为A与B点间距离，单位是m；Δt为拥堵状态从B点传播到A点时间，单位是s；2）设置路侧可变信息提示板及交通流检测器：2.1）在长隧道出入口上游位置设置路侧可变信息提示板，路侧可变信息提示板与出入口距离的计算公式如下：Lbt=(vu/3.6)2-(vp/3.6)22a---(3)其中，vu为长隧道出入口上游路段实测车流速度的85%分位值，单位是km/h；vp为长隧道出入口路段最低限速值，单位是km/h；a为车辆减速时的加速度值，单位是m/s2；2.2）在长隧道出入口下游设置交通流检测器，下游交通流检测器的设置位置与长隧道出入口的距离的计算公式如下：L=v·Δta3.6+v·Δt‾3.6+(v/3.6)22a+vs3.6·(v/3.6-0a+Δt‾)---(4)其中，v为车辆减速前的均速行驶速度，单位是km/h；Δta为驾驶员的视觉适应时间，单位是s；为驾驶员反应时间，单位是s；a为车辆减速时的加速度值，单位是m/s2；vs为拥堵波传播速度，单位是km/h；3）隧道出入口下游拥堵状态判定及实时可变限速控制：3.1）长隧道出入口下游的交通流检测器每隔30秒检测一次数据，当数据满足拥堵判定条件时触发可变限速控制系统，拥堵判定条件如下：当满足：Oa＞Oc且va＜vr（5）条件时，判定入口下游处处于拥堵状态。其中，Oa为长隧道出入口下游实时交通流占有率检测值，该值为百分数；Oc为长隧道出入口下游交通流拥堵状态占有率阈值，该值为百分数；va为长隧道出入口下游实时交通流速度检测值，单位是km/h；vr为长隧道出入口下游交通流拥堵状态速度阈值，单位是km/h；3.2）判定步骤3.1）中出入口下游处于拥堵状态时，控制中心将可选的限速值按降序排列后依次带入最优限速值判定条件中计算，满足条件的最大限速值即为最优限速控制值，最优限速值判定条件如下：(s‾/3.6)·(Δta+Δt‾)+(s‾/3.6)22a+(vs/3.6)·((s‾/3.6)a+Δt‾)<L-(vs/3.6)(t-t‾)---(6)其中，为当前选择带入判定条件的可变限速值，单位是km/h；Δta为驾驶员视觉适应时间，单位是s；为长隧道出入口上游驾驶员制动前的反应时间，单位是s；a为车辆减速时的加速度值，单位是m/s2；vs为拥堵波传播速度，单位是km/h；L为长隧道出入口下游交通流检测器设置位置与出入口的距离，单位是km；t为当前时刻；为长隧道出入口下游交通流检测器检测到拥堵状态的时刻。3.3）将步骤3.2）中判定所得最优限速值反馈给指挥控制中心，指挥控制中心通过设于长隧道出入口上游的路侧可变信息提示板，向上游行驶来的车辆发布当前时刻隧道出入口路段实时限速的速度值FDA0000423246750000022.jpg,FDA0000423246750000024.jpg,FDA0000423246750000025.jpg,FDA0000423246750000031.jpg,FDA0000423246750000032.jpg,FDA0000423246750000033.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种预防隧道出入口附近追尾事故的可变限速控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 1)确定长隧道出入口下游发生拥堵时拥堵波的传播速度值，计算公式如下: qA.Δ t+kA.I = (vB.Δ t+1).kB (I) 由公式(I)推导得出:Vs = I + Δ t = (qA-qB) + (kA_kB) (2 ) 其中， qA为自由流状态的交通流流量，单位是veh/s ； kA为自由流状态的交通流密度，单位是veh/m ； vA为自由流状态的交通流速度,单位是m/s ； Qb为拥堵状态的交通流流量，单位是veh/s ； kB为拥堵状态的交通流密度，单位是veh/m ； vB为拥堵状态的交通流速度，单位是m/s ； I为A与B点间距离，单位是m ； Δ t为拥堵状态从B点传播到A点时间，单位是s ； 2)设置路侧可变信息提示板及交通流检测器: .2.1)在长隧道出入口上游位置设置路侧可变信息提示板，路侧可变信息提示板与出入口距离的计算公式如下: 其中， Vu为长隧道出入口上游路段实测车流速度的85%分位值，单位是km/h ； νρ为长隧道出入口路段最低限速值，单位是km/h ； a为车辆减速时的加速度值，单位是m/s2 ； .2.2)在长隧道出入口下游设置交通流检测器，下游交通流检测器的设置位置与长隧道出入口的距离的计算公式如下:其中， V为车辆减速前的均速行驶速度，单位是km/h ； Ata为驾驶员的视觉适应时间，单位是s ； Δ为驾驶员反应时间，单位是s ； a为车辆减速时的加速度值，单位是m/s...

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