專利名稱：一種快速道路轉(zhuǎn)彎路段可變限速控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交通安全和智能交通技術(shù)，尤其涉及一種可預(yù)防追尾事故的快速道路彎轉(zhuǎn)路段可變限速控制方法。
背景技術(shù)：
隨著我國快速道路通車里程數(shù)和機動車保有量迅速增長，道路交通安全形勢日益嚴峻?？焖俚缆忿D(zhuǎn)彎路段常伴隨視距不良的問題，當(dāng)轉(zhuǎn)彎路段下游出現(xiàn)擁堵時擁堵位置常處于上游車輛駕駛員的視線盲區(qū)，導(dǎo)致駕駛員行駛過快速道路轉(zhuǎn)彎路段后才能發(fā)現(xiàn)下游擁堵情況，同時轉(zhuǎn)彎路段下游的擁堵會形成車輛排隊并向上游路段傳播，進一步減少了上游行駛而來的車輛與擁堵排隊車輛的間距。當(dāng)車輛間距不足以提供上游行駛而來的車輛完成減速行為時，極易導(dǎo)致嚴重的追尾事故。而在我國快速道路事故統(tǒng)計中，較多追尾事故發(fā)生在轉(zhuǎn)彎路段等視距不良的條件下，表明快速道路轉(zhuǎn)彎路段的視距不良增加了追尾事故的風(fēng)險。目前我國在快速道路轉(zhuǎn)彎路段上游缺乏針對下游交通擁堵等特殊交通狀況的預(yù)告與警示，缺乏對擁堵波會向上游傳播現(xiàn)象的考慮，這些技術(shù)缺陷導(dǎo)致快速道路轉(zhuǎn)彎處追尾事故頻發(fā)且事故嚴重程度較高。迫切需要采用智能交通控制技術(shù)來減少快速道路轉(zhuǎn)彎路段由于交通擁堵導(dǎo)致的追尾事故，以提高快速道路行車安全。本發(fā)明提出基于交通流理論的快速道路轉(zhuǎn)彎路段最優(yōu)限速值計算算法，能夠自動檢測轉(zhuǎn)彎下游路段交通擁堵，并通過可變限速控制提前降低上游路段車輛速度，從而預(yù)防快速道路轉(zhuǎn)彎路段由于視距不良導(dǎo)致的追尾事故，對提高快速道路上車輛行駛安全具有重要意義，在我國快速道路交通管理中具有廣泛應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:針對快速道路轉(zhuǎn)彎路段上游駕駛員視距不良，無法察覺轉(zhuǎn)彎下游路段的交通擁堵，導(dǎo)致快速道路轉(zhuǎn)彎路段追尾事故頻發(fā)的問題，本發(fā)明基于擁堵波傳播交通流特征設(shè)計最優(yōu)限速值計算算法，提供一種快速道路轉(zhuǎn)彎路段的可變限速控制方法，能夠自動檢測轉(zhuǎn)彎下游路段交通擁堵，并通過可變限速控制提前降低彎轉(zhuǎn)上游路段車輛速度，從而預(yù)防快速道路彎轉(zhuǎn)路段由于視距不良導(dǎo)致的追尾事故，對提高快速道路上車輛行駛安全具有重要意義。技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種快速道路轉(zhuǎn)彎路段可變限速控制方法，包括如下步驟:( I)確定快速道路彎轉(zhuǎn)路段下游發(fā)生擁堵時擁堵波的傳播速度Vs ；(2)結(jié)合擁堵波的傳播速度vs，在快速道路彎轉(zhuǎn)路段上游設(shè)置路側(cè)可變信息提示板，在快速道路彎轉(zhuǎn)路段下游設(shè)置交通流檢測器；(3)通過交通流檢測器對快速道路彎轉(zhuǎn)路段下游的交通信息進行檢測，并依據(jù)擁堵判定條件判斷快速道路彎轉(zhuǎn)路段下游是否處于擁堵狀態(tài)；
(4)若步驟(3)中的判斷為是，則觸發(fā)可變限速控制系統(tǒng)，即將可選的限速值按降序排列后依次帶入最優(yōu)限速值判定條件中計算，選取滿足最優(yōu)限速值判定條件的最大可選限速值為最優(yōu)限速值T并將該最優(yōu)限速值^通過路側(cè)可變信息提示板顯示。一般可以通過指揮控制中心進行綜合管制，交通流檢測器將檢測到的快速道路彎轉(zhuǎn)路段下游的交通信息提供給指揮控制中心，指揮控制中心根據(jù)獲得的信息計算出最優(yōu)限速值^并將最優(yōu)限速值 發(fā)送給路側(cè)可變信息提示板，將優(yōu)限速值i顯示給上游車輛。當(dāng)快速道路彎轉(zhuǎn)路段下游發(fā)生擁堵時，會產(chǎn)生向快速道路彎轉(zhuǎn)路段上游傳播的擁堵波，而擁堵波的傳播速度Vs可根據(jù)相關(guān)交通流數(shù)據(jù)計算得到，優(yōu)選的，所述步驟(I)中擁堵波的傳播速度Vs為:qA.Δ t+kA.1= (vB.Δ t+1).kBVs=I/Δ t= (qA-qB) / (kB_kA)其中:qA為自由流狀態(tài)的交通流流量，單位為veh/s ；kA為自由流狀態(tài)的交通流密度，單位為veh/m ；qB為擁堵狀態(tài)的交通流流量,單位為veh/s ；kB為擁堵狀態(tài)的交通流密度，單位為veh/m ；vB為擁堵狀態(tài)的交通流速度,單位為m/s ;1為A點與B點之間的距離,單位為m ; △ t為擁堵狀態(tài)從B點傳播到A點的時間,單位為s ；vs為擁堵波的傳播速度,單位為 km/hο路側(cè)可變信息提示板需要實現(xiàn)對上游車輛給出提前控制信息，因此需要設(shè)置在快速道路彎轉(zhuǎn)路段上游，優(yōu)選的，所述步驟(2)中，路側(cè)可變信息提示板與快速道路彎轉(zhuǎn)路段的曲線中點間距Lb為:
權(quán)利要求
1.一種快速道路轉(zhuǎn)彎路段可變限速控制方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)確定快速道路彎轉(zhuǎn)路段下游發(fā)生擁堵時擁堵波的傳播速度Vs; (2)結(jié)合擁堵波的傳播速度Vs，在快速道路彎轉(zhuǎn)路段上游設(shè)置路側(cè)可變信息提示板，在快速道路彎轉(zhuǎn)路段下游設(shè)置交通流檢測器； (3)通過交通流檢測器對快速道路彎轉(zhuǎn)路段下游的交通信息進行檢測，并依據(jù)擁堵判定條件判斷快速道路彎轉(zhuǎn)路段下游是否處于擁堵狀態(tài)； (4)若步驟(3)中的判斷為是，則觸發(fā)可變限速控制系統(tǒng)，即將可選的限速值按降序排列后依次帶入最優(yōu)限速值判定條件中計算，選取滿足最優(yōu)限速值判定條件的最大可選限速值為最優(yōu)限速值I,并將該最優(yōu)限速值i通過路側(cè)可變信息提示板顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速道路轉(zhuǎn)彎路段可變限速控制方法，其特征在于:所述步驟(I)中擁堵波的傳播速度Vs為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速道路轉(zhuǎn)彎路段可變限速控制方法，其特征在于:所述步驟(2)中，路側(cè)可變信息提示板與快速道路彎轉(zhuǎn)路段的曲線中點間距Lb為:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速道路轉(zhuǎn)彎路段可變限速控制方法，其特征在于:所述步驟(2)中，交通流檢測器與快速道路彎轉(zhuǎn)路段的曲線中點間距L為:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速道路轉(zhuǎn)彎路段可變限速控制方法，其特征在于:所述步驟(3)中的擁堵判定條件為: Oa>Oc 或 va〈vr 其中，Oa為快速道路轉(zhuǎn)彎路段下游實時交通流占有率檢測值，百分比值；0。為快速道路轉(zhuǎn)彎路段下游擁堵狀態(tài)交通流占有率閾值，百分比值；va為快速道路轉(zhuǎn)彎路段下游實時交通流速度檢測值，單位為km/h ；vr為快速道路轉(zhuǎn)彎路段下游擁堵狀態(tài)交通流速度閾值，單位為 km/hο
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速道路轉(zhuǎn)彎路段可變限速控制方法，其特征在于:所述步驟(4)中最優(yōu)限速值判定條件為:
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速道路轉(zhuǎn)彎路段可變限速控制方法，其特征在于:所述步驟(4)中可選的限速值包括 120km/h、100km/h、80km/h、60km/h、和 40km/h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種快速道路轉(zhuǎn)彎路段可變限速控制方法，在快速道路轉(zhuǎn)彎路段下游安裝交通流檢測器，在快速道路轉(zhuǎn)彎路段上游安裝路側(cè)可變信息提示板，利用擁堵波的傳播速度計算選擇快速道路轉(zhuǎn)彎路段上游的最優(yōu)限速值，實現(xiàn)了對駕駛員在快速道路轉(zhuǎn)彎路段視距不良條件下的可變速度控制，可以使駕駛員駛?cè)肟焖俚缆忿D(zhuǎn)彎路段前提前將車速降低至安全車速，從而預(yù)防由于下游交通擁堵導(dǎo)致的追尾事故。此控制方法更貼合實際交通流特性且簡便易實施，在預(yù)防快速道路轉(zhuǎn)彎路段視距不良條件下追尾事故方面具有廣泛的工程價值和良好的應(yīng)用前景。
文檔編號G08G1/09GK103093636SQ20131000204
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月4日
發(fā)明者李志斌, 劉攀, 王煒, 徐鋮鋮 申請人:東南大學(xué)