本發(fā)明涉及交通安全領域，特別是一種基于交通監(jiān)控的多車道隧道車流調(diào)控系統(tǒng)。

背景技術：

隨著道路建設技術水平的提高，隧道作為公路交通的一種重要結(jié)構也得到快速發(fā)展，截止2013年年底的統(tǒng)計，我國已建設11359座公路隧道，總長9606公里。在公路隧道建設規(guī)模擴大的同時，隧道交通安全也成為人們關注的重要話題。隧道是一種埋置在地表層的交通結(jié)構，因而外面的人不易獲知隧道內(nèi)的車流狀況，所以不免會出現(xiàn)有時候多車道隧道中某條車道突然車流密度變大或者變小，車流的車道分布嚴重失衡。這種狀況的出現(xiàn)會讓部分駕駛?cè)撕鲆曀淼佬熊嚒皣澜嚒焙汀敖棺兊馈钡囊?guī)定，駛?cè)胲嚵魃俚男熊嚨?，這大大增加了隧道交通安全風險。與此同時，據(jù)交通部門統(tǒng)計，當隧道車流密度超過一定閾值后，會增大交通事故出現(xiàn)的概率。因而，有必要通過一定的技術或設施在車輛進入隧道之前提前告知駕駛?cè)怂淼纼?nèi)各車道的車流擁擠狀況，讓駕駛?cè)诉x擇車流更少的車道，保證隧道交通的安全暢通運行。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于交通監(jiān)控的多車道隧道車流調(diào)控系統(tǒng)，用于告知并引導即將駛?cè)胨淼赖能囕v轉(zhuǎn)入車流較少的隧道車道中，防止多車道隧道內(nèi)因車道車流分布失衡而增加交通安全風險，保證隧道交通的安全暢通運行。

為解決上述技術問題，本發(fā)明涉及基于交通監(jiān)控的多車道隧道車流調(diào)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)主要構成包含監(jiān)測模塊、控制模塊、信號顯示模塊和應急處理模塊等部分。

監(jiān)測模塊主要為一種具有圖像識別功能的監(jiān)控設備，分別安裝在車道的出入口，對通過其下方監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的車牌記憶識別，統(tǒng)計通過的車輛數(shù)，以及車流密度的計算。

控制模塊的作用在于接收監(jiān)測模塊傳來的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過模塊內(nèi)部運算程序進行處理后，向信號顯示模塊和應急處理模塊發(fā)出指令。

信號顯示模塊主要由led信號燈構成，包括爆閃燈、交通誘導屏、語音警報器等，通過led裝置顯示出控制模塊所生成的指令信號，引導車輛駛?cè)胲嚵鬏^少的隧道車道，具體實施過程中可根據(jù)需要，借助爆閃燈、交通誘導屏或語音播報等設備配合使用。

應急處理模塊可以根據(jù)進出口隧道車流狀況判斷隧道內(nèi)是否發(fā)生交通意外，并在有交通事故發(fā)生的情況下向隧道監(jiān)管人員發(fā)出警報，以便相關工作人員第一時間趕往事故現(xiàn)場，處理相應事件。

本發(fā)明所述的的基于交通監(jiān)控的多車道隧道車流調(diào)控系統(tǒng)其具體實現(xiàn)方法，包括以下步驟：

步驟s1：在隧道范圍內(nèi)（從隧道入口到隧道出口區(qū)間）每間隔2至3公里和（或）特定位置設置一組監(jiān)控設備，監(jiān)控設備1（布置在隧道入口處）、監(jiān)控設備2、…、監(jiān)控設備n（布置在隧道出口處）分別對通過其下方監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的車輛進行記憶與識別，統(tǒng)計分車道上車流量，并實時計算車流密度，監(jiān)控設備1（布置在隧道入口處）、監(jiān)控設備2、…、監(jiān)控設備n分別測算出車道1、車道2、…車道m(xù)的車流密度ρ11、ρ12、…、ρ1m；ρ21、ρ22、…、ρ2m；……；ρn1、ρn2、…、ρnm（其中，用n表示監(jiān)控設備的組數(shù)/數(shù)量，用m表示車道數(shù)量）。

步驟s2：控制模塊通過比較第一組監(jiān)控設備（即隧道入口處）所測算出的車流密度ρ11、ρ12、…ρ1m的數(shù)值大小，當各分車道車流密度相差超過一定程度時，或者較大的車流密度數(shù)值超過安全密度閾值時，控制模塊向顯示模塊發(fā)出指令，使其在車流密度大的隧道車道入口顯示車道擁擠信號，引導車輛在進入隧道前變道駛向車流密度小的車道；

進一步地，通過比較相鄰兩組監(jiān)控設備k和監(jiān)控設備k+1測算的同一條分車道車流密度ρk1、ρk2、…和ρ(k+1)1、ρ(k+1)2、…、ρ(k+1)n（其中k為正整數(shù)，且小于n）的前后數(shù)值變化可以判斷隧道中監(jiān)控設備k和監(jiān)控設備k+1之間是否發(fā)生交通事故或者其他特殊狀況；

具體地，當ρ(k+1)z明顯小于ρkz而鄰車道的車流密度增大時(其中z為正整數(shù)且小于或等于車道數(shù)m)，表明隧道內(nèi)車道z上在監(jiān)控設備k和監(jiān)控設備k+1區(qū)間發(fā)生交通事故或者其他特殊狀況，控制模塊控制信號顯示模塊關閉隧道z車道，同時應急系統(tǒng)被觸發(fā)，隧道管控部門展開應急處理與營救工作，其中ρkz比ρ(k+1)z早tk時間(tk為同一輛汽車a從監(jiān)控設備k行駛到監(jiān)控設備k+1所需時間)；

特別地，如果長隧道中間存在可變道部分，則需要將變道后的隧道部分視作另一隧道進行重新編號，布置車流調(diào)控系統(tǒng)。（你的這個思路也可以，但一般而言，往往這樣做：在可變道區(qū)前進行交通誘導屏誘導不變道或變道，變道的依據(jù)是變道區(qū)前面的（第一個）監(jiān)控區(qū)域的車輛密度進行比較，有密度小的相鄰車道，可以誘導進行變道。不提倡（一般也不允許）進行連續(xù)變道）

步驟s3：信號顯示模塊執(zhí)行控制模塊的指令，由led信號燈引導車輛駛?cè)胲嚵鬏^少的隧道車道，具體實施過程中l(wèi)ed的以紅叉表示禁入，黃閃表示擁堵，慎入；綠色表示安全駛?cè)?，此外，可根?jù)需要，借助爆閃燈、文字顯示或者語音播報等設備配合使用。

本發(fā)明的應用還可以根據(jù)車輛入口出口車道的變化和前后車位的序列判斷車輛是否在隧道行駛中有變道、超車等行為。

附圖說明

圖1本發(fā)明涉及的多車道隧道車流調(diào)控方法的總體流程圖。

圖2本發(fā)明涉及的多車道隧道車流調(diào)控系統(tǒng)的結(jié)構圖。

圖3本發(fā)明涉及的多車道隧道車流調(diào)控系統(tǒng)監(jiān)測設備現(xiàn)場布置示意圖（以雙車道隧道為例）。

圖4多車道隧道入口處信號顯示模塊的一種（led）調(diào)控狀態(tài)（以雙車道隧道為例）。

圖中的數(shù)字標號說明：

1-監(jiān)控設備1，2-監(jiān)控設備2，3-監(jiān)控設備3，4-led顯示設備。

具體實施方式

本發(fā)明的目的在于提供一種基于交通監(jiān)控的多車道隧道車流調(diào)控系統(tǒng)，用于告知并引導即將駛?cè)胨淼赖能囕v轉(zhuǎn)入車流較少的隧道車道中，防止多車道隧道內(nèi)因車道車流分布失衡而增加交通安全風險，保證隧道交通的安全暢通運行。

為解決上述技術問題，本發(fā)明涉及基于交通監(jiān)控的多車道隧道車流調(diào)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)主要構成包含監(jiān)測模塊、控制模塊、信號顯示模塊和應急處理模塊等部分。

下面結(jié)合試驗例及具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實現(xiàn)的技術均屬于本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明涉及的基于交通監(jiān)控的多車道隧道車流調(diào)控系統(tǒng)其具體實現(xiàn)方法，包括以下步驟：

步驟s1：在隧道范圍內(nèi)（從隧道入口到隧道出口區(qū)間）每間隔2至3公里和（或）特定位置設置一組監(jiān)控設備，監(jiān)控設備1（布置在隧道入口處）、監(jiān)控設備2、…、監(jiān)控設備n（布置在隧道出口處）分別對通過其下方監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的車輛進行記憶與識別，統(tǒng)計分車道上車流量，并實時計算車流密度，監(jiān)控設備1（布置在隧道入口處）、監(jiān)控設備2、…、監(jiān)控設備n分別測算出車道1、車道2、…車道m(xù)的車流密度ρ11、ρ12、…、ρ1m；ρ21、ρ22、…、ρ2m；……；ρn1、ρn2、…、ρnm（其中，用n表示監(jiān)控設備的組數(shù)/數(shù)量，用m表示車道數(shù)量）。

步驟s2：控制模塊通過比較第一組監(jiān)控設備（即隧道入口處）所測算出的車流密度ρ11、ρ12、…的數(shù)值大小，當各分車道車流密度相差超過一定程度時，或者較大的車流密度數(shù)值超過安全密度閾值時，控制模塊向顯示模塊發(fā)出指令，使其在車流密度大的隧道車道入口顯示車道擁擠信號，引導車輛在進入隧道前變道駛向車流密度小的車道；

進一步地，通過比較相鄰兩組監(jiān)控設備k和監(jiān)控設備k+1測算的同一條分車道車流密度ρk1與ρ(k+1)1、ρk2與ρ(k+1)2、…、ρkn與ρ(k+1)n（其中k為正整數(shù)，且小于n）的前后數(shù)值變化可以判斷隧道中監(jiān)控設備k和監(jiān)控設備k+1之間是否發(fā)生交通事故或者其他特殊狀況；

具體地，當ρ(k+1)z明顯小于ρkz而鄰車道的車流密度增大時(其中z為正整數(shù)且小于或等于車道數(shù)m)，表明隧道內(nèi)車道z上在監(jiān)控設備k和監(jiān)控設備k+1區(qū)間發(fā)生交通事故或者其他特殊狀況，控制模塊控制信號顯示模塊關閉隧道z車道，同時應急系統(tǒng)被觸發(fā)，隧道管控部門展開應急處理與營救工作，其中ρkz的測算比ρ(k+1)z早tk時間(tk為某一輛汽車a從監(jiān)控設備k行駛到監(jiān)控設備k+1所需時間)；

特別地，如果長隧道中間存在可變道部分，則需要將變道后的隧道部分視作另一隧道進行重新重新編號，布置車流調(diào)控系統(tǒng)。

步驟s3：信號顯示模塊執(zhí)行控制模塊的指令，由led信號燈引導車輛駛?cè)胲嚵鬏^少的隧道車道，具體實施過程中l(wèi)ed的以紅叉表示禁入，黃閃表示擁堵，慎入；綠色表示安全駛?cè)?，另外，可根?jù)需要，借助爆閃燈、文字顯示或者語音播報等設備配合使用。

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易為領域內(nèi)相關人員理解，下面將以雙車道隧道為例，結(jié)合附圖對本發(fā)明的實現(xiàn)方式進行更全面的描述。但是，本發(fā)明可以通過不同的形式來實現(xiàn)，附圖中給出了本發(fā)明的實施方式的目的只是使工作人員對本發(fā)明的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面，并不限于下面所描述的實施方式。

如附圖3和附圖4所述，監(jiān)測設備通過識別計算得知車道2的車流密度明顯高于車道1的車流密度，這時候，控制模塊會根據(jù)內(nèi)部編程算法生成一套解決措施并向信息顯示模塊發(fā)送指令，隧道車道2入口前的led信號燈會發(fā)出黃燈警示，引導即將駛?cè)胨淼赖能囕va轉(zhuǎn)入隧道車道1，緩解車道2的擁擠程度，從而降低事故發(fā)生的風險。

通過比較隧道監(jiān)控設備2和監(jiān)控設備3測算出的同車道車流密度ρ21和ρ31（或者ρ22和ρ32），發(fā)現(xiàn)ρ32明顯小于ρ22，ρ31卻比ρ21大，從而可以判斷隧道內(nèi)分車道2上監(jiān)控設備2和監(jiān)控設備3路段上發(fā)生了交通事故或者其他特殊狀況。此外，通過監(jiān)測車輛隧道的行駛車道的變化和前后車位的改變，還可以判斷車輛是否存在隧道變道、隧道超車等行為。

以上是對本發(fā)明的描述而非限定，基于本發(fā)明思想的其它實施方式，均在本發(fā)明的保護范圍之中。