[發(fā)明專利]一種高速公路霧區(qū)可變限速裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710450043.3
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107146432A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃穎;許倫輝
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G08G1/09
• 分類號: G08G1/09
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種高速公路霧區(qū)可變限速方法，其特征在于，適用于高速公路，尤其是山區(qū)高速公路的霧區(qū)路段，包括如下步驟：

S1、對霧區(qū)路段沿線地形海拔、叢林分布情況進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合大霧的形成原理和對霧區(qū)路段能見度分布情況的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù),按照能見度差異將整個(gè)霧區(qū)路段劃分為連續(xù)的、多個(gè)能見度不同的分區(qū)監(jiān)控區(qū)段，即能見度區(qū)段；

S2、實(shí)時(shí)采集霧區(qū)路段的氣象數(shù)據(jù)，以短時(shí)間窗為數(shù)據(jù)更新周期，所述的氣象數(shù)據(jù)包括：整個(gè)霧區(qū)路段的降雨量、霧區(qū)路段各能見度區(qū)段的能見度；

S3、根據(jù)所述氣象數(shù)據(jù)的均值，結(jié)合道路線形幾何參數(shù)，計(jì)算每個(gè)能見度區(qū)段的安全表征量，所述的安全表征量包括：路面水膜厚度和路面附著系數(shù)；

S4、基于安全表征量，解算行車安全限速值，制定安全限速方案并發(fā)布。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速公路霧區(qū)可變限速方法，其特征在于，步驟S1中，所述的按照能見度差異將整個(gè)霧區(qū)路段劃分為連續(xù)的、多個(gè)能見度不同的分區(qū)監(jiān)控區(qū)段的步驟是以能見度≤50m、50~100m、100~200m，200~500m、500m以上五個(gè)水平為標(biāo)準(zhǔn)對霧區(qū)路段進(jìn)行劃分，將整個(gè)霧區(qū)路段劃分為連續(xù)的多個(gè)能見度不同的分區(qū)監(jiān)控區(qū)段。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速公路霧區(qū)可變限速方法，其特征在于，步驟S2中，所述短時(shí)間窗為5分鐘、10分鐘或15分鐘。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速公路霧區(qū)可變限速方法，其特征在于，步驟S3中，所述的根據(jù)氣象數(shù)據(jù)均值，結(jié)合道路線形幾何參數(shù)，每個(gè)能見度區(qū)段的安全表征量的步驟具體包括：按照道路線形坡度的差異，對每個(gè)能見度分區(qū)監(jiān)控區(qū)段內(nèi)的道路線形進(jìn)行二次分段，得到各能見度區(qū)段內(nèi)的多個(gè)連續(xù)的、不同坡度的線形小區(qū)段，再計(jì)算各線形小區(qū)段內(nèi)的路面水膜厚度和路面附著系數(shù)，并將各線形小區(qū)段的計(jì)算路面附著系數(shù)和《我國公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中建議的潮濕路面的附著系數(shù)進(jìn)行比較，選取其最小值作為該能見度區(qū)段的路面附著系數(shù)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速公路霧區(qū)可變限速方法，其特征在于，步驟S4中，所述的基于安全表征量，解算行車安全限速值，并制定安全限速方案的步驟具體包括：根據(jù)安全表征量，結(jié)合能見度和安全車距計(jì)算模型，獲取各個(gè)能見度區(qū)段路段的安全限速值，并結(jié)合高速公路限速管理規(guī)則，制定各能見度區(qū)段的安全限速方案。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速公路霧區(qū)可變限速方法，其特征在于，所述的氣象數(shù)據(jù)的均值包括降雨量均值，所述的降雨量均值是當(dāng)前時(shí)間窗內(nèi)整個(gè)霧區(qū)路段的降雨量的算術(shù)平均值，單位為mm/min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速公路霧區(qū)可變限速方法，其特征在于，所述的氣象數(shù)據(jù)的均值包括能見度均值，所述的能見度均值是當(dāng)前時(shí)間窗內(nèi)各能見度區(qū)段的能見度的算術(shù)平均值，單位為m。

8.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的高速公路霧區(qū)可變限速方法的裝置，其特征在于，包括安裝在每個(gè)能見度區(qū)段中部位置的能見度監(jiān)測模塊、安裝在整個(gè)霧區(qū)路段中部位置的系統(tǒng)中控模塊和降雨量監(jiān)控模塊、安裝在每個(gè)能見度區(qū)段的起點(diǎn)處的信息發(fā)布模塊，所述的能見度監(jiān)測模塊包括能見度檢測器、第一發(fā)射天線，所述的能見度檢測器用于實(shí)時(shí)采集當(dāng)前時(shí)刻該能見度區(qū)段的能見度數(shù)據(jù)；所述的第一發(fā)射天線實(shí)時(shí)將能見度檢測器采集得到的能見度數(shù)據(jù)傳輸給系統(tǒng)中控模塊；所述的降雨量監(jiān)控模塊包括激光雨量檢測器和傳輸電纜，所述的激光雨量檢測器用于實(shí)時(shí)采集降雨量數(shù)據(jù)，所述的傳輸電纜用于將激光雨量檢測器采集的降雨量數(shù)據(jù)傳輸給系統(tǒng)中控模塊，所述的系統(tǒng)中控模塊包括第一接收天線、機(jī)箱、第二發(fā)射天線，所述的機(jī)箱內(nèi)置數(shù)據(jù)處理單元；所述的第一接收天線實(shí)時(shí)接收來自各能見度監(jiān)測模塊發(fā)送來的能見度數(shù)據(jù)，并傳輸給機(jī)箱；所述的第二發(fā)射天線是將機(jī)箱處理之后的各能見度區(qū)段的限速方案發(fā)送給各信息發(fā)布模塊。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于：所述的信息發(fā)布模塊包括LED可變信息情報(bào)板和第二接收天線，所述的LED可變信息情報(bào)板用于實(shí)時(shí)顯示該能見度分區(qū)監(jiān)控區(qū)段的限速方案；所述第二接收天線用于接收來自系統(tǒng)中控模塊的限速方案，并傳輸給LED可變信息情報(bào)板。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于：所述的激光雨量檢測器采用RS485或RS232接口方式與機(jī)箱數(shù)據(jù)處理單元連接，所有的發(fā)射天線和接收天線均采用無線通信連接。