[發(fā)明專利]用于高速公路出口的減速引導(dǎo)系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107464433A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚罡風(fēng);劉佳良;吳亞暉;劉本龍;王劍濤;平先堯;龐宇鑫;盧子淋;楊波
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: G08G1/09
• 分類號: G08G1/09
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 鐘鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種交通引導(dǎo)系統(tǒng)，具體涉及一種用于高速公路出口處的減速引導(dǎo)系統(tǒng)，屬于交通制動安全技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

高速公路出口匝道前存在分流，直行車輛與轉(zhuǎn)向車輛行駛速度差異大，交通情況復(fù)雜。高速公路上行駛的汽車車速高，而出口匝道存在低車速限制，因此進(jìn)入匝道前的路段車速過渡劇烈，追尾碰撞事故多發(fā)。國內(nèi)外的數(shù)據(jù)表明，出口匝道的事故次數(shù)約占互通立交和服務(wù)區(qū)范圍內(nèi)事故總次數(shù)的40%，高速公路出口匝道的事故主要為制動不足導(dǎo)致的超速及制動過急導(dǎo)致的側(cè)翻。因此，進(jìn)行減速制動提醒，引導(dǎo)駕駛員合理控制車速，能有效改善現(xiàn)有高速公路匝道安全情況。

目前高速公路出口的速度提示裝置主要為道路限速牌，使用過程中駕駛員需要辨別限速牌上的數(shù)值，并與當(dāng)前車速比較后，采取相應(yīng)的加減速操作，駕駛員反應(yīng)時(shí)間長。當(dāng)受光照條件或天氣情況的影響，限速牌難以辨識，反應(yīng)的滯后性更加明顯。并且限速牌只能提供單一的限制速度，不同車輛制動性能差異使得駕駛員對如何平緩減速無法良好把握，使該路段的交通事故發(fā)生率增加。因此，如何克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，對高速公路出口前車輛進(jìn)行有針對性的減速引導(dǎo)是提高該路段安全亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對高速公路出口處行車危險(xiǎn)的問題，提供一款用于高速公路出口的減速引導(dǎo)系統(tǒng)，旨在為駕駛員快速提示合理操作信息，逐步引導(dǎo)其平穩(wěn)減速，提高該路段駕駛安全。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

用于高速公路出口的減速引導(dǎo)系統(tǒng)，主要包括汽車檢測識別裝置，制動計(jì)算系統(tǒng)和道路提醒裝置；

汽車檢測識別裝置，采用雷達(dá)聲波探測的原理，對駛?cè)腭{駛操作區(qū)的車輛進(jìn)行車型檢測以及實(shí)時(shí)的車速識別；

制動計(jì)算系統(tǒng)依據(jù)汽車檢測識別裝置收集的信息，動態(tài)規(guī)劃出車輛的合理減速軌跡；

道路提醒裝置利用速度色彩提示牌的顏色將制動計(jì)算系統(tǒng)規(guī)劃的減速軌跡輸出，通過顏色變化，逐步引導(dǎo)駕駛員減速。

更進(jìn)一步的方案是：所述的汽車檢測識別裝置，安裝于距高速公路出口匝道150~180m處，形成從汽車檢測識別裝置到出口匝道的減速操作區(qū)；汽車檢測識別裝置包括雷達(dá)探測模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、車速檢測模塊、車型識別模塊、無線收發(fā)模塊；雷達(dá)探測模塊采用聲波探測的方法，探測扇形區(qū)域?yàn)?50~180米，覆蓋整個(gè)減速操作區(qū)，雷達(dá)探測模塊分別與車速檢測模塊以及車型識別模塊相連，車速檢測模塊用于檢測車輛的實(shí)時(shí)車速及實(shí)時(shí)加速度，車型識別模塊用于將車輛進(jìn)行車型區(qū)分；車速信息和車型信息通過無線收發(fā)模塊傳輸至制動計(jì)算系統(tǒng)中；數(shù)據(jù)存儲模塊用于存儲相關(guān)的車型數(shù)據(jù)、制動數(shù)據(jù)等信息。

更進(jìn)一步的方案是：所述的制動計(jì)算系統(tǒng)，安裝于高速公路出口處，包括數(shù)據(jù)處理模塊，減速軌跡計(jì)算模塊，無線收發(fā)模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊；數(shù)據(jù)處理模塊與無線收發(fā)模塊相連，數(shù)據(jù)處理模塊從無線收發(fā)模塊接收車速與車型信息并進(jìn)行數(shù)字化處理；減速軌跡計(jì)算模塊與數(shù)據(jù)存儲模塊相連，動態(tài)提取存儲資料和存儲合理減速軌跡的計(jì)算結(jié)果。

更進(jìn)一步的方案是：所述道路提醒裝置，安裝于高速公路出口處，包括速度色彩提示牌，CPU控制模塊，無線收發(fā)模塊，可視度探測模塊；速度色彩提示牌為LED色彩顯示屏，顯示屏設(shè)置有內(nèi)部的加速度提示區(qū)域以及外部的速度提示區(qū)域，每個(gè)區(qū)域分別使用三種顏色表示速度/加速度過大，速度/加速度適宜，速度/加速度過小三種車輛狀態(tài);CPU控制模塊接收可視度探測模塊、無線收發(fā)模塊的信息，并控制色彩提示牌的色彩變化以及亮度變化。

更進(jìn)一步的方案是：制動計(jì)算系統(tǒng)采用集成電路，安裝在速度色彩提示牌背面。

更進(jìn)一步的方案是：在汽車檢測識別裝置和速度色彩提示牌之間的路面上，用黃色的涂料劃出減速操作區(qū)域，并著重用黃色涂料標(biāo)出減速操作區(qū)的出入口。

更進(jìn)一步的方案是：速度色彩提示牌分為內(nèi)部速度區(qū)域和外部加速度區(qū)域，內(nèi)部速度區(qū)域?yàn)榧t綠黃三色變化，色調(diào)分別為H = 60, H =120 and H = 0，外部加速度區(qū)域?yàn)樗{(lán)綠橙三色變化，色調(diào)分別為H = 240, H =120 and H = 25；

更進(jìn)一步的方案是：速度色彩提示牌的顏色變化過程中，速度色彩提示牌外部區(qū)域采用由外向內(nèi)的漸變色變化，內(nèi)部速度區(qū)域采用由內(nèi)向外的漸變色變化。

更進(jìn)一步的方案是：車型識別時(shí)將車輛分為大型汽車、中型汽車、小型汽車三類，識別依據(jù)為車軸數(shù)以及車輛側(cè)面輪廓特征；

更進(jìn)一步的方案是：減速軌跡計(jì)算模塊采用動態(tài)規(guī)劃的方法規(guī)劃整個(gè)車速軌跡，制動計(jì)算時(shí)優(yōu)先采用發(fā)動機(jī)制動，必要時(shí)采用制動器制動；