[發明專利]一種多因素一體化高速公路動態車速管控系統

有效

• 申請號: 201710649851.2
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN109389845B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 徐騰飛;費賽男;徐偉敏;郝興峰;王新
• 申請（專利權）人: 南京洛普股份有限公司
• 主分類號: G08G1/0967
• 分類號: G08G1/0967
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 李帥

1.一種多因素一體化高速公路動態車速管控系統，其特征在于，它包括：

高速公路信息采集模塊(1)，與高速公路中心監控模塊(3)相連；高速公路信息采集模塊(1)采集高速公路各分路段的交通事件信息、氣象環境信息、道路結構信息、交通流信息以及指揮調度信息，并進行預處理；

高速公路限速決策模塊(2)，與高速公路中心監控模塊(3)相連；高速公路限速決策模塊(2)綜合考慮各種影響因素，實時決策高速公路各分路段各車型限速值；

高速公路中心監控模塊(3)，與高速公路協調管控模塊(4)相連；高速公路中心監控模塊(3)全面監控高速公路各分路段運行狀態，并負責統籌全局與任務調度；

高速公路協調管控模塊(4)，分別與高速公路匝道信號控制系統(6)和高速公路超速抓拍系統(7)進行互聯互通；高速公路協調管控模塊(4)約束高速公路進出口流量，及時處理超速車輛，最終形成一體化閉環控制；

高速公路信息發布模塊(5)，與高速公路協調管控模塊(4)相連；高速公路信息發布模塊(5)動態發布各分路段限速信息，高速公路誘導信息，安全警示信息以及超速車輛信息，

所述高速公路限速決策模塊(2)的具體算法流程如下：

(1)將各分路段定義為一個具有統一屬性模型的智能體，每個智能體將與相鄰智能體進行信息交互，并逐步演化，最終實現高速公路交通狀態優化目標；

(2)每個智能體將在時間窗口內綜合考慮氣象環境信息和道路結構信息，通過決策模型V_mod1，按車型生成三個限速值分別表示貨車限速值、客車限速值和汽車限速值，具體地，

其中，S為安全制動距離，S_T表示臨界安全制動距離，其為摩擦系數u的函數，S_v為高速公路的能見度，S_h為分路段的平均車間距，安全制動距離與速度的關系如下式所示，通過安全制動距離S反推限速值，

S＝S₀+S₁+S₂

其中，S₀,S₁,S₂分別為最小安全距離、反應時間內車輛行駛距離、車輛剎車到停止的行駛距離，t_r為駕駛員反應時間，g為高速公路坡度，為分路段的限速值，

其中，w為風速影響因子；

每個智能體將依據路段交通流信息和交通事件信息，通過決策模型V_mod2，按車型生成三個限速值分別表示貨車限速值、客車限速值和汽車限速值，

每個智能體的屬性模型包括如下：

其中，分別為第m分路段的第i視頻檢測器在規定時間窗口內檢測到得的時間占有率、過車流量、動態時間占有率參數；為第m分路段獲得的動態時間占有率參數；

分別為第m分路段的第i個子單元路段的平均車速、第m分路段的平均車速，

各普通智能體的限速值：

其中，為全路段平均速度；分別為逼近全局平均狀態與逼近鄰近智能體的狀態的變化量；的變化量臨界最大值為20km/h，

每個智能體將依據指揮調度信息，按車型獲取三個限速值默認為正常限速值；

(3)最終依據設計的判斷邏輯，按車型獲取三個理想限速值。

2.根據權利要求1所述的多因素一體化高速公路動態車速管控系統，其特征在于，所述高速公路信息采集模塊(1)采集的氣象環境信息包括霧濃度信息、雨雪量信息、風速信息以及結冰信息；

所述高速公路信息采集模塊(1)采集的道路結構信息包括道路坡度信息以及路面摩擦度信息；

所述高速公路信息采集模塊(1)采集的交通流信息包括宏觀參數和微觀參數，其中，宏觀參數包括流量、密度和速度，微觀參數包括車牌號碼和過車時間。