[發(fā)明專利]一種高速公路收費系統(tǒng)與銜接信號交叉口的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710662215.3
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN107610486B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉偉銘;陳綱梅
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08;G08G1/07
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發(fā)明公開了一種高速公路收費系統(tǒng)與銜接信號交叉口的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，包括交通狀態(tài)檢測裝置、匝道排隊長度檢測裝置、出口收費站放行控制裝置、入口收費站放行控制裝置、平面信號交叉口控制裝置、公路出入口車流交通誘導(dǎo)裝置和協(xié)調(diào)控制器。本發(fā)明通過收費站調(diào)控車流，根據(jù)高速公路主線、出入口匝道和收費站附近區(qū)域城市道路的交通狀態(tài)和車輛排隊長度，實時調(diào)控出入口收費站的放行速率，同時與之配合協(xié)調(diào)控制銜接信號交叉口的信號配時方案；此外，輔助以交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，最終使得車輛可以順暢進入或者離開高速公路，解決公路高速公路主線、出入口匝道、收費站與信號交叉口銜接路段的交通擁堵問題，使得高速公路與城市道路路網(wǎng)整體運行效率最優(yōu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及道路交通協(xié)調(diào)控制的技術(shù)領(lǐng)域，尤其指一種收費公路出入口與銜接城市道路信號交叉口的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，可用于公路收費站與其銜接信號交叉口之間的協(xié)調(diào)控制以及公路車流交通誘導(dǎo)，主要用緩解高速公路主線交通擁堵、公路收費站與城市信號交叉口連接區(qū)域的交通擁堵問題。

背景技術(shù)

目前，我國高速公路均是封閉式收費道路，在公路出入口設(shè)置收費站進行收費控制。收費站及匝道與城市道路平面交叉口區(qū)域是連接城市道路與高速公路路網(wǎng)的重要路段，然而卻是交通流銜接不協(xié)調(diào)的瓶頸點，時常發(fā)生擁堵，影響著兩個路網(wǎng)的順暢連通。隨著人均保有機動車數(shù)量的增加，交通供給與需求之間的矛盾日益加劇，城市道路和高速公路路網(wǎng)交通擁堵日益嚴重。尤其是公路出口、入口收費站與銜接信號交叉口之間路段的擁堵問題尤為嚴峻。單純依靠增加交通設(shè)施建設(shè)已不能滿足日益增長的交通需求，迫切需要對公路收費站與銜接交叉口之間進行協(xié)調(diào)控制，避免收費站與交叉口之間路段發(fā)生擁堵，同時發(fā)揮收費站限制車流的功能，合理限制進入高速公路主線的車輛，同時引導(dǎo)出口車流可以順暢地離開公路。否則，無限制的車流進入高速公主線將導(dǎo)致(或加劇)主線擁堵，車輛通過收費站后，將滯留于高速公路主線，不能前進繞行又不能后退，甚至堵塞滯后影響收費站和城市道路的正常通行；或者，由于不加以協(xié)調(diào)控制，出口車流無法順利通過銜接交叉口或者離開收費站，將滯留于出口匝道上，甚至回堵至公路主線上，影響主線的正常通行?？梢?，出入口收費站與銜接交叉口之間的交通狀態(tài)直接影響著公路主線與城市道路的正常運行。

此外，我國高速公路和城市道路路網(wǎng)分別歸屬不同的部門管轄，兩個部門各司其職，高速公路與城市道路成為兩個相互獨立的整體，獨立設(shè)計建設(shè)，獨立經(jīng)營，因此公路出入口收費站與城市道路信號交叉口之間缺乏協(xié)調(diào)控制，擁堵時常發(fā)生，直接影響公路主線與城市道路的正常運行。

目前，高速公路收費站的作用僅僅是用于車輛收費，利用程度較低。國內(nèi)外關(guān)于高速公路出入口收費站與其銜接信號交叉口協(xié)調(diào)控制方法和優(yōu)化設(shè)計的研究幾乎沒有，沒有形成系統(tǒng)的方法論。本發(fā)明提出了一種高速公路收費系統(tǒng)與銜接信號交叉口的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，挖掘了收費站限制車流的調(diào)控功能，根據(jù)高速公路主線和收費站銜接城市道路的交通狀況，以及出入口匝道的車輛排隊長度，調(diào)控出口、入口收費站的放行速率，合理控制出口、入口車流，同時與收費站相互協(xié)調(diào)，進行銜接信號交叉口信號配時，解決出入口收費站與信號交叉口之間銜接路段的擁堵問題，同時避免出入口匝道擁堵；此外，結(jié)合交通誘導(dǎo)系統(tǒng)對進出公路的車輛進行最優(yōu)路徑誘導(dǎo)，最終使得主線和附近城市道路的服務(wù)水平(或交通狀態(tài))控制在所要求的范圍內(nèi)，實現(xiàn)分散交通壓力、提高整體路網(wǎng)通行效率的目標，具有簡單方便、成本低、優(yōu)化效率明顯的優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對高速公路主線擁堵、出入口匝道擁堵、收費站與其銜接信號交叉口之間路段的交通擁堵現(xiàn)象，使得高速公路主線的服務(wù)水平(或交通狀態(tài))控制在所要求的范圍內(nèi)，解決出入口銜接路段的擁堵問題，提高高速公路主線與銜接區(qū)域的運行效率，提出了一種高速公路收費系統(tǒng)與銜接信號交叉口的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：