[發明專利]基于車路協同的高速公路運行車速主動預警系統及控制方法

在審

• 申請號: 201710993620.3
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107742432A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 劉曉鋒;關志偉;宋裕慶;耿杰;肖金堅;張蕊;侯海晶
• 申請（專利權）人: 天津職業技術師范大學
• 主分類號: G08G1/0967
• 分類號: G08G1/0967;G08G1/09
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙)12214
• 代理人: 周慶路

1.一種基于車路協同的高速公路運行車速主動預警系統，其特征在于，包括用以采集交通流信息的路側單元和用以采集氣象信息的氣象監測器，所述的氣象監測器包括能見度檢測儀、雨雪量計和用以與所述的路側單元通訊連結的通訊模塊，所述的路側單元用以與車輛的車載單元通訊。

2.如權利要求1所述的基于車路協同的高速公路運行車速主動預警系統，其特征在于，所述的路側單元包括通訊模塊和數據處理模塊，其設置在高速公路主線出入口上下游500-1000米處，隧道出口下游200-300米處，彎道中間位置，以及事故多發路段的中間位置。

3.如權利要求1所述的基于車路協同的高速公路運行車速主動預警系統，其特征在于，車載單元與路側單元之間采用專用短程通訊DSRC技術通訊，路側單元與氣象監測器之間使用3G或4G網絡通訊，能見度檢測儀安裝在多霧路段，雨雪量計安裝在高速公路沿線。

4.如權利要求1所述的基于車路協同的高速公路運行車速主動預警系統，其特征在于，還包括與所述的路側單元通訊連結的可變速指示牌，所述的可變速指示牌包括LED顯示屏及警示燈。

5.一種如權利要求1-4任一項所述的基于車路協同的高速公路運行車速主動預警系統的控制方法，其特征在于，包括以下步驟，

1)氣象監測器采集氣象信息并對氣象分別進行分類分級，所述的氣象信息包括降雨量、降雪量和可見度；其中，將每類氣象信息分別劃分為多個氣象等級，每個氣象等級對應相應的氣象限定速度，氣象等級越高對應的氣象限定速度越小；

2)根據氣象條件確定氣象限定車速，當多個氣象條件存在時，根據最高等級的氣象條件確定氣象限定車速；

3)根據氣象限定車速設定建議車速并直接通知到車載單元。

6.如權利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述的步驟3)中將氣象限定車速與平滑車速比較步驟，取較小值為建議車速并通知到車載單元，其中，在周期內采集本路段的實際的運行車速，當本路段本周期內行車車速與上游或下游路段的運行車速差值的絕對值大于等于差值閾值時，則根據上游或下游路段的運行車速計算下一周期內的平滑車速，當本路段與上游或下游路段的運行車速差值的絕對值小于差值閾值，則平滑速度等于運行車速。

7.如權利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述的平滑速度的計算方法為，其中V(x_i-1,t)為上游路段的運行車速，V(x_i+1,t)為下游路段的運行車速，為權重系數，當下游路段車速大于等于上游路段車速時，取值范圍為0.6-1.0，當下游路段車速小于上游路段車速時，取值范圍為0-0.4。

8.如權利要求5所述的控制方法，其特征在于，當至少兩個氣象信息均位于最高氣象等級時，執行該最高氣象等級升級一級后的氣象限定速度。

9.如權利要求5所述的控制方法，其特征在于，將惡劣天氣對應的氣象信息分為1、2、3和4四個等級，不同等級天氣對應的氣象限定車速分別為80km/h、60km/h、40km/h和20km/h并駛離高速公路。

10.如權利要求5所述的控制方法，其特征在于，對于主線路段，提取路段首端、末端路側單元采集的85％位車速，然后求平均值，作為路段的運行車速；對于隧道出口、彎道、事故多發路段，將路側單元采集的85％位車速作為運行車速，在一個檢測周期內，運行車速如果大于等于設定的85％位車速，則向上游車輛發出“前方行車過快，請謹慎駕駛”的預警；在一個檢測周期內，當這些地點的路側單元檢測到2輛以上的車輛，最大制動減速度大于等于7.0米/秒²，且車輛的停車時間大于等于2分鐘，則判定有交通事故發生，并向上游車輛發出“前方危險，請減速駕駛”的預警。