[發(fā)明專利]一種基于羅盤測角激光測距的潮汐車道變更系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711165098.6
• 申請(qǐng)日: 2017-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN107974968B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工商大學(xué)
• 主分類號(hào): E01F15/00
• 分類號(hào): E01F15/00;E01F15/10;E01F9/615;E01F9/669;E01F9/30;G08G1/095
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

本發(fā)明公開了一種基于羅盤測角激光測距的潮汐車道變更系統(tǒng)及方法，包括遠(yuǎn)程控制中心、交通信號(hào)燈后臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器、路段控制基站和車道變更機(jī)器人，在需要進(jìn)行潮汐車道的變更時(shí)遠(yuǎn)程控制中心將潮汐車道變更信號(hào)發(fā)送至路段控制基站，路段控制基站通過無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞綄⑿凶呙羁刂菩盘?hào)實(shí)時(shí)發(fā)送至對(duì)應(yīng)潮汐車道路段上所有的車道變更機(jī)器人上，各車道變更機(jī)器人在接收到各自的行走命令時(shí)執(zhí)行相應(yīng)的移動(dòng)，并實(shí)時(shí)將位置信息反饋給路段控制基站；本發(fā)明能夠根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)潮汐車道的自動(dòng)變更，結(jié)合交通信號(hào)燈后臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器，利用大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)城市交通道路網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)變更，隨時(shí)應(yīng)對(duì)由于交通事故、車流量變化等因素對(duì)道路需求的變化，實(shí)現(xiàn)潮汐車道的自動(dòng)控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及潮汐車道技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，尤其涉及一種基于羅盤測角激光測距的潮汐車道變更系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

汽車為人類的出行帶來了極大的便利，但隨著汽車數(shù)量的快速增加，交通擁堵問題越來越嚴(yán)重。雖然政府不斷地修建公路、城市快速路，但是道路的增長速度遠(yuǎn)低于汽車數(shù)量的增長。為了解決這個(gè)問題，政府近年來投入越來越多的資金和精力用于開發(fā)智能交通系統(tǒng)，提高道路的通行效率，緩解交通擁堵問題。

交通的“潮汐現(xiàn)象”是城市交通擁堵的重要原因之一，每天早晨進(jìn)城方向交通流量大，出城方向交通流量小，而晚上則是出城方向的流量大，進(jìn)城方向交通流量小。應(yīng)對(duì)早晚高峰車流的一種典型解決方法是啟用潮汐車道，早高峰進(jìn)城車輛多時(shí)，增加進(jìn)城方向車道數(shù)，減少出城方向車道數(shù)，晚高峰出城車輛多時(shí)，增加出城方向車道數(shù)，減少進(jìn)城方向車道數(shù)。目前的潮汐車道是定時(shí)潮汐車道，在早晚高峰期的規(guī)定的時(shí)間內(nèi)改變潮汐車道的行駛方向，來調(diào)整車道數(shù)，采用的也是地面雙黃線和交通指示燈對(duì)車道方向?qū)嵤┛刂?。傳統(tǒng)的利用地面雙黃線和交通指示燈對(duì)車道方向?qū)嵤┛刂频姆绞?，由于眾多車輛“頂?！?、標(biāo)識(shí)不夠清楚等諸多弊端，逐漸被在車道邊設(shè)置隔離帶的方式替代。而通過人工在不同車道間設(shè)置隔離帶由于工作量巨大，實(shí)施起來有諸多不便，故又有許多新興的智能化潮汐車道應(yīng)運(yùn)而生。

美國金門大橋是世界上最早實(shí)行可變車道的路段之一，橋面寬27米，除去兩側(cè)的人行道，路段為雙向六車道，上午時(shí)段四進(jìn)四出，下午護(hù)欄向右移一個(gè)車道，形成相反情況。早期管理部門采用人工設(shè)置方法設(shè)置潮汐車道來解決這個(gè)問題。在大橋中間的車道線上面每隔一段都有一個(gè)眼，工作車緩緩行駛在車道中間，兩邊各有一個(gè)工作人員坐在車底的平臺(tái)上，工作車的兩邊的工作人員分別進(jìn)行拔插操作，走一遍即可把車道改好。在國內(nèi)的許多小城市也會(huì)采用這種人工的方式設(shè)置塑料交通安全堆，從而隔離出一種單獨(dú)的道路供潮汐車輛使用。這種人工設(shè)置潮汐車道的方式操作比較簡單，維護(hù)費(fèi)用以及成本較低；但是這種早、晚高峰期人工設(shè)置潮汐道路的方式需要耗費(fèi)大量的人工和時(shí)間成本，效率低，且潮汐車道變換不易，同時(shí)高速行駛的車輛容易對(duì)施工人員造成傷害，風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較高。

為了解決人工設(shè)置潮汐車道效率低、時(shí)間成本高的問題，交管部門采用交通燈和交通指示牌的方式，對(duì)某些固定的潮汐道路劃定固定的潮汐時(shí)間來緩解交通擁堵時(shí)的壓力。在上下班高峰期或出城進(jìn)城高峰期的時(shí)候，通過設(shè)置相應(yīng)的交通指示燈或指示牌，臨時(shí)設(shè)置潮汐道路，緩解道路擁堵，這種系統(tǒng)控制方式節(jié)約了時(shí)間和人工成本，提高了潮汐車道的適用性。但是這種方式?jīng)]有明顯的隔離護(hù)欄，由于駕駛員對(duì)道路標(biāo)識(shí)不熟悉或注意力不集中等問題，容易造成誤闖誤行，從而影響對(duì)潮汐車道的利用，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成一定的交通事故。

美國等發(fā)達(dá)國家針對(duì)人工設(shè)置潮汐車道和交叉口信號(hào)燈控制的一系列問題，發(fā)明了一種潮汐車道變換機(jī)，既克服了人工設(shè)置潮汐效率低，又實(shí)現(xiàn)了潮汐道路的有效隔離。這種潮汐車道變換機(jī)本質(zhì)上是一輛運(yùn)行中的機(jī)車，通過在機(jī)車內(nèi)部設(shè)置各種機(jī)械裝置，隨著機(jī)車的運(yùn)行將一條車道的護(hù)欄挪到另一條車道上去，這大大提高了車道護(hù)欄變換的速度，降低了人工成本，對(duì)于特別冗長的潮汐車道還可以分為幾段由多輛變道機(jī)同時(shí)運(yùn)行完成車道變換。但是由于規(guī)劃限制，原有的隔離帶或者綠化帶不能拆除，導(dǎo)致潮汐車道變換機(jī)不能廣泛使用，且該變換機(jī)采購成本較高，需要特制的隔離帶，同時(shí)一臺(tái)潮汐車道變換機(jī)的造價(jià)在300萬美元以上，因此也極大限制了這一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。