[發(fā)明專利]一種提高定向車道通行能力的實時控制系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711168048.3
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN107958600A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱順應(yīng);肖文彬;盧華;王紅
• 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: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 薛玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能信號控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高定向車道通行能力的實時控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市規(guī)模日益擴大，城市交通擁堵問題日益突顯，如部分主城區(qū)車輛行經(jīng)橋梁、隧道等路段車輛變道交織嚴重影響路段的通行效率，造成橋梁、隧道等道路大面積癱瘓。為了緩解城市交通擁堵，進一步增加橋梁、隧道等有多車道匯入或分流情況路段的通行效率，改善橋梁擁堵現(xiàn)狀和交通秩序，減輕交通壓力，提高道路通行能力，部分城市通過新設(shè)“定向車道”(指根據(jù)道路預(yù)設(shè)方向到達的不同地點，指定某車道僅供駛向規(guī)定地點、規(guī)定方向的車輛使用，駛向其余地點方向的車輛不得駛?cè)氲膶Ｓ密嚨?提高道路通行效率。

定向車道作為一條暢通、快捷的綠色通道，保證了定向車輛優(yōu)先，提升了定向車輛通行效率。然后，對于設(shè)置有定向車道的路段，定向車道的交通狀況良好，但與其相鄰的普通車道交通狀況并不樂觀，經(jīng)常出現(xiàn)定向車道閑置而相鄰車道飽和甚至超飽和，此種情況下雖然保證了定向車輛的優(yōu)先通行，但并沒有充分利用定向車道的剩余通行能力，致使道路資源浪費。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例通過提供一種提高定向車道通行能力的實時控制系統(tǒng)及方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中定向車道的剩余通行能力利用不充分的問題。

本申請實施例提供一種提高定向車道通行能力的實時控制系統(tǒng)，包括信號發(fā)射塔和LED指示燈；所述信號發(fā)射塔設(shè)置于定向車道的一側(cè)，所述LED指示燈設(shè)置于所述定向車道兩側(cè)的標線處；

所述信號發(fā)射塔包括非定向車輛識別裝置、車輛信息獲取裝置、區(qū)段控制裝置、無線信號發(fā)射裝置；所述LED指示燈包括無線信號接收裝置；

其中，所述非定向車輛識別裝置用于識別所述定向車道內(nèi)的非定向車輛；所述車輛信息獲取裝置用于獲取所述定向車道內(nèi)所有車輛的位置及車速；所述區(qū)段控制裝置用于根據(jù)識別到的所述定向車道內(nèi)的非定向車輛、所述定向車道內(nèi)所有車輛的位置及車速，獲得變色區(qū)長度信息；所述無線信號發(fā)射裝置用于發(fā)送所述變色區(qū)長度信息至所述LED指示燈；

所述無線信號接收裝置用于接收所述變色區(qū)長度信息，所述LED指示燈根據(jù)所述變色區(qū)長度信息保持或變化顏色。

優(yōu)選的，所述區(qū)段控制裝置存儲有影響區(qū)長度L_i、檢測區(qū)長度L_d；

所述變色區(qū)長度L_c的計算公式為：

(1)當(dāng)檢測區(qū)內(nèi)不存在非定向車輛時，L_c＝L_i；

(2)當(dāng)檢測區(qū)內(nèi)存在非定向車輛時，L_c＝L_i+(v_b-v_s)T；

其中，v_b為定向車輛的行駛速度，v_s為前方非定向車輛的行駛速度，T為前方非定向車輛變道插空進入相鄰非定向車道所需的時間。

優(yōu)選的，所述區(qū)段控制裝置存儲有駕駛員接收到變道指示的反應(yīng)時間T_r、駕離定向車道的時間T_d；

所述前方非定向車輛變道插空進入相鄰非定向車道所需的時間T的計算公式為：T＝T_r+T_d+T_w；

其中，T_w為等待插空的時間，T_w可根據(jù)所述相鄰非定向車道交通流到達分布P(X)得到。

本申請實施例提供一種提高定向車道通行能力的實時控制方法，包括以下步驟：

信號發(fā)射塔識別所述定向車道內(nèi)的非定向車輛；

所述信號發(fā)射塔獲取所述定向車道內(nèi)所有車輛的位置及車速；

所述信號發(fā)射塔根據(jù)識別到的所述定向車道內(nèi)的非定向車輛、所述定向車道內(nèi)所有車輛的位置及車速，獲得變色區(qū)長度信息；

所述信號發(fā)射塔發(fā)送所述變色區(qū)長度信息至所述LED指示燈；

LED指示燈接收所述變色區(qū)長度信息，并根據(jù)所述變色區(qū)長度信息保持或變化顏色。

優(yōu)選的，所述變色區(qū)長度L_c的計算公式為：

(1)當(dāng)檢測區(qū)內(nèi)不存在非定向車輛時，L_c＝L_i；

(2)當(dāng)檢測區(qū)內(nèi)存在非定向車輛時，L_c＝L_i+(v_b-v_s)T；