[發(fā)明專利]一種匝道區(qū)智能換道系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711312544.1
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108010349A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李海艦;常鑫;榮建;張子涵;黃珠妃;劉笑誠
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G08G1/09
• 分類號: G08G1/09;G08G1/0968
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 衛(wèi)麟

本發(fā)明提供一種匝道區(qū)智能換道系統(tǒng)，該系統(tǒng)由設(shè)置在匝道區(qū)道路端和車輛端的多個模塊組成，匝道區(qū)道路端包括路面指示模塊、路側(cè)的交通信息采集模塊、交通控制系統(tǒng)中央計算機(jī)，車輛端包括車載信息接收模塊、車載控制器、車載導(dǎo)航、傳感器。車輛通過其“視覺系統(tǒng)”、“感知系統(tǒng)”與道路設(shè)施之間形成信息交互，識別路網(wǎng)中的換道信息（如地面標(biāo)志，匝道出口標(biāo)志等），向駕駛員發(fā)出指令信號，提醒駕駛員換道或保持車道行駛。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交通工程領(lǐng)域，主要針對車輛在出口匝道區(qū)域的換道約束行為進(jìn)行研究。

背景技術(shù)

近年來交通研究的熱點轉(zhuǎn)向了更加實際和精細(xì)化的道路結(jié)構(gòu)，例如城市快速路下匝道系統(tǒng)。研究表明，下匝道系統(tǒng)是交通擁堵的多發(fā)地帶，這是由于從下匝道離開的車輛向下匝道一側(cè)的車道換道會引起直行車輛減速甚至停止行駛，從而在匝道口的上游區(qū)域形成交通擁堵。

但在以往的研究中，僅考慮了匝道的結(jié)構(gòu)、長度、車輛出匝道速度等因素對交通流的影響，車輛在行駛過程中采用統(tǒng)一的直行、換道規(guī)則，對車輛換道位置并不敏感，因此轉(zhuǎn)出車輛到達(dá)匝道口后停在直行車道等候換道的現(xiàn)象在日常的交通系統(tǒng)中時有發(fā)生。少量的這種交通行為卻對高峰期的城市快速路影響很大，較小的系統(tǒng)擾動極易誘導(dǎo)匝道區(qū)交通擁堵。駕駛員主要依據(jù)交通指示標(biāo)志、標(biāo)線、智能信息板等獲取下匝道位置，駕駛員在得知前方出現(xiàn)轉(zhuǎn)出匝道后，采用一定方式擇道行駛，并且距離匝口越近時，駕駛員的換道意識越強(qiáng)，對道路的選擇、匝道口位置更敏感，換道目的也逐漸不再是追求更快的行駛速度，換道概率才會隨著接近匝道口而增大。研究給定路網(wǎng)條件下所需的最小換道空間，通過合理的換道行為約束和引導(dǎo)，使出匝道和進(jìn)主線的車輛能夠有序的在換道區(qū)間實現(xiàn)換道，能夠有效降低因不良換道行為誘發(fā)的交通擁堵及事故。

合理的換道約束方式可以控制駕駛員在行駛過程中的換道選擇、換道位置和換道規(guī)則。有效提高路網(wǎng)通行能力，避免交通事故發(fā)生，提高行駛速度。針對城市快速路出匝道情況開展研究，可以幫助駕駛員準(zhǔn)確認(rèn)清匝道出口位置，在經(jīng)過仿真研究得出的合理范圍內(nèi)完成換道行為，對匝道出口區(qū)域內(nèi)通行能力影響最小，防止擁堵或車輛變道引起的交通事故發(fā)生。

在匝道區(qū)域，通過合理的換道行為約束方式，形成或明確推薦換道區(qū)域、必須換道區(qū)域或者禁止換道區(qū)域，約束和引導(dǎo)不同目的方向車輛的換道行為和換道意識，實現(xiàn)精細(xì)化車道管理水平。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了設(shè)計一種合理、可行的智能換道系統(tǒng)以提升道路整體通行能力，該系統(tǒng)能適用于不同的交通情況、輔助交通安全設(shè)施的完善。本發(fā)明具體采用如下技術(shù)方案：

智能換道系統(tǒng)包括路面指示模塊，其包括標(biāo)志、地面標(biāo)線、路面涂裝，在距匝道出口a點的L1距離處設(shè)置可變信息板A，在匝道出口a和可變信息板A之間的地面標(biāo)線為白實線，路面涂裝為紅色；可變信息板A顯示前方L1距離內(nèi)禁止換道，在匝道出口a和可變信息板A之間中央處設(shè)置禁止換道標(biāo)志；在匝道出口a和可變信息板A連線的延長線上，距可變信息板A的L2距離內(nèi)，地面標(biāo)線為白色虛線，路面涂裝為綠色，并在距可變信息板A的L2距離處設(shè)立可變信息板B，以及在可變信息板A和可變信息板B之間中央處設(shè)置鼓勵換道標(biāo)志；交通信息采集模塊，其設(shè)置在道路兩側(cè)，用于采集行駛車輛的交通信息；交通控制系統(tǒng)中央計算機(jī)，其用于對所述交通信息采集模塊采集的交通信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理，并將處理結(jié)果發(fā)送到可變信息板和車輛；車載信息接收模塊，其用于接收交通控制系統(tǒng)中央計算機(jī)發(fā)送的交通信息處理結(jié)果；車載控制器，用于根據(jù)交通信息處理結(jié)果控制車載導(dǎo)航的語音提示和屏幕信息顯示。

優(yōu)選地，可變信息板A和可變信息板B還顯示出口預(yù)告信息、事故信息、路網(wǎng)信息、天氣信息。