[發(fā)明專利]一種誘導(dǎo)車輛有序進(jìn)入收費(fèi)站的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011090059.6
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112446972B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林培群;羅芷晴
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G07B15/06
• 分類號: G07B15/06
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 常柯陽

1.一種誘導(dǎo)車輛有序進(jìn)入收費(fèi)站的系統(tǒng)，其特征在于，包括：

車輛檢測器，用于檢測收費(fèi)廣場的車輛到達(dá)情況，以及采集各收費(fèi)通道的車輛檢測數(shù)據(jù)；

交通誘導(dǎo)屏，用于顯示收費(fèi)通道的收費(fèi)情況信息，以實(shí)現(xiàn)誘導(dǎo)車輛有序進(jìn)入收費(fèi)站；

計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述車輛檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)各收費(fèi)通道的排隊(duì)車輛數(shù)，獲取收費(fèi)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述收費(fèi)數(shù)據(jù)計(jì)算各收費(fèi)通道的預(yù)估服務(wù)時(shí)間，以及根據(jù)所述排隊(duì)車輛數(shù)和所述預(yù)估服務(wù)時(shí)間生成收費(fèi)情況信息；

其中，所述收費(fèi)數(shù)據(jù)包括區(qū)域編碼、路段號、收費(fèi)站編碼、車道號、車道類型、收費(fèi)時(shí)間；

所述交通誘導(dǎo)屏的前置距離D通過以下方式確定獲得：

計(jì)算收費(fèi)站的最大排隊(duì)長度q_m；

計(jì)算在反應(yīng)及決策時(shí)間內(nèi)車輛所走的第一距離d₁；

計(jì)算車輛在每次尋找變道時(shí)機(jī)前的減速過程中所走的第二距離計(jì)算車輛每次尋找變道時(shí)機(jī)的行車距離計(jì)算車輛每次變道時(shí)所走的第三距離根據(jù)所述第二距離所述行車距離和第三距離計(jì)算變道期所走的第四距離d_2(i+1)；

計(jì)算車輛完成變道后進(jìn)入收費(fèi)廣場前的過渡距離d₃；

以行車道與收費(fèi)廣場交界處為基準(zhǔn)點(diǎn)，根據(jù)所述第一距離d₁、所述第四距離d_2(i+1)和所述過渡距離d₃確定所述交通誘導(dǎo)屏的前置距離D；

其中，所述第二距離的計(jì)算公式為：

式中，V_i為初始車速，V_i″表示尋找變道時(shí)機(jī)時(shí)的車速，g是重力加速度，是汽車輪胎與高速公路的摩擦系數(shù)；

所述行車距離的計(jì)算公式為：

式中，表示車輛每次尋找變道時(shí)機(jī)的行車距離；假定變道車輛C要從第i條車道變道至第i+1條車道，在尋找變道時(shí)機(jī)過程中，P_b表示成功變道的概率，Q_i+1表示第i+1條車道每小時(shí)的交通量，t_min表示車輛可變道的最小車頭時(shí)距，V_i″表示尋找變道時(shí)機(jī)時(shí)的車速，V_i+1表示第i+1條車道的直行車輛行駛速度；

所述第三距離的計(jì)算公式為：

式中，表示車輛每次變道時(shí)所走距離；假定變道車輛C從第i條車道變道至第i+1條車道，在進(jìn)行變道過程中，W_i為第i條行車道的寬度，t′₂為變道過程所需時(shí)間，V′_i+1表示從第i條車道中軸線變道到第i+1條車道中軸線這一過程的車輛速度，W_i+1表示第i+1條行車道的寬度，t′₂表示變道過程所需時(shí)間；

所述第四距離d_2(i+1)的計(jì)算公式為：

所述過渡距離d₃的計(jì)算公式為：

式中，V′是車輛完成變道時(shí)刻的速度，V₃為收費(fèi)廣場限定速度，g是重力加速度，是汽車輪胎與高速公路的摩擦系數(shù)；

當(dāng)收費(fèi)廣場長度L≥q_m·l時(shí)，所述交通誘導(dǎo)屏的所述前置距離為

當(dāng)收費(fèi)廣場長度Lq_m·l時(shí)，所述交通誘導(dǎo)屏的所述前置距離為

其中，S為行車道數(shù)量，l為平均車長。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種誘導(dǎo)車輛有序進(jìn)入收費(fèi)站的系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛檢測器包括視頻檢測器、微波檢測器、雷達(dá)檢測器、激光檢測器的至少之一，所述車輛檢測數(shù)據(jù)包括排隊(duì)長度和車輛類型。