[發明專利]一種誘導車輛有序進入收費站的系統及方法

有效

• 申請號: 202011090059.6
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112446972B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 林培群;羅芷晴
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G07B15/06
• 分類號: G07B15/06
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 常柯陽

1.一種誘導車輛有序進入收費站的系統，其特征在于，包括：

車輛檢測器，用于檢測收費廣場的車輛到達情況，以及采集各收費通道的車輛檢測數據；

交通誘導屏，用于顯示收費通道的收費情況信息，以實現誘導車輛有序進入收費站；

計算模塊，用于根據所述車輛檢測數據統計各收費通道的排隊車輛數，獲取收費數據，根據所述收費數據計算各收費通道的預估服務時間，以及根據所述排隊車輛數和所述預估服務時間生成收費情況信息；

其中，所述收費數據包括區域編碼、路段號、收費站編碼、車道號、車道類型、收費時間；

所述交通誘導屏的前置距離D通過以下方式確定獲得：

計算收費站的最大排隊長度q_m；

計算在反應及決策時間內車輛所走的第一距離d₁；

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

計算車輛完成變道后進入收費廣場前的過渡距離d₃；

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

其中，所述第二距離的計算公式為：

式中，V_i為初始車速，V_i″表示尋找變道時機時的車速，g是重力加速度，是汽車輪胎與高速公路的摩擦系數；

所述行車距離的計算公式為：

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

所述第三距離的計算公式為：

式中，表示車輛每次變道時所走距離；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間；

所述第四距離d_2(i+1)的計算公式為：

所述過渡距離d₃的計算公式為：

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

當收費廣場長度L≥q_m·l時，所述交通誘導屏的所述前置距離為

當收費廣場長度Lq_m·l時，所述交通誘導屏的所述前置距離為

其中，S為行車道數量，l為平均車長。

2.根據權利要求1所述的一種誘導車輛有序進入收費站的系統，其特征在于，所述車輛檢測器包括視頻檢測器、微波檢測器、雷達檢測器、激光檢測器的至少之一，所述車輛檢測數據包括排隊長度和車輛類型。