[發(fā)明專利]一種惡劣天氣多發(fā)高速公路限速區(qū)的速度協(xié)同控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011263224.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN112562318B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李薇;蘇宇;王白石;胡澄宇;房銳;岳松;楊文臣;田畢江;稅大洲;李春曉;李亞軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G08G1/01
• 分類號(hào): G08G1/01;G08G1/16;G06N3/00
• 代理公司: 昆明正原專利商標(biāo)代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生;亢能

本發(fā)明涉及一種惡劣天氣多發(fā)高速公路限速區(qū)的速度協(xié)同控制方法，包括如下步驟：確定基于交通氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的可變限速啟動(dòng)閾值；確定基于約束條件的多限速區(qū)的限速值初步方案；確定基于交通擁堵或瓶頸路段影響的可變限速協(xié)同控制方案；確定不具備通行條件下的交通管控方案。本發(fā)明提升惡劣天氣條件下高速公路通行安全和通行效率，通過速度的協(xié)同控制，減少事故風(fēng)險(xiǎn)等，從而降低運(yùn)營成本，能充分提現(xiàn)了交通氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在公路交通管理中的重要性及其應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)一步促進(jìn)交通氣象監(jiān)測(cè)的建設(shè)與發(fā)展。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能交通管控領(lǐng)域，尤其是一種惡劣天氣多發(fā)高速公路限速區(qū)的速度協(xié)同控制方法。

背景技術(shù)

惡劣天氣條件如暴雨、霧、大風(fēng)、冰雪等都會(huì)對(duì)高速公路的運(yùn)營產(chǎn)生較大影響。惡劣天氣影響下，環(huán)境能見度降低、路面摩擦系數(shù)下降等，導(dǎo)致公路行車條件惡化。靜態(tài)的限速標(biāo)志不能滿足惡劣天氣下速度控制與交通管理的需求，可根據(jù)實(shí)時(shí)的天氣、交通環(huán)境等對(duì)高速公路進(jìn)行可變限速控制。

目前，針對(duì)對(duì)于高速公路的實(shí)時(shí)速度控制或可變限速等技術(shù)已有相關(guān)研究，包括針對(duì)不同天氣條件、道路條件、交通條件、養(yǎng)護(hù)作業(yè)區(qū)等情況下的可變限速控制方法與系統(tǒng)。

現(xiàn)有可變限速技術(shù)和方法中，未考慮多種交通氣象要素及交通流影響等對(duì)實(shí)時(shí)速度控制方案的影響就。同時(shí)也沒有考慮限速區(qū)對(duì)可變限速的影響。且一些針對(duì)冰雪、霧天等可變限速控制中，將可變限速控制的位置放在了與交通氣象監(jiān)測(cè)站所在位置，即結(jié)冰或大霧易發(fā)生位置，并未考慮限速區(qū)設(shè)置位置對(duì)限速的影響，在一個(gè)限速區(qū)內(nèi)，可能同時(shí)存在惡劣天氣影響路段、線形困難路段、隧道路段等，應(yīng)根據(jù)整個(gè)限速區(qū)的特征，對(duì)比多個(gè)特征路段以選取適應(yīng)于整個(gè)限速區(qū)道路、氣象等特征的最大容許速度作為限速區(qū)可變限速值的制定依據(jù)。

另外當(dāng)遇到極端惡劣天氣或需要進(jìn)行交通管制的交通事件中，現(xiàn)有可變限速技術(shù)沒有開展詳細(xì)的應(yīng)對(duì)措施。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明結(jié)合山區(qū)公路道路條件變化大、氣象環(huán)境存在偶發(fā)性、局部性等特征，提出惡劣天氣多發(fā)高速公路限速區(qū)的速度協(xié)同控制方法，采用可變限速技術(shù)提升高速公路在惡劣天氣下的速度控制技術(shù)與交通管理能力。并針對(duì)不具備通行條件的情況，提出禁行與引導(dǎo)等交通管控方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下：

一種惡劣天氣多發(fā)高速公路限速區(qū)的速度協(xié)同控制方法，包括如下步驟：

步驟(1)、確定基于交通氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的可變限速啟動(dòng)閾值

確定基于交通氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的可變限速啟動(dòng)閾值，交通氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)包括能見度、降雨強(qiáng)度、路面狀態(tài)、路面溫度、水膜厚度和風(fēng)速風(fēng)向，并以此作為可變限速控制的啟動(dòng)閾值，啟動(dòng)條件為上述一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)落入取值范圍；并根據(jù)實(shí)時(shí)交通氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)得到惡劣天氣影響路段的最大容許速度V_Max(i，t)；

步驟(2)、確定多限速區(qū)速度協(xié)同控制的約束條件

根據(jù)四個(gè)約束條件調(diào)整其他限速區(qū)的限速值初始協(xié)同控制方案；

約束條件1：限速區(qū)限速值不大于步驟(2)中的最大容許速度：

V_lim0(k，t)≤min(V_Max(i1，t)，V_Max(i2，t)...)；

約束條件2：相鄰限速區(qū)限速值之差不大于20km/h：

|_lim(k，t)-V_lim(k+1，t)|≤20km/h；

約束條件3：同一限速區(qū)相鄰控制周期限速值增加不大于20km/h：

V_lim(k，t+T)-V_lim(k，t)≤20km/h；