[發明專利]不利天氣高速公路自適應可變限速與信息協同控制方法

有效

• 申請號: 202110215150.4
• 申請日: 2021-02-25
• 公開（公告）號: CN113129610B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 李薇;王白石;房銳;蘇宇;胡澄宇;田畢江;岳松;楊文臣;李春曉
• 申請（專利權）人: 云南省交通規劃設計研究院有限公司
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08;G08G1/0967
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生;于洪

1.不利天氣高速公路自適應可變限速與信息協同控制方法，其特征在于，應用于不利天氣高速公路自適應可變限速與信息協同控制系統；

所述的不利天氣高速公路自適應可變限速與信息協同控制系統包括：可變情報板VMS、可變限速標志牌VLS、交通氣象監測站RWS、交通流檢測設備TRA和協同控制器；

可變情報板VMS用于發布當前惡劣天氣類型、位置以及管控措施；

可變限速標志牌VLS用于發布當前限速區的實時限速值；

交通流檢測設備TRA用于采集交通流信息；

交通氣象監測站RWS用于實時采集路段的氣象參數；

協同控制器，安裝于高速公路信息控制中心，通過無線通訊模塊分別與交通流檢測設備TRA、交通氣象監測站RWS、可變限速標志牌VLS、可變情報板VMS相連，用于根據交通流和氣象參數對各路段的限速值進行實時優化，獲得相應的管控措施，然后通過可變限速標志牌VLS顯示優化后的各路段實時限速值，再將天氣的類型、發生位置、管控措施發送至可變情報板VMS進行相應的顯示；

交通流信息包括車輛類型、車速、交通量、密度、車道編號；

氣象參數包括能見度、風向、風速、降水情況、路面狀態、附著物厚度、路面溫度；降水情況為降水類型或降水強度；

包括如下步驟：

（1）最大容許速度判斷邏輯：

將交通氣象監測站RWS采集的氣象參數傳輸至協同控制器，協同控制器通過計算在當前能見度、縱向摩阻系數、水膜厚度的路段最大容許速度，再通過側風風速進行最大容許速度調整，當側風風速大于等于50km/h并小于等于100km/h時，最大容許速度對應減少10km/h；側風風速大于100km/h時，最大容許速度對應減少20km/h；判斷當前限速值是否大于最大容許速度，若是，調整可變限速標志牌VLS的限速值；若否，可變限速標志牌VLS的限速值不變；

（2）可變情報板信息控制：

通過交通氣象監測站RWS采集的路段的氣象參數傳輸至協同控制器，協同控制器通過處理分析能見度、小時降水強度、降水類型、路面狀態、風速信息判斷惡劣天氣類型；

通過處理分析車輛類型、車速信息和事件檢測信息得到斷面平均速度和每車道交通量來判斷交通事件類型；交通流檢測設備TRA采集交通流信息傳輸至協同控制器，當檢測到平均速度小于20km/h且大于0km/h時，交通事件類型為行駛緩慢；當檢測到平均速度小于40km/h且每車道交通量大于1600pcu/h時，交通事件類型為擁堵；事件檢測信息判斷為事故時，交通事件類型為事故；

根據交通氣象監測站RWS距可變情報板的距離d控制可變情報板信息；

協同控制器根據事件類型發布管控措施至可變情報板VMS；

（3）多路段協同控制邏輯

當根據（1）的方法得到的最大容許速度小于當前限速區的限速值時，啟動可變限速控制，調整RWS所在限速區的限速值為最大容許速度；

啟動其他限速區的自適應協同控制：從多限速區中限速值最小的位置開始，依次對相鄰限速區限速差依次對相鄰限速區限速值之差進行檢查；限速差小于等于20km/h，則維持原限速值；限速差大于20km/h，則調整限速較大的限速區限速值，調整為限速較小值加20km/h；

當前限速與上一控制周期限速差增幅應不大于20km/h；

連續相同限速值的限速區累計長度應滿足限速區最小長度要求，即當限速小于等于100km/h時，連續相同限速值的限速區總長度應不小于2km，當限速大于100km/h時，連續相同限速值的限速區總長度應不小于10km；

最后根據判斷是否存在擁堵路段，即交通流檢測中平均速度小于40km/h且每車道交通量大于1600pcu/h時，為擁堵；若無，則采用當前調整限速方案對全線進行協同控制；若存在，則上游限速區限速值降低10km/h后驗算降低限速前后總行駛里程，若總行駛里程增加，再次降低上游限速區限速值重復驗算，直至總行駛里程降低或不變后，采用降低后的上游限速區限速值；若總行駛里程降低或不變，則維持降低前的限速值；

按照表1來判斷路段最大容許速度，表1中第一列到第五列之間為或的關系，當多種不利天氣狀況同時發生時，按照第六列對應的最大容許速度的較小值確定最大容許速度；

表1

按照表2判斷惡劣天氣類型；

表2 惡劣天氣類型

。