高速公路主线车速控制系统

摘要

本发明提供了一种高速公路主线车速控制系统，其包括在高速公路主线路段设置的多通道交通环境综合检测器、分车道LED可变限速标志和交通诱导控制系统；所述多通道交通环境综合检测器包括集成通信模块及与之连接的雨量计、雾雪透光计、风速仪和交通流量检测器，集成通信模块通过统一通信接口将数据输出给交通诱导控制系统；交通诱导控制系统结合各分车道限速约束条件，优化给出各分车道的动态限速值或关闭车道运行指令，输出给各分车道LED可变限速标志。本发明的优点是：在综合考虑雨、雪雾、风和交通流拥挤情况基础上，优化给出分车道动态限速值或禁止通行指令，保障复杂交通条件下高速公路主线的行车安全。

主权项

高速公路主线车速控制系统，其特征是，包括在高速公路主线路段设置的：多通道交通环境综合检测器、分车道LED可变限速标志和交通诱导控制系统，所述多通道交通环境综合检测器、分车道LED可变限速标志分别与交通诱导控制系统连接；所述多通道交通环境综合检测器包括集成通信模块及与之连接的雨量计、雾雪透光计、风速仪和交通流量检测器，雨量计、雾雪透光计、风速仪、交通流量检测器分别检测高速公路主线同一路段的降雨、雾雪、风速强度和交通流量，并输出给所述集成通信模块，集成通信模块通过统一通信接口将数据输出给交通诱导控制系统；交通诱导控制系统结合各分车道限速约束条件，优化给出各分车道的动态限速值或关闭车道运行指令，输出给各分车道LED可变限速标志；分车道LED可变限速标志按车道设置，进行分车道限速值或禁止通行标志显示；所述分车道动态限速值由交通诱导控制系统通过下述方法优化得到：（1）交通诱导控制系统将输入的降雨、雾雪、风速强度和交通拥挤情况都分成大、较大、中、较小、小五个等级，即：U₁，U₂，U₃∈ {大，较大，中，较小、小}U₄（U₄₁，U₄₂，U₄₃，U₄₄）∈ {大，较大，中，较小、小}其中，降雨强度U₁、雾雪强度U₂、风速U₃的取值不分车道，交通拥挤情况U₄则分车道取值，按车道1、2、3、4依次取值U₄₁、U₄₂、U₄₃、U₄₄；（2）交通诱导控制系统将输出的限速值分成：V_i1 ，V_i2∈ {0，20，40，60，80，100}V_i3 ，V_i4∈ {0，20，40，60，80，100，120}其中，对于单向为4个车道的高速公路，靠近路侧的第1、2车道为大车行驶车道，最高限速100km/h，靠近中心隔离带的第3、4车道为小车行驶车道，最高限速120km/h；若输出的限速值为0，则显示禁止通行标志；V_i1代表某种交通环境下的第1车道的输出限速值，i=1、2、3、4，分别表示雨、雾雪、风、交通拥挤环境，同理，V_i2 ，V_i3 ，V_i4分别代表第2，3，4车道的输出限速值；（3）交通诱导控制系统的输入与输出关系采用模糊规则确定：考虑交通环境“雨”时，对应强度大、较大、中、较小、小，V₁₁=V₁₂分别为20，40，60，80，80；V₁₃ =V₁₄分别为40，60，80，100，100；考虑交通环境“雾雪”时，对应强度大、较大、中、较小、小，V₂₁=V₂₂分别为0，20，40，60，80；V₂₃ =V₂₄分别为0，20，40，60，80；考虑交通环境“风”时，对应强度大、较大、中、较小、小，V₃₁=V₃₂分别为40，60，60，80，100；V₃₃ =V₃₄分别为40，60，80，100，120；考虑交通流量时，对应拥挤情况大、较大、中、较小、小，V₄₁=V₄₂分别为0，60，80，100，100；V₄₃ =V₄₄分别为0，60，80，120，120；（4）交通诱导控制系统会得到二种或以上交通环境同时作用下的输出限速值集合，取各种交通环境独立作用下输出值集合的最小值：V₁=Min(V₁₁,V₂₁, V₃₁, V₄₁); V₂=Min(V₁₂,V₂₂, V₃₂, V₄₂) ;V₃=Min(V₁₃,V₂₃, V₃₃, V₄₃);V₄=Min(V₁₄,V₂₄, V₃₄, V₄₄) ;其中V₁ 、V₂ 、V₃ 、V₄依次代表第1、2、3、4车道的输出限速值。