一种基于实时交通流和天气信息的快速道路可变限速控制方法

摘要

基于实时交通流和天气信息的快速道路可变限速控制方法，根据道路交通流的实时变化与天气状态的实时变化，自动调整各类交通流与天气条件下的限速值，通过可变情报板将限速信息发布给驾驶员，从而减少交通事故风险，提高道路交通安全。本发明利用交通流检测设备和气象环境检测设备获取实时交通流及天气特征参数，根据各类交通流与天气状态，自动调整道路限速值，克服了现有道路限速值只能固定不变的缺陷与不足。根据实时交通流和天气信息的动态限速方法在快速路交通管理与控制方面具有实际工程运用价值。

主权项

基于实时交通流和天气信息的快速道路可变限速控制方法，其特征是由控制系统对快速道路的限速值进行控制，控制系统包括检测设备、后台中心计算机和电子情报板，检测设备和电子情报板设置在快速道路上，可变速控制方法为：1)在快速道路上设置交通流与天气信息检测设备，收集待控制道路所在区域的交通流与天气信息，交通流信息包括速度、流量和占有率，天气信息包括能见度、降雨、路面状态和风力风向信息，检测精度为每5分钟检测一次；2)将检测到的各个参数传输到后台中心计算机中，同时判断当前时间，控制系统仅在一天的7:00‑19:00时间段内进行限速值控制，如不在此时间段内，则电子情报板上显示“保持车速，安全行驶”；3)根据线圈检测的实时交通流情况判断交通流是否处于非自由流状态，当交通流参数检测设备检测到的5分钟内各车道交通流平均密度大于18pcu/km/lane时，启动可变限速控制系统，否则，电子情报板显示该快速道路默认限速值；当5分钟的检测周期内交通流参数检测设备检测到的85％位车速与当前限速值的差大于或等于5km/h时，可变限速控制系统自动调节限速值为当前限速值加10km/h；当检测周期内交通流参数检测设备检测到的85％位车速与当前限速值差小于或等于‑5km/h时，可变限速控制系统自动调节限速值为当前限速值减10km/h；当检测周期内检测到的85％位车速与当前限速值之差的绝对值小于5km/h时，不调节当前限速值；4)根据气象监测器检测到的气象参数判断是否出现不良天气条件，从而确定是否启动可变限速控制；将检测到的气象参数传输到后台中心计算机中，根据各个气象参数自动计算最优限速值：根据道路能见度情况计算得到能见度限速值，根据降雨情况计算出降雨限速值，根据路面结冰状态计算出结冰限速值，根据风力风向情况计算出风力限速值，计算得到的4个限速值进行比较，取其中限速值最低的值作为当前快速道路的气象安全限速值；5)取根据交通流状态和不良天气条件下计算的限速值中较低值作为当前安全限速值；6)将步骤5)计算出的当前安全限速值与快速道路最高和最低允许限速值进行比较，判断当前安全限速值是否需要调节；如当前安全限速值在所述最高和最低限速值之间，则以该限速值可以作为当前条件下最优限速值进行发布；如果不 在所述最高和最低允许限速值之间，则在最高和最低允许限速值中选择最接近步骤5)的当前安全限速值的值作为当前条件下最优限速值进行发布；7)完成一个周期5分钟的检测之后，控制系统自动检测下一个周期内交通流与天气状态，根据实际道路交通与天气条件动态调整最优限速值进行发布。