一种雪天快速道路拥堵上游可变限速控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种雪天快速道路拥堵上游可变限速控制方法，在快速道路上等距设置多个交通流检测器，基于实时自动检测获取的快速道路各路段交通流数据，判断快速道路各路段拥堵情况，利用拥堵波的传播特性计算选择快速道路雪天时拥堵路段上游的最优限速值，通过路侧可变限速信息提示板实时显示当前限速值，实现了在雪天条件下动态控制快速道路行车速度。本发明对减少雪天拥堵路段上游出现拥堵时追尾事故的发生和提高快速道路不良天气下的行车安全具有重要意义。
【专利说明】一种雪天快速道路拥堵上游可变限速控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于交通安全和智能交通【技术领域】，尤其是一种雪天条件下快速道路拥堵路段上游可变限速控制方法。
【背景技术】
[0002]随着我国快速道路通车里程数和机动车保有量迅速增长，道路交通安全领域的相关问题越来越受到重视。正常天气状况下，有一套限速控制系统。而下雪天气条件下情况复杂，正常天气状况下的限速控制系统不适用于下雪天条件的情况。下雪天气条件下由于路面摩擦系数的降低，使车轮与路面材料之间的相互嵌制受到严重影响，从而导致制动失控和转向不灵等问题。同时，雪天的能见度差、可视距离小，加上快速道路上普遍车速较快、流量较大，因此，下雪天气快速道路上极易发生追尾事故甚至连环撞车事故。
[0003]目前我国保障快速道路下雪天气下交通安全的主要手段是车速限制，如何科学、合理的确定快速道路各种情况下的限速值是解决问题的关键。如果限速值设置较高则不能较好降低追尾事故风险及严重程度，但限速值设置过低会极大增加出行时间及出行延误。随着当前智能交通系统(Intelligent Transportation System,简称ITS)和先进交通管理系统(Advanced Transportation Management System,简称ATMS)的应用，交通控制中心可以通过气象监测设备获得实时准确的天气条件数据，例如当前温度、能见度、降雪、路面状态、风力风向等，为准确计算下雪情况下合理限速值提供了重要基础数据。但以往针对下雪天气的限速值计算普遍通过分析车辆减速距离来得到，并没有考虑到快速道路上交通拥堵向上游传播的特性，导致限 速值计算不合理，得到的限速值无法实现最优控制效果，追尾事故频发。
【发明内容】
[0004]要解决的技术问题:针对现有技术的不足，本发明提出一种雪天快速道路拥堵上游可变限速控制方法，解决现有技术中保障快速道路下雪天气下交通安全的主要手段未考虑快速道路上交通拥堵向上游传播的特性而导致限速值不合理、追尾事故频发的技术问题。
[0005]技术方案:为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
[0006]一种雪天快速道路拥堵上游可变限速控制方法，包括顺序执行的以下步骤:
[0007](I)、在快速道路上等间距设置多个交通流检测器，交通流检测器每30秒检测一次各道路断面交通流流量、交通流密度、车辆速度及占有率并将数据传送至数据平台；这些数据包括长期检测形成的历史交通流数据和实时控制过程中检测到的实时数据。
[0008](2)、每个交通流检测器的上游均配套一个路侧可变信息提示板，路侧可变信息提示板与配套的交通流检测器的间距Lb计算公式如下:
[0009]
【权利要求】
1.一种雪天快速道路拥堵上游可变限速控制方法，其特征为:包括顺序执行的以下步骤: (1)、在快速道路上等间距设置多个交通流检测器，交通流检测器每30秒检测一次各道路断面交通流流量、交通流密度、车辆速度及占有率数据并将数据传送至数据平台； (2)、每个交通流检测器的上游均配套一个路侧可变信息提示板，路侧可变信息提示板与配套的交通流检测器的间距Lb计算公式如下:
2.根据权利要求1所述的下一种雪天快速道路拥堵上游可变限速控制方法，其特征在于:发生拥堵现象时拥堵波的传播速度的计算公式如下:
Vs= (Qa - Qb) / (kB_kA) 其中， qA—自由流状态的交通流流量，单位为veh/s ； kA—自由流状态的交通流密度,单位为veh/m ； qB—拥堵状态的交通流流量，单位为veh/s ； kB—拥堵状态的交通流密度，单位为veh/m ； 将6-12个月内记录的多组历史交通流数据带入上式计算，得到拥堵波传播速度的平均值V5作为拥堵波的传播速度参考值。
3.根据权利要求1所述的一种雪天快速道路拥堵上游可变限速控制方法，其特征在于:前后两个交通流检测器的间距为lKm。
4.根据权利要求1所述的一种雪天快速道路拥堵上游可变限速控制方法，其特征在于:步骤(5)中，当前时刻气象信息包括是否有降雪状况和当前拥堵路段的能见度L ;若有降雪状况则还需获得路面状况，包括松软积雪、压实积雪和结冰路面三种情况。
5.根据权利要求4所述的一种雪天快速道路拥堵上游可变限速控制方法，其特征在于:不同的路面状况对应不同的制动减速度，路面状况与制动减速度a的对应如下: 路面状况制动减速度a 松软积雪2 压实积雪1.5 结冰路面0.8。
【文档编号】G08G1/00GK103606268SQ201310611535
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年11月27日
【发明者】李志斌, 刘攀, 王炜, 徐铖铖 申请人:东南大学