一种立交匝道车道宽度动态调整系统及其调整方法与流程

本发明涉及交通管理技术领域，尤其涉及一种立交匝道车道宽度动态调整系统及其调整方法。

背景技术：

在城市快速路和高速公路中匝道的通行能力对于整个路段的影响至关重要，路段的拥堵情况往往是由匝道处引起的。在现有的四类匝道中包含一种设宽路肩的单向匝道。为改善通行能力，往往需要设置路锥的形式来临时增加一条车道。但是这种方法对于施工人员和行车安全都存在一定的安全隐患且设置不及时。

在行车过程中，由于导航系统的不准确性及匝道口道路环境的复杂性，部分驾驶员无法有效进出正确的匝道，正是由于此，匝道处为交通事故的高发地点。为解决以上两个问题，需要对现有匝道进行改进，增强匝道的通行能力，并指引驾驶员走正确的路径，防止交通事故的发生。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种立交匝道车道宽度动态调整系统，可实时调整显示匝道上车道线信息和指引信息，指引驾驶员走正确路径，可有效提供匝道的通行能力和安全性。

本发明的另一个目的在于提供一种立交匝道车道宽度动态调整方法，根据匝道上车流构成及交通的拥堵情况合理规划匝道车道线的表现方案，可有效提高匝道的利用率及通行能力；并实时调整路面显示的匝道车道线信息和指引信息，为进入匝道的车辆提供正确的行驶路径，可有效提供匝道的通行能力和安全性。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种立交匝道车道宽度动态调整系统，包括压力面板感知模块、无线通讯模块、ecu和路面显示屏；

所述无线通讯模块设置于匝道入口处，所述路面显示屏铺设于匝道路面上，所述压力面板感知模块设置于所述路面显示屏的下方；

所述压力面板感知模块的输出端和所述无线通讯模块的输出端分别连接所述ecu的输入端，所述ecu的输出端连接所述路面显示屏的控制端。

本发明技术方案一的特点和进一步的改进在于：

(1)所述压力面板感知模块用于采集进入匝道车辆的车轮轮距、轴距信息以及速度信息；

所述无线通讯模块用于采集车辆导航目的地信息；

所述ecu用于根据所述压力面板感知模块和所述无线通讯模块所采集的信息规划车道线信息和指引信息；

所述路面显示屏用于实时显示所述ecu规划的车道线信息和指引信息。

(2)所述路面显示屏所实时显示的车道线信息和指引信息显示在对应车辆的前方路面。

(3)所述立交匝道车道宽度动态调整系统设置于有宽硬路肩的匝道。

技术方案二：

一种立交匝道车道宽度动态调整方法，基于上述的立交匝道车道宽度动态调整系统，包括以下步骤：

步骤1，采集匝道上的车辆信息，包含车辆的车轮轮距、轴距信息以及速度信息；

步骤2，根据所述车辆的车轮轮距、轴距信息，判断车辆的类型；

步骤3，分析匝道上的车流构成，包含车辆类型的比例以及匝道上车辆的平均速度；

步骤4，获取匝道入口前的车辆的导航目的地信息；

步骤5，根据所述导航目的地信息，判断该车辆是否经过此匝道；若经过，进行步骤6；若不经过，返回步骤4；

步骤6，根据所述车流构成，为即将进入匝道的车辆规划车道线显示方案，并在该车辆的前方路面显示，指引驾驶员通行。

本发明技术方案二的特点的进一步的改进在于：

(1)步骤2中，根据所述车辆的车轮轮距、轴距信息，将车辆类型划分为2中类型，分别为大型车和小型车。

(2)步骤6中，根据所述车流构成，为即将进入匝道的车辆规划车道线显示方案，具体为：

当步骤3所分析的匝道上的车流构成为：小型车所占比例大于80％且匝道上车辆的平均速度低于速度阈值时，车道宽度变窄，将右侧硬路肩规划为一条新车道；

当步骤3所分析的匝道上的车流构成为：大型车所占比例不小于20％且匝道上车辆的平均速度不低于速度阈值时，车道宽度变宽，不增加新的车道。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的立交匝道车道宽度动态调整系统及其调整方法可根据匝道上车流构成及交通的拥堵情况合理规划匝道车道线的表现方案，有效提高了匝道的利用率及通行能力。且本发明可通过路面显示的车道线信息和指引信息，指引驾驶员走正确的路径，有效降低了匝道处的安全隐患，提高行车安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立交匝道车道宽度动态调整系统的一种实施例的结构示意图；

图2为本发明的立交匝道车道宽度动态调整方法的一种增加车道线的实施例的显示状态示意图；

图3为本发明的立交匝道车道宽度动态调整方法的一种车道变宽的实施例的显示状态示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1，本发明提供一种立交匝道车道宽度动态调整系统，该系统设置于有宽硬路肩的匝道，包括压力面板感知模块、无线通讯模块、ecu和路面显示屏。压力面板感知模块的输出端和无线通讯模块的输出端分别连接ecu的输入端，ecu的输出端连接路面显示屏的控制端。

其中，路面显示屏铺设于匝道路面上，即将整个匝道路面设置为路面显示屏，用于显示车道线信息和指引信息。路面显示屏可以采用可用于铺设路面的高强度、防滑材料制作。

压力面板感知模块设置于路面显示屏的下方；当车辆行驶在匝道路面时，压力面板感知模块用于采集车辆的车轮轮距、轴距信息以及速度信息，并将采集的信息发送至ecu。本实施例中，压力面板感知模块内含薄膜压力传感器，可测量接触面的压力分布情况，具体为作用于传感器上力和压强的大小、时间和位置等。当车辆行驶在匝道上时，该压力面板感知模块可获取车辆轮胎与匝道路面的接触点信息，进而可获得车辆的轮距和轴距信息以及车速信息；。

无线通讯模块设置于匝道入口处，用于采集经过匝道入口的车辆的导航目的地信息；并将此信息发送至ecu。

ecu设置在路面显示屏的下方，用于根据无线通讯模块采集的经过匝道入口的车辆的导航目的地信息，判断该车辆是否进入该匝道。还用于根据压力面板感知模块采集的车辆的车轮轮距、轴距信息判断车辆的车型信息；并根据匝道上车辆的车型和车辆速度，为进入该匝道的车辆实时规划车道线信息和指引信息，最后通过路面显示屏在对应车辆的前方路面上显示，指引驾驶员通行。

本发明实施例还提供了一种立交匝道车道宽度动态调整方法，基于上述的立交匝道车道宽度动态调整系统，包括以下步骤：

步骤1，压力面板感知模块采集匝道上的车辆信息，包含车辆的车轮轮距、轴距信息以及速度信息；并将采集的信息发送至ecu。

步骤2，根据所述车辆的车轮轮距、轴距信息，判断车辆的类型；

具体的，ecu根据所述车辆的车轮轮距、轴距信息，将车辆类型划分为2中类型，分别为大型车和小型车。

其中，本实施例中，当车辆轴数大于等于3轴或车辆前轮距大于1.7米时，则判定车辆为大型车；否则为小型车。

步骤3，ecu根据步骤2获取的匝道上车辆的信息，分析匝道上的车流构成，包含车辆类型的比例以及匝道上车辆的平均速度。

压力面板感知模块实时记录每辆车的实时行车速度，ecu计算出匝道上所有车辆的平均速度。

本实施例中，每1分钟，ecu分析一次匝道上的车流构成，即匝道上的车流构成每1分钟更新一次。

步骤4，无线通讯模块获取匝道入口前的车辆的导航目的地信息，并将该信息传输至ecu；

步骤5，ecu根据所述导航目的地信息，判断该车辆是否经过此匝道；若经过，进行步骤6；若不经过，返回步骤4；

步骤6，ecu根据所述车流构成，为即将进入匝道的车辆规划车道线显示方案，并在该车辆的前方路面显示，指引驾驶员通行。

具体的，有以下两种情况：

情况一：当步骤3所分析的匝道上的车流构成为：小型车所占比例大于80％且匝道上车辆的平均速度低于速度阈值时，车道宽度变窄，将右侧硬路肩规划为一条新车道，如图2所示；本实施例中，速度阈值为30km/h。

车道宽度变窄，具体为将每条车道的宽度设置为不小于2.5米。当车道宽度不能满足不小于2.5米的要求时，不增加新车道。

情况二：当步骤3所分析的匝道上的车流构成为：大型车所占比例大于等于20％且匝道上车辆的平均速度高于速度阈值时，车道宽度变宽，不增加新的车道，如图3所示。

本发明根据匝道上实时的车流构成及交通的拥堵情况合理规划匝道车道线的表现方案，并为新进入匝道的车辆实时规划最优的驾驶路线，指引驾驶员走正确的路径，有效降低了匝道处的安全隐患，提高行车安全性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。