[发明专利]一种基于交通流运行状态的快速道路可变限速控制方法

说明书

技术领域

本发明属于交通智能管理和控制技术领域，根据实时交通流运行状态进行快速路动态限速控制，为一种基于交通流运行状态的快速道路可变限速控制方法。

背景技术

公路限速问题一直是交通安全方面备受关注的一个热点问题。根据2005年和2006年《中华人民共和国公安部交通事故统计年报》，2005～2006年约有10％的事故与车辆行驶超速有关，位列各种事故原因之首。已有研究表明较高行驶速度会带来较高碰撞风险和事故严重程度，因为在高速行驶条件下，驾驶员没有足够反映时间采取相应措施避免险情出现，例如前车突然制动加速、其他车辆进入车道。因而在特定道路以及环境条件下，如果驾驶员按合理车速开车可以显著提高道路安全性。

道路交通流运行状态实时变化，而传统道路限速值是固定值，无法根据实时道路交通流运行情况动态进行限速调节。在某些交通流状态下，车流量较大，车辆行驶速度较低，但限速值仍然是较高限速值，导致部分车辆车速过快，加大了车辆之间速度差，从而增大了事故风险。此外，驾驶员由于无法了解前方道路交通状态(例如拥堵排队等)，因此容易导致行驶车速过快，当注意到前方交通问题时来不及减速，从而诱发交通事故。因此，根据交通流运行状态的快速道路可变限速控制方法近年来得到了国外众多交通学者的关注。

随着当前Intelligent Transportation System(ITS)智能交通系统和Advanced Transportation Management System(ATMS)先进的交通管理系统的应用，交通控制中心可以通过安装在道路旁的交通流参数检测设备获得实时准确的交通流数据，例如当前检测器位置的车辆速度、流量、占有率等。交通流数据的获取为实行基于交通流运行状态的动态可变限速控制奠定了良好基础。利用交通流检测设备检测的各类交通参数值，进行当前快速路合理限速值计算，并实时发布给驾驶员，降低道路上车辆行驶速度，对于改善我国快速路交通安全现状具有重要的工程运用价值。

发明内容

本发明要解决的问题是：克服以往快速路限速值固定不变的缺陷，建立根据交通流运行状态进行动态限速控制方法，根据变化的道路交通情况实时调节快速路限速值，提高行车安全。

本发明的技术方案为：基于交通流运行状态的快速道路可变限速控制方法，由可变限速控制系统对快速道路的限速值进行控制，快速道路有多段不同限速值的路段，每段分别进行可变限速控制，可变限速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参数检测设备，收集待控制路段上实时交通流信息，包括速度、流量、占有率，检测精度为每5分钟检测一次，即5分钟一个检测周期；

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)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；

4)当该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；

5)将步骤4)得到的限速值与快速道路最高和最低允许限速值进行比较，如所述限速值在所述最高和最低允许限速值之间，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4)的限速值的值作为当前路段内的最优限速值；

6)由快速道路最后一段可变限速控制的路段开始，检测其与相邻上游可变限速控制路段的限速值之差，两个相邻可变限速控制路段之间限速值差小于等于20km/h，否则降低限速值较高的路段的限速值，该过程直到检测达到快速道路第一个可变限速控制路段结束，确定各个可变限速控制路段的最优限速值；

7)将步骤6)中确定的各个可变限速控制路段的最优限速值通过路侧电子可变情报板进行发布，实现根据交通流运行状态的快速路可变限速控制；