[发明专利]一种基于交通监控的多车道隧道车流调控系统

权利要求书

1.本发明公开一种基于交通监控的多车道隧道车流调控系统，其特征在于，系统构成包含监测模块、控制模块、信号显示模块和应急处理模块等部分。

2.根据权利要求1所述的基于交通监控的多车道隧道车流调控系统，其特征在于所述监测模块主要为一种具有图像记忆与识别功能的监控设备，分别安装在车道的出入口以及隧道内部，对通过其下方监视区域内的车辆进行记忆识别，统计通过的车辆数，以及车流密度的计算；

所述控制模块的作用在于接收监测模块传来的数据信息，经过模块内部运算程序进行处理后，向信号显示模块和应急处理模块发出指令；

所述信号显示模块主要由LED信号灯构成，包括爆闪灯、交通诱导屏、语音警报器等，通过LED装置显示出控制模块所生成的指令信号，引导车辆驶入车流较少的隧道车道，具体实施过程中可根据需要，借助爆闪灯、交通诱导屏或语音播报等设备配合使用。

3.根据权利要求1所述的基于交通监控的多车道隧道车流调控系统的具体实现方法，包括如下步骤：

步骤S1：在隧道范围内（从隧道入口到隧道出口区间）每间隔2至3公里和（或）特定位置设置一组监控设备，监控设备1（布置在隧道入口处）、监控设备2、…、监控设备n（布置在隧道出口处）分别对通过其下方监视区域内的车辆进行记忆与识别，统计分车道上车流量，并实时计算车流密度，监控设备1（布置在隧道入口处）、监控设备2、…、监控设备n分别测算出车道1、车道2、…车道m的车流密度ρ1₁、ρ1₂、…、ρ1_m；ρ2₁、ρ2₂、…、ρ2_m；……；ρn₁、ρn₂、…、ρn_m（其中，用n表示监控设备的组数/数量，用m表示车道数量）；

步骤S2：控制模块通过比较第一组监控设备（即隧道入口处）所测算出的车流密度ρ1₁、ρ1₂、…ρ1_m的数值大小，当各分车道车流密度相差超过一定程度时，或者较大的车流密度数值超过安全密度阈值时，控制模块向显示模块发出指令，使其在车流密度大的隧道车道入口显示车道拥挤信号，引导车辆在进入隧道前变道驶向车流密度小的车道；

进一步地，通过比较相邻两组监控设备k和监控设备k+1测算的同一条分车道车流密度ρk₁、ρk₂、…和ρ(k+1)₁、ρ(k+1)₂、…、ρ(k+1)_n（其中k为正整数，且小于n）的前后数值变化可以判断隧道中监控设备k和监控设备k+1之间是否发生交通事故或者其他特殊状况；

具体地，当ρ(k+1)_z明显小于ρk_z而邻车道的车流密度增大时(其中z为正整数且小于或等于车道数m)，表明隧道内车道z上在监控设备k和监控设备k+1区间发生交通事故或者其他特殊状况，控制模块控制信号显示模块关闭隧道z车道，同时应急系统被触发，隧道管控部门展开应急处理与营救工作，其中ρk_z比ρ(k+1)_z早Tk时间(Tk为同一辆汽车A从监控设备k行驶到监控设备k+1所需时间)；

特别地，如果长隧道中间存在可变道部分，则需要将变道后的隧道部分视作另一隧道进行重新编号，布置车流调控系统；

步骤S3：信号显示模块执行控制模块的指令，由LED信号灯引导车辆驶入车流较少的隧道车道，具体实施过程中LED的以红叉表示禁入，黄闪表示拥堵，慎入；绿色表示安全驶入，此外，可根据需要，借助爆闪灯、文字显示或者语音播报等设备配合使用。