[发明专利]一种高速公路流量管控方法及系统

权利要求书

1.一种高速公路流量管控方法，其特征在于，包括：

对高速公路进行可变限速以及对高速公路匝道进行匝道控制；

所述对高速公路进行可变限速包括：

获取天气数据、拥堵状态、交通流状态数据这三种情景数据中的一种或多种，判断情景数据是否至少有一种出现异常：

若出现恶劣天气，则根据基于不良天气预警及限速规则，得出基于不良天气的预警及推荐速度，产生排队预警和速度推荐信息；

若道路处于拥堵状态，则根据基于拥堵状态预警及限速规则得出基于拥堵状态的预警及推荐速度，产生排队预警和速度推荐信息；

若处于异常交通流状态，则根据基于异常交通流状态预警及限速规则，得出基于异常交通流状态的预警及推荐速度，产生排队预警和速度推荐信息；

若出现多种情景数据异常，则基于多情景融合策略，协同推荐线路速度，产生排队预警和速度推荐信息；

所述对高速公路匝道进行匝道控制包括：

获取一个控制周期内的占有率、主线车速和匝道入口车速，若主线车速不低于设定值，则判断匝道顺畅，将匝道置于开放状态，不对匝道进行调节，若主线车速不超过设定值且在第一设定范围内，则判断匝道缓行，将匝道置于调节状态，读取上一控制周期占有率，对上一控制周期占有率进行平滑操作，并计算得出调节率，判断匝道入口车速是否达到第二设定值，若超过则输出调节率，并根据调节率计算绿灯时间，若匝道入口车速低于第二设定值，则使用最大调节率输出绿灯时间；

依据针对某一方向优化管控的单收费站通道数调节模型对收费站车流量进行调节，其中针对某一方向优化管控的单收费站通道数调节模型为：

其中,为收费站i在t时刻下一执行周期内调节车流量，其中t=1, 2, 3, …；为方案执行周期时长；为第t时刻上一时段基础流入量；为t时刻收费站i调控方向的检测路段密度；为收费站i调控方向对应的期望路段交通密度；为状态下的对应速度；M为排队超限惩罚项；为设定的收费站i控制排队长度（辆），为收费站i在t时刻的排队长度（辆）,为该方向流量比，若进入收费站的车辆只有一个行进方向，则，若进入收费站的车辆有上下行两个行进方向，p_i为高密度方向流量与两个行进方向流量之和的比值,则。

2.根据权利要求1所述的高速公路流量管控方法，其特征在于，还包括对高速公路上的货车进行管控，具体包括：

获取日期；

根据获取日期的属性，确定货车限行时段；

将货车限行时段信息进行发布。

3.根据权利要求1所述的高速公路流量管控方法，其特征在于，还包括：

基于交通流检测设备、视频监控系统、气象检测设备以及高精数字地图获取道路交通的实时状态；

判断高速公路上是否存在严重交通拥堵、交通事件或极端恶劣天气和地质灾害，若存在，则基于道路事件发生的位置和类型来制定诱导策略发布内容和发布位置；

在选定的发布位置发布制定的诱导策略内容。

4.根据权利要求1所述的高速公路流量管控方法，其特征在于，所述对上一控制周期的占有率进行平滑操作，并计算得出调节率包括：

平滑操作后的上一控制周期占有率为

其中为控制周期占有率，k表示第k个周期；

计算调节率符合以下公式

；

；

其中为第k个周期的调节率，KR具有校准性质的参数，作用是调整回馈控制中固定的外部扰动，是主线下游的期望占有率，是第k-1个控制周期内主线下游实测占有率，G为绿灯相位时间；r为入口匝道调节率；T为信号周期，一般采用1min为周期；S为入口匝道饱和流量。