[发明专利]不利天气高速公路自适应可变限速与信息协同控制方法

说明书

本发明涉及一种不利天气高速公路自适应可变限速与信息协同控制系统，属于智能交通管理与控制技术领域。该系统包括可变情报板VMS、可变限速标志牌VLS、交通气象监测站RWS、交通流检测设备TRA和协同控制器；可变情报板VMS用于发布当前恶劣天气类型、位置以及管控措施；可变限速标志牌VLS用于发布当前限速区的实时限速值；交通流检测设备TRA用于采集交通流信息；交通气象监测站RWS用于实时采集路段的气象参数；本发明结合山区公路连续限速区的道路条件、气象环境差异等，采用可变限速标志牌和可变情报板等协同控制技术，提升高速公路在恶劣天气下的通行安全性与效率，易于推广应用。

技术领域

本发明属于智能交通管理与控制技术领域，具体涉及一种不利天气高速公路自适应可变限速与信息协同控制系统，以根据交通气象变化实现对高速公路进行自动化的实时速度控制与交通管控。

背景技术

山区高速公路呈带状布线，沿线经过区域多。而山区高速公路地形地质条件复杂，海拔高差大，沿线垂直气候分布明显，恶劣天气发生时，存在局域性和偶发性等特征。车辆按照正常限速行驶时，若遇到局部或突发的团雾、暴雨、路面结冰等恶劣天气，来不及采取相应的制动等措施，极易发生交通事故。

现有可变限速技术和方法中，还没有将多路段的限速实时控制与上游道路的可变信息发布进行协同控制的系统。且没有对限速区长度对控制方案的影响进行分析。此外对于可变限速标志牌、交通气象监测设备等设施的布设等常放置于同一位置，并未考虑需要根据各自控制特征来选择相应的布设方案。在一个限速区内，可能同时存在恶劣天气影响路段、线形困难路段、隧道路段等，应根据整个限速区的特征，对比多个特征路段以选取适应于整个限速区道路、气象等特征的最大容许速度作为限速区可变限速值的制定依据。

另外当遇到极端恶劣天气或需要进行交通管制的交通事件中，现有可变限速技术没有开展详细的应对措施。因此如何克服现有技术的不足是目前智能交通管理与控制技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种不利天气高速公路自适应可变限速与信息协同控制系统，旨在结合山区公路连续限速区的道路条件、气象环境差异等，采用可变限速标志牌和可变情报板等协同控制技术，提升高速公路在恶劣天气下的通行安全性与效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

不利天气高速公路自适应可变限速与信息协同控制系统，包括：可变情报板VMS、可变限速标志牌VLS、交通气象监测站RWS、交通流检测设备TRA 和协同控制器；

可变情报板VMS用于发布当前恶劣天气类型、位置、以及管控措施；

可变限速标志牌VLS用于发布当前限速区的实时限速值；

交通流检测设备TRA用于采集交通流信息；

交通气象监测站RWS用于实时采集路段的气象参数；

协同控制器，安装于高速公路信息控制中心，通过无线通讯模块分别与交通流检测设备TRA、交通气象监测站RWS、可变限速标志牌VLS、可变情报板 VMS相连，用于根据交通流和气象参数对各路段的限速值进行实时优化，获得相应的管控措施，然后通过可变限速标志牌VLS显示优化后的各路段实时限速值，再将天气的类型、发生位置、管控措施发送至可变情报板VMS进行相应的显示。

进一步，优选的是，交通流信息包括车辆类型、车速、交通量、密度、车道编号。

进一步，优选的是，气象参数包括能见度、风向、风速、降水情况、路面状态、附着物厚度、路面温度；降水情况为降水类型或降水强度。

进一步，优选的是，交通气象监测站RWS数据更新频率≤1min。

进一步，优选的是，在易发生大到暴雨、浓雾、劲风、降雪的路段设置交通气象监测站RWS，并同时设置交通流检测设备TRA；