一种高速公路隧道交通拥堵预警系统

专利主权项内容

1.一种高速公路隧道交通拥堵预警系统，其特征在于：包括车辆排序模块，所述车辆排序模块为安装于隧道入口处，监测各个车道的车辆采集模块，所述车辆采集模块为车牌识别摄像头和路侧ETC感应模块；车流统计阵列，所述车流统计阵列为设置于隧道入口、隧道出口和布置于隧道各段的多个车流电子计数器，每一个所述车流电子计数器正对一条车道；现场控制器，所述车辆排序模块和车流统计阵列接入到现场控制器；现场处理模块，所述现场处理模块内置于现场控制模块，所述现场处理模块包括预警触发计算模块，所述预警触发计算模块接入到拥堵计算模块；所述拥堵计算模块包括拥堵分析模块和车辆判定模块，所述拥堵分析模块和车辆判定模块输出端接入到拥堵处理模块；交通控制平台，所述现场控制器与交通控制平台通信连接；车辆终端，所述车辆终端与交通控制平台通信，所述车辆终端内置有隧道拥堵预警模块；电子显示屏，所述电子显示屏与交通控制平台通信连接，所述电子显示屏为路侧以建设的电子显示屏或新建的电子显示屏；停止进入模块，所述停止进入模块为设置于隧道入口的车道指示器和停止线投影灯；所述停止线投影灯朝向隧道入口地面；所述预警触发计算模块计算时，现场控制器通过车流统计阵列实时获取各个位置的车流量数据，并将各个车道车流量数据送入到预警触发计算模块，预警触发计算模块进行车道是否正常计算，正常计算过程包括交替进行的流速计算和缓存计算；其中，所述流速计算过程为：以该隧道输入端的车流量为输入流量数据，并延时设定的阈值时间后，采集隧道输出端的车流量，获取输出流量数据，并将输入流量数据减去输出流量数据，当结果为零或负数表示该车道属于正常状态，当结果为正数时，表示该车道存在异常；当出现异常时，预警触发计算模块进行阶段计算模式，预警触发计算模块将各车道前一车流电子计数器输出流量减去后一车流电子计数器输出流量，得到分布车流量，当分布车流量超过预警值时，预警触发计算模块发出该车道某一路段或多个路段异常指令；所述缓存计算过程为：隧道输入端的车流量减去隧道输出端的车流量，得到隧道内各车道缓存车流量，当缓存车流量超过预警值时，表示该车道存在异常；当出现异常时，预警触发计算模块进行阶段计算模式；当隧道输入端的车流量减去隧道输出端的车流量为0时，预警触发计算模块发出清零指令，此时，控制器给车流电子计数器清零指令，车流电子计数器重新开始车流计数；所述拥堵分析模块接收预警触发计算模块指令时，拥堵分析模块进入拥堵计算分析，所述拥堵分析模块工作过程如下：根据预警触发计算模块指令，确定拥堵车道的拥堵路段，并分析路段拥堵可能性，当车道各路段全部拥堵时，输出大流量拥堵指令；当车道某一节点路段持续拥堵时，即该路段前车流畅通，该路段及该路段后面的各路段出现拥堵时，输出车辆事故指令；当所有车道在该节点路段拥堵时，输出隧道熔断指令；当车道的拥堵节点路段处于动态时，即拥堵节点向前移动状态，输出龟速车辆指令；所述拥堵分析模块输出分析指令给拥堵处理模块，拥堵处理模块根据拥堵分析指令进行处理；具体如下：当拥堵处理模块接收到大流量拥堵指令时，向未进入到隧道的车辆或接近隧道入口的电子显示屏播报拥堵信息，并发出车速建议指令，车速建议指令提醒位为接近隧道入口2km处开始提醒，每接近隧道500m发出车速建议指令一次，且建议车速由高至低依次设置；当拥堵处理模块接收到车辆事故指令时，向未进入到隧道的车辆或接近隧道入口的电子显示屏播报某车道在隧道某一位置发生事故信息，并发出及时变道提醒，并向驾驶车辆车主发出车辆事故应急处理流程，同时，向跟随驾驶车辆的车主发出变更车道建议，并通过车流电子计数器对该车道接近事故车的多段路段进行车流监测，并持续向接近事故车辆的车主发出紧急避险信息；当拥堵处理模块接收到隧道熔断指令时，向未进入到隧道的车辆或接近隧道入口的电子显示屏播报隧道拥堵禁止驶入指令，停止进入模块发出停止进入指令；并向接近隧道的所有车辆发送车速管制指令，车速管制指令由高至低，直到发出停车指令，建立应急通道和隧道入口之间的救护通道；当拥堵处理模块接收到龟速车辆指令时，向龟速车辆发出指令，包括提速指令和打开双闪灯指令，并向隧道该条车道上的所有车辆发出控制车速指令；所述车辆判定模块的广播对象判定过程如下：当需要进行隧道内全部车辆进行广播时，通过车辆采集模块对进入隧道车道的车辆进行排序，并依次获取各个车辆信息，接着，根据车道缓存车流量计算方式，获取隧道内缓存车辆数量，接着，根据排序最晚的车辆向前计数，直到达到隧道内缓存的车辆数量一致时，获取与缓存车辆数量一致的车辆信息，作为广播对象，并向对象内的所有车辆进行广播；拥堵处理模块向目标车辆发送广播指令时，目标车辆通过车辆判定模块判别，具体为：通过设置于隧道内车道各个路段的车流电子计数器，能够监测车辆进入隧道，并经过各个路段的记录，当该车辆通过某一路段时，触发车流电子计数器加1操作，此时，通过入口侧车辆采集模块获得的车辆信息，直接获取目标车辆信息；或该车辆前方的所有车辆驶离了某一路段，而该车辆未驶离该路段，通过车辆排序模块获取未驶离的目标车辆信息。