[发明专利]结合路面交通与天气状态的城市交通区域拥塞判定方法

说明书

技术领域

本发明属于智能交通技术领域，涉及一种利用多传感器的无线传感器网络作为信息采集手段的城市区域道路交通拥塞的判定方法，特别涉及到一种结合路面天气状态以及道路交通信号的区域道路交通拥塞判定方法。

背景技术

随着交通矛盾日益突出，道路交通拥塞问题已经成为当前困扰经济社会发展的严重问题。区域交通的拥塞情况是一种实时的道路交通信息，它反映了特定区域内当前各道路交通状态现状。区域交通拥塞情况的实时判断不仅可为交通管理部门管理、输导该区域内交通提供依据，而且也为驾驶人员和普通出行者在进入该区域以及在区域内合理择路线提供帮助。

当前已有的城市区域道路交通状态判定方法中，主要是根据路面交通信息进行交通状态判定，忽略了结合路面天气因素的考虑；或者分别发布道路车辆信息和路面天气信息，而没有将二者结合，共同作为交通状态的判定参数。而区域内道路交通的拥塞判定是与该区域内的路面天气状况密不可分的，换句话说，在不同的路面天气状况下，交通拥塞的判别标准是不同的。例如，在大雾或大雨天气下，车辆自然而然慢速行驶，如果还按照晴朗天气下的道路交通拥塞判定标准进行判定，会造成错误，大大降低了判断精度。并且，上述方法应用在高速公路或者快速路上效果比较好，因为高速公路或者快速路的交通路况比较单一，而在城市道路上，这种方法是不可行的。因为，城市道路的路网比较复杂，几乎每个交叉路口都有红绿灯，所以单独依靠车辆行驶参数进行路面交通状态判断，会产生很大的误差，比如在交通信号灯为红灯时段，路口处的车辆必然会停止，并出现排队现象，如果此时判断交通状态，会误认为道路发生拥塞。因此，现有道路交通拥塞判定方法，无论从判断参数，还是从判断方法上都不适合城市区域道路拥塞判定的需求。

采用基于多种传感器的无线传感器网络作为路面交通信息和路面天气信息的采集手段，结合路面交通信息、路面天气信息和交通信号灯信息的城市区域交通拥塞判断方法，不仅提高了各种天气下路面交通拥塞判定方法的准确性，同时解决了已有的判断方法不适合在复杂的城市区域内交通拥塞判断的难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：利用多种传感器的无线传感器网络(wirelesssensor network，WSN)对路面交通信息和路面天气信息进行实时采集；结合路面交通信息、路面天气信息和交通信号三者信息，利用数据融合的方法，共同对城市交通区域拥塞状况进行判定。

本发明的技术方案是：

结合路面交通与天气状态的城市交通区域拥塞判定方法，是在每个判断周期进行如下步骤：

步骤1，采集，即安装在被检测交通区域内各路段的各车道上的集成有磁敏传感器、声强传感器的WSN节点(简称车辆检测节点)和集成有湿度传感器与温度传感器的WSN节点(简称温湿度检测节点)、以及安装在被检测交通区域各路段路侧上集成有能见度传感器的WSN节点(简称能见度检测节点)，以固定的周期同时对路面交通信息和路面天气信息进行采集。如图1所示，以4路口每路口双向3车道组成的城市道路交通区域为例，每个进入十字交叉的路口处都安置一组路口信息检测传感器组，如图2所示，对路面交通信息和路面天气信息进行采集；

步骤2，计算，即安装在各车道的车辆检测节点，根据磁敏传感器和声强传感器的采集信息计算出各车路上的车辆行驶信息，包括速度、流量和占有率；

步骤3，统计，即各路段处的各车辆检测节点、温湿度检测节点将各自检测信息发送到能见度检测节点，由能见度检测节点根据各车道上的采集数据，统计得到该路段的平均速度、平均占有率、流量和、平均温度和平均湿度；

步骤4，发送，即能见度检测节点再将上述统计的数据和能见度数据以及附近的交通信号灯信息发送到该区域内的中心管理节点；

步骤5，判定，即在中心管理节点处根据各路段的信息得到该区域内交通拥塞状态。

本发明的效果和益处是：其一是将路面天气状况与路面车辆行驶信息共同作为拥挤状态的判定，使得本发明的判定方法适用于在各种天气下的准确的判定区域内交通拥挤状态；其二是在判断过程中与交通信号相结合，使得本发明的判定方法适用在复杂的大中型城市道路上进行拥挤状态判定。

附图说明

附图1是以4路口3车道为例的城市交通区域及安置路口信息检测传感器的示意图。

图中：1路口信息检测传感器组；2停车线；3路基；4区域中心管理节点；5交通信号灯。

附图2是附图1中1路口信息检测传感器组的扩展示意图。

图中：6温湿度检测节点；7车辆检测节点；8能见度检测节点。

附图3是各检测节点组成无线传感器网络的通讯方式示意图。