[发明专利]一种快速道路转弯路段可变限速控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及交通安全和智能交通技术，尤其涉及一种可预防追尾事故的快速道路弯转路段可变限速控制方法。

背景技术

随着我国快速道路通车里程数和机动车保有量迅速增长，道路交通安全形势日益严峻。快速道路转弯路段常伴随视距不良的问题，当转弯路段下游出现拥堵时拥堵位置常处于上游车辆驾驶员的视线盲区，导致驾驶员行驶过快速道路转弯路段后才能发现下游拥堵情况，同时转弯路段下游的拥堵会形成车辆排队并向上游路段传播，进一步减少了上游行驶而来的车辆与拥堵排队车辆的间距。当车辆间距不足以提供上游行驶而来的车辆完成减速行为时，极易导致严重的追尾事故。而在我国快速道路事故统计中，较多追尾事故发生在转弯路段等视距不良的条件下，表明快速道路转弯路段的视距不良增加了追尾事故的风险。

目前我国在快速道路转弯路段上游缺乏针对下游交通拥堵等特殊交通状况的预告与警示，缺乏对拥堵波会向上游传播现象的考虑，这些技术缺陷导致快速道路转弯处追尾事故频发且事故严重程度较高。迫切需要采用智能交通控制技术来减少快速道路转弯路段由于交通拥堵导致的追尾事故，以提高快速道路行车安全。

本发明提出基于交通流理论的快速道路转弯路段最优限速值计算算法，能够自动检测转弯下游路段交通拥堵，并通过可变限速控制提前降低上游路段车辆速度，从而预防快速道路转弯路段由于视距不良导致的追尾事故，对提高快速道路上车辆行驶安全具有重要意义，在我国快速道路交通管理中具有广泛应用前景。

发明内容

发明目的：针对快速道路转弯路段上游驾驶员视距不良，无法察觉转弯下游路段的交通拥堵，导致快速道路转弯路段追尾事故频发的问题，本发明基于拥堵波传播交通流特征设计最优限速值计算算法，提供一种快速道路转弯路段的可变限速控制方法，能够自动检测转弯下游路段交通拥堵，并通过可变限速控制提前降低弯转上游路段车辆速度，从而预防快速道路弯转路段由于视距不良导致的追尾事故，对提高快速道路上车辆行驶安全具有重要意义。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种快速道路转弯路段可变限速控制方法，包括如下步骤：

（1）确定快速道路弯转路段下游发生拥堵时拥堵波的传播速度v_s；

（2）结合拥堵波的传播速度v_s，在快速道路弯转路段上游设置路侧可变信息提示板，在快速道路弯转路段下游设置交通流检测器；

（3）通过交通流检测器对快速道路弯转路段下游的交通信息进行检测，并依据拥堵判定条件判断快速道路弯转路段下游是否处于拥堵状态；

（4）若步骤（3）中的判断为是，则触发可变限速控制系统，即将可选的限速值按降序排列后依次带入最优限速值判定条件中计算，选取满足最优限速值判定条件的最大可选限速值为最优限速值并将该最优限速值通过路侧可变信息提示板显示。

一般可以通过指挥控制中心进行综合管制，交通流检测器将检测到的快速道路弯转路段下游的交通信息提供给指挥控制中心，指挥控制中心根据获得的信息计算出最优限速值并将最优限速值发送给路侧可变信息提示板，将优限速值显示给上游车辆。

当快速道路弯转路段下游发生拥堵时，会产生向快速道路弯转路段上游传播的拥堵波，而拥堵波的传播速度v_s可根据相关交通流数据计算得到，优选的，所述步骤（1）中拥堵波的传播速度v_s为：

q_A·Δt+k_A·l=(v_B·Δt+l)·k_B

v_s=l/Δt=(q_A-q_B)/(k_B-k_A)

其中：q_A为自由流状态的交通流流量，单位为veh/s；k_A为自由流状态的交通流密度，单位为veh/m；q_B为拥堵状态的交通流流量，单位为veh/s；k_B为拥堵状态的交通流密度，单位为veh/m；v_B为拥堵状态的交通流速度，单位为m/s；l为A点与B点之间的距离，单位为m；Δt为拥堵状态从B点传播到A点的时间，单位为s；v_s为拥堵波的传播速度，单位为km/h。