[发明专利]一种匝道合流区车辆速度管控系统及方法

说明书

本发明公开了一种匝道合流区车辆速度管控系统及方法，属于道路交通控制领域，包括车载通信设备和路侧控制单元，所述车载通信设备用于采集车辆运动信息，并发送到路侧单元，路侧单元接收控制区域内所有车辆的信息，集中决策，利用区域内车辆时间调控方法，对车辆到达合流点的时间进行统一管理调控，然后利用车辆行为优化控制方法，按照时间管控要求，形成区域内车辆行为控制律，然后将此控制率发送到每辆车辆，每辆车执行自己接收到的控制率使其能准时到达合流点。本发明利用车路集中式通信技术，通过控制区域车辆合流时间管控和车辆合流行为优化，实现匝道区车辆高效的、低油耗的、舒适度高的合流。

技术领域

本发明属于道路交通领域，涉及一种匝道合流区车辆速度管控系统及方法。

背景技术

中国每年约有30％的交通事故发生在公路匝道区域，而其主要诱因则是匝道合流区域的汇入车辆带来的交通扰动。匝道合流分流区域的交通管控问题也受到越来越多关注。目前匝道合流区车辆控制主要依靠红绿灯等控制，这种方法简单，只能控制车辆通行，并不能控制车辆速度，这很难解决匝道合流区车辆碰撞风险高，合流效率低，油耗高的问题。随着通信技术的发展，车联网技术为匝道合流区车辆控制带来了新的方向。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种匝道合流区车辆速度管控系统及方法，利用车路集中式通信技术，通过控制区域车辆合流时间管控和车辆合流速度优化，实现匝道区车辆高效的、低油耗的、舒适度高的合流。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种匝道合流区车辆速度管控系统，包括车载通信设备和路侧控制单元，车载通信设备能够与路侧控制单元通讯连接；

车载通信设备用于采集车辆运动信息，并发送到路侧控制单元；

路侧控制单元用于接收控制区域内所有车辆发送的车辆运动信息，并通过车辆运动信息对车辆到达合流点的时间进行统一管理调控，然后利用车辆速度优化控制方法，按照时间管控要求，形成区域内所有车辆的速度控制率，然后将每辆车的速度控制率对应发送到每辆车辆，每辆车辆接收并执行自己的速度控制率，使每辆车辆能够准时到达合流点。

所述控制区域为路侧控制单元的通信范围，当车辆进入控制区域时，路侧控制单元给每辆车辆分配标识信息；控制区域内所有车辆都能采集自己的运动信息，并向路侧控制单元发送运动信息和标识信息，路侧控制单元能够向控制区域内的所有车辆发送信息。

所述运动信息包括车辆的位置信息、速度信息和加速度信息，所述标识信息为车辆进入控制区域时被路侧控制单元分配的一个ID号码。

一种匝道合流区车辆速度管控方法，包括以下步骤：

步骤一：车辆驶入控制区域，通过车载通信设备采集车辆运动信息，并将车辆运动信息发送给路侧控制单元；路侧控制单元根据车辆进入控制区域的时间，将匝道车辆映射到主道车辆队列中，并在路侧控制单元内建立虚拟车队；

步骤二：然后路侧控制单元利用虚拟车队中车辆到达合流点的时间，依据安全车头时距，对车辆合流时间进行调整，并建立合流时间链表；

步骤三：路侧控制单元再根据合流时间链表中车辆状态和最终状态，以及利用不同的调控方案，通过相应线性速度调控方法对车辆速度进行调控，得到调控速度曲线；

步骤四：路侧控制单元再利用优化算法对调控速度曲线进行优化，控制车辆速度，减少车辆速度突变，光滑车辆轨迹，优化形成最终的速度调控率，车辆执行速度控制率并使每辆车能够准时到达合流点。