[发明专利]一种高速公路施工区动态限速推荐值计算方法

说明书

本发明公开了一种高速公路施工区动态限速推荐值计算方法，(1)采集交通量、车辆平均行驶速度以及车辆到施工区的距离；(2)利用采集的数据建立数据库；(3)根据数据库计算得到道路密度和排队长度，根据车流波动理论，建立车流的连续性方程，利用车流的连续性方程计算得到施工区上游过渡段的交通波速；(4)根据交通波速来判断施工区车流是否会发生拥堵，当会发生拥堵时，通过道路密度及排队长度，在施工区可变限速控制条件下，计算得到期望车速，将所述的期望车速作为高速公路施工区动态限速推荐值。本发明为驾驶人提供及时、充分的路况信息，通过提供高速公路施工区动态速度推荐值来引导驾驶人安全行车，减少交通事故，提高通行能力。

技术领域

本发明属于交通安全技术领域，具体涉及一种高速公路施工区动态限速推荐值计算方法。

背景技术

随着我国综合国力的增强，“以人为本”的理念不断深入，高速公路的安全必将是未来的关注重点。但高速公路的施工区段历来是高速公路事故的频发路段。而高速公路施工作业区主要存在的问题之一就是施工区速度分布不均匀，主要表现在以下几个方面：

1.施工环境下的高速公路作业段是事故常发区，而驾驶员超速驾驶是造成事故的重要原因。因为超速行驶的车辆在突发事件发生时会出现突然地减速使得速度一下由自由流车速降低到较低车速，导致上游路段车流的速度出现不均匀分布从而造成车流拥挤，进而引发二次碰撞事故。

2.我国目前施工区的限速方法不合理，当前，常用的限速方法主要是在高速公路主线设置统一的限速值，然而针对不同的交通环境，该方法显然不能达到有效限速的目的。实际上，我国高速公路交通环境具有多样性的特点，受施工、天气、驾驶员等多重因素的影响，因此单一静态的限速方案具有很大的局限性。

3.限速标准不合理。国内的限速标准一般是基于设计时速设定的，而设计时速考虑的是理想条件下的情况，不具有普适性。在实际中，限速值的设定需要考虑多种因素，针对不同的交通环境设定不同的限速值。因此基于设计车速的限速标准往往会使驾驶员实际车速与期望车速相背离，极大浪费了高速公路的资源。

4.限速数目不合理。限速数目是指在高速公路特定路段布置限速标志的数量，限速标志的数目不仅要满足一定的安全需求，同时也要考虑成本因素。以成本最小为前提设置最合理的限速标志，从而达到提高行车安全的目的。

5.限速标志设置位置不科学。大部分高速公路限速标志设置比较随意，只是主观的选取一些事故常发点进行布设，而缺乏对动态限速标志具体布设算法的讨论。

基于以上背景，研究一种高速公路施工区动态速度推荐值计算方法，可以为驾驶员提供施工区动态限速值的充分信息，使驾驶员全面了解前方施工区路况，有效降低高速公路施工区的事故率。

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高速公路施工区动态限速推荐值计算方法，为驾驶人提供及时、充分的路况信息，通过提供高速公路施工区动态速度推荐值来引导驾驶人安全行车，减少交通事故，提高通行能力。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种高速公路施工区动态限速推荐值计算方法，包括如下步骤：

(1)选取研究的施工路段上游过渡区作为数据采集目标区域，采集交通量、车辆平均行驶速度以及车辆到施工区的距离；

(2)利用步骤(1)采集的数据建立数据库；

(3)将高速公路划分为多个路段，每个路段长度相同，单个路段上限速值相同；根据步骤(2)数据库中的数据计算得到道路密度和排队长度，根据车流波动理论，建立车流的连续性方程，利用车流的连续性方程计算得到施工区上游过渡段的交通波速；