[发明专利]面向追尾风险防控的高速公路可变限速控制系统及控制方法

说明书

面向追尾风险防控的高速公路可变限速控制系统及控制方法，本发明涉及高速公路可变限速控制系统及控制方法。本发明的目的是为了解决现有高速公路上车辆最高限速的设置并未考虑交通状态对交通安全的影响，导致无法动态控制高速公路最高限速的问题。系统包括：信息检测模块、控制模块和信息发布模块；信息检测模块用于实时检测路段的断面车流量、占有率、车辆速度、加速度和车头时距数据，并反馈至控制模块；控制模块用于接收信息检测模块检测的数据，判断路段追尾风险等级，计算路段的最高限速值，并输出到信息发布模块；信息发布模块用于实时发布路段的最高限速值和预警信息，提示驾驶员及时调整行驶速度，确保行车安全。本发明属于交通安全领域。

技术领域

本发明属于交通安全领域，具体涉及到高速公路可变限速控制系统及控制方法。

背景技术

随着我国城镇化水平与汽车保有量的提高，高速公路交通需求也日益增长，车辆追尾事故在高速公路上频频发生，其已成为交通事故主要类型，未保持安全车距是引发的此类事故的主要原因。目前，高速公路上车辆最高限速的设置多考虑道路条件、天气情况、车辆类型因素，在主线上设置统一的固定式限速值，并未考虑交通状态对交通安全的影响，因此缺乏基于交通状态检测的高速公路最高限速动态控制方法。

近年来，为减少高速公路追尾事故发生，国内外开展了大量相关研究，目前的研究成果主要集中在两个方面：一是依靠车辆辅助驾驶系统，检测到车辆之间未保持安全间距时，自动发出警告，提醒驾驶员采取减速或制动等措施，然而目前该类系统的普及率不高，对车辆运行风险的防控作用甚微；二是考虑大雾、雨雪等恶劣天气因素或施工区、桥隧群区等特殊路段的事故风险，实现了在某一特殊环境下车辆限速的动态控制。在较高流量下，路段保持固定式最高限速值，驾驶员仍然期望车辆保持较高的行驶速度，易忽视此情况下安全驾驶对车辆间距的要求，因此车辆追尾风险成为高流量下高速公路的常发事故类型。可变限速控制可以改变车辆的平均速度和平均车头时距，使车辆的车头间距在当前交通状态下满足安全行车要求。研究表明，实施可变限速控制并配合超速抓拍摄像头可以有效减少追尾碰撞发生的概率。

综上所述，针对现存的高速公路速度控制系统以及研究应用的局限性，因此，需要建立面向追尾风险防控的高速公路可变限速控制方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有高速公路上车辆最高限速的设置并未考虑交通状态对交通安全的影响，导致无法动态控制高速公路最高限速的问题，而提出面向追尾风险防控的高速公路可变限速控制系统及控制方法。

面向追尾风险防控的高速公路可变限速控制系统包括：

信息检测模块、控制模块和信息发布模块；

信息检测模块用于实时检测路段的断面车流量、占有率、车辆速度、加速度和车头时距数据，并反馈至控制模块；

控制模块用于接收信息检测模块检测的数据，判断路段追尾风险等级，计算路段的最高限速值，并输出到信息发布模块；

信息发布模块用于实时发布路段的最高限速值和预警信息，提示驾驶员及时调整行驶速度，确保行车安全。

面向追尾风险防控的高速公路可变限速控制方法具体步骤如下：

步骤一：交通信息检测与处理；具体过程为：

(1)对高速公路进行控制路段划分，按照行车方向给路段编号为i＝1,2,3，…，分段间隔为1-5km，每个路段均需要布设信息检测模块；

每个控制路段起点上游设置可变限速节点，按照行车方向编号为P_i，和路段编号保持一致，每个节点均需要布设信息发布模块；

各个所述信息检测模块和信息发布模块均通过无线传输设备与控制模块连接；