[发明专利]城市快速路合流区主线与入口匝道协调控制系统及方法

权利要求书

1.一种城市快速路合流区主线与入口匝道协调控制系统,其特征在于：包括有：

信息采集系统：用于采集入口匝道排队信息以及合流区交通量信息；

信息处理系统：用于处理信息采集系统收集到的信息，并传送处理后的信息到信息发布系统；

信息发布系统：用于发布可变限速信息或启动信号控制，道路使用者根据信息发布系统发布的信息采取对应的措施。

2.根据权利要求1所述的一种城市快速路合流区主线与入口匝道协调控制系统,其特征在于：所述的信息采集系统包括有排队检测器和交通量检测器，所述排队检测器设置在入口匝道前端，用于采集车辆排队信息；所述交通量检测器设置在合流区的起讫点位置，用于采集主线上游及入口匝道驶入的交通量信息和下游驶出的交通量信息。

3.根据权利要求2所述的一种城市快速路合流区主线与入口匝道协调控制系统，其特征在于：所述的信息处理系统为中心计算机，中心计算机用于处理由信息采集系统收集到的信息数据，确定最终需要采取的控制方法，并将最终的结果通过无线网络传送给信息发布系统。

4.根据权利要求3所述的一种城市快速路合流区主线与入口匝道协调控制系统，其特征在于：所述信息发布系统包括可变限速板和交通信号控制设备，所述可变限速板设置在快速路合流区上游的主路路段，将具体限速值情况反馈给主路车辆使用者，让车辆使用者根据自身车速情况加以调整；交通信号控制设备设置在快速路合流区入口匝道末端，通过信号控制机驱动信号灯来动态地控制入口匝道车辆驶入合流区。

5.一种城市快速路合流区主线与入口匝道协调控制方法，其特征在于：具体步骤如下：

(1)采用交通量检测器检测合流点处主线与入口匝道驶入的交通量Q_1-主和Q_1-匝道(pcu/h)以及合流区下游驶出的交通量Q₂(pcu/h)；采用排队检测器检测入口匝道车辆排队长度l米；为使得每次检测数据更为精确，一般为5分钟检测一次。

(2)将检测到的各项数据传送给中心计算机，中心计算机首先将交通量检测器检测到的小时交通量Q₁＝Q_1-主+Q_1-匝道与Q₂做比较：

如果Q₁≤Q₂＜Q_m，则主线和入口匝道均不启动相应控制，此时主路车辆仍按当前车道给定的安全限速v₁km/h行驶；Q_m为合流区下游路段通行能力；

如果Q₁＞Q₂，需要对合流区采取相应的控制，先计算出此时对应的限速值v₂km/h，v₂＜v₁，然后通过步骤(3)给出具体控制方法。

(3)中心计算机将排队检测器检测到的入口匝道排队长度l与预先设置的阈值l_cr米作比较：

①l≤l_cr，则先启动入口匝道信号灯控制，此时在一个检测周期内，如果Q₁'≤Q₂(Q₁'为重新检测的合流点处主线与入口匝道驶入交通量)，则不需要启动主线可变限速控制，即让主路车辆仍采用速度v₁优先通过合流区，如果Q₁'＞Q₂，则需要同时启动主线可变限速控制；

②l＞l_cr，则不启动入口匝道信号灯控制，而启动主线可变限速控制。

上述采取的主线可变限速控制均取v₂作为新的安全限速值。

(4)中心计算机确定最终的控制结果，并经无线网络及时传达给信息发布系统，信息发布系统发布可变限速信息或启动信号灯控制。