[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

说明书

本发明公开了一种城市快速路合流区主线与入口匝道协调控制系统及方法，由信息采集、信息处理和信息发布三个子系统构成，信息采集系统又包括排队检测器和交通量检测器，分别用于采集入口匝道车辆排队长度和合流区交通量信息，信息处理系统主要模块为中心计算机，用于处理信息采集系统传输的信息，并及时将处理后的信息传送给信息发布系统，信息发布系统包括可变限速板和交通信号控制设备，用于发布可变限速信息和启动信号控制信息，使道路使用者能够及时采取相应措施。本发明通过各子系统协调处理获取的实测交通信息，确保车辆在合流区安全运行的前提下，提高了快速路合流区的通行效率，在快速路合流区动态管理控制领域具有较高的应用价值。

技术领域

本发明涉及智能交通管理与控制技术领域，综合考虑实时检测到的入口匝道排队长度、合流区起讫点交通量等数据，对城市快速路合流区主线与入口匝道实施合理的动态控制，为一种城市快速路合流区主线与入口匝道协调控制系统及方法。

背景技术

入口匝道作为城市快速路主辅路的衔接路段，是快速路系统的重要组成部分，而入口匝道合流区也是快速路系统中交通状况复杂瓶颈节点，主要体现在入口匝道车流汇入合流区主线时需要进行频繁的换道，尤其是在交通流较大的情况下经常导致合流区交通拥堵，成为快速路系统常发性拥堵点，同时合流冲突严重时会引发交通事故，降低了快速路的行车安全性。

针对上述问题，研究出快速路合流区主线与入口匝道协调控制系统，对于改善快速路合流区交通安全，提高快速路通行效率都具有重大意义；直至目前，国内外不少学者对此也进行了研究，也提出了相应的改善措施，如可变限速控制、匝道控制以及车道控制等。

当前，随着智能交通管理与控制设备的应用，快速路合流区主线与入口匝道协调控制系统可以先利用交通量检测器实时检测出合流区起(包括主线上游和入口匝道)讫点交通量，以及利用排队检测器实时检测出入口匝道排队长度；然后利用中心计算机对这些数据进行处理，得出合理的控制方法，并通过无线网络将最终的信息传达给信息发布系统；最后信息发布系统及时发布可变限速信息或启动信号灯控制。该控制系统涉及的设施容易获取，应用较为便捷，对于提高我国快速路通行效率以及改善交通安全具有很重要的实用价值。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，现有快速路限速值仅以主线为对象，且基本保持不变，但入口匝道车流的汇入使得合流区交通状况复杂，容易导致合流区发生交通拥堵，甚至引发严重的交通事故，因此，需要构建综合考虑城市快速路合流区主线与入口匝道协调控制系统及方法，根据入口匝道排队长度以及合流区交通流的变化，对快速路合流区主线与入口匝道进行实时的动态控制，提高快速路合流区车辆运行安全以及通行效率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种城市快速路合流区主线与入口匝道协调控制系统，包括三个协调作业的子系统：

1)信息采集系统：主要用于采集入口匝道排队信息以及合流区交通量信息。

2)信息处理系统：主要用于及时处理采集系统收集到的信息，并及时传送处理后的信息到相应的信息发布系统。

3)信息发布系统：主要用于第一时间发布可变限速信息或启动信号灯控制，使道路使用者能够根据发布的信息及时采取对应的措施，从而有效地降低合流区交通冲突，提高车辆在合流区运行的安全性以及快速路的通行效率。

所述信息采集系统主要包括排队检测器以及交通量检测器。排队检测器主要设置在入口匝道前端，用于检测车辆排队情况；交通量检测器主要设置在合流区的起讫点位置，用于检测合流区主线上游及入口匝道驶入的交通量和合流区下游驶出的交通量。

所述信息处理系统主要为中心计算机。中心计算机主要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，并将最终结果通过无线网络传送给信息发布系统。