[发明专利]一种重大特殊车队通行高速公路的交通控制方法

说明书

本发明提供一种重大特殊车队通行高速公路的交通控制方法，涉及交通运输工程中交通管理控制技术领域。该重大特殊车队通行高速公路的交通控制方法，包括以下步骤：S1.采集道路交通状态信息；S2.建立数据库；S3.建立特殊车队通行高速公路限速下改进元胞传输模型；S4.对具体特殊车队通行任务采用基于预测控制方法优化各控制变量值；S5.在线实施；S6.将各路段限速值和各入口匝道流量限制值；S7.对每一个完成的特殊车辆通行高速公路管理控制样本，修正知识库。通过用三相交通流理论调整车队元胞与上游元胞间传输关系模型，依据具体实时状态进行调整，能够实施精细化融合管控措施，最大限度提高高速公路流量。

技术领域

本发明涉及交通运输工程中交通管理控制技术领域，具体为一种重大特殊车队通行高速公路的交通控制方法。

背景技术

超大件货物运输、部分重大国防运输、重要领导出行交通警卫任务等的交通管理，作为高速公路管理的特殊子系统，具有以下特点：(1)要求高速管理部门提供规划好线路的服务保障；(2)多车以车队形式，主线、匝道等交汇分离处等应畅通，不允许形成排队、堵塞等现象；(3)与其他车辆纵向保持一定距离，形成特殊移动瓶颈，此时部分在车队前后通过引导车方式，特别的可能占用全部车道，甚至与其他车辆保持较远距离要求(俗称高速封路)；(4)若需在服务区停留，应提供足够容量的停车、休息、加油等服务。

针对上类问题，高速公路管理部门一般按照车队通行要求，提前制定控制方案、服务保障措施的预案，并在实施时予以调整等。显然这些车队具有必须保障的通行权，因车辆数量占总流量比例非常低，在交通需求较低时段可保障并对其他车辆通行影响较少。但高速公路作为复杂非线性系统具有不确定性和封闭性，拥堵随时随地出现，特别在交通需求较大时段，可能的拥堵会造成车队无法顺利通过，整个道路流量下降；不合理的控制如限流限速使一些匝道排队过长、主线通行受阻，服务水平急剧下降。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种重大特殊车队通行高速公路的交通控制方法，解决了高速公路上车以车队形式，主线、匝道等交汇分离处形成排队、堵塞，在交通需求较大时段造成车队无法顺利通过形成高速封路，导致整个道路流量下降，且服务区停留空间小的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种重大特殊车队通行高速公路的交通控制方法，包括以下步骤：

S1.建立本高速公路基础数据库和各种信息采集装置，采集道路交通状态信息；

S2.采集高速公路车流量、速度等信息并建立数据库，及重大特殊车队通行含控制变量、效果、原因基础数据在内的控制预案和实际实施方案样本库；采集并建立国内外有关标准数据库和其他高速有关样本数据库；

S3.建立特殊车队通行高速公路限速下改进元胞传输模型；

S4.对具体特殊车队通行任务，预测天气、道路交通状态，设计各入口匝道和服务区流量、各路段限速值融合的高速公路协调控制器，采用基于预测控制方法优化各控制变量值，并制定具体实施措施预案；

S5.在线实施时，依据实时天气、道路交通状态，优化调整各入口匝道和服务区流量、各路段限速值，具体使用同所述S4步骤相同优化过程，并对具体实施措施进行调整；

S6.将各路段限速值和各入口匝道流量限制值，以及具体措施，施加到高速公路系统中；

S7.对每一个完成的特殊车辆通行高速公路管理控制样本，返回所述S2步骤和所述S3步骤中，修正知识库。

优选的，所述S1步骤中高速公路基础数据库包括：道路几何线形在内的GIS、交通流和气象信息历史数据库。

优选的，所述S1步骤中信息采集装置包括：广域雷达系统，结合事件检测、道路摄像机检测和电话。