[发明专利]高速公路车速指导系统

摘要

本发明专利涉及一种能够实时提供高速公路车辆行驶速度指导建议的高速公路车速指导系统。高速公路车速指导系统由信息采集系统、信息发布系统和信息处理系统组成。信息采集系统收集道路参数、交通流参数和气象环境参数，信息处理系统对这些参数进行处理，根据计算结果提供车速指导建议，并通过信息发布系统实时提供给驾驶员。

主权项

一种能够实时提供高速公路车辆行驶速度指导建议的高速公路车速指导系统，其特征是：该系统由信息采集系统、信息发布系统和信息处理系统组成；信息采集系统由安装在高速公路路面结构层的车辆检测器，安装在路侧的气象监测器和环境监测器组成，其中环境监测器包括路面冰冻监测器和能见度监测器；车辆检测器检测即时车速v、车辆长度l和车头时距h_t参数；气象监测器采集降雨量Q₁、降雪量Q₂参数；环境监测器采集能见度L₁、地面温度T、湿度盐度S参数；信息处理系统安装在路侧的控制柜中，信息处理系统由单片机和相关电路组成，该单片机是由具有数据处理能力的中央处理器(CPU)随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、I/O口和中断系统、定时器/计时器功能集成到一块硅片上构成；信息处理系统收集来自信息采集系统的数据，并进行分析，得到指导意见，发送到信息发布系统；其具体工作过程是：第一步，信息处理系统从环境监测器读取能见度L₁；第二步，信息处理系统从车辆检测器读取车辆长度l，根据车辆长度l判断车辆类型，如大型车、中型车、小型车，再根据车型和交通法规判断该车型最高限速v_max；第三步，信息处理系统从车辆检测器读取温度T、湿度盐度S数据，根据温度T、湿度盐度S、降雨量Q₁、降雪量Q₂数据判断路面状况，再根据中华人民共和国公共安全行业标准《典型交通事故形态车辆行驶速度技术鉴定》(GA/T643‑2006)提供的参考值确定路面附着系数u，并用公式L₂＝vt+v²/254(u±i)+S₀计算最小安全距离L₂，m；v为行驶速度，km/h；t为驾驶员知觉反应时间，取2.5s；u为路面与轮胎之间的纵向摩阻系数；i为道路纵坡，由系统安装路段实际坡度决定，％；S₀为停车安全距离，取5m；第四步，信息处理系统根据车速v和两车驶过车辆检测器的时间差h_t计算两车间的实际距离L₃，L₃＝vh_t；第五步，信息处理系统根据以上计算，生成如下表的车速指导建议，包括减速建议、保持车速建议和加速建议；注：1.“《”表示小于15％以上；2.“》”表示大于15％以上；3.maxL＝max(L₁，L₂)；第六步，信息处理系统将车速指导建议发送至信息发布系统。