公路擁堵事件檢測方法及預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種在公路擁堵情況下使用的檢測方法及利用該檢測方法對車輛擁 堵情況進(jìn)行預(yù)警的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 公路建成后，隨著車流量的不斷增加，時常發(fā)生交通擁堵事件，并由此存在引發(fā)系 列交通事故的隱患。而隨著近年來車輛數(shù)爆炸式的增長，交通擁堵問題給公路管理者帶來 了巨大的壓力。
[0003]目前國內(nèi)外檢測路面擁堵事件方法單一，預(yù)警力度較弱，單一的方法往往存在特 殊情況檢測不到的問題，導(dǎo)致預(yù)警不及時。故如何利用合理的手段進(jìn)行公路擁堵事件檢測 與預(yù)警具有十分重要的研究意義和實際運用價值。
[0004] 現(xiàn)階段國內(nèi)外的許多公路擁堵事件的研究停留在理論層面，與實際應(yīng)用需求相背 離，并不能很好地適應(yīng)公路管理者對擁堵事件的檢測的要求。
[0005] 因此，如何設(shè)計一種能夠快速反應(yīng)當(dāng)前交通擁堵狀態(tài)且造價成本低的交通擁堵預(yù) 警技術(shù)是當(dāng)下城市交通擁堵研究的關(guān)鍵問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu) 點。
[0007] 本發(fā)明還有一個目的是通過公路擁堵事件檢測方法，提高檢測的效率，以便獲得 更快速準(zhǔn)確的檢測結(jié)果。
[0008] 本發(fā)明還有一個目的是提供一種公路擁堵事件預(yù)警系統(tǒng)，其能夠快速實現(xiàn)交通擁 堵的判別和預(yù)警，在第一時間發(fā)出報警。
[0009] 為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種公路擁堵事件檢測方 法，（當(dāng)經(jīng)過車輛時，通過獲取埋設(shè)在公路斷面前后一定間隔的兩個感應(yīng)裝置產(chǎn)生的信號對 該斷面區(qū)域擁堵情況進(jìn)行判定），包括以下步驟：
[0010] 步驟一、設(shè)于公路一車道某斷面前的第一感應(yīng)裝置及設(shè)于該車道所述斷面后的第 二感應(yīng)裝置依次對經(jīng)過的車輛產(chǎn)生信號，所述第一感應(yīng)裝置與所述第二感應(yīng)裝置間隔為 1 ;
[0011] 步驟二、與所述第一感應(yīng)裝置及所述第二感應(yīng)裝置分別進(jìn)行有線或無線通信連接 的信號處理模塊通過對所述第一感應(yīng)裝置及所述第二感應(yīng)裝置發(fā)射的信號進(jìn)行處理，獲得 車輛進(jìn)入所述第一感應(yīng)裝置感應(yīng)范圍時所述第一感應(yīng)裝置產(chǎn)生信號的時間ta、車輛離開所 述第一感應(yīng)裝置感應(yīng)范圍時所述第一感應(yīng)裝置產(chǎn)生信號的時間t b、車輛進(jìn)入所述第二感應(yīng) 裝置感應(yīng)范圍時所述第二感應(yīng)裝置產(chǎn)生信號的時間t。及離開所述第二感應(yīng)裝置感應(yīng)范圍 時所述第二個感應(yīng)裝置產(chǎn)生信號的時間t d;以及，
[0012] 步驟三、判定模塊與所述信號處理模塊通過有線或無線通信方式連接以用于對所 述ta、tb、t。及t ,進(jìn)行處理，得出判定值，所述判定模塊將所述判定值與所述設(shè)定閾值進(jìn)行 比較，判定啟動報警裝置或重復(fù)執(zhí)行步驟一。
[0013] 優(yōu)選的是，其中，1為1~50m。
[0014] 優(yōu)選的是，其中，所述判定模塊對所述ta、tb、t。及t ,按照公式組一進(jìn)行處理，得出 單位周期T。內(nèi)，車輛在所述第一感應(yīng)裝置與所述第二感應(yīng)裝置之間運行時的平均運行速度 卩及信號平均時間占有率OC ,
[0015] 所述公式組一包括：
[0016] 1)平均運行速度[的處理過程：一輛車經(jīng)過兩傳感器的時間差
[0017]
[0018] 2)信號平均時間占有率^的處理過程：單位周期T。內(nèi)，η輛車在所述第一感應(yīng)裝 置及所述第二感應(yīng)裝置之間運行時單個傳感器的信號持續(xù)總時間
[0019] %
[0020] 則信號時間占有率Cec=I (Τ。為單位時間），從而得出信號平均時間占有率
[0021] 所述判定模塊將處理后的單位周期Τ。內(nèi)，車輛在所述第一感應(yīng)裝置與所述第二感 應(yīng)裝置之間運行時的平均運行速度卩及信號平均時間占有率?與設(shè)定閾值進(jìn)行比較：
[0022] 當(dāng)運行速度?小于所述速度閾值％且信號平均時間占有率士大于設(shè)定的閾值 ，則判定存在交通擁堵；
[0023] 當(dāng)運行速度?大于設(shè)定的速度閾值&且/或信號平均時間占有率G小于設(shè)定的 閾值時，則判定不存在交通擁堵。
[0024] 優(yōu)選的是，其中，當(dāng)評定擁堵的車道數(shù)M達(dá)到設(shè)定閾值ma (1彡ma彡m)時，則判定 斷面存在擁堵異常事件，并發(fā)出報警，否則重新執(zhí)行步驟一；其中，公路單向斷面行車道數(shù) 為m〇
[0025] 優(yōu)選的是，其中，所述判定模塊通過對所述ta、tb、t& t d進(jìn)行處理，得出所述斷面 處第i個周期的平均速度&、第i個周期與前n(n = 1，2,3...)個周期的平均速度差的絕 對值及信號平均時間占有率差的絕對值所述判定模塊將處理后的第i個周 期的平均速度、信號平均時間占有率差的絕對值Δ&η-?及平均速度差的絕對值與 設(shè)定閾值進(jìn)行比較：
[0026] 當(dāng)?shù)趇個周期的平均速度&小于設(shè)定閾值Bfi、平均速度差的絕對值夂^_"大于設(shè) 定閾值A(chǔ) Ve且信號平均時間占有率差的絕對值Δ&,μ大于設(shè)定閾值時，判定路況 出現(xiàn)擁堵或有異常事件發(fā)生，并啟動報警裝置。
[0027] 上述兩種判定模塊的判定方法既可以單獨使用于一個系統(tǒng)中，也可共同使用于一 個系統(tǒng)中。
[0028] 本發(fā)明的目的還可以進(jìn)一步由一種應(yīng)用上述公路擁堵事件檢測方法的多斷面擁 堵檢測方法實現(xiàn)，其中，當(dāng)經(jīng)過車輛時，通過獲取分別埋設(shè)在公路上一定間隔的兩個斷面的 兩個感應(yīng)組件產(chǎn)生的信號對所述兩斷面區(qū)域擁堵情況進(jìn)行判定，包括以下步驟：
[0029] 步驟1、設(shè)于公路第一斷面j的第一感應(yīng)組件及設(shè)于公路第二斷面j-Ι的第二感 應(yīng)組件依次對經(jīng)過的車輛產(chǎn)生信號，所述第一斷面j與第二斷面j-Ι間距為i，L h , 200 ~3000m ;
[0030] 步驟2、與所述第一感應(yīng)組件及所述第二感應(yīng)組件分別進(jìn)行有線或無線通信連接 的信號處理模塊通過對所述第一感應(yīng)組件及所述第二感應(yīng)組件獲取的信號進(jìn)行處理，獲得 車輛經(jīng)過所述第一感應(yīng)組件及所述第二感應(yīng)組件時的時間參數(shù)；以及，
[0031] 步驟3、所述信號處理模塊將所述時間參數(shù)發(fā)送至判定模塊進(jìn)行處理，以獲得所述 第一斷面j與第二斷面j-Ι的速度差的絕對值A(chǔ)Vh j i、占有率差的絕對值及流量差 的絕對值△ Nu i，所述判定模塊將處理后的所述第一斷面j與第二斷面j-Ι的速度差的絕 對值A(chǔ) Vj, j i、占有率差的絕對值及流量差的絕對值Δ Nj, j i與設(shè)定閾值進(jìn)行比較：
[0032] 當(dāng)公路第一斷面j與公路第二斷面j-Ι速度差A(yù)V^1大于設(shè)定閾值A(chǔ)Vx、絕對 值占有率差A(yù)Occ w 1大于設(shè)定閾值八〇(：(^且流量差A(yù)Nyjl大于設(shè)定閾值A(chǔ)NJt，則判定 路況存在擁堵或異?，F(xiàn)象，啟動報警裝置。
[0033] 為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點，還提供了一種采用上述公路擁堵事件檢測方 法的公路擁堵事件預(yù)警系統(tǒng)，包括，
[0034] 感應(yīng)單元，包括至少兩組感應(yīng)組件，每一所述感應(yīng)組件包括第一感應(yīng)裝置及第二 感應(yīng)裝置，所述第一感應(yīng)裝置與所述第二感應(yīng)裝置設(shè)置間距為1~50m，相鄰兩組感應(yīng)組件 間距為200~3000m ;
[0035] 信號處理模塊，與所述感應(yīng)單元采用有線或無線通信方式連接，用以獲得所述感 應(yīng)單元發(fā)射信號時產(chǎn)生的時間參數(shù)；
[0036] 判定模塊系統(tǒng)，所述判定模塊系統(tǒng)包括與所述信號處理模塊分別通過有線或無線 通信方式連接的判定模塊一、判定模塊二及判定模塊三，所述判定模塊一、判定模塊二及判 定模塊三對所述時間參數(shù)進(jìn)行處理得到不同判定值，所述判定模塊一、判定模塊二及判定 模塊三分別將所述判定值與設(shè)定閾值進(jìn)行比較，判定是否發(fā)出預(yù)警信號；以及，
[0037] 報警裝置，與所述判定模塊一、判定模塊二及判定模塊三分別通過有線或無線通 信方式連接，所述報警裝置接收所述判定模塊一、判定模塊二或判定模塊三發(fā)出的所述預(yù) 警信號并作出報警響應(yīng)。
[0038] 優(yōu)選的是，其中，所述判定模塊一對運行速度；及信號平均時間占有率^進(jìn)行判 定；所述判定模塊二對第i個周期的平均速度^、.信號平均時間占有率差的絕對值 及平均速度差的絕對值Δ&_Η進(jìn)行判定；所述判定模塊三對所述第一斷面j與第二斷面j_l 的速度差的絕對值A(chǔ)Vh j i、占有率差的絕對值1及流量差的絕對值A(chǔ)Nh j i進(jìn)行判定。
[0039] 優(yōu)選的是，其中，所述感應(yīng)裝置為無線傳感器、線圈、激光或視頻。
[0040] 優(yōu)選的是，其中，所述感應(yīng)裝置為無線地磁傳感器。
[0041] 本發(fā)明至少包括以下有益效果：1)創(chuàng)新設(shè)計了全新的公路擁堵事件預(yù)警方法