单向双车道上坡路段分道可变限速方法
【专利摘要】本发明涉及一种单向双车道上坡路段分道可变限速方法。根据不同车道的特点进行分道限速，快速车道（即左车道）上的限速值可依照本车道的平均车速及特点等基本信息作为实时设置依据，慢速车道（即右车道）上的限速值则按照自己车道的平均车速及特点来动态调整。本方法可减少快速车与慢速车之间的互相干扰，可解决不同车辆在上坡路段上所存在的车速不同的问题，如果驾驶员能够按照分道限速行驶，就可提高各车道的通行效率，也可解决因不同车速所带来的交通冲突，进一步降低事故率，提高上坡路段的交通安全水平。
【专利说明】
单向双车道上坡路段分道可变限速方法
技术领域
[0001]本发明涉及公路交通管理领域，具体涉及一种单向双车道上坡路段分道可变限速方法。
【背景技术】
[0002]目前，单向双车道上坡路段的交通管理措施几乎是空白，驾驶员基本上根据自己的习惯来行驶。个别事故多发路段也仅仅是按照相关交通规范提示驾驶员要谨慎驾驶，这些措施也没有引起广大驾驶员足够重视。但由于各种车辆的质量和动力性能差异较大，不同性能及荷载的车辆在连续上坡时的车速差别较大，另外，一些驾驶员交通安全意识较差，导致了一些车辆会出现频繁换道超车现象，带来了很大安全隐患。所以，根据各车道上的平均车速进行分道可变限速通行不仅可以提高上坡路段的通行效率，还可以减少大量的超车现象，有助于交通安全水平的提高。特别在上坡路段各种车辆客观车速差别较大的情况下，分道可变限速具有更大的现实意义。
[0003]本发明将根据单向双车道上坡路段的特点及实时交通流特点等，分道选择不同的限速范围，及时给出可变限速信息，还根据交通流变化情况对各分道上的限速值进行实时调整，再通过可变信息显示屏进行信息发布，及时通知各类机动车驾驶员按照提示信息合理行驶，保证上坡路段的交通安全，降低交通事故率，同时，提高上坡路段整体交通运行效率。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种单向双车道上坡路段分道可变限速方法，该方法根据单向双车道上坡路段的特点及实时交通流特点等，分道选择不同的限速范围，及时给出可变限速信息，还根据交通流变化情况对各分道上的限速值进行实时调整，再通过可变信息显示屏进行信息发布，及时通知各类机动车驾驶员按照提示信息合理行驶，保证上坡路段的交通安全，降低交通事故率，同时，提高上坡路段整体交通运行效率。
[0005]为实现上述目的，本发明的技术方案是:一种单向双车道上坡路段分道可变限速方法，包括如下步骤，
S1:根据公路等级及公路特点设置单向双车道上坡路段左、右车道限速值最大范围，并通过第一固定信息提示牌于单向双车道上坡路段前进行提示；
S2:利用交通参数自动检测设备分别计算左车道上车流的平均车速Vl和右车道上车流的平均车速Vr;
S3:将步骤S2得到的Vl和Vr与步骤SI的左、右车道限速值最大范围进行比较，得到左、右车道的实时限速值范围，同时通过可变信息显示系统实时发布左、右车道实时限速值范围；
S4:利用交通参数自动检测设备提取快车道上当前车辆的车速Tl和慢车道上当前车辆的车速TR，并分别与步骤S3得到左、右车道的实时限速值范围进行比较，并通过可变信息显不系统进行?目息提不;
S5:若单向双车道上坡路段结束，则通过第二固定信息提示牌于单向双车道上坡路段后进行提示;若单向双车道上坡路段未结束，重新执行步骤S2。
[0006]在本发明一实施例中，所述交通参数自动检测设备为视频检测器。
[0007]在本发明一实施例中，所述步骤S3中左车道的限速值信息，即快速车道限速值信息的计算方式如下:
设左车道限速值最大范围为[Flmin，Flmax]，则可得，
XSLmin=MAXCVL-1O,Flmin),
XSLmax=MIN(VL+10,Flmax),
其中，Flmin为根据公路等级及公路特点设置的单向双车道上坡路段左车道限速值最小值，Flmm为根据公路等级及公路特点设置的单向双车道上坡路段左车道限速值最大值，XSLmin为快速车道实时限速值最小值，XSLmax为快速车道实时限速值最大值;若KFuhn，则取 Vl=Flmin ；若 Vl > Flmax，则取 Vl=Flmax。
[0008]在本发明一实施例中，所述步骤S3中右车道的限速值信息，即慢速车道限速值信息的计算方式如下:
设右车道限速值最大范围为[FRmin，Frmax]，则可得，
XSRmin=MAXC Vr-5, Frmin),
XSRmax=MIN(VR+5 ,Frmax)，
其中，Frmin为根据公路等级及公路特点设置的单向双车道上坡路段右车道限速值最小值，Frmm为根据公路等级及公路特点设置的单向双车道上坡路段右车道限速值最大值，XSRmin为慢速车道实时限速值最小值，XSRmax为慢速车道实时限速值最大值;若Vr<Frmin，则取 Vr=Frmin ；若 Vr > Frmax，则取 Vr=Frmax。
[0009]在本发明一实施例中，所述可变信息显示系统设置于位于单向双车道上坡路段处的龙门架上，且可变信息显示系统包括四个可变信息显示屏，分别为:设置于龙门架左上方的第一可变信息显示屏，设置于龙门架右上方的第二可变信息显示屏，设置于龙门架左下方的第三可变信息显示屏，设置于龙门架右下方的第四可变信息显示屏。
[0010]在本发明一实施例中，所述第一可变信息显示屏显示左车道实时限速值范围，所述第二可变信息显示屏显示右车道实时限速值范围，所述第三可变信息显示屏显示左车道当前车辆车速信息，所述第四可变信息显示屏显示右车道当前车辆车速信息。
[0011]在本发明一实施例中，龙门架及对应的可变信息显示屏沿单向双车道上坡路段的长度方向固定距离设置。
[0012]在本发明一实施例中，所述第一至第四可变信息显示屏显示的方式为跳跃显示的方式，即根据第一至第四可变信息显示屏沿单向双车道上坡路段的长度方向的设定距离来确定第一至第四可变信息显示屏的刷新时间。
[0013]在本发明一实施例中，
STL>=XSLmin，TL<=XSLmax，j)i!j
通过可变信息显示系统提示当前车辆车速正常，需保持；
若 Tl > XSLmaxJlJ
通过可变信息显示系统提示当前车辆车速超速，需减速；若 TL<XSLmin，则
通过可变信息显示系统提示当前车辆车速低速，需加速或向右变道。
[0014]在本发明一实施例中，
若 TR>=XSRmin，TR<=XSRmax，则
通过可变信息显示系统提示当前车辆车速正常，需保持；
若 Tr > XSRmaxJlJ
通过可变信息显示系统提示当前车辆车速超速，需减速或向左变道；
若 TR<XSRmin，则
通过可变信息显示系统提示当前车辆车速低速，需加速。
[0015]相较于现有技术，本发明具有以下有益效果:本发明提出的可变限速方法依据各车道实时车流及上坡路况的各种数据，对单向双车道上坡路段进行分道可变限速，左边车道定义为快速车道，右边车道定义为慢速车道，根据不同车道的特点进行分道限速，快速车道上的限速值可依照本车道的平均车速及特点等基本信息作为实时设置依据，慢速车道上的限速值则按照自己车道的平均车速及特点来动态调整，驾驶员可根据实时可变限速信息调整自身车辆的运行状态，保证快速车与慢速车尽可能不互相干扰，达到不同车道车流车速的合理引导，努力解决不同车辆在上坡路段上所存在的车速不同的情况，提高各车道的通行效率，也可解决因不同车速所带来的交通冲突，争取降低事故率，提高安全水平，最终实现通行效率与行车安全的协调统一。
【附图说明】
[0016]图1为本发明方法流程图。
[0017]图2为本发明可变信息显示屏提示功能示意图。
[0018]图3为本发明可变信息显示屏安装位置示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。
[0020]本发明的一种单向双车道上坡路段分道可变限速方法，包括如下步骤，
S1:根据公路等级及公路特点设置单向双车道上坡路段左、右车道限速值最大范围，并通过第一固定信息提示牌于单向双车道上坡路段前进行提示；
S2:利用交通参数自动检测设备分别计算左车道上车流的平均车速Vl和右车道上车流的平均车速Vr;
S3:将步骤S2得到的Vl和Vr与步骤SI的左、右车道限速值最大范围进行比较，得到左、右车道的实时限速值范围，同时通过可变信息显示系统实时发布左、右车道实时限速值范围；
S4:利用交通参数自动检测设备提取快车道上当前车辆的车速Tl和慢车道上当前车辆的车速TR，并分别与步骤S3得到左、右车道的实时限速值范围进行比较，并通过可变信息显不系统进行?目息提不;
STL>=XSLmin，TL<=XSLmax，j)i!j
通过可变信息显示系统提示当前车辆车速正常，需保持； 若 Tl > XSLmaxJlJ
通过可变信息显示系统提示当前车辆车速超速，需减速；
若 TL<XSLmin，则
通过可变信息显示系统提示当前车辆车速低速，需加速或向右变道。
[0021]若Tr > =XSRmin，Tr < =XSRmax，则
通过可变信息显示系统提示当前车辆车速正常，需保持；
若 Tr > XSRmaxJlJ
通过可变信息显示系统提示当前车辆车速超速，需减速或向左变道；
若 TR<XSRmin，则
通过可变信息显示系统提示当前车辆车速低速，需加速。
[0022]S5:若单向双车道上坡路段结束，则通过第二固定信息提示牌于单向双车道上坡路段后进行提示;若单向双车道上坡路段未结束，重新执行步骤S2。
[0023]所述交通参数自动检测设备为视频检测器。
[0024]所述步骤S3中左车道的限速值信息，即快速车道限速值信息的计算方式如下: 设左车道限速值最大范围为[Flmin，Flmax]，则可得，
XSLmin=MAXCVL-1O,Flmin),
XSLmax=MIN(VL+10,Flmax),
其中，Flmin为根据公路等级及公路特点设置的单向双车道上坡路段左车道限速值最小值，Flmm为根据公路等级及公路特点设置的单向双车道上坡路段左车道限速值最大值，XSLmin为快速车道实时限速值最小值，XSLmax为快速车道实时限速值最大值;若KFuhn，则取 Vl=Flmin ；若 Vl > Flmax，则取 Vl=Flmax。
[0025]所述步骤S3中右车道的限速值信息，即慢速车道限速值信息的计算方式如下: 设右车道限速值最大范围为[FRmin，Frmax]，则可得，
XSRmin=MAXC Vr-5, Frmin),
XSRmax=MIN(VR+5 ,Frmax)，
其中，Frmin为根据公路等级及公路特点设置的单向双车道上坡路段右车道限速值最小值，Frmm为根据公路等级及公路特点设置的单向双车道上坡路段右车道限速值最大值，XSRmin为慢速车道实时限速值最小值，XSRmax为慢速车道实时限速值最大值;若Vr<Frmin，则取 Vr=Frmin ；若 Vr > Frmax，则取 Vr=Frmax。
[0026]所述可变信息显示系统设置于位于单向双车道上坡路段处的龙门架上，且可变信息显示系统包括四个可变信息显示屏，分别为:设置于龙门架左上方的第一可变信息显示屏，设置于龙门架右上方的第二可变信息显示屏，设置于龙门架左下方的第三可变信息显示屏，设置于龙门架右下方的第四可变信息显示屏。
[0027]所述第一可变信息显示屏显示左车道实时限速值范围，所述第二可变信息显示屏显示右车道实时限速值范围，所述第三可变信息显示屏显示左车道当前车辆车速信息，所述第四可变信息显示屏显示右车道当前车辆车速信息。
[0028]龙门架及对应的可变信息显示屏沿单向双车道上坡路段的长度方向固定距离设置。
[0029]所述第一至第四可变信息显示屏显示的方式为跳跃显示的方式，即根据第一至第四可变信息显示屏沿单向双车道上坡路段的长度方向的设定距离来确定第一至第四可变信息显示屏的刷新时间。
[0030]以下为本发明的具体实施过程。
[0031]如图1所示，本发明提供一种单向双车道上坡路段分道可变限速方法，各车道上分别实现限速值的实时调整，有效引导不同车辆按照自己的特点及合理的速度进行分道行驶，具体包括如下步骤:
第一步:根据公路等级及特点设置各车道限速值最大范围，选用固定信息提示牌(Ps)的方式进行提示。例如，可提示“前面上坡，请分道行驶。左边快道限速值:(60-80)，右边慢道限速值:(30-60)”，即快道上的最小限速值Flmin是60公里/小时，最大限速值Flmax是80公里/小时;慢道上的最小限速值Frmin是30公里/小时，最大限速值Frmax是60公里/小时。下面如果没有另外标注的单位也将默认为公里/小时。
[0032]第二步:利用交通参数自动检测设备(视频检测器等)分别计算左车道上车流的平均车速Vl和右车道上车流的平均车速Vr。
[0033]平均车速计算的间隔时间由提示信息的可变信息显示屏之间的距离来定。
[0034]第三步:根据平均车速计算限速范围与可变限速最大范围进行比较，确认各车道限速值。采用可变信息显示屏实时发布快车道限速信息(XSLmin ,XSLmax)和慢车道限速值信息(XSRmin ,XSRmax)。
[0035]1、快速车道限速值(XSLm i η，XSLmax )计算方法:
XSLmin=MAXCVL-1O, Flmin)
例如:
如果Vl〈Flmin，那么Vl=Flmin，Vl_10与Flmin比较，二者取大的值就是XSLmin的值；
如果 Vl =65，Flmin=60，那么XSLmin =60;如果 Vl =80，Flmin=60，那么 XSLmin =70。
[0036]XSLmax = MIN(Vl+10, Flmax)
例如:
如果Vl >Flmax，那么Vl=Flmax，Vl+1(^F_(比较，二者取小的值就是XSLmax的值；
如果 Vl =60, Flmax =80，那么 XSLmax =70;如果 Vl =80, Flmax =80，那么 XSLmax =80。
[0037]当快速车道上的平均车速Vl小于最小限速值Flmin，就属于不正常情况，这时需采用特殊处理，即，设置平均车速Vl等于最小限速值Flmin。例如，实测平均车速Vl=50，设置Vl=60，贝lJ，XSLmin =60, XSLmax =70。当快速车道上的平均车速Vl大于最大限速值Flmax，也属于不正常情况，这时也需采用特殊处理，即，设置平均车速Vl等于最大限速值Flmm。例如，实测平均车速 Vl=90，设置 Vl=80，则，XSLmin =70，XSLmax =80。
[0038]2、慢速车道限速值(XSRmin ,XSRmax)计算方法 XSRmin =MAX(Vr-5, Frmin)
例如:
如果Vr〈Frmin，那么Vr=Frmin，Vr_5与Frmin比较，二者取大的值就是XSRmin的值；
如果 Vr =35，FrmiN=30，那么XSRmin =30;如果 Vr =50，Frmin=30，那么 XSRmin =45。
[0039]XSRmax = MIN(Vr+5, Frmax)
例如:
如果Vr >Frmax，那么Vr=Frmax，Vr+5与Frmax比较，二者取小的值就是XSRmax的值，如果 Vr =35, Frmax =60，那么 XSRmax =40;如果 Vr =50, Frmax =60，那么 XSRmax =55。
[0040]当慢速车道上的平均车速Vr小于最小限速值Frmin，就属于不正常情况，这时需采用特殊处理，即，设置平均车速Vr等于最小限速值Frmin。例如，实测平均车速Vr=20，设置Vr=30，贝lJ，XSRmin =30, XSRmax =35。当慢速车道上的平均车速Vr大于最大限速值Frmax，也属于不正常情况，这时也需采用特殊处理，即，设置平均车速Vr等于最大限速值Frmm。例如，实测平均车速 Vr=70，设置 Vr=60，则，XSRmin =55，XSRmax =60。
[0041]第四步:利用自动车辆参数检测方法(视频检测器等)分别提取快车道上当前车辆的车速Tl和慢车道上当前车辆的车速TR，分别与快速车道限速值(XSLmin, XSLmax)及慢速车道限速值(XSRmin, XSRmax)进行比较，再根据比较结果分别在快速车道和慢速车道上可变信息显示屏显示提示信息。具体内容分别介绍如下，如图2、3所示:
1、快速车道上可变信息显示屏(PkCT)显示提示信息的原理及过程。
[0042]第一种情况:如果快车道上当前车辆的车速Tl比快速车道限速值XSLmax大，在可变信息显示屏(PkCT)显示“已超速，请减速”；
第二种情况:如果快车道上当前车辆的车速Tl比快速车道限速值XSLmin小，在可变信息显示屏(Pk^)显示“已低速，请加速或向右变道”；
第三种情况:如果快车道上当前车辆的车速Tl比快速车道限速值XSLmin大，同时，比快速车道限速值XSLmax小，在可变信息显示屏(Ρ_)显示“请保持车速”。
[0043]2、慢速车道上可变信息显示屏(Ρκ右下)显示提示信息的原理及过程。
[0044]第一种情况:如果慢车道上当前车辆的车速Tr比慢速车道限速值XSRmax大，在可变信息显示屏(Pk6下)显示“已超速，请减速或向左变道”；
第二种情况:如果慢车道上当前车辆的车速Tr比慢速车道限速值XSRmin小，在可变信息显示屏(Pk^T)显示“已低速，请加速”；
第三种情况:如果慢车道上当前车辆的车速Tr比慢速车道限速值XSRmin大，同时，比慢速车道限速值XSRmax小，在可变信息显示屏(Pk6T)显示“请保持车速”。
[0045]如果车流量较大，而且，平均车速较快时，对每辆车都提示当前状态，显示时间会较短，也不现实，我们将采用跳跃式方式提示当前车辆的平均状态。例如，显示屏的刷新时间定为10秒(可根据具体路段的实际情况来调整)，这时显示屏上显示的信息就是当前10秒内的平均车流状态。由于车流具有一定的连续性，显示屏的提示信息对当前10秒内通过的每辆车都是有借鉴作用的。
[0046]第五步:判断上坡是否结束?如果没有结束转第二步，结束转第六步。
[0047]第六步:采用固定信息提示牌(Pe):显示上坡结束。
[0048]以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种单向双车道上坡路段分道可变限速方法，其特征在于:包括如下步骤， S1:根据公路等级及公路特点设置单向双车道上坡路段左、右车道限速值最大范围，并通过第一固定信息提示牌于单向双车道上坡路段前进行提示； 52:利用交通参数自动检测设备分别计算左车道上车流的平均车速Vl和右车道上车流的平均车速Vr; 53:将步骤S2得到的Vl和Vr与步骤SI的左、右车道限速值最大范围进行比较，得到左、右车道的实时限速值范围，同时通过可变信息显示系统实时发布左、右车道实时限速值范围； S4:利用交通参数自动检测设备提取快车道上当前车辆的车速Tl和慢车道上当前车辆的车速TR，并分别与步骤S3得到左、右车道的实时限速值范围进行比较，并通过可变信息显不系统进行?目息提不; S5:若单向双车道上坡路段结束，则通过第二固定信息提示牌于单向双车道上坡路段后进行提示;若单向双车道上坡路段未结束，重新执行步骤S2。2.根据权利要求1所述的单向双车道上坡路段分道可变限速方法，其特征在于:所述交通参数自动检测设备为视频检测器。3.根据权利要求1所述的单向双车道上坡路段左边快速分道可变限速方法，其特征在于:所述步骤S3中左车道的限速值信息，即快速车道限速值信息的计算方式如下: 设左车道限速值最大范围为[Flmin，Flmax]，则可得，XSLmin=MAXC Vl-10, Flmin),XSLmax=MINC Vl+10, Flmax), 其中，Fuhn为根据公路等级及公路特点设置的单向双车道上坡路段左车道限速值最小值，Flmm为根据公路等级及公路特点设置的单向双车道上坡路段左车道限速值最大值，XSLmin为快速车道实时限速值最小值，XSLmax为快速车道实时限速值最大值;若KFuhn，则取 Vl=Flmin ；若 Vl > Flmax，则取 Vl=Flmax。4.根据权利要求1所述的单向双车道上坡路段右边慢速分道可变限速方法，其特征在于:所述步骤S3中右车道的限速值信息，即慢速车道限速值信息的计算方式如下: 设右车道限速值最大范围为[FRmin，Frmax]，则可得，XSRmin=MAXC Vr-5, Frmin),XSRmax=MIN(VR+5 ,Frmax)， 其中，Frmin为根据公路等级及公路特点设置的单向双车道上坡路段右车道限速值最小值，Frmm为根据公路等级及公路特点设置的单向双车道上坡路段右车道限速值最大值，XSRmin为慢速车道实时限速值最小值，XSRmax为慢速车道实时限速值最大值;若Vr<Frmin，则取 Vr=Frmin ；若 Vr > Frmax，则取 Vr=Frmax。5.根据权利要求1所述的单向双车道上坡路段分道可变限速方法，其特征在于:所述可变信息显示系统设置于位于单向双车道上坡路段处的龙门架上，且可变信息显示系统包括四个可变信息显示屏，分别为:设置于龙门架左上方的第一可变信息显示屏，设置于龙门架右上方的第二可变信息显示屏，设置于龙门架左下方的第三可变信息显示屏，设置于龙门架右下方的第四可变信息显示屏。6.根据权利要求5所述的单向双车道上坡路段分道可变限速方法，其特征在于:所述第一可变信息显示屏显示左车道实时限速值范围，所述第二可变信息显示屏显示右车道实时限速值范围，所述第三可变信息显示屏显示左车道当前车辆车速信息，所述第四可变信息显示屏显示右车道当前车辆车速信息。7.根据权利要求5所述的单向双车道上坡路段分道可变限速方法，其特征在于:龙门架及对应的第一至第四可变信息显示屏沿单向双车道上坡路段的长度方向固定距离设置。8.根据权利要求7所述的单向双车道上坡路段分道可变限速方法，其特征在于:所述第一至第四可变信息显示屏显示的方式为跳跃显示的方式，即根据第一至第四可变信息显示屏沿单向双车道上坡路段的长度方向的设定距离来确定第一至第四可变信息显示屏的刷新时间。9.根据权利要求3所述的单向双车道上坡路段左边快速分道可变限速方法，其特征在于: 若 Tl < =XSLmax，Tl > =XSLmin,则 通过可变信息显示系统提示当前车辆车速正常，需保持； 若 Tl > XSLmaxJlJ 通过可变信息显示系统提示当前车辆车速超速，需减速； 若 TL<XSLmin，则 通过可变信息显示系统提示当前车辆车速低速，需加速或向右变道。10.根据权利要求4所述的单向双车道上坡路段右边慢速分道可变限速方法，其特征在于: 若 TR<=XSRmax，Tr> =XSRmin，则 通过可变信息显示系统提示当前车辆车速正常，需保持； 若 Tr > XSRmaxJlJ 通过可变信息显示系统提示当前车辆车速超速，需减速或向左变道； 若 TR<XSRmin，则 通过可变信息显示系统提示当前车辆车速低速，需加速。
【文档编号】G08G1/07GK105913671SQ201610332524
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】王伟智
【申请人】福州大学