技术特征：
1.一种利用服务区联络通道的高速公路掉头组织系统，其特征在于，包括：车辆检测模块，设置在服务区的联络通道上，用于进行超高检测，以及采集通行车辆的通行信息，将检测或采集获得的信息上传至通行控制模块；通行控制模块，将接收到的信息上传至综合分析模块，以及接收综合分析模块回传的通行控制指令，根据所述通行控制指令控制车辆的通行情况；综合分析模块，用于接收并处理所述通行控制模块上传的信息，以及回传通行控制指令；根据时间占有率判断联络通道的交通运行状态，向信息发布模块发送信息发布指令；分析车辆利用联络通道通行的行为类型，将行为类型与车辆对应所有车辆通行记录上传至通行计费模块，以确定计费所需通行类型参数；信息发布模块，用于发布服务区联络通道的可用性信息，提示车辆是否可以利用前方服务区联络通道进行掉头；通行计费模块，用于根据接收到的信息计算车辆利用联络通道的通行费用。2.根据权利要求1所述的一种利用服务区联络通道的高速公路掉头组织系统，其特征在于，所述车辆检测模块，包括：超高检测装置，设置在联络通道停车线上游位置，用于对通过的车辆进行超高检测，所述超高检测装置附设有显示屏；路侧单元rsu，设置在超高检测装置下游位置，用于与车辆上的车载终端进行通信，检测车辆到达情况，读取车辆类型、车牌信息和车主信息；车牌识别装置：设置在所述路侧单元rsu下游位置，用于拍照、识别、记录并上传待通行车辆车牌号码，将识别获得的车牌与所述路侧单元rsu读取获得的车牌信息进行对比、确认；入口线圈检测器，设置在联络通道的进口道停车线下游位置，用于检测车辆通过停车线情况与时间占有率；出口线圈检测器：设置在联络通道的出口道处，用于检测车辆通过联络通道的情况。3.根据权利要求1所述的一种利用服务区联络通道的高速公路掉头组织系统，其特征在于，所述通行控制模块，包括：车道控制器，设置在服务区联络通道上，用于将所述通行信息整理并上传至所述综合分析模块，接收所述综合分析模块发送的通行控制指令，控制自动栏杆起落及led显示屏的工作状态；其中，联络通道两侧入口各安装一个所述车道控制器；自动栏杆，设置在停车线处，用于接收车道控制器发送的控制指令，并引导车辆等待或通行；led显示屏，设置在停车线下游位置，用于接收车道控制器发送的控制指令，提示车辆等待或通行。4.根据权利要求1所述的一种利用服务区联络通道的高速公路掉头组织系统，其特征在于，所述综合分析模块，包括：通行请求处理单元，用于处理车辆通行请求，生成并发送通行控制指令至所述通行控制模块；交通状态分析单元，用于判断所述车辆检测模块采集到的时间占有率是否高于阈值，
根据判断结果向信息发布模块发送显示内容指令；通行类型分析单元，用于判断车辆利用联络通道通行的行为类型，将所述行为类型与车辆对应的所有该车辆的通行记录上传至所述通行计费模块。5.根据权利要求4所述的一种利用服务区联络通道的高速公路掉头组织系统，其特征在于，所述通行请求处理单元的工作方式如下：车辆通行请求：当车载终端与所述车辆检测模块的路侧单元rsu发生通信时，记录为一次车辆通行请求；通行栈：为所述通行控制模块中各车道控制器对应建立一个空栈，其中，标号为k的车道控制器对应的通行栈记为stack(k)，当车辆经过联络通道另一侧的入口线圈检测器时，向stack(k)中压入所述通行信息，当车辆经过本侧的出口线圈检测器时，从stack(k)取出一条所述通行信息；当综合分析模块收到车辆通行请求时，判断对应所述通行栈是否为空；若是，则向所述通行控制模块的车道控制器发送放行指令；若否，则向所述通行控制模块的车道控制器发送等待指令，并在对应所述通行栈发生取出记录时重新执行一次判断。6.根据权利要求5所述的一种利用服务区联络通道的高速公路掉头组织系统，其特征在于，所述通行类型分析单元的工作方式如下：车辆通行记录：当所述通行信息从任意所述通行栈中取出时，记录为一次车辆通行记录；当时间占有率低于阈值时，判定联络通道交通运行状态良好，发送指令至信息发布模块，以使信息发布模块持续发布前方服务区联络通道可用性信息；当时间占有率高于阈值时，判定联络通道交通运行状态差，发送指令至信息发布模块，以使信息发布模块持续发布前方服务区联络通道不可用性信息；其中，根据时间占有率的实时变化趋势，结合历史信息与交通运行状态判别方法，确定时间占有率阈值。7.根据权利要求4所述的一种利用服务区联络通道的高速公路掉头组织系统，其特征在于，所述通行请求处理单元的工作方式如下：当车辆到达目标终点收费站时，综合分析模块统计该车对应的所述车辆的通行记录数量，结合该车辆的通行信息中的车牌号码，判定车辆利用联络通道的通行类型，将通行类型与该车辆对应的所有该车辆通行记录一并上传通行计费模块；所述通行类型包括：若所述通行信息中所含车牌号码与记录在系统的免费车辆车牌号码对应，判定为通行类型1；若截止到车辆到达目标终点收费站，共收到各车道控制器上传的该车辆对应的所述车辆通行记录2n+1条，判定为通行类型2；若截止到车辆到达目标终点收费站，共收到各车道控制器上传的该车辆对应的所述车辆通行记录2n条，判定为通行类型3；其中，n为自然数。8.根据权利要求1所述的一种利用服务区联络通道的高速公路掉头组织系统，其特征在于，所述信息发布模块，包括：可变情报板，设置于主线中位于出口匝道下游、服务区上游的位置，用于接受综合分析模块的指令，实时发布服务区联络通道可用性信息。
9.根据权利要求1所述的一种利用服务区联络通道的高速公路掉头组织系统，其特征在于，所述通行计费模块的工作方式如下：对于etc缴费车辆或者人工缴费车辆，在通过服务区联络通道时均不实时扣费，车辆在联络通道通行的费用在车辆达到目标收费站后，由通行计费模块根据通行类型参数与车辆通行记录统一计算。10.根据权利要求9所述的一种利用服务区联络通道的高速公路掉头组织系统，其特征在于，计费公式如下：其中，c
it
为车辆类型为t的车辆i的联络通道通行费用；β
i
为车辆i对应的通行类型参数；α
ij
为车辆i第j条所述车辆通行记录对应的相对位置参数，与车道控制器编号有关；r
t
为车辆类型t对应的费率；l
ij
为车辆i第j条所述车辆通行记录对应的主线计费段的长度，与车道控制器编号有关；n为自然数集。
技术总结
本申请公开了一种利用服务区联络通道的高速公路掉头组织系统，包括车辆检测模块、通行控制模块、综合分析模块、信息发布模块、通行计费模块。车辆检测与通行控制模块用于联络通道现场的信息采集与车辆控制；综合分析模块用于通行请求处理、交通状态分析、通行类型分析；信息发布模块用于发布服务区联络通道的可用性信息；通行计费模块用于车辆的计费管理。本申请能够有效缓解高速公路掉头难、服务区堵的状况，同时有效解决开放联络通道后产生的通行秩序、安全与计费问题。本申请可广泛应用于高速公路交通运行组织与管理领域。速公路交通运行组织与管理领域。速公路交通运行组织与管理领域。
技术研发人员：谭尧天 赵胜 温惠英
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2022.05.26
技术公布日：2022/8/30