一种提高高速公路通行效率的方法、装置、设备及介质与流程

本发明属于交通控制，具体涉及一种提高高速公路通行效率的方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、高速开慢车会造成严重的交通危害。首先，缓慢行驶会导致交通堵塞，增加其他车辆的行车压力和不安全因素。其他车辆可能会被迫紧急刹车或改变车道，引发追尾事故或多车相撞。其次，高速公路上速度差异过大，将导致车辆之间的不稳定和不协调。快速驶过缓慢车辆的车辆可能需要频繁变道，增加了侧面碰撞和追尾事故的风险。此外，高速开慢车还会影响整体交通效率。行驶速度缓慢的车辆占用了宝贵的车道资源，降低了道路的通过能力，导致其他车辆拥堵和行驶时间延长。

2、在实际的高速公路运行中，很多时候实际交通量远大于设计通行能力，以致发生交通拥堵的情形，这就导致高速公路的通行能力严重衰减。相关研究指出，速度慢的车辆与速度快的车辆混合行驶时，速度慢的车辆会对速度快的车辆造成干扰，使快车不能按照期望的车速行驶，从而产生实际通行能力达不到设计通行能力的交通现象。目前将一辆慢车或者一个速度较慢的车队干扰连续交通流的情形定义为移动瓶颈，并且认为这种移动瓶颈是路网交通流运行评价的一种重要因素，高速公路交通流的运行状态除了与主线的车速有关，还与入口匝道车流的驶入率密切相关。因而根据实时的交通流状态，对入口匝道实施管控，是提升高速公路运行效率的一种重要手段。

技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种提高高速公路通行效率的方法、装置、设备及介质，解决移动瓶颈影响高速公路通行效率的问题。

2、为实现上述目的，按照本发明的第一方面，提供了一种提高高速公路通行效率的方法，该方法包括：

3、将高速公路拆分成多个路段，每个路段都有出入口匝道；

4、确定某一路段在某一时段下的行程时间、入口匝道排队等待时间以及移动瓶颈影响下的延误时间；

5、根据该路段在该时段下的行程时间、入口匝道排队等待时间以及移动瓶颈影响下的延误时间，确定该路段在该时段下的总行程时间；

6、获取该路段在不同时段下的总行程时间，每个时段对应着不同的快车速度、慢车速度以及入口匝道汇入调节率；

7、基于当前时段下的快车速度、慢车速度以及入口匝道汇入调节率中至少一个参数和所述至少一个参数所对应的最短总行程时间确定其它参数，进而实行交通控制。

8、进一步的，确定某一路段在某一时段下的行程时间，包括：

9、确定该路段的长度以及车道数；

10、确定该路段在该时段下每一时刻的交通密度；

11、根据该路段在该时段下每一时刻的交通密度、路段的长度以及车道数确定该路段在该时段下的行程时间。

12、进一步的，确定该路段在该时段下每一时刻的交通密度，包括：

13、根据该路段在某一时刻的车辆数量以及路段的长度确定该路段在该时刻的交通密度。

14、进一步的，确定某一路段在某一时段下的入口匝道排队等待时间，包括：

15、确定该路段在该时段下每一时刻的入口匝道排队长度；

16、根据该路段在该时段下每一时刻的入口匝道排队长度确定该路段在该时段下的入口匝道排队等待时间。

17、进一步的，确定某一路段在某一时段下的移动瓶颈影响下的延误时间，包括：

18、确定该路段在该时段下的驶出交通流量；

19、确定该路段在该时段下的车辆的到达率；

20、根据该路段在该时段下的驶出交通流量以及该路段在该时段下的车辆的到达率，确定该路段在该时段下的移动瓶颈影响下的延误时间。

21、进一步的，确定该路段在该时段下的驶出交通流量，包括：

22、确定该路段的车道数以及该路段在该时段下的交通密度以及车流速度；其中，车流速度为所有车辆的平均速度；

23、根据该路段的车道数以及该路段在该时段下的交通密度以及车流速度，确定该路段在该时段下的驶出交通流量。

24、进一步的，确定该路段在该时段下的交通密度，包括：

25、确定该路段在上一时段的驶入交通流量、该路段在上一时段的入口匝道驶入流量、该路段在上一时段的驶出交通流量以及该路段在上一时段的出口匝道驶出流量，结合时段时长、路段的长度以及车道数确定该路段在上一时段的交通密度变化量；其中，该路段在上一时段的驶入交通流量等于上一路段在上一时段的驶出交通流量；

26、确定该路段在上一时段的交通密度；

27、根据该路段在上一时段的交通密度以及该路段在上一时段的交通密度变化量，确定该路段在该时段下的交通密度。

28、按照本发明的第二方面，提供了一种用于实现上述中任意一项所述的提高高速公路通行效率的方法的提高高速公路通行效率的装置，包括：车辆、路端和云端管理平台；

29、车辆包括车载网联终端和人机交互界面；

30、路端包括路侧单元和入口匝道；

31、云端管理平台与车载网联终端以及路侧单元通信连接；其中，车载网联终端上传车辆信息，路侧单元上传该路段道路环境信息，云端管理平台基于车辆信息以及该路段道路环境信息确定该路段在不同时段下的总行程时间，并基于当前时段下的快车速度、慢车速度以及入口匝道汇入调节率中至少一个参数和所述至少一个参数所对应的最短总行程时间确定其它参数，进而将其它参数中的快车速度、慢车速度通过车载网联终端下发至人机交互界面，或将其它参数中的入口匝道汇入调节率通过路侧单元下发至入口匝道，实行交通控制。

32、按照本发明的第三方面，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述中任意一项所述的提高高速公路通行效率的方法的步骤。

33、按照本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述中任意一项所述的提高高速公路通行效率的方法的步骤。

34、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得以下有益效果：

35、本发明通过对高速公路车辆行驶过程、入口匝道和基本路段的交通流特征进行分析，并以路段为基本单元获取了路段在不同时段下的总行程时间，其中每个时段对应着不同的快车速度、慢车速度以及入口匝道汇入调节率，然后基于当前时段下的快车速度、慢车速度以及入口匝道汇入调节率中至少一个参数和所述至少一个参数所对应的最短总行程时间确定其它参数，进而得到最短总行程时间对应的其它最优控制参数，并以此控制车辆速度和/或入口匝道汇入调节率，以提高高速公路通行效率，解决移动瓶颈影响高速公路通行效率的问题以及高速公路实际通过能力远低于通行能力的问题。

技术特征：

1.一种提高高速公路通行效率的方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的提高高速公路通行效率的方法，其特征在于，确定某一路段在某一时段下的行程时间，包括：

3.根据权利要求2所述的提高高速公路通行效率的方法，其特征在于，确定该路段在该时段下每一时刻的交通密度，包括：

4.根据权利要求1所述的提高高速公路通行效率的方法，其特征在于，确定某一路段在某一时段下的入口匝道排队等待时间，包括：

5.根据权利要求1所述的提高高速公路通行效率的方法，其特征在于，确定某一路段在某一时段下的移动瓶颈影响下的延误时间，包括：

6.根据权利要求5所述的提高高速公路通行效率的方法，其特征在于，确定该路段在该时段下的驶出交通流量，包括：

7.根据权利要求6所述的提高高速公路通行效率的方法，其特征在于，确定该路段在该时段下的交通密度，包括：

8.一种用于实现权利要求1至7中任意一项所述的提高高速公路通行效率的方法的提高高速公路通行效率的装置，其特征在于，包括：车辆、路端和云端管理平台；

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任意一项所述的提高高速公路通行效率的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述的提高高速公路通行效率的方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种提高高速公路通行效率的方法、装置、设备及介质，该方法包括：将高速公路拆分成多个路段，每个路段都有出入口匝道；确定某一路段在某一时段下的行程时间、入口匝道排队等待时间以及移动瓶颈影响下的延误时间，确定该路段在该时段下的总行程时间；获取该路段在不同时段下的总行程时间，每个时段对应着不同的快车速度、慢车速度以及入口匝道汇入调节率；基于当前时段下的快车速度、慢车速度以及入口匝道汇入调节率中至少一个参数和所述至少一个参数所对应的最短总行程时间确定其它参数，进而实行交通控制。本发明提高了高速公路通行效率，解决了移动瓶颈影响高速公路通行效率的问题以及高速公路实际通过能力远低于通行能力的问题。

技术研发人员：赵奕铭,刘洛川,马立坤,佟贝宁,马泽
受保护的技术使用者：东风汽车集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/15