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行業(yè)新聞

《公路交通科技》文章:面向智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境的三級交通誘導(dǎo)控制系統(tǒng)

來源: 時間:2021-02-19 15:39:03 瀏覽次數(shù):

中文核心期刊《公路交通科技》(應(yīng)用技術(shù)版)于2020第07期發(fā)表江蘇省生產(chǎn)力促進(jìn)中心
、東南大學(xué)交通學(xué)院
、江蘇科創(chuàng)車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院有限公司共同研究的論文《面向智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境的三級交通誘導(dǎo)控制系統(tǒng)》。

中文核心期刊《公路交通科技》(應(yīng)用技術(shù)版)于2020第07期發(fā)表江蘇省生產(chǎn)力促進(jìn)中心、東南大學(xué)交通學(xué)院、江蘇科創(chuàng)車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院有限公司共同研究的論文《面向智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境的三級交通誘導(dǎo)控制系統(tǒng)》

據(jù)了解,該論文研究內(nèi)容已經(jīng)取得相應(yīng)發(fā)明專利證書下圖1:

圖1 發(fā)明專利《一種道路交通網(wǎng)絡(luò)中的車輛三級誘導(dǎo)控制方法及系統(tǒng)》

論文摘要部分介紹:智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的重要分支

,依賴于信息化和工業(yè)化的深度融合
,對道路交通行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。借助智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)
,交通決策者可以獲得高精度
、低延遲的交通運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)即時
、智能的交通誘導(dǎo)控制
。在此背景下,本文提出了一種面向智能網(wǎng)聯(lián)的三級交通誘導(dǎo)控制系統(tǒng)
。該系統(tǒng)以智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)為基礎(chǔ)搭建誘導(dǎo)與控制系統(tǒng)
,通過對流量分布信息動態(tài)標(biāo)志牌、可變車道動態(tài)顯示標(biāo)志牌以及適應(yīng)可變車道的交通信號機(jī)進(jìn)行協(xié)同控制
,實(shí)現(xiàn)動態(tài)智能的交通誘導(dǎo)控制方法。

交通誘導(dǎo)技術(shù)作為智能交通的重要組成部分

,旨在根據(jù)當(dāng)前路網(wǎng)的交通流量狀況等信息對路網(wǎng)中運(yùn)行的車輛的出行路徑進(jìn)行優(yōu)化
,為路網(wǎng)中的車輛提供最佳的行駛路線,從而均衡道路上的交通量
,縮短車輛的行駛時間或距離
。日本、美國
、歐洲從1970年左右開始對相關(guān)智能交通技術(shù)進(jìn)行研究
,積累了豐富的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。我國相比于國外起步較晚
,但隨著近年來的發(fā)展
,交通誘導(dǎo)技術(shù)相關(guān)研究成果如論文、專利及產(chǎn)品的數(shù)量穩(wěn)步上升
。傳統(tǒng)的交通誘導(dǎo)方法多依賴于安裝于道路上的檢測器實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集
,但受到檢測器技術(shù)本身的限制,數(shù)據(jù)的采集存在局限性
,如車輛間的相互遮擋
,天氣對光學(xué)傳感器的影響,數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和全面性還有所欠缺
。為了順應(yīng)當(dāng)前智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)高速發(fā)展的潮流
,提高交通誘導(dǎo)控制的智能化程度,實(shí)現(xiàn)其與智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境的無縫對接,該論文提出了一種面向智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境的三級交通誘導(dǎo)方法

論文的研究以V2I通信技術(shù)為基礎(chǔ)

,構(gòu)建三級交通誘導(dǎo)控制結(jié)構(gòu)。在V2I技術(shù)所主導(dǎo)的通信模式中
,車輛與路邊單元(road side unit
,RSU)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,如誘導(dǎo)標(biāo)志牌
,交通信號燈等
。基于這種模式
,交通控制中心對路段的相關(guān)信息
,如流量、道路狀況和事故信息進(jìn)行收集
,并做出相應(yīng)的調(diào)整

以V2I技術(shù)為通信手段所搭建的三級交通誘導(dǎo)控制結(jié)構(gòu)如下圖2所示。圖中黑色箭頭代表數(shù)據(jù)的交換

圖2 三級交通誘導(dǎo)控制結(jié)構(gòu)示意圖

該交通誘導(dǎo)控制結(jié)構(gòu)包含三個部分

,按照車輛的接觸順序先后,分別是路段通行狀況標(biāo)志
,可變車道功能標(biāo)志和交通信號燈
。車輛可與三者分別進(jìn)行通信,進(jìn)而上傳有關(guān)自身運(yùn)行狀態(tài)的信息
。該三者分別對應(yīng)交通誘導(dǎo)控制系統(tǒng)中的路段通行狀況提示誘導(dǎo)
,可變導(dǎo)向車道控制以及交通信號配時控制。

以下分別對三種控制的機(jī)理進(jìn)行詳述

1.路段通行狀況提示誘導(dǎo)

路段通行狀況提示誘導(dǎo)基于路段通行狀況標(biāo)志牌實(shí)現(xiàn)

,后者作為車輛最先接觸的一級交通誘導(dǎo)控制結(jié)構(gòu)
,其作用在于,通過為車輛提供前方交叉口所聯(lián)結(jié)的路段的運(yùn)行狀況信息
,促使駕駛員做出更加合理的選擇
。路段通行狀況標(biāo)志牌的具體構(gòu)造如下圖3所示。

圖3 示范應(yīng)用中的路段通行狀況標(biāo)志牌

路段通行狀況標(biāo)志牌接收行駛來自當(dāng)前交叉口所聯(lián)結(jié)路段上的車輛的數(shù)據(jù)

,處理
、分析并顯示當(dāng)前路段車輛所可能駛向路段的運(yùn)行狀態(tài)信息,并用不同的顏色進(jìn)行標(biāo)識
,綠色
、黃色和紅色分別對應(yīng)通暢、繁忙和擁堵三種狀態(tài)
。三個箭頭則分別對應(yīng)三處不同的路段
,分別是車輛直行
、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)通過交叉口后的路段。位于箭頭尖端的文字對應(yīng)各自路段的名字
,位于中下部的文字則注明了當(dāng)前路段的名字

2.可變導(dǎo)向車道控制

進(jìn)行可變導(dǎo)向車道控制,是為了改善交叉口進(jìn)口道的不均衡性來提高交叉口的整體通行效率[5]

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?勺儗?dǎo)向車道功能標(biāo)志的設(shè)置示意圖如下圖4所示。

圖4 可變導(dǎo)向車道功能標(biāo)志設(shè)置示意圖

3.交通信號配時控制

為了保證可變導(dǎo)向車道控制的可靠性

,車道功能的切換應(yīng)該與交通信號配時優(yōu)化同步進(jìn)行
。本文所提出的交通信號配時控制主要包含兩個部分,分別是車道功能切換后的放行方案選取與信號配時方案優(yōu)化

通過詳盡的數(shù)據(jù)運(yùn)算模型及仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

,研究認(rèn)為:作為智能交通系統(tǒng)的一部分,交通誘導(dǎo)控制融合了傳感器技術(shù)
、通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
,可以即時獲得交通系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)信息,大幅度地提高交通流誘導(dǎo)信息水平
,更好地配置道路的時間與空間資源
。本文所提出的面向智能網(wǎng)聯(lián)的三級交通誘導(dǎo)控制系統(tǒng),以多級結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)
,通過向駕駛員發(fā)布路段運(yùn)行信息
,收集交通流數(shù)據(jù),進(jìn)行可變車道功能切換與信號配時優(yōu)化
,實(shí)現(xiàn)了智能化、精細(xì)化和自動化的交通誘導(dǎo)控制
,可以顯著地提升交通資源的利用率
,提高交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

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