CN105185136A - 引导客货分离式高速公路误驶车辆的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种引导客货分离式高速公路误驶车辆的方法和系统，通过判断高速公路上是否有误驶车辆；若有误驶车辆，则引导误驶车辆驶入匝道，并检测匝道出口预设范围内的最外侧正确车道上是否有行驶车辆；若有行驶车辆，则引导误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，同时，引导行驶车辆换道，行驶车辆完成换道后引导误驶车辆通过匝道出口驶入正确车道；若没有行驶车辆，则引导误驶车辆通过匝道出口驶入正确车道。该方法和系统，适用于引导误驶车辆通过专用立交回到正确车道，通过引导误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，同时，引导行驶车辆换道，保证了误驶车辆通过专用立交安全回到正确专用车道且不影响车道中其他正常行驶的车辆。

Description

引导客货分离式高速公路误驶车辆的方法和系统

技术领域

本发明涉及高速公路交通管理领域，具体地说涉及一种引导客货分离式高速公路误驶车辆的方法和系统。

背景技术

高速公路按其组织形式可以分为：客货混行式高速公路和客货分离式高速公路。传统的客货混行式高速公路由于客车与货车速度离散大，以及客车和货车本身性能的差异导致了一系列的交通安全与通行效率问题。客货分离式高速公路采用分离式断面形式，实现客车与货车在单独的车道上运行，这可以很大程度提高道路通行能力，同时也减少了因速度离散度大、变换车道频繁等引起的交通事故，保障了车辆行驶安全。

由于客货分离式高速公路运行的过程中，驾驶员总会以一定的概率进错车道，误驶车辆总会存在。误驶车辆的存在会对本车道其他车辆造成巨大影响，同时，破坏客车(货车)专用车道稳定的交通状态，从而影响道路通行能力且诱发交通安全问题。因此，引导客货分离式高速公路中的误驶车辆安全驶回正确的专用车道及其重要。

现有技术中，很大一部分客货分离式高速公路通过专用立交(专门用于容错的立交)引导误驶车辆离开误驶入的专用车道，并回到正确的专用车道。在引导的过程中，误驶车辆需要驶离错误的专用车道，进入匝道，再驶入正确的专用车道。由于这三条车道的速度不同，如何引导误驶车辆安全驶回正确的专用车道且不影响车道中其他正常行驶的车辆至关重要，而现有技术中鲜有这方面的研究。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于目前没有适用于引导误驶车辆通过专用立交安全回到正确专用车道的方法，为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种引导客货分离式高速公路误驶车辆的方法，包括如下步骤：

判断高速公路上是否有误驶车辆；

若有误驶车辆，则引导所述误驶车辆驶入匝道，并检测匝道出口预设范围内的最外侧正确车道上是否有行驶车辆；

若有行驶车辆，则引导所述误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，同时，引导所述行驶车辆换道，所述行驶车辆完成换道后引导所述误驶车辆通过匝道出口驶入正确车道；

若没有行驶车辆，则引导所述误驶车辆通过匝道出口驶入正确车道。

优选地，若有误驶车辆，则引导所述误驶车辆驶入匝道，并检测匝道出口预设范围内的最外侧正确车道上是否有行驶车辆的步骤中，通过以下方法引导所述误驶车辆驶入匝道：

在匝道入口上游方向，距离所述匝道入口L₁处设置第一引导牌引导所述误驶车辆变换车道以便于驶入匝道；

$L_1\≥\frac{{V_2}^2-{V_1}^2}{2b};$ 其中，

V₁：所述误驶车辆在错误车道上正常行驶的速度；

V₂：所述误驶车辆在匝道上正常行驶的速度；

b：所述误驶车辆的最大减速度。

优选地，若有行驶车辆，则引导所述误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，同时，引导所述行驶车辆换道的步骤中，通过以下方法引导所述误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待：

在第一预设位置设置第二引导牌引导所述误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，所述第一预设位置与所述匝道出口的距离为S₁；

$S_1\≥\frac{{V_3}^2}{2a},$ 其中，

V₃：所述误驶车辆在正确车道上正常行驶的速度；

a：所述误驶车辆的最大加速度。

优选地，若有行驶车辆，则引导所述误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，同时，引导所述行驶车辆换道，所述行驶车辆完成换道后引导所述误驶车辆通过匝道出口驶入正确车道的步骤中，通过以下方法引导所述行驶车辆换道：

在匝道上游第二预设位置设置第三引导牌引导所述行驶车辆换道，所述第二预设位置与所述匝道出口的距离为L₂，L₂满足L₂≥2S₁。

优选地，若有误驶车辆，则引导所述误驶车辆驶入匝道，并检测匝道出口预设范围内的最外侧正确车道上是否有行驶车辆的步骤中：

所述预设范围的上游边界与匝道出口距离为L₂ ^/，其中，L₂ ^/＝2S₁；

所述预设范围的下游边界与匝道出口距离为L₃，其中，L₃为安全跟车距离。

一种引导客货分离式高速公路误驶车辆的系统，包括：

判断误驶车辆模块，用于判断高速公路上是否有误驶车辆；

引导检测模块，用于若有误驶车辆，则引导所述误驶车辆驶入匝道，并检测匝道出口预设范围内的最外侧正确车道上是否有行驶车辆；

引导停车后驶出模块，用于若有行驶车辆，则引导所述误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，同时，引导所述行驶车辆换道，所述行驶车辆完成换道后引导所述误驶车辆通过匝道出口驶入正确车道；

引导驶出模块，用于若没有行驶车辆，则引导所述误驶车辆通过匝道出口驶入正确车道。

优选地，引导检测模块进一步包括：

引导驶入匝道子模块，用于在匝道入口上游方向，距离所述匝道入口L₁处设置第一引导牌引导所述误驶车辆变换车道以便于驶入匝道；

$L_1\≥\frac{{V_2}^2-{V_1}^2}{2b};$ 其中，

V₁：所述误驶车辆在错误车道上正常行驶的速度；

V₂：所述误驶车辆在匝道上正常行驶的速度；

b：所述误驶车辆的最大减速度。

优选地，引导停车后驶出模块进一步包括：

停车子模块，用于在第一预设位置设置第二引导牌引导所述误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，所述第一预设位置与所述匝道出口的距离为S₁；

$S_1\≥\frac{{V_3}^2}{2a},$ 其中，

V₃：所述误驶车辆在正确车道上正常行驶的速度；

a：所述误驶车辆的最大加速度。

优选地，引导停车后驶出模块进一步包括：

停车后驶出子模块，用于在匝道上游第二预设位置设置第三引导牌引导所述行驶车辆换道，所述第二预设位置与所述匝道出口的距离为L₂，L₂满足L₂≥2S₁。

优选地，引导检测模块中的所述预设范围为：

所述预设范围的上游边界与匝道出口距离为L₂ ^/，其中，L₂ ^/＝2S₁；

所述预设范围的下游边界与匝道出口距离为L₃，其中，L₃为安全跟车距离。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明提供一种引导客货分离式高速公路误驶车辆的方法和系统，通过判断高速公路上是否有误驶车辆；若有误驶车辆，则引导误驶车辆驶入匝道，并检测匝道出口预设范围内的最外侧正确车道上是否有行驶车辆；若有行驶车辆，则引导误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，同时，引导行驶车辆换道，行驶车辆完成换道后引导误驶车辆通过匝道出口驶入正确车道；若没有行驶车辆，则引导误驶车辆通过匝道出口驶入正确车道。本发明提供的引导客货分离式高速公路误驶车辆的方法和系统，适用于引导误驶车辆通过专用立交回到正确车道，其中，通过引导误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，同时，引导行驶车辆换道，保证了误驶车辆通过专用立交安全回到正确专用车道且不影响车道中其他正常行驶的车辆，极大的保障了客货分离式高速公路的交通运营安全。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明一个实施例的一种引导客货分离式高速公路误驶车辆的方法的流程图；

图2是利用实施例1提供的引导客货分离式高速公路误驶车辆的方法引导误驶货车的示意图；

图3是本发明一个实施例的一种引导客货分离式高速公路误驶车辆的系统的结构框图；

图中附图标记表示为：1-判断误驶车辆模块，2-引导检测模块，3-引导停车后驶出模块，4-引导驶出模块。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种引导客货分离式高速公路误驶车辆的方法，包括如下步骤：

S1:判断高速公路上是否有误驶车辆。实际使用中，可以通过视频检测器或者摄像机检测是否存在误驶车辆。

S2:若有误驶车辆，则引导误驶车辆驶入匝道(专用立交的匝道)，并检测匝道出口预设范围内的最外侧正确车道上是否有行驶车辆。

该步骤中，引导误驶车辆驶入匝道，可以通过如下方式进行引导：

在匝道入口上游方向，距离匝道入口L₁处设置第一引导牌引导误驶车辆变换车道以便于驶入匝道。

由于误驶车辆在错误车道上正常行驶的速度V₁与误驶车辆在匝道上正常行驶速度V₂不同，而误驶车辆的最大减速度b由车辆本身的性能所决定，所以第一引导牌距离匝道入口的距离L₁必须能满足：误驶车辆以最大减速度b由错误车道正常行驶的速度V₁减速至匝道上正常行驶速度V₂，即：

$L_1\≥\frac{{V_2}^2-{V_1}^2}{2b}.$

S3:若有行驶车辆，则引导误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，同时，引导行驶车辆换道，行驶车辆完成换道后引导误驶车辆通过匝道出口驶入正确车道。

该步骤中，引导误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，可以通过如下方式进行引导：

S31：在距离匝道出口距离S₁的第一预设位置设置第二引导牌，引导误驶车辆停车等待，即在第一预设位置设置匝道停车线。行驶车辆完成换道后通过改变第二引导牌的显示，如：显示可以驶出，引导误驶车辆通过匝道出口驶入正确车道。

误驶车辆进入匝道后，以最大减速度b减速并停止于匝道停车线处。由于误驶车辆在正确车道上正常行驶的速度为V₃，而误驶车辆的最大加速度a由车辆本身的性能所决定，所以第二引导牌距离匝道出口的距离S₁必须满足：误驶车辆能够由匝道停车线处以最大加速度a加速至正确车道上正常行驶的速度V₃，即：

$S_1\≥\frac{{V_3}^2}{2a}.$

该步骤中，引导行驶车辆换道，可以通过如下方式进行引导：

S32：在匝道上游第二预设位置设置第三引导牌，引导行驶车辆换道。为了避免匝道出口处驶出的误驶车辆影响正确车道内正常行驶的行驶车辆，第二预设位置与匝道出口的距离为L₂，L₂应满足L₂≥2S₁。

步骤S2中提及的检测匝道出口预设范围内的最外侧正确车道上是否有行驶车辆，其预设范围的上游边界与匝道出口距离为L₂ ^/，其中，L₂ ^/＝2S₁；预设范围的下游边界与匝道出口距离为L₃，其中，L₃为安全跟车距离。

由于预设范围的上游边界与匝道出口距离L₂ ^/应满足匝道出口上游车辆由正常行驶速度V₃运行到匝道出口处的时间等于误驶车辆由匝道停车线处以最大加速度a加速至匝道出口的时间，所以L₂ ^/＝2S₁。

S4:若没有行驶车辆，则引导误驶车辆通过匝道出口驶入正确车道。

本实施例中提及的引导牌都可以为电子信息引导牌，根据需要设置显示的内容，该电子信息引导牌可以悬挂于路侧龙门架上方，可以保证驾驶员及时获取引导信息。同时，本实施例中提及的误驶车辆在错误车道上正常行驶的速度V₁、误驶车辆在匝道上正常行驶的速度V₂、误驶车辆在正确车道上正常行驶的速度V₃以及安全跟车距离L₃均属于高速公路的运营参数，可以从高速公路管理部门获得；误驶车辆的最大加速度a和误驶车辆的最大减速度b均属于车辆的自身参数，可以从汽车生产厂商处获得。由此可见，本实施例所应用到的数据均可以简单、方便且准确的采集到，有效降低了本实施例实施的难度且提高了准确性。

图2示出了采用本实施例提供的引导客货分离式高速公路误驶车辆的方法引导误驶车辆的示意图。图2中的误驶车辆为误驶货车，其对误驶客车的引导方法和误驶货车是一样的。图2的具体流程为：

S1:在图2左侧客车车道上检测到误驶货车，该误驶货车在客车车道上正常行驶的速度V₁；

S2:在匝道入口上游方向，距离匝道入口L₁处设置第一引导牌引导误驶货车变换车道以便于驶入匝道，误驶货车在匝道上正常行驶速度V₂；则L₁可以选取为： $L_1=\frac{{V_2}^2-{V_1}^2}{2b};$

同时，检测到匝道出口预设范围内的最外侧货车车道上有货车车辆，该预设范围上游边界与匝道出口距离为L₂ ^/，其中， ${L_2}^{/}=\frac{{V_3}^2}{a};$ 预设范围的下游边界与匝道出口距离为安全跟车距离L₃，V₃：误驶货车在货车车道上正常行驶的速度。

S3:在距离匝道出口距离S₁的第一预设位置设置第二引导牌，引导误驶货车停车等待，其中， $S_1=\frac{{V_3}^2}{2a};$

同时，在匝道上游第二预设位置设置第三引导牌，引导货车车辆(行驶车辆)换道，第二预设位置与匝道出口的距离为L₂，L₂＝2S₁，则在图2示出的本实施方式中L₂＝L₂ ^/。

待检测到匝道出口预设范围内的最外侧货车车道上没有货车车辆时，即：行驶车辆完成换道后，则引导误驶货车通过匝道出口驶入货车车道。

本实施例提供的引导客货分离式高速公路误驶车辆的方法，适用于引导误驶车辆通过专用立交回到正确车道，其中，通过引导误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，同时，引导行驶车辆换道，保证了误驶车辆通过专用立交安全回到正确专用车道且不影响车道中其他正常行驶的车辆，极大的保障了客货分离式高速公路的交通运营安全。

实施例2

如图3所示，本实施例提供一种引导客货分离式高速公路误驶车辆的系统，包括：

判断误驶车辆模块1，用于判断高速公路上是否有误驶车辆；

引导检测模块2，用于若有误驶车辆，则引导误驶车辆驶入匝道，并检测匝道出口预设范围内的最外侧正确车道上是否有行驶车辆。

引导检测模块2可以进一步包括：

引导驶入匝道子模块，用于在匝道入口上游方向，距离匝道入口L₁处设置第一引导牌引导误驶车辆变换车道以便于驶入匝道；

$L_1\≥\frac{{V_2}^2-{V_1}^2}{2b};$ 其中，

V₁：误驶车辆在错误车道上正常行驶的速度；

V₂：误驶车辆在匝道上正常行驶的速度；

b：误驶车辆的最大减速度。

引导停车后驶出模块3，用于若有行驶车辆，则引导误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，同时，引导行驶车辆换道，行驶车辆完成换道后引导误驶车辆通过匝道出口驶入正确车道；

引导停车后驶出模块3可以进一步包括：

停车子模块，用于在第一预设位置设置第二引导牌引导误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，第一预设位置与匝道出口的距离为S₁；

$S_1\≥\frac{{V_3}^2}{2a},$ 其中，

V₃：误驶车辆在正确车道上正常行驶的速度；

a：误驶车辆的最大加速度。

停车后驶出子模块，用于在匝道上游第二预设位置设置第三引导牌引导行驶车辆换道，第二预设位置与匝道出口的距离为L₂，L₂满足L₂≥2S₁。

引导驶出模块4，用于若没有行驶车辆，则引导误驶车辆通过匝道出口驶入正确车道。

在上述方案的基础上，引导检测模块2中的预设范围为：预设范围的上游边界与匝道出口距离为L₂ ^/，其中，L₂ ^/＝2S₁；预设范围的下游边界与匝道出口距离为L₃，其中，L₃为安全跟车距离。

本实施例提供的引导客货分离式高速公路误驶车辆的系统，适用于引导误驶车辆通过专用立交回到正确车道，其中，通过引导误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，同时，引导行驶车辆换道，保证了误驶车辆通过专用立交安全回到正确专用车道且不影响车道中其他正常行驶的车辆，极大的保障了客货分离式高速公路的交通运营安全。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种引导客货分离式高速公路误驶车辆的方法，其特征在于，包括如下步骤：

判断高速公路上是否有误驶车辆；

若有误驶车辆，则引导所述误驶车辆驶入匝道，并检测匝道出口预设范围内的最外侧正确车道上是否有行驶车辆；

若有行驶车辆，则引导所述误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，同时，引导所述行驶车辆换道，所述行驶车辆完成换道后引导所述误驶车辆通过匝道出口驶入正确车道；

若没有行驶车辆，则引导所述误驶车辆通过匝道出口驶入正确车道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若有误驶车辆，则引导所述误驶车辆驶入匝道，并检测匝道出口预设范围内的最外侧正确车道上是否有行驶车辆的步骤中，通过以下方法引导所述误驶车辆驶入匝道：

在匝道入口上游方向，距离所述匝道入口L₁处设置第一引导牌引导所述误驶车辆变换车道以便于驶入匝道；

$L_1\≥\frac{{V_2}^2-{V_1}^2}{2b};$ 其中，

V₁：所述误驶车辆在错误车道上正常行驶的速度；

V₂：所述误驶车辆在匝道上正常行驶的速度；

b：所述误驶车辆的最大减速度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，若有行驶车辆，则引导所述误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，同时，引导所述行驶车辆换道的步骤中，通过以下方法引导所述误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待：

在第一预设位置设置第二引导牌引导所述误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，所述第一预设位置与所述匝道出口的距离为S₁；

$S_1\≥\frac{{V_3}^2}{2a},$ 其中，

V₃：所述误驶车辆在正确车道上正常行驶的速度；

a：所述误驶车辆的最大加速度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若有行驶车辆，则引导所述误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，同时，引导所述行驶车辆换道，所述行驶车辆完成换道后引导所述误驶车辆通过匝道出口驶入正确车道的步骤中，通过以下方法引导所述行驶车辆换道：

在匝道上游第二预设位置设置第三引导牌引导所述行驶车辆换道，所述第二预设位置与所述匝道出口的距离为L₂，L₂满足L₂≥2S₁。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，若有误驶车辆，则引导所述误驶车辆驶入匝道，并检测匝道出口预设范围内的最外侧正确车道上是否有行驶车辆的步骤中：

所述预设范围的上游边界与匝道出口距离为L₂ ^/，其中，L₂ ^/＝2S₁；

所述预设范围的下游边界与匝道出口距离为L₃，其中，L₃为安全跟车距离。

6.一种引导客货分离式高速公路误驶车辆的系统，其特征在于，包括：

判断误驶车辆模块(1)，用于判断高速公路上是否有误驶车辆；

引导检测模块(2)，用于若有误驶车辆，则引导所述误驶车辆驶入匝道，并检测匝道出口预设范围内的最外侧正确车道上是否有行驶车辆；

引导停车后驶出模块(3)，用于若有行驶车辆，则引导所述误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，同时，引导所述行驶车辆换道，所述行驶车辆完成换道后引导所述误驶车辆通过匝道出口驶入正确车道；

引导驶出模块(4)，用于若没有行驶车辆，则引导所述误驶车辆通过匝道出口驶入正确车道。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，引导检测模块(2)进一步包括：

引导驶入匝道子模块，用于在匝道入口上游方向，距离所述匝道入口L₁处设置第一引导牌引导所述误驶车辆变换车道以便于驶入匝道；

$L_1\≥\frac{{V_2}^2-{V_1}^2}{2b};$ 其中，

V₁：所述误驶车辆在错误车道上正常行驶的速度；

V₂：所述误驶车辆在匝道上正常行驶的速度；

b：所述误驶车辆的最大减速度。

8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，引导停车后驶出模块(3)进一步包括：

停车子模块，用于在第一预设位置设置第二引导牌引导所述误驶车辆在匝道内第一预设位置停车等待，所述第一预设位置与所述匝道出口的距离为S₁；

$S_1\≥\frac{{V_3}^2}{2a},$ 其中，

V₃：所述误驶车辆在正确车道上正常行驶的速度；

a：所述误驶车辆的最大加速度。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，引导停车后驶出模块(3)进一步包括：

停车后驶出子模块，用于在匝道上游第二预设位置设置第三引导牌引导所述行驶车辆换道，所述第二预设位置与所述匝道出口的距离为L₂，L₂满足L₂≥2S₁。

10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，引导检测模块(2)中的所述预设范围为：

所述预设范围的上游边界与匝道出口距离为L₂ ^/，其中，L₂ ^/＝2S₁；

所述预设范围的下游边界与匝道出口距离为L₃，其中，L₃为安全跟车距离。