CN110782669A - 一种交通管理方法及交通管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种交通管理方法。所述交通管理方法包括：获取监测区域的路况信息；分析所述监测区域的路况信息以生成收费站管理策略；基于所述收费站管理策略管理所述收费站入口车流量。本发明还公开了一种交通管理系统。所述交通管理方法基于对路况信息的监测，判断出拥堵情况，并针对性的生成收费站管理策略，从而管理收费站入口车流量，可以有效防止拥堵。

Description

一种交通管理方法及交通管理系统
技术领域
本发明属于交通领域，尤其涉及一种交通管理方法及交通管理系统。
背景技术
目前我国的汽车保有量已经超过3亿辆，如此庞大的汽车数量使得交通拥堵成为常态。城市的上下班高峰期间交通就十分拥堵，而节假日的高速路更是成为中国交通拥堵的难题。为了缓解交通拥堵问题，我国从各个方面进行了改进，包括增加更为有效的交通出行工具，如高铁、地铁等。但是，针对交通流的管理没有很好的解决方案，依然需要改进。
发明内容
本发明提供一种交通管理方法。所述交通管理方法包括：获取监测区域的路况信息；分析所述监测区域的路况信息以生成收费站管理策略；基于所述收费站管理策略管理所述收费站入口车流量。
本发明另一方面提供一种交通管理系统。所述交通管理系统包括数据采集设备、智能路侧设备、收费站管理设备、及车载数据收集设备。所述数据采集设备对道路的上游监测区与下游监测区的交通状况进行监控，生成路况信息。所述车载数据收集设备设置在车辆上，用于收集通行车辆参数。所述智能路侧设备接收来自所述数据采集设备的所述路况信息以及来自所述车载数据收集设备的所述通行车辆参数，并以预设规则对所述路况信息进行分析，从而生成收费站管理策略。所述收费站管理设备接收来自所述智能路侧设备的所述收费站管理策略，并对收费站入口车流量进行管理。
本发明提供的交通管理方法，基于对路况信息的监测，判断出拥堵情况，并针对性的生成收费站管理策略，从而管理收费站入口车流量。因此，本发明的交通管理方法可以基于交通波理论进行决策，减少车辆进入，可以有效防止拥堵。
附图说明
图1为本发明实施例提供的交通管理系统的示意图。
图2为本发明实施例提供的交通管理方法的流程图。
图3为本发明所述交通管理方法的交通流余量管理步骤的流程图。
图4为本发明所述交通管理系统的智能路侧设备的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1所示为本发明实施例提供的交通管理系统100的示意图。交通管理系统100用于对道路交通状况进行监控，通过对监测区域的路况信息的分析来判断交通拥堵状况，从而管理收费站的入口车流量，进而管理道路的交通流，以防止进一步拥堵的发生。交通管理系统100用于对道路监测区域的路况进行监控，监测区域包括位于监测点两侧的上游监测区与下游监测区。交通管理系统100包括数据采集设备110、智能路侧设备120、收费站管理设备130、及车载数据收集设备140。其中，数据采集设备110用于对道路的上游监测区与下游监测区的交通状况进行监控，判断交通拥堵状况。数据采集设备110通过摄像或微波方式监测路况信息，包括上游监测区内车辆数量与平均车速、下游监测区内车辆数量与平均车速。车载数据收集设备140设置在车辆上，用于收集通行车辆参数，如车速，并通过与智能路侧设备120之间的通信网络将通行车辆参数发送给智能路侧设备120。智能路侧设备120接收来自数据采集设备110的路况信息以及来自车载数据收集设备140的通行车辆参数，基于通行车辆参数对路况信息进行修正，并以预设规则对所述路况信息进行分析，从而生成收费站管理策略。收费站管理设备130接收来自智能路侧设备120的收费站管理策略，并对所述收费站入口车流量进行管理。
图2所示为本发明实施例提供的交通管理方法200的流程图。所述交通管理方法包括以下步骤202-214。
步骤202，获取监测点上游路况信息。参考图1，道路上游和下游以数据采集设备110所在位置为分界线。道路上游具有一上游监测区XU，路段长LXU。道路下游有一下游监测区XD，路段长LXD。所述获取的上游路况信息包括车速V以及车流密度K。车流密度K一般通过监测区的面积与车辆数量分析得出。速度与密度的关系为：
Figure BDA0002256127190000031
其中，Vf为自由流速度，Kj为最大车流密度。
而基于此公式可以得出上游XU的临界车流密度Ko与最大车流量qmax为：
Figure BDA0002256127190000032
步骤204，获取通行车辆参数，并对上游路况信息进行修正。通过接收上游检测区内的车载数据收集设备140提供的实际车速，并基于该实际车速对上游路况信息中的车速V进行修正，如果上游路路况信息中的车速V与该实际车速差别较大，则以该实际车速替换为上游路况信息的车速V。
步骤206，判断上游是否拥堵。如果上游的车流密度KXU大于下游的车流密度KXD且大于临界车流密度Ko，表示为交通需求量大于交通容量，则确认为上游发生拥堵。如果上游的车流密度KXU不满足以上条件，则确认上游不拥堵。其中对于实际车流密度Km的计算方式为：
Figure BDA0002256127190000041
Figure BDA0002256127190000042
qm＝vm·Km
其中，下标m代表路段m，包括上游路段及下游路段；Sm为路段m的车辆集合，|Sm|为路段m的车辆数。
步骤208，如果上游拥堵，则生成收费站流量限制策略，并基于流量限制策略生成收费站管理策略。收费站流量限制策略采取车辆单次等待时间△t,以及车辆等待次数n来限制车辆的等待时间t，同时考虑等待时间是否高过车辆等待忍受阈值T，如果超过，则放行一次。其中，车辆单次等待时间△t为：
Figure BDA0002256127190000043
步骤210，如果上游不拥堵，则生成收费站交通流余量管理策略，并基于交通流余量管理策略生成收费站管理策略。收费站交通流余量管理策略采取给到收费站的交通流余量qm与收费站开放通道数量i来确定车辆服务时间ts＝i/qm。
步骤212，基于收费站管理策略管理收费站入口车流量。收费站管理设备130接收所述收费站管理策略，执行相应的指令，对所述收费站入口车流量进行管理。
步骤214，判断是否继续监测路况。如果确认继续监测路况，则流程返回步骤202。
图3为本发明所述交通管理方法200的交通流余量管理步骤210的流程图。交通流余量管理步骤210进一步包括以下步骤302-314。
步骤302，获取监测点下游路况信息。道路下游有一下游监测区XD，路段长LXD。所述获取的下游路况信息包括车速V以及车流密度K。车流密度K一般通过监测区的面积与车辆数量分析得出。
步骤304，获取通行车辆参数，并对下游路况信息进行修正。通过接收下游检测区内的某一车载数据收集设备提供的实际车速，并基于该实际车速对下游路况信息中的车速V进行修正，如果下游路路况信息中的车速V与该实际车速差别较大，则以该实际车速替换为下游路况信息的车速V。
步骤306，判断下游是否拥堵。如果下游的车流密度KXD大于上游的车流密度KXU且大于临界车流密度Ko，则确认为下游发生拥堵。如果下游的车流密度KXD不满足以上条件，则确认为下游不拥堵。
步骤308，如果下游拥堵，则生成第一交通流余量管理策略，并基于第一交通流余量管理策略生成收费站管理策略。所述第一交通流余量管理策略为：如果下游发生拥堵，需要基于以下的下游拥堵交通流公式限制收费站入口车流，从而以交通波理论，防止拥堵情形继续向上游蔓延。
Figure BDA0002256127190000051
其中n为预计开放入口进入车辆数，n>＝0，因此提供给收费站的交通流余量qr为：
Figure BDA0002256127190000061
若收费站开放i个通道，则平均每辆车服务时间为ts＝i/qr。
步骤310，如果下游不拥堵，则生成第二交通流余量管理策略，并基于第二交通流余量管理策略生成收费站管理策略。所述第二交通流余量管理策略为：如果下游不发生拥堵，可以基于以下的常态交通流公式限制收费站入口车流，从而预防发生拥堵情形。
Figure BDA0002256127190000062
其中n为预计开放入口进入车辆数，n>＝0，因此提供给收费站的交通流余量qr为：
Figure BDA0002256127190000063
若收费站开放i个通道，则平均每辆车服务时间为ts＝i/qr。
本发明实施例提供的交通管理方法200，基于对路况信息的监测，判断出拥堵情况，并针对性的生成收费站管理策略，从而管理收费站入口车流量。因此，本发明的交通管理方法可以基于交通波理论进行决策，减少车辆进入，可以有效防止拥堵蔓延。
图4为本发明实施例提供的智能路侧设备120的示意图。智能路侧设备120采用本发明的数据处理方法。智能路侧设备120包括处理器124及存储器122。其中，处理器124用于实现各程序。存储器122用于存储至少一个程序，所述至少一个程序被处理器124执行时，智能路侧设备120可实现本发明提供的交通管理方法。
此外，本发明实施例还提供一种存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行时实现本发明提供的数据处理方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种交通管理方法，其特征在于，所述方法包括：
获取监测区域的路况信息；
分析所述监测区域的路况信息以生成收费站管理策略；
基于所述收费站管理策略管理收费站入口车流量。
2.根据权利要求1所述交通管理方法，其特征在于，所述步骤获取监测区的路况信息包括：
获取监测区域中监测点上游路况信息；
获取通行车辆参数，并基于所述通行车辆参数对所述上游路况信息进行修正；
基于所述上游路况信息生成所述收费站管理策略。
3.根据权利要求2所述交通管理方法，其特征在于，所述步骤分析所述监测区域的路况信息以生成收费站管理策略包括：
根据所述上游路况信息判断上游是否拥堵；
如果上游拥堵，则生成收费站流量限制策略，并基于所述流量限制策略生成所述收费站管理策略；
如果上游不拥堵，则生成收费站交通流余量管理策略，并基于所述交通流余量管理策略生成所述收费站管理策略。
4.根据权利要求3所述交通管理方法，其特征在于，所述交通管理方法进一步包括：
判断是否继续监测路况；
如果判断结果为是，则返回所述步骤获取监测点上游的路况信息。
5.根据权利要求4所述交通管理方法，所述步骤如果上游不拥堵，则生成收费站交通流余量管理策略，并基于所述交通流余量管理策略生成所述收费站管理策略还包括：
获取监测点下游路况信息；
获取通行车辆参数，并对所述下游路况信息进行修正；
判断下游是否拥堵；
如果下游拥堵，则生成第一交通流余量策略；
基于所述第一交通流余量策略生成所述收费站管理策略。
6.根据权利要求5所述交通管理方法，其特征在于，所述步骤如果上游不拥堵，则生成收费站交通流余量管理策略，并基于所述交通流余量管理策略生成所述收费站管理策略还包括：
如果下游不拥堵，则生成第二交通流余量管理策略；
基于所述第二交通流余量管理策略生成所述收费站管理策略。
7.根据权利要求6所述交通管理方法，其特征在于，所述收费站流量限制策略采取车辆单次等待时间、车辆等待次数来限制车辆的等待时间，同时考虑等待时间是否超过车辆等待忍受阈值，如果超过，则放行一次。
8.根据权利要求7所述交通管理方法，其特征在于，所述第一交通流余量管理策略为：如果下游发生拥堵，需要基于下游拥堵交通流公式限制所述收费站入口车流；所述第二交通流余量管理策略为：如果下游不发生拥堵，可以基于常态交通流公式限制所述收费站入口车流。
9.一种交通管理系统，其特征在于，所述交通管理系统包括数据采集设备、智能路侧设备、收费站管理设备、及车载数据收集设备，所述数据采集设备对道路的上游监测区与下游监测区的交通状况进行监控，生成路况信息，所述车载数据收集设备设置在车辆上，用于收集通行车辆参数，所述智能路侧设备接收来自所述数据采集设备的所述路况信息以及来自所述车载数据收集设备的所述通行车辆参数，并以预设规则对所述路况信息进行分析，从而生成收费站管理策略，所述收费站管理设备接收来自所述智能路侧设备的所述收费站管理策略，并对收费站入口车流量进行管理。
10.根据权利要求9所述交通管理系统，其特征在于，所述智能路侧设备包括：
至少一处理器，用于实现各程序；
至少一存储器，用于存储至少一个程序；
所述至少一个程序被所述至少一处理器执行时，所述电子设备实现如权利要求1-8中任一所述的方法。
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