CN113096400A - 城市交通指示车辆联动系统 - Google Patents

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温民安
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Abstract

本发明涉及城市交通指示车辆联动系统，包括线上指挥系统、路况监测系统、安装在车辆上的通讯系统以及道路支持系统；所述指示车辆联动系统的方法包括：路况监测系统实时将各路况信息发送给线上指挥系统；线上指挥系统实时分析和更新各路况信息；该城市交通指示车辆联动系统采用线上统一调控的方式，结合现有的实际情况，尊重个人的选择，尽可能的建立统一的调控，依托超级计算机和深度学习算法统一规划和调控车辆的行进路线，同时调控道路支持系统与路线规划相互促进，从而在现阶段显著的改善城市交通拥堵现象，提高城市交通效率。

Description

城市交通指示车辆联动系统
技术领域
本发明涉及城市交通调控领域，具体地说是城市交通指示车辆联动系统。
背景技术
随着我国人民生活水平的提高，车辆保有量的持续快速升高，城市交通面临的主要问题就是交通拥堵的问题，特别是在上下班高峰期，交通拥堵已成为难以避免的问题，且持续恶化；并且城市建筑密集，高楼林立，道路扩建或改进难以施行，而施行道路扩建或改进的过程中更会进一步恶化交通状况；此外车辆现阶段都由人驾驶，每辆车均为独立的移动体，从而非常容易造成混乱，降低车流移动效率。
交通拥堵不仅会大大提高人们的通勤时间，使城市成活质量显著下降，还会影响城市物流活动，为城市经济带来不利的影响，解决缓解城市交通拥堵的问题成为迫在眉睫的问题。
发明内容
为了解决现有技术所存在的上述问题，本发明提供了城市交通指示车辆联动系统，该城市交通指示车辆联动系统采用线上统一调控的方式，结合现有的实际情况，尊重个人的选择，尽可能的建立统一的调控，依托超级计算机和深度学习算法统一规划和调控车辆的行进路线，同时调控道路支持系统与路线规划相互促进，从而在现阶段显著的改善城市交通拥堵现象，提高城市交通效率。
本发明的技术方案如下：
城市交通指示车辆联动系统，包括线上指挥系统、路况监测系统、安装在车辆上的通讯系统以及道路支持系统；所述指示车辆联动系统的方法包括：
路况监测系统实时将各路况信息发送给线上指挥系统；线上指挥系统实时分析和更新各路况信息；
车辆启动后通讯系统向线上指挥系统发送车辆启动信息及车辆基本信息，线上指挥系统通过通讯系统向车辆发出指示联动邀请，车辆作出是否接受邀请的决定并通过通讯系统向线上指挥系统反馈决定，若车辆不做回复，在预设时间后线上指挥系统默认车辆拒绝接受邀请；对于接受指示联动的车辆，车辆需通过通讯系统向线上指挥系统反馈目的地名称，确认目的地位置；对于未在预设时间反馈目的地名称和确认目的地位置的车辆，线上指挥系统默认车辆拒绝接受指示联动；
线上指挥系统将接受指示联动的车辆归入A数据库，将拒绝指示联动的车辆归入B数据库；车辆无论是否接受指示联动，只要其启动并位于主要道路上均实时向线上指挥系统发送位置信息和移动速度信息；
线上指挥系统综合所有车辆发送的位置信息和移动速度信息，结合各路况信息和接受指示联动的车辆的目的地位置，依托超级计算机与深度学习算法规划并通过通讯系统指示接受指示联动的车辆行驶；同时调用道路支持系统优先支持接受指示联动的车辆行驶。
其中，线上指挥系统将上下班高峰时段各车辆常用目的地以及各路段平均拥堵情况作为重要参考数据，提前调整道路支持系统预备，预衍和预规划各车辆的行进路线，以承接上下班高峰时段的交通压力。
其中，接受指示联动的车辆需要按照线上指挥系统指示的路线行驶，若车辆未按线上指挥系统指示的路线行驶，线上指挥系统为该车辆重新规划线路并重新作出指示；若车辆未按线上指挥系统指示的路线行驶次数达到一定次数，经提醒后，线上指挥系统不再对该车辆指示联动，将该车辆归入B数据库。
其中，所述路况监测系统接收的道路监测信息包括道路摄像头、无人机监控以及由所有车辆的通讯系统发送的车辆位置和移动速度信息和/或导航软件共享的路况和车辆信息。
其中，所述道路支持系统包括由红绿灯路口处的路段划出的联动专用车道；所述联动专用车道为直行车道或转弯车道。
其中，所述红绿灯倒数时间通过通讯系统向车主同步显示。
其中，所述红绿灯的信号时长由线上指挥系统根据区域路况统一实时调整，预设上下阈值以限制调整幅度。
其中，所述道路支持系统还包括用于分隔车道正反车流方向的分隔装置；所述分隔装置包括下支撑板、上支撑板以及连接在上支撑板和下支撑板之间成锯齿状可上下压叠的密封箱体；所述下支撑板上固定有多根进液管；所述进液管上端穿入密封箱体，下端连接供液管；所述密封箱体内上下两侧或左右两侧分别对应设置有电极；对应所述分隔装置的道路地面上分别开设有凹槽；所述下支撑板固定在凹槽内；压叠状态下，所述上支撑板与地面齐平并封盖所述凹槽；道路两侧设置有液泵、储液装置和供电装置；所述储液装置中储存有电流变液；所述供液管埋入地面下并与液泵连接；所述液泵将储液装置中的电流变液通过供液管和进液管泵入密封箱体中，使密封箱体向上展开升高，待升高到预定高度后，所述供电装置通过电极对密封箱体中的电流变液施加电场使其瞬间凝固或粘度增大。
其中，所述分隔装置安装在红绿灯路口处路段以及在特殊时段双向车流差异大的路段；所述分隔装置分别设置在双向道路的中实线以及中实线两侧的第一条车道虚线上；所述分隔装置为模块化设计，在所述中实线和所述第一条车道虚线上分别线性排列有多组分隔装置形成分隔栏或分隔墙；所述上支撑板和密封箱体均为非导电体或表面做绝缘处理。
其中，所述道路支持系统中的分隔装置的工作方法，包括在线上指挥系统对道路交通进行预衍和预规划后，提前调整道路支持系统预备，提前分隔装置的液泵向对应的分隔装置充入电流变液，电流变液向上撑起密封箱体使其升高到预定高度后，该处供电装置通过电极对密封箱体中的电流变液施加电场使其瞬间凝固或粘度增大，从而改变该处道路双向的车道数量；若需另外调控，只需断开供电，电流变液瞬间转变为液态，控制液泵抽出电流变液，密封箱体在重力和外部大气压下下沉至上支撑板与地面齐平即可重新调整。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明采用线上统一调控的方式，结合现有的实际情况，尊重个人的选择，尽可能的建立统一的调控，依托超级计算机和深度学习算法统一规划和调控车辆的行进路线，同时调控道路支持系统与路线规划相互促进，从而在现阶段显著的改善城市交通拥堵现象，提高城市交通效率。
2、本发明大部分功能均设置在线上，车辆只需安装或利用车辆本身的通讯系统即可，因此容易推广，成本低。
3、本发明尊重个人的选择，是否接受指示联动由车主自己选择，同时也通过这种方法变相筛选了愿意服从指示联动的车主，保障了系统对城市交通和个人通勤效率的促进作用，使系统运行稳定，调控效果好，效率高。
4、本发明通过深度学习算法等智能算法使系统具有自我学习的能力，由于个人通勤，特别在上下班时段的通勤起始和终点通常是不变的，同时结合过去的道路数据，从而可以实现预规划预安排，一方面在上下班高峰期前就完成预规划可以避免因为数据量过多无法即使规划的情况；另一方面为高峰期实时规划调整节省了算力；再一方面可以提前调整道路支持系统，与线上指挥系统相互配合促进，提高指挥效果的同时避免在高峰期当场调整道路支持系统可能会产生的混乱。
5、本发明通过线上指挥系统统一调控红绿灯的时长可在整体上大大改善路口交通情况，实现方便快速立竿见影的灵活调控，同时为该调整预设上下阈值以限制调整幅度一方面可以避免对个人产生不适的影响，另一方面提高线上指挥系统的规划效率和合理性。
6、本发明能够更显著的促进接收指示联动的车辆的通勤效率，因此随着推广，越来越多的车辆会接受指示联动，而随着接收指示联动的车辆越来越多，不接受的越来越少，整个系统的效率、有序性以及准确率都将显著提高，因此能够实现正向循环。
7、本发明利用电流变液的特性设计的用于分隔车道正反车流方向的分隔装置无需人工操作，分隔装置安装在红绿灯路口处路段以及在特殊时段双向车流差异大的路段且分别安装在双向道路的中实线以及中实线两侧的第一条车道虚线上；就能够无缝切换正反方向的车道数量调控，从而将城市道路，特别是路口处道路以及其他容易拥堵的路段从硬件上纳入调控，可以极大的促进线上指挥系统调控的高效性和灵活性，减少道路硬件客观上对调控的限制；并且该分隔装置利用了电流变液的特性，只需施加电场即可实现液态与固态的瞬间且可逆的反应，在液态情况下，通过泵抽方式即可简单的实现分隔装置的出现与消失；而在固态情况下又能够实现传统分隔栏的分隔、阻拦和防撞功能，从而实现分隔装置真正意义上的同时满足有无和位置切换；其中机械结构极少，整体结构简单，因此运行稳定，寿命长。
8、本发明的分隔装置还可以通过电场强度调整分隔装置的硬度，减少事故时车辆的损坏和人员的伤害；且通过模块化设计和布置，因此可以应对突发情况，如某处发生交通事故，可以对应调整该处分隔装置的状态，从而便于及时救援或疏通。
9、发明的分隔装置施工简单，使用地下空间小，面积小，深度低，因此不会对现有的地下管网或地铁系统造成不利的影响，可以产生显著的效果，特别是配合线上指挥系统，能够极大的提高城市交通运行效率。
附图说明
图1为本发明的车辆联动系统的示意图；
图2为本发明道路支持系统在未向上展开升高时的示意图；
图3为本发明道路支持系统在向上展开升高后的示意图。
图中附图标记表示为：
1-线上指挥系统、2-路况监测系统、3-通讯系统、4-道路支持系统、41-分隔装置、411-下支撑板、412-上支撑板、413-密封箱体、414-进液管、415-供液管、416-电极。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
参见图1，城市交通指示车辆联动系统，包括线上指挥系统1、路况监测系统2、安装在车辆上的通讯系统3以及道路支持系统4；所述指示车辆联动系统的方法包括：
路况监测系统2实时将各路况信息发送给线上指挥系统1；线上指挥系统1实时分析和更新各路况信息；
车辆启动后通讯系统3向线上指挥系统1发送车辆启动信息及车辆基本信息，线上指挥系统1通过通讯系统3向车辆发出指示联动邀请，车辆作出是否接受邀请的决定并通过通讯系统3向线上指挥系统1反馈决定，若车辆不做回复，在预设时间后线上指挥系统1默认车辆拒绝接受邀请；对于接受指示联动的车辆，车辆需通过通讯系统3向线上指挥系统1反馈目的地名称，确认目的地位置；对于未在预设时间反馈目的地名称和确认目的地位置的车辆，线上指挥系统1默认车辆拒绝接受指示联动；
线上指挥系统1将接受指示联动的车辆归入A数据库，将拒绝指示联动的车辆归入B数据库；车辆无论是否接受指示联动，只要其启动并位于主要道路上均实时向线上指挥系统1发送位置信息和移动速度信息；
线上指挥系统1综合所有车辆发送的位置信息和移动速度信息，结合各路况信息和接受指示联动的车辆的目的地位置，依托超级计算机与深度学习算法规划并通过通讯系统3指示接受指示联动的车辆行驶；同时调用道路支持系统4优先支持接受指示联动的车辆行驶。
进一步的，线上指挥系统1将上下班高峰时段各车辆常用目的地以及各路段平均拥堵情况作为重要参考数据，提前调整道路支持系统4预备，预衍和预规划各车辆的行进路线，以承接上下班高峰时段的交通压力。
进一步的，接受指示联动的车辆需要按照线上指挥系统1指示的路线行驶，若车辆未按线上指挥系统1指示的路线行驶，线上指挥系统1为该车辆重新规划线路并重新作出指示；若车辆未按线上指挥系统1指示的路线行驶次数达到一定次数，经提醒后，线上指挥系统1不再对该车辆指示联动，将该车辆归入B数据库。
进一步的，所述路况监测系统2接收的道路监测信息包括道路摄像头、无人机监控以及由所有车辆的通讯系统3发送的车辆位置和移动速度信息和/或导航软件共享的路况和车辆信息。
进一步的，所述道路支持系统4包括由红绿灯路口处的路段划出的联动专用车道；所述联动专用车道为直行车道或转弯车道。
进一步的，所述红绿灯倒数时间通过通讯系统3向车主同步显示。
进一步的，所述红绿灯的信号时长由线上指挥系统1根据区域路况统一实时调整，预设上下阈值以限制调整幅度。
进一步的，参见图2和3，所述道路支持系统4还包括用于分隔车道正反车流方向的分隔装置41；所述分隔装置41包括下支撑板411、上支撑板412以及连接在上支撑板411和下支撑板412之间成锯齿状可上下压叠的密封箱体413；所述下支撑板411上固定有多根进液管414；所述进液管414上端穿入密封箱体413，下端连接供液管415；所述密封箱体413内上下两侧或左右两侧分别对应设置有电极416；对应所述分隔装置41的道路地面上分别开设有凹槽；所述下支撑板411固定在凹槽内；压叠状态下，所述上支撑板412与地面齐平并封盖所述凹槽；道路两侧设置有液泵、储液装置和供电装置；所述储液装置中储存有电流变液；所述供液管415埋入地面下并与液泵连接；所述液泵将储液装置中的电流变液通过供液管415和进液管414泵入密封箱体413中，使密封箱体413向上展开升高，待升高到预定高度后，所述供电装置通过电极416对密封箱体413中的电流变液施加电场使其瞬间凝固或粘度增大。
进一步的，所述分隔装置41安装在红绿灯路口处路段以及在特殊时段双向车流差异大的路段；所述分隔装置41分别设置在双向道路的中实线以及中实线两侧的第一条车道虚线上；所述分隔装置41为模块化设计，在所述中实线和所述第一条车道虚线上分别线性排列有多组分隔装置41形成分隔栏或分隔墙；所述上支撑板412和密封箱体413均为非导电体或表面做绝缘处理。
进一步的，所述道路支持系统4中的分隔装置41的工作方法，包括在线上指挥系统1对道路交通进行预衍和预规划后，提前调整道路支持系统4预备，提前分隔装置41的液泵向对应的分隔装置41充入电流变液，电流变液向上撑起密封箱体413使其升高到预定高度后，该处供电装置通过电极416对密封箱体413中的电流变液施加电场使其瞬间凝固或粘度增大，从而改变该处道路双向的车道数量；若需另外调控，只需断开供电，电流变液瞬间转变为液态，控制液泵抽出电流变液，密封箱体413在重力和外部大气压下下沉至上支撑板412与地面齐平即可重新调整。
利用电流变液的特性设计的用于分隔车道正反车流方向的分隔装置41无需人工操作，分隔装置41安装在红绿灯路口处路段以及在特殊时段双向车流差异大的路段且分别安装在双向道路的中实线以及中实线两侧的第一条车道虚线上；就能够无缝切换正反方向的车道数量调控，从而将城市道路，特别是路口处道路以及其他容易拥堵的路段从硬件上纳入调控，可以极大的促进线上指挥系统调控的高效性和灵活性，减少道路硬件客观上对调控的限制；并且该分隔装置41利用了电流变液的特性，只需施加电场即可实现液态与固态的瞬间且可逆的反应，在液态情况下，通过泵抽方式即可简单的实现分隔装置的出现与消失；而在固态情况下又能够实现传统分隔栏的分隔、阻拦和防撞功能，从而实现分隔装置41真正意义上的同时满足有无和位置切换；其中机械结构极少，整体结构简单，因此运行稳定，寿命长。
分隔装置41还可以通过电场强度调整分隔装置的硬度，减少事故时车辆的损坏和人员的伤害；且通过模块化设计和布置，因此可以应对突发情况，如某处发生交通事故，可以对应调整该处分隔装置41的状态，从而便于及时救援或疏通。
分隔装置41施工简单，使用地下空间小，面积小，深度低，因此不会对现有的地下管网或地铁系统造成不利的影响，可以产生显著的效果，特别是配合线上指挥系统1，能够极大的提高城市交通运行效率。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.城市交通指示车辆联动系统，其特征在于：包括线上指挥系统(1)、路况监测系统(2)、安装在车辆上的通讯系统(3)以及道路支持系统(4)；所述指示车辆联动系统的方法包括：
路况监测系统(2)实时将各路况信息发送给线上指挥系统(1)；线上指挥系统(1)实时分析和更新各路况信息；
车辆启动后通讯系统(3)向线上指挥系统(1)发送车辆启动信息及车辆基本信息，线上指挥系统(1)通过通讯系统(3)向车辆发出指示联动邀请，车辆作出是否接受邀请的决定并通过通讯系统(3)向线上指挥系统(1)反馈决定，若车辆不做回复，在预设时间后线上指挥系统(1)默认车辆拒绝接受邀请；对于接受指示联动的车辆，车辆需通过通讯系统(3)向线上指挥系统(1)反馈目的地名称，确认目的地位置；对于未在预设时间反馈目的地名称和确认目的地位置的车辆，线上指挥系统(1)默认车辆拒绝接受指示联动；
线上指挥系统(1)将接受指示联动的车辆归入A数据库，将拒绝指示联动的车辆归入B数据库；车辆无论是否接受指示联动，只要其启动并位于主要道路上均实时向线上指挥系统(1)发送位置信息和移动速度信息；
线上指挥系统(1)综合所有车辆发送的位置信息和移动速度信息，结合各路况信息和接受指示联动的车辆的目的地位置，依托超级计算机与深度学习算法规划并通过通讯系统(3)指示接受指示联动的车辆行驶；同时调用道路支持系统(4)优先支持接受指示联动的车辆行驶。
2.如权利要求1所述的城市交通指示车辆联动系统，其特征在于：所述线上指挥系统(1)将上下班高峰时段各车辆常用目的地以及各路段平均拥堵情况作为重要参考数据，提前调整道路支持系统(4)预备，预衍和预规划各车辆的行进路线，以承接上下班高峰时段的交通压力。
3.如权利要求1所述的城市交通指示车辆联动系统，其特征在于：接受指示联动的车辆需要按照线上指挥系统(1)指示的路线行驶，若车辆未按线上指挥系统(1)指示的路线行驶，线上指挥系统(1)为该车辆重新规划线路并重新作出指示；若车辆未按线上指挥系统(1)指示的路线行驶次数达到一定次数，经提醒后，线上指挥系统(1)不再对该车辆指示联动，将该车辆归入B数据库。
4.如权利要求1所述的城市交通指示车辆联动系统，其特征在于：所述路况监测系统(2)接收的道路监测信息包括道路摄像头、无人机监控以及由所有车辆的通讯系统(3)发送的车辆位置和移动速度信息和/或导航软件共享的路况和车辆信息。
5.如权利要求1所述的城市交通指示车辆联动系统，其特征在于：所述道路支持系统(4)包括由红绿灯路口处的路段划出的联动专用车道；所述联动专用车道为直行车道或转弯车道。
6.如权利要求5所述的城市交通指示车辆联动系统，其特征在于：所述红绿灯倒数时间通过通讯系统(3)向车主同步显示。
7.如权利要求6所述的城市交通指示车辆联动系统，其特征在于：所述红绿灯的信号时长由线上指挥系统(1)根据区域路况统一实时调整，预设上下阈值以限制调整幅度。
8.如权利要求1所述的城市交通指示车辆联动系统，其特征在于：所述道路支持系统(4)还包括用于分隔车道正反车流方向的分隔装置(41)；所述分隔装置(41)包括下支撑板(411)、上支撑板(412)以及连接在上支撑板(411)和下支撑板(412)之间成锯齿状可上下压叠的密封箱体(413)；所述下支撑板(411)上固定有多根进液管(414)；所述进液管(414)上端穿入密封箱体(413)，下端连接供液管(415)；所述密封箱体(413)内上下两侧或左右两侧分别对应设置有电极(416)；对应所述分隔装置(41)的道路地面上分别开设有凹槽；所述下支撑板(411)固定在凹槽内；压叠状态下，所述上支撑板(412)与地面齐平并封盖所述凹槽；道路两侧设置有液泵、储液装置和供电装置；所述储液装置中储存有电流变液；所述供液管(415)埋入地面下并与液泵连接；所述液泵将储液装置中的电流变液通过供液管(415)和进液管(414)泵入密封箱体(413)中，使密封箱体(413)向上展开升高，待升高到预定高度后，所述供电装置通过电极(416)对密封箱体(413)中的电流变液施加电场使其瞬间凝固或粘度增大。
9.如权利要求8所述的城市交通指示车辆联动系统，其特征在于：所述分隔装置(41)安装在红绿灯路口处路段以及在特殊时段双向车流差异大的路段；所述分隔装置(41)分别设置在双向道路的中实线以及中实线两侧的第一条车道虚线上；所述分隔装置(41)为模块化设计，在所述中实线和所述第一条车道虚线上分别线性排列有多组分隔装置(41)形成分隔栏或分隔墙；所述上支撑板(412)和密封箱体(413)均为非导电体或表面做绝缘处理。
10.如权利要求9所述的城市交通指示车辆联动系统，其特征在于：所述道路支持系统(4)中的分隔装置(41)的工作方法，包括在线上指挥系统(1)对道路交通进行预衍和预规划后，提前调整道路支持系统(4)预备，提前分隔装置(41)的液泵向对应的分隔装置(41)充入电流变液，电流变液向上撑起密封箱体(413)使其升高到预定高度后，该处供电装置通过电极(416)对密封箱体(413)中的电流变液施加电场使其瞬间凝固或粘度增大，从而改变该处道路双向的车道数量；若需另外调控，只需断开供电，电流变液瞬间转变为液态，控制液泵抽出电流变液，密封箱体(413)在重力和外部大气压下下沉至上支撑板(412)与地面齐平即可重新调整。
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