CN117636662B - 一种涉水路段的防浸水交通控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及交通控制系统技术领域,尤其涉及一种涉水路段的防浸水方法及系统。涉水路段至少有一个下凹的路段,所述方法包括:获取涉水路段的地形数据;获取将要通行涉水路段的车辆型号,根据将要通行涉水路段的车辆型号,获取当前车辆的危险水位;在涉水路段最低处设置第一水位检测点以获取涉水路段最低处的水位,若涉水路段最低处的水位小于危险水位:根据地形数据和涉水路段的水位数据预测上一次通行的车辆产生的,向将要通行的车辆方向移动的水波,是否会导致涉水路段的水波高度超过车辆的危险水位;若会导致涉水路段的水波高度超过车辆的危险水位,则控制车辆的行进。本申请提供的技术方案能够提高车辆通行涉水路段的安全性。
Description
技术领域
本申请涉及交通控制系统技术领域,尤其涉及一种涉水路段的防浸水方法及系统。
背景技术
中国专利申请文本CN103389144A公开了一种基于涵洞水位安全的车路协同预警系统及方法。
此为最接近的现有技术,现有技术通过在车辆进入涵洞前,检测涵洞内的实时水位是否满足车辆能够安全通过的水位线,若满足则允许车辆通过涵洞。
但是,现有技术仍然存在一些问题,导致车辆不能更安全的通过涉水路段。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本申请提供了一种涉水路段的防浸水交通控制方法及系统,能够提高车辆通行涉水路段的安全性。
第一方面,本申请提供了一种涉水路段的防浸水交通控制方法,所述涉水路段至少有一个下凹的路段,所述方法包括:
获取涉水路段的地形数据;
获取将要通行涉水路段的车辆型号,根据将要通行涉水路段的车辆型号,获取当前车辆的危险水位;
在涉水路段最低处设置第一水位检测点以获取涉水路段最低处的水位,若涉水路段最低处的水位小于危险水位:
根据地形数据和涉水路段的水位数据预测上一次通行的车辆产生的,向将要通行的车辆方向移动的水波,是否会导致涉水路段的水波高度超过车辆的危险水位;
若会导致涉水路段的水波高度超过车辆的危险水位,则控制车辆的行进。
可选的,获取涉水路段的地形数据包括以下步骤:
选用一元二次方程组作为下凹路段要拟合的描述曲线;
以下凹路段的最低处为原点,以下凹路段的横截面为平面建立直角坐标系,所述横截面具有车辆沿行进方向的最短路径;
至少采集位于横截面上不同位置的三个不同的点的坐标,所述三个不同的点不在同一直线上;
根据采集到的点的坐标拟合得到用于描述下凹路段的曲线,作为涉水路段的地形数据。
可选的,所述防浸水交通控制方法还包括:
获取当前车辆的安全水位,包括:
通过摄像机和预设的车型识别模型,识别得到将要通行的涉水路段的车辆型号;
根据所述车辆型号查询得到数据库中配置好的该车型的危险水位和安全水位;
在涉水路段最低处的水位大于所述安全水位时,根据安全水位和所述路面曲线将涉水路段划分为两个安全通行段和谨慎通行段,所述谨慎通行段位于两个安全通行段之间;
预测上一次通行的车辆产生的,向将要通行的车辆方向移动的水波,在谨慎通行段时的水波高度是否满足让车辆安全通行包括以下步骤:
在远离将要通行的车辆的安全通行段中设置第二水位检测点,获取上一次车辆离开时产生的向将要通行的车辆方向移动的水波高度;
将所述水波高度与未通过车辆时第二水位检测点的水位高度进行作差得到水波幅度,将涉水路段最低处的水位高度与所述水波幅度进行加和得到涉水路段的最大水波高度;
若所述最大水波高度高于将要通行车辆的危险水位,则判断涉水路段的水波高度超过车辆的危险水位,需控制车辆的行进。
可选的,根据安全水位和所述路面曲线将涉水路段划分为两个安全通行段和谨慎通行段包括以下步骤:
将涉水路段最低处的水位设为H1,将所述安全水位设为H2;
设定用于描述下凹路段的曲线的方程为ax2+bx+c=y;
将H1-H2带入所述方程中的y中,解得x的两个解;
其中两个x之间的路段区间内为谨慎通行段,其他路段区间为安全通行段。
可选的,所述控制车辆的行进包括:
当水波在远离车辆的一侧的安全通行段向车辆移动方向移动时,通过第二水位检测点测算水波在安全通行段的高度,判断该水波高度是否小于将要通行的车辆的安全水位;
如果是,则让车辆进入安全通行段等待;
在水波离开谨慎通行段,且沿车辆行进方向移动时,则发出车辆能够进入谨慎通行段的信号,让车辆继续行进通过谨慎通行段。
可选的,获取涉水路段的地形数据包括建立涉水路段的数字孪生模型;
所述建立涉水路段的数字孪生模型包括:
以当前下凹路段的最低处为原点,采集多个点的坐标得到下凹路段的地形坐标数据,将所述多个地形坐标数据导入3DEXPERIENCE软件中进行地形建模,得到描述当前下凹路段的地形模型,将所述地形模型作为涉水路段的地形数据;
获取将要通行涉水路段的车辆型号,根据将要通行涉水路段的车辆型号,获取当前车辆的危险水位,包括:
通过摄像机和预设的车型识别模型,识别得到将要通行的涉水路段的车辆型号;
根据所述车辆型号查询得到数据库中配置好的该车型的危险水位;
获取将要通行涉水路段的车辆型号的数字孪生模型,包括:
事先对不同型号的车辆建立通用的车辆孪生模型,在获取得到将要通行涉水路段的车辆型号后,调用该型号车辆的数字孪生模型;
根据地形数据和涉水路段的水位数据预测上一次通行的车辆产生的,向将要通行的车辆方向移动的水波,是否会导致涉水路段的水波高度超过车辆的危险水位,包括;
获取涉水路段内的水位、涉水路段的排水流量、导向涉水路段的水流量、前一次通行涉水路段时的车辆型号和平均车速作为仿真参数集合;
将涉水路段的数字孪生模型、将要通行涉水路段的车辆的数字孪生模型和仿真参数集合导入SIMULIA模块以得到涉水路段交通孪生模型,以预设的车辆通行速度和进入涉水路段前的等待时间作为涉水路段交通孪生模型的输入,获取得到车辆需要在涉水路段前最少需要等待多长时间,才能以预设的车辆通行速度通过涉水路段时,涉水路段内可能出现的水波高度不会高于将要通行车辆的危险水位;
控制车辆的行进,包括:
在判断以预设的车辆通行速度通过涉水路段时,涉水路段内可能出现的水波高度不会高于将要通行车辆的危险水位,则允许车辆进入涉水路段。
可选的,导向涉水路段的水流量通过以下步骤进行预测:
建立导向涉水路段的水流量的预测公式,其中Q(t)为当前时刻t导向涉水路段的水流量;
Q(t)=A×C(t,R)×R(t)
其中,A是集水区域的面积,C(t,B)为径流系数,R(t)是降雨强度;
径流系数C(t,R)通过以下公式得到:
C(t,R)=γ·C(t-1,R)+(1-γ)·D(t)
其中,γ为影响因子系数,C(t-1,R)为上一时刻t-1时的径流系数,D(t)为中间变量;
其中,Cmin为径流系数的最小值,Cmax为径流系数的最大值,Smax为土壤饱和度的最大参考值,S(t)为时刻t的土壤饱和度;
其中,α为吸水强度系数,R(τ)为时刻τ的降雨强度,δ为衰减系数。
第二方面,本申请还提供了一种系统,所述系统包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如第一方面任一所述的涉水路段的防浸水交通控制方法。
本申请提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点:
涵洞或地下桥内的水位并不是平稳的,在上一次车辆通过地下桥后,上一次车辆与水体碰撞产生的水波,会反射回来,如果水波恰好与通行中的车辆产生的水波叠加后,水波的幅度有可能超过车辆的危险水位,导致水可能会侵入发动机的进气口,从而导致车辆熄火。
而现有技术并没有考虑到这个因素,其在车辆即将进入涵洞时,直接检测涵洞内的水位是否满足让车辆安全通行的条件,并没有意识到涵洞内的水面环境是会波动的,其导致车辆不能安全的通过涉水路段。
本申请提供了一种涉水路段的防浸水交通控制方法,综合考虑了由前一次通行的车辆产生的水波对后续车辆的影响。这种动态分析可以更准确地评估涉水路段的实际安全性,从而更准确的对车辆的通行进行控制,使得车辆能够更安全的通过浸水路段。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种涉水路段的防浸水交通控制方法的应用场景示意图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请,但本申请还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施;显然,说明书中的实施例只是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示,本申请实施例提供的一种涉水路段的防浸水交通控制方法主要应用在各种环境的地下桥和涵洞中,对车辆的通行进行指引或控制。
本申请提供了一种涉水路段的防浸水交通控制方法,所述涉水路段至少有一个下凹的路段,所述方法包括:
获取涉水路段的地形数据;
获取将要通行涉水路段的车辆型号,根据将要通行涉水路段的车辆型号,获取当前车辆的危险水位;
在涉水路段最低处设置第一水位检测点以获取涉水路段最低处的水位,若涉水路段最低处的水位小于危险水位:
根据地形数据和涉水路段的水位数据预测上一次通行的车辆产生的,向将要通行的车辆方向移动的水波,是否会导致涉水路段的水波高度超过车辆的危险水位;
若会导致涉水路段的水波高度超过车辆的危险水位,则控制车辆的行进。
其有益效果在于,涵洞或地下桥内的水位并不是平稳的,在上一次车辆通过地下桥后,上一次车辆与水体碰撞产生的水波,会反射回来,如果水波恰好与通行中的车辆产生的水波叠加后,水波的幅度有可能超过车辆的危险水位,导致水可能会侵入发动机的进气口,从而导致车辆熄火。
本申请实施例提供了一种涉水路段的防浸水交通控制方法,综合考虑了由前一次通行的车辆产生的水波对后续车辆的影响。这种动态分析可以更准确地评估涉水路段的实际安全性,从而更准确的对车辆的通行进行控制,使得车辆能够更安全的通过浸水路段。
在一个实施例中,所述涉水路段的防浸水交通控制方法包括:
具体的,获取涉水路段的地形数据包括以下步骤:
选用一元二次方程组作为下凹路段要拟合的描述曲线;
以下凹路段的最低处为原点,以下凹路段的横截面为平面建立直角坐标系,所述横截面具有车辆沿行进方向的最短路径;
至少采集位于横截面上不同位置的三个不同的点的坐标,所述三个不同的点不在同一直线上;
根据采集到的点的坐标拟合得到用于描述下凹路段的曲线,作为涉水路段的地形数据。
具体的,所述防浸水交通控制方法还包括:获取当前车辆的安全水位:
通过摄像机和预设的车型识别模型,识别得到将要通行的涉水路段的车辆型号;
根据所述车辆型号查询得到数据库中配置好的该车型的危险水位和安全水位。
在本申请实施例中,所述车型分为小型车辆、SUV、小面包车或者小货车。预设的车型识别模型为根据摄像机拍摄到的图像判别将要通行涉水路段的车辆是何种车型的人工智能识别模型,人工智能识别模型的框架可以采用CNN,只需要采集并标注足够的数据集就能够实现,此为现有技术,在此不再赘述。
在本申请实施例中,所述不同车型的危险水位被设定为不同车型的发动机进气口垂直于地面的距离的90%,所述不同车型的安全水位被设定为该车型的轮毂50%高度处距离地面的距离。
在涉水路段最低处的水位大于所述安全水位时,根据安全水位和所述路面曲线将涉水路段划分为两个安全通行段和谨慎通行段,所述谨慎通行段位于两个安全通行段之间;
具体的,根据安全水位和所述路面曲线将涉水路段划分为两个安全通行段和谨慎通行段包括以下步骤:
将涉水路段最低处的水位设为H1,将所述安全水位设为H2;
设定用于描述下凹路段的曲线的方程为ax2+bx+c=y;
将H1-H2带入所述方程中的y中,解得x的两个解;
其中两个x之间的路段区间内为谨慎通行段,其他路段区间为安全通行段。
具体的,预测上一次通行的车辆产生的,向将要通行的车辆方向移动的水波,在谨慎通行段时的水波高度是否满足让车辆安全通行包括以下步骤:
在远离将要通行的车辆的安全通行段中设置第二水位检测点,获取上一次车辆离开时产生的向将要通行的车辆方向移动的水波高度;
将所述水波高度与未通过车辆时第二水位检测点的水位高度进行作差得到水波幅度,将涉水路段最低处的水位高度与所述水波幅度进行加和得到涉水路段的最大水波高度。
在本申请实施例中,第二水位检测点被设置在安全通行段和谨慎通行段的边界上。
若所述最大水波高度高于将要通行车辆的危险水位,则判断涉水路段的水波高度超过车辆的危险水位,需控制车辆的行进。
具体的,所述控制车辆的行进包括:
当水波在远离车辆的一侧的安全通行段向车辆移动方向移动时,通过第二水位检测点测算水波在安全通行段的高度,判断该水波高度是否小于将要通行的车辆的安全水位;
如果该水波高度小于将要通行的车辆的安全水位,则让车辆进入安全通行段等待;
在水波离开谨慎通行段,且沿车辆行进方向移动时,则发出车辆能够进入谨慎通行段的信号,让车辆继续行进通过谨慎通行段。
在本申请实施例中,通过设置贯穿涉水路段的灯带,在不同路段显示不同的颜色来向车辆发出信号,例如当车辆侧边的灯带显示为绿色时,则表示车辆能够通过,车辆侧边的灯带显示为红色时表示车辆需要停车等待。
在本申请实施例中,在不同的测量点测量水位是通过超声波水位传感器或者是浮球水位传感器。
当测量点的水位变化超过预设的水位变化阈值时,判断水波经过,记录经过测量点的水位最高点,认定为水波的高度。该水位变化阈值需要根据实验进行测定。
由于具有第一检测点和第二检测点,可以根据不同的检测点的水位变化的先后确定水波的方向,即确定得到水波是否向车辆行进的方向移动或从谨慎通行段离开并沿车辆行进的方向移动。
其有益效果在于,在该实施例中,通过精确计算水波对车辆的影响,该方法能够准确判断何时车辆可以安全通行,使得车辆能够安全的进入涵洞内的先行等待,从而减少车辆通过涉水路段的等待时间。
在另一个实施例中,所述涉水路段的防浸水交通控制方法包括:
具体的,获取涉水路段的地形数据包括建立涉水路段的数字孪生模型;
所述建立涉水路段的数字孪生模型包括:
以当前下凹路段的最低处为原点,采集多个点的坐标得到下凹路段的地形坐标数据,将所述多个地形坐标数据导入3DEXPERIENCE软件中进行地形建模,得到描述当前下凹路段的地形模型,将所述地形模型作为涉水路段的地形数据。
获取将要通行涉水路段的车辆型号,根据将要通行涉水路段的车辆型号,获取当前车辆的危险水位,包括:
通过摄像机和预设的车型识别模型,识别得到将要通行的涉水路段的车辆型号;
根据所述车辆型号查询得到数据库中配置好的该车型的危险水位。
获取将要通行涉水路段的车辆型号的数字孪生模型,包括:
事先对不同型号的车辆建立通用的车辆孪生模型,在获取得到将要通行涉水路段的车辆型号后,调用该型号车辆的数字孪生模型;
根据地形数据和涉水路段的水位数据预测上一次通行的车辆产生的,向将要通行的车辆方向移动的水波,是否会导致涉水路段的水波高度超过车辆的危险水位,包括;
获取涉水路段内的水位、涉水路段的排水流量、导向涉水路段的水流量、前一次通行涉水路段时的车辆型号和平均车速作为仿真参数集合;
将涉水路段的数字孪生模型、将要通行涉水路段的车辆的数字孪生模型和仿真参数集合导入SIMULIA模块以得到涉水路段交通孪生模型,以预设的车辆通行速度和进入涉水路段前不同的等待时间作为涉水路段交通孪生模型的输入,获取得到车辆需要在涉水路段前最少需要等待多长时间,才能以预设的车辆通行速度通过涉水路段时,涉水路段内可能出现的水波高度不会高于将要通行车辆的危险水位,使得车辆能够安全的通过涉水路段。
具体的,涉水路段内的水位可以通过第一水位检测点的水位传感器获得。涉水路段的排水流量确定为涉水路段的排水泵的排水流量。前一次通行涉水路段时的车辆平均测速通过设置在涉水路段内的车辆测速仪得到。
具体的,导向涉水路段的水流量通过以下步骤进行预测:
建立导向涉水路段的水流量的预测公式,其中Q(t)为当前时刻t导向涉水路段的水流量;
Q(t)=A×C(t,R)×R(t)
其中,A是集水区域的面积,C(t,R)为径流系数,B(t)是降雨强度;
径流系数C(t,R)通过以下公式得到:
C(t,R)=γ·C(t-1,R)+(1-γ)·D(t)
其中,γ为影响因子系数,C(t-1,R)为上一时刻t-1时的径流系数,D(t)为中间变量;
其中,Cmin为径流系数的最小值,Cmax为径流系数的最大值,Smax为土壤饱和度的最大参考值,S(t)为时刻t的土壤饱和度;
其中,α为吸水强度系数,R(τ)为时刻τ的降雨强度,δ为衰减系数。
在本申请实施例中,集水区域的面积A这是指在涉水路段的附近,会产生向涉水路段方向流动的径流的特定区域的总面积,需要工作人员去涉水路段的现场进行测定。C(t,R)是指时刻t和降雨强度R(t)下的径流系数,它描述了集水区域受到降雨后转化为流向涉水路段的径流的比值。R(t)是指时刻t下的降雨强度,即单位时间内的降雨量,通过天气监测平台获得。
影响因子系数γ,这个系数用于调节前一时刻的径流系数对基于当前土壤饱和度计算的径流系数之间的影响,该系数需要人为进行设定,一般设定为0.2。
吸水强度系数α这个系数表示集水区域土壤对水的吸收能力,它需要根据集水区域的土壤类型、植被覆盖度和地表状况来人为进行设定。例如:石子路属于中等吸水能力,在本申请实施例中吸水强度系数被设定为0.3。沙地属于较高吸水能力,在本申请实施例中,其吸水强度系数被设定为0.5。草地属于高吸水能力,在本申请实施例中,其吸水强度系数被设定为0.7。水泥路属于低吸水能力,在本申请实施例中,其吸水系数被设定为0.1。工作人员可以进行适当的调整,并不局限于本申请实施例提供的具体数值。
衰减系数δ,用于表示随时间推移,早期降雨对当前土壤饱和度影响的减少速率,它需要根据集水区域的土壤的排水特性和水分保持能力来人为进行设定。例如:石子路的衰减系数被设定为0.05。沙地的衰减系数设定为0.03。草地的衰减系数被设定为0.02。水泥路的衰减系数被设定为0.08。
径流系数的最小值Cmin和径流系数的最大值Cmax定义了径流系数可能的变化范围,由人为根据经验进行设定。例如:在本申请实施例中,石子路的径流系数变化区间为[0.2,0.5]。沙地的径流系数变化区间为[0.1,0.4]。草地的径流系数变化区间为[0.05,0.3]。水泥路的径流系数变化区间为[0.4,0.9]。
土壤饱和度的最大参考值Smax,是一个人为根据土壤类型设定的最大吸水量的参考值。例如:在本申请实施例中,石子路的土壤饱和度的最大参考值被设定为100。沙地的土壤饱和度的最大参考值被设定为150。草地的土壤饱和度的最大参考值被设定为200。水泥路的土壤饱和度的最大参考值被设定为80。
控制车辆的行进,包括:
在判断以预设的车辆通行速度通过涉水路段时,涉水路段内可能出现的水波高度不会高于将要通行车辆的危险水位,则允许车辆进入涉水路段。
具体的,根据上一步骤中的模拟结果,SIMULIA模块会计算并明确指示出车辆在涉水路段前需要等待的具体时间长度。这个时间是为了保证车辆能以预设的通行速度安全通过涉水路段。
可以通过可视的信号或者电子显示板显示这个等待时间。例如,如果计算结果显示需要等待2分钟,则显示板上会出现“请在涉水路段前等待2分钟”的指示。一旦等待时间满足,系统会更新显示信息,如显示“现在可以安全通过”,指导车辆以特定的通行速度安全地通过涉水路段。
其有益效果在于,在该实施例中,第一方面提供了一种利用数字孪生技术准确预测涉水路段的水位和水波动态的技术方案,可以得到最少等待多长时间车辆才能够安全的通过涉水路段,因此能够显著降低车辆涉水时的风险,提高道路通行的安全性。
第二方面通过精确控制车辆的等待时间,可以有效减少因水浸路段造成的交通拥堵,提高道路的通行效率。
第三方面,本申请实施例提供了一种导向涉水路段的水流量的获取方法,综合考虑了径流系数的动态变化和不同地表类型的适应性。能够更加精确的预估导向涉水路段的水流量,使得模拟的结果更加精确。
本申请实施例还提供了一种系统,所述系统包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现任一实施例所述的涉水路段的防浸水交通控制方法。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。另外,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。而且,在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“/”表示或的意思,例如,A/B可以表示A或B;本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。并且,在本申请实施例的描述中,“多个”是指两个或多于两个。
以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所述的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (2)
1.一种涉水路段的防浸水交通控制方法,其特征在于,所述涉水路段至少有一个下凹的路段,所述方法包括:
获取涉水路段的地形数据;
获取将要通行涉水路段的车辆型号,根据将要通行涉水路段的车辆型号,获取当前车辆的危险水位;
在涉水路段最低处设置第一水位检测点以获取涉水路段最低处的水位,若涉水路段最低处的水位小于危险水位:
根据地形数据和涉水路段的水位数据预测上一次通行的车辆产生的,向将要通行的车辆方向移动的水波,是否会导致涉水路段的水波高度超过车辆的危险水位;
若会导致涉水路段的水波高度超过车辆的危险水位,则控制车辆的行进;
获取涉水路段的地形数据包括建立涉水路段的数字孪生模型;
所述建立涉水路段的数字孪生模型包括:
以当前下凹路段的最低处为原点,采集多个点的坐标得到下凹路段的地形坐标数据,将多个地形坐标数据导入3DEXPERIENCE软件中进行地形建模,得到描述当前下凹路段的地形模型,将所述地形模型作为涉水路段的地形数据;
获取将要通行涉水路段的车辆型号,根据将要通行涉水路段的车辆型号,获取当前车辆的危险水位,包括:
通过摄像机和预设的车型识别模型,识别得到将要通行的涉水路段的车辆型号;
根据所述车辆型号查询得到数据库中配置好的该车辆型号的危险水位;
获取将要通行涉水路段的车辆型号的数字孪生模型,包括:
事先对不同型号的车辆建立通用的车辆孪生模型,在获取得到将要通行涉水路段的车辆型号后,调用该型号车辆的数字孪生模型;
根据地形数据和涉水路段的水位数据预测上一次通行的车辆产生的,向将要通行的车辆方向移动的水波,是否会导致涉水路段的水波高度超过车辆的危险水位,包括;
获取涉水路段内的水位、涉水路段的排水流量、导向涉水路段的水流量、前一次通行涉水路段时的车辆型号和平均车速作为仿真参数集合;
将涉水路段的数字孪生模型、将要通行涉水路段的车辆的数字孪生模型和仿真参数集合导入SIMULIA模块以得到涉水路段交通孪生模型,以预设的车辆通行速度和进入涉水路段前的等待时间作为涉水路段交通孪生模型的输入,获取得到车辆需要在涉水路段前最少需要等待多长时间,才能以预设的车辆通行速度通过涉水路段时,涉水路段内可能出现的水波高度不会高于将要通行车辆的危险水位;
控制车辆的行进,包括:
在判断以预设的车辆通行速度通过涉水路段时,涉水路段内可能出现的水波高度不会高于将要通行车辆的危险水位,则允许车辆进入涉水路段;
导向涉水路段的水流量通过以下步骤进行预测:
建立导向涉水路段的水流量的预测公式,其中Q(t)为当前时刻t导向涉水路段的水流量;
Q(t)=A×C(t,R)×R(t)
其中,A是集水区域的面积,C(t,R)为径流系数,R(t)是降雨强度;
径流系数C(t,R)通过以下公式得到:
C(t,R)=γ·C(t-1,R)+(1-γ)·D(t)
其中,γ为影响因子系数,C(t-1,R)为上一时刻t-1时的径流系数,D(t)为中间变量;
其中,Cmin为径流系数的最小值,Cmax为径流系数的最大值,Smax为土壤饱和度的最大参考值,S(t)为时刻t的土壤饱和度;
S(t)=∫0 tα·R(τ)·e-δ·(t-τ)dt
其中,α为吸水强度系数,R(τ)为时刻τ的降雨强度,δ为衰减系数。
2.系统,其特征在于,所述系统包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1所述的涉水路段的防浸水交通控制方法。
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