[发明专利]一种预防局部交通拥堵的高速公路入口分流及流量协同控制方法

说明书

本发明是一种预防局部交通拥堵的高速公路入口分流及流量协同控制方法，包括步骤：首先获取高速公路上出入口交通需求信息，之后计算不同时刻每一个出入口相邻路段内的交通需求量，并对整个高速公路上每个断面交通需求和通行能力进行分析，判断每一个路段交通流是否达到过饱和。针对交通需求大于通行能力的路段，根据交通需求分布，通过电子信息板对于即将进入收费站车辆进行预分流，对于上游各入口收费站的栏杆起落周期进行控制，通过核心控制策略来调节各入口最优交通量。本发明对于高速公路局部路段频繁出现交通拥堵情况下的拥堵预防和流量控制具有良好效果，在我国高速公路智能交通管控方面具有广泛的应用范围和良好的应用前景。

技术领域

本发明属于交通控制和智能交通技术领域，具体涉及一种预防局部交通拥堵的高速公路入口分流及流量协同控制方法。

背景技术

随着我国高速公路建设里程的迅猛增加和机动车保有量的快速增长，高速公路交通需求和交通流量激增，加大了高速公路的通行压力，高速公路网部分路段通行能力已经不能满足现有需求，尤其是节假日期间特别明显，从而影响整个高速公路网的运行效率，尤其是在交通高峰时段，高速公路交通需求大于通行能力时，导致高速公路交通拥堵频发，不仅降低了高速公路通行效率，而且增加了车辆之间冲突与摩擦。因此，如何采用智能交通技术来预防我国高速公路潜在交通拥堵路段，预防交通拥堵生成与传播，保证高速公路便捷、高效、安全的运行，成为我国高速公路交通管理实践中所面临的首要任务。

现有高速公路拥堵路段交通控制最常用技术为匝道控制技术。近年来，随着高速公路智能收费系统(ETC)的普及，单个收费口车辆通行率明显提高；节假日高速公路免费通行的交通政策发布后，单个收费口车辆通过率大幅提高，进一步加剧了收费站下游高速公路主线的交通拥堵。交通拥堵生成后产生一系列负面效果，使得高速公路并没有充分发挥其通行能力，降低了高速公路基础设施的使用水平。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提出了旨在预防局部交通拥堵的高速公路入口分流及流量协同控制方法，可根据每天不同时段的交通需求量对入口收费站流量进行分流，自动控制收费站最优通过车辆数，避免交通拥堵生成，充分发挥高速公路通行能力。

技术方案：

一种预防局部交通拥堵的高速公路入口分流及流量协同控制方法，包括如下步骤：

(1)获取每天不同时间段的高速公路出入口交通需求信息，得到不同时段高速公路每一个出入口相邻路段内的交通需求量；取某一时段内经过某一路段的所有交通量的和为这一时段该路段的交通需求量；

(2)计算高速公路每一个出入口相邻路段内的通行能力，并对整个高速公路上每个断面交通需求和通行能力进行分析，分析各路段交通需求是否过饱和；若某一路段交通需求大于通行能力，则该路段通行能力不足；反之，则该路段交通需求未达到通行能力；

高速公路每一个出入口相邻路段内的通行能力，计算如下：

C_D＝M_svi×N₁×f_w×f_HV×f_p×f_k

M_svi＝C_B·(V/C)_i