[发明专利]通勤效率提升的高速公路通行保障系统

说明书

本发明涉及通勤效率提升的高速公路通行保障系统。包括拥堵检测系统、变换警示系统、车道变换系统和总控制器。通过无线收发模块与其余各模块的无线收发模块通信连接，根据拥堵检测系统检测的拥堵情况控制变换警示系统显示变换车道的警示信息、控制车道变换系统变换车道以缓解右侧车道的通行压力。为了专门解决高速公路的出口匝道处的上游主车道易因为出口匝道的拥堵而拥堵的问题，避免拥堵的恶性循环，可以在出现拥堵的前期及时解除拥堵状态，可以防止出口匝道上的拥堵情况的二次恶化。是一种无人操作的自动拥堵解除方案，可以自动监测、自动疏通主车道的拥堵问题。针对的是双向高速公路两侧的出口匝道相距有一段距离的场景。

技术领域

本发明涉及通勤效率提升的高速公路通行保障系统。

背景技术

随着机动车数量的快速增长，交通管理部门需要通过大规模的修建道路设施来满足不断增长的交通需求。高速公路包括城市内高速公路（高架桥）和市外高速公路。

无论是哪种高速公路，高速公路出口匝道是高速公路拥堵高发的瓶颈位置。研究表明，匝道控制是应用最广泛、最有效的一种缓解高速道路拥挤的控制形式。如图1所示为双向四车道高速公路在出口匝道处拥堵时的状态示意图，在通勤高峰时段或事故发生时段，由于从匝道出高速公路的车流量大于匝道或匝道下游道路的通行能力，而且高速公路出口匝道一般具有较大弧度，车辆减速不及时易发生交通事故，交通事故易导致匝道拥堵，在匝道处需要减速，也会导致拥堵。再者，匝道较窄，车辆易在合流时发生拥堵，加上一些不规范行车的司机肆意插队，更增加了拥堵的可能性。而且许多匝道连接的是收费站、检查站或者红绿灯路口，这些地方车辆通行缓慢，也极易发生拥堵。匝道的拥堵，使得高速公路出口匝道上游右侧的1-2个主车道跟着拥堵，导致高速整体的拥堵，时常造成高速公路靠近出口匝道的上游的一段交通瘫痪。

发明内容

本发明的目的在于提供通勤效率提升的高速公路通行保障系统，用以解决高速公路出口匝道处拥堵容易导致主车道交通瘫痪的技术问题。

本发明的技术方案如下：通勤效率提升的高速公路通行保障系统包括：

拥堵检测系统，用于实时检测双向高速公路的左、右侧各车道的拥堵情况，包括用于拍摄各车道图像的图像摄取模块和设在各个主车道上的预埋感应线圈区，各侧的图像摄取模块和预埋感应线圈区均设置在距离出口匝道一定距离的上游区域，各预埋感应线圈区中预埋有多个地压式感应线圈，每侧的各地压式感应线圈和图像摄取模块通过电线连接有拥堵检测控制器，拥堵检测控制器包括拥堵检测无线收发模块；

变换警示系统，用于在车道变换前后警示左侧车道上的司机注意避让，包括设置在左侧车道上游距离右侧的出口匝道一定距离处的预埋地面警示灯区和路边的电子指示牌，预埋地面警示灯区内设置多个指示灯，各指示灯和电子指示牌通过电线连接有变换警示控制器，变换警示控制器包括变换警示无线收发模块；

车道变换系统，用于在满足拥堵条件时将左侧车道改为右侧车道以缓解拥堵，包括多个设置在左、右车道之间的隔离用的活动护栏和设置在地面上以引导各活动护栏活动轨迹的循迹线和定位射频芯片，活动护栏的设置长度覆盖右侧出口匝道的上、下游一定距离，活动护栏包括护栏壳体、设在护栏壳体上部的太阳能电池板、设在护栏壳体内的蓄电池和护栏控制器、两个行走机构和护栏无线收发模块，行走机构包括电机、传动链轮组、两个行走轮和循迹传感器；

总控制器，通过无线收发模块与其余各模块的无线收发模块通信连接，根据拥堵检测系统检测的拥堵情况控制变换警示系统显示变换车道的警示信息、控制车道变换系统变换车道以缓解右侧车道的通行压力。

进一步地，图像摄取模块包括设在路面的立柱以及设在立柱顶部的摄像头。

进一步地，传动链轮组包括与电机通过减速器连接的主动链轮、两个分别与两个行走轮同轴连接的从动链轮、与主动链轮和从动链轮啮合传动的链条。

进一步地，所述指示灯包括多个圆形的预埋地面信号灯、组成“向右合流”字样的预埋地面指示字灯以及显示向右合并车道意义的预埋地面指示符号灯。