一種公路路況的檢測方法和系統的製作方法

2023-05-29 06:27:41 1

一種公路路況的檢測方法和系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種公路路況的檢測方法和系統，由於公路的運行路況是隨著時間的變化而逐漸改變的，本發明將公路路況分為「正常通行」、「排隊通行」、以及「道路擁堵」三種狀態，根據車流量變化率、佔有率變化率及速度變化率作為報警事件發生的依據，而三種狀態的劃分則根據平均車速和佔有率的閾值來進行判定。本發明公路路況的檢測方法和系統，實時採集車流量、平均車速、以及佔有率數據，然後把各種參數相互結合起來、通過有規則的流程性的方法來判斷路況，不存在由於互通、樞紐等問題而導致誤報率增大的現象，能夠快速準確的獲取多種路況信息。
【專利說明】一種公路路況的檢測方法和系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及智能交通控制技術，具體涉及一種公路路況的檢測方法和系統。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的快速發展，機動車的擁有量急劇增長，高速公路的發展也隨之進入了新的階段，然而部分地區公路基礎設施的增長遠遠跟不上交通需求量的增長，加之路邊違法停車、道路施工、交通事故、惡劣天氣等因素的存在，使得交通擁堵日趨嚴重，交通事故時有發生。為了實現交通管理控制的智能化，使交通管理人員能夠在最短時間內做出應急指揮調度措施，最大限度減輕交通事故對正常交通的影響，保證路網的暢通，需要對公路的路況進行自動檢測，但是目前實際應用到路網中的路況自動檢測技術的功能相對較少，還缺乏能夠比較準確的檢測出多種路況的檢測技術。

【發明內容】

[0003]為了解決上述技術問題，本發明提出了一種能夠比較準確的檢測出多種路況的檢測方法和系統。
[0004]一種公路路況的檢測方法，包括:實時採集待測路段的車流量、平均車速、以及佔有率，並計算出車流量變化率、平均車速變化率、以及佔有率變化率；當待測路段的上次路況為「正常通行」時，如果同時滿足「車流量變化率< O且平均車速變化率 O」和「平均車速 佔有率排隊閾值」，則判斷待測路段的當前路況為「非正常通行」，否則判斷待測路段的當前路況為「正常通行」;當待測路段的上次路況為「非正常通行」時，如果滿足「平均車速> 平均車速排隊閾值且佔有率 < 佔有率排隊閾值」，則判斷待測路段的當前路況為「正常通行」，否則判斷待測路段的當前路況為「非正常通行」。
[0005]其中，所述平均車速排隊閾值為50km/h，所述佔有率排隊閾值為20%。
[0006]進一步的，所述檢測方法還包括:所述「非正常通行」包括「排隊通行」和「道路擁堵」；當待測路段的上次路況為「正常通行」，且已經判斷出待測路段的當前路況為「非正常通行」時，如果滿足「平均車速 佔有率擁堵閾值」，則判斷待測路段的當前路況為「道路擁堵」，否則判斷待測路段的當前路況為「排隊通行」；當待測路段的上次路況為「排隊通行」或者「道路擁堵」，且已經判斷出待測路段的當前路況為「非正常通行」時，進行判斷步驟A ;所述判斷步驟A包括:如果不滿足「平均車速 佔有率排隊閾值」，則判斷待測路段的當前路況與上次路況保持一致，否則進行判斷步驟B ;所述判斷步驟B包括:如果滿足「平均車速佔有率擁堵閾值」，則判斷待測路段的當前路況為「道路擁堵」，否則判斷待測路段的當前路況為「排隊通行」。
[0007]其中，所述平均車速排隊閾值為50km/h，所述佔有率排隊閾值為20%。
[0008]其中，所述平均車速擁堵閾值為20km/h，所述佔有率擁堵閾值為30%。[0009]進一步的，所述檢測方法還包括:預先對實時採集到的車流量、平均車速、以及佔有率的數據進行數據清洗，所述數據清洗包括以下任一或者組合:清洗掉車流量 > 車流量最大閾值的數據；清洗掉平均車速>平均車速最大閾值的數據；清洗掉平均車速為零且車流量不為零的數據；清洗掉車流量為零且平均車速不為零的數據；清洗掉車流量為零且佔有率不為零的數據；清洗掉佔有率為零且車流量大於2輛/5分鐘的數據；清洗掉佔有率大於95%且平均車速大於5km/h的數據。
[0010]其中，所述平均車速最大閾值為120km/h。
[0011]一種公路路況的檢測系統，包括:車檢器、變化率計算模塊、路況判斷模塊；所述車檢器用於實時採集待測路段的車流量、平均車速、以及佔有率，並且將實時採集到的數據發送到變化率計算模塊和路況判斷模塊；所述變化率計算模塊，用於接收車檢器實時採集到的數據並計算出車流量變化率、平均車速變化率、以及佔有率變化率，將計算出的變化率數據發送到路況判斷模塊；所述路況判斷模塊，用於接收車檢器實時採集到的數據和變化率計算模塊計算出的變化率數據，並進行以下判斷:當待測路段的上次路況為「正常通行」時，如果同時滿足「車流量變化率< O且平均車速變化率 O」和「平均車速 佔有率排隊閾值」，則判斷待測路段的當前路況為「非正常通行」，否則判斷待測路段的當前路況為「正常通行」;當待測路段的上次路況為「非正常通行」時，如果滿足「平均車速 > 平均車速排隊閾值且佔有率 < 佔有率排隊閾值」，則判斷待測路段的當前路況為「正常通行」，否則判斷待測路段的當前路況為「非正常通行」。
[0012]其中，所述平均車速排隊閾值為50km/h，所述佔有率排隊閾值為20%。
[0013]進一步的，所述檢測系統還包括:所述「非正常通行」包括「排隊通行」和「道路擁堵」;所述路況判斷模塊，還用於進行以下判斷:當待測路段的上次路況為「正常通行」，且已經判斷出待測路段的當前路況為「非正常通行」時，如果滿足「平均車速 佔有率擁堵閾值」，則判斷待測路段的當前路況為「道路擁堵」，否則判斷待測路段的當前路況為「排隊通行」；當待測路段的上次路況為「排隊通行」或者「道路擁堵」，且已經判斷出待測路段的當前路況為「非正常通行」時，進行判斷步驟A ;所述判斷步驟A包括:如果不滿足「平均車速 佔有率排隊閾值」，則判斷待測路段的當前路況與上次路況保持一致，否則進行判斷步驟B ;所述判斷步驟B包括:如果滿足「平均車速 佔有率擁堵閾值」，則判斷待測路段的當前路況為「道路擁堵」，否則判斷待測路段的當前路況為「排隊通行」。
[0014]其中，所述平均車速排隊閾值為50km/h，所述佔有率排隊閾值為20%。
[0015]其中，所述平均車速擁堵閾值為20km/h，所述佔有率擁堵閾值為30%。
[0016]進一步的，所述檢測系統還包括數據清洗模塊；所述車檢器將實時採集到的數據發送到數據清洗模塊；所述數據清洗模塊，用於接收車檢器實時採集到的數據並且進行數據清洗，將清洗後的數據發送到變化率計算模塊和路況判斷模塊；所述數據清洗包括以下任一或者組合:清洗掉車流量>車流量最大閾值的數據；清洗掉平均車速>平均車速最大閾值的數據；清洗掉平均車速為零且車流量不為零的數據；清洗掉車流量為零且平均車速不為零的數據；清洗掉車流量為零且佔有率不為零的數據；清洗掉佔有率為零且車流量大於2輛/5分鐘的數據；清洗掉佔有率大於95%且平均車速大於5km/h的數據。
[0017]其中，所述平均車速最大閾值為120km/h。[0018]本發明公路路況的檢測方法和系統，實時採集車流量、平均車速、以及佔有率數據，然後把各種參數相互結合起來、通過有規則的流程性的方法來判斷路況，不存在由於互通、樞紐等問題而導致誤報率增大的現象，能夠快速準確的獲取多種路況信息。本發明在判斷路況之前，先對數據進行預清洗獲取有效數據，使得待分析的數據更加準確合理，降低了交通事件的誤報率。本發明使得監控員能夠在最短的時間內做出應急指揮調度的措施，最大限度的減輕交通事件對正常交通的影響，保證路網暢通，方便人們出行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發明公路路況的檢測方法的第一實施例的流程圖。
[0020]圖2為本發明公路路況的檢測方法的第二實施例的流程圖。
[0021]圖3為本發明公路路況的檢測系統的第一實施例的系統框圖。
[0022]圖4為本發明公路路況的檢測系統的第二實施例的系統框圖。
【具體實施方式】
[0023]公路的運行路況是隨著時間的變化而逐漸改變的，本發明將公路路況分為「正常通行」、「排隊通行」、以及「道路擁堵」三種狀態，根據車流量變化率、佔有率變化率及速度變化率作為報警事件發生的依據，而三種狀態的劃分則根據平均車速和佔有率的閾值來判定。
[0024]本發明中，所述佔有率是指道路的空間佔有率，即待測路段內車輛佔有的道路量與待測路段全部道路總量的比率。
[0025]所述車流量是指預定單位時間內通過待測路段的車輛數。
[0026]所述平均車速是指待測路段內車輛的平均速度。
[0027]需要說明的是，實際應用中通常是對待測路段的不同方向分別判斷路況，所以本發明中所述的車流量、平均車速、以及佔有率都是指待測路段待測方向的數據。
[0028]下文表格1-3中列出了不同高速公路路段的車檢器在不同時間段採集到的參數數據及通過錄像確認後的實時路況。
[0029]表1車檢器A處
[0030]
【權利要求】
1.一種公路路況的檢測方法，其特徵在於，包括: 實時採集待測路段的車流量、平均車速、以及佔有率，並計算出車流量變化率、平均車速變化率、以及佔有率變化率； 當待測路段的上次路況為「正常通行」時，如果同時滿足「車流量變化率< O且平均車速變化率 O」和「平均車速佔有率排隊閾值」，則判斷待測路段的當前路況為「非正常通行」，否則判斷待測路段的當前路況為「正常通行」； 當待測路段的上次路況為「非正常通行」時，如果滿足「平均車速> 平均車速排隊閾值且佔有率<佔有率排隊閾值」，則判斷待測路段的當前路況為「正常通行」，否則判斷待測路段的當前路況為「非正常通行」。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於: 所述「非正常通行」包括「排隊通行」和「道路擁堵」； 當待測路段的上次路況為「正常通行」，且已經判斷出待測路段的當前路況為「非正常通行」時，如果滿足「平均車速 佔有率擁堵閾值」，則判斷待測路段的當前路況為「道路擁堵」，否則判斷待測路段的當前路況為「排隊通行」; 當待測路段的上次路況為「排隊通行」或者「道路擁堵」，且已經判斷出待測路段的當前路況為「非正常通行」時，進行判斷步驟A ; 所述判斷步驟A包括:如果不滿足「平均車速 佔有率排隊閾值」，則判斷待測路段的當前路況與上次路況保持一致，否則進行判斷步驟B ； 所述判斷步驟B包括:如果滿足「平均車速 佔有率擁堵閾值」，則判斷待測路段的當前路況為「道路擁堵」，否則判斷待測路段的當前路況為「排隊通行」。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述平均車速排隊閾值為50km/h和/或所述佔有率排隊閾值為20%。
4.如權利要求2所述的方法，其特徵在於:所述平均車速擁堵閾值為20km/h和/或所述佔有率擁堵閾值為30%。
5.如權利要求1-4任一項所述的方法,其特徵在於: 預先對實時採集到的車流量、平均車速、以及佔有率的數據進行數據清洗，所述數據清洗包括以下任一或者組合: 清洗掉車流量>車流量最大閾值的數據； 清洗掉平均車速>平均車速最大閾值的數據； 清洗掉平均車速為零且車流量不為零的數據； 清洗掉車流量為零且平均車速不為零的數據； 清洗掉車流量為零且佔有率不為零的數據； 清洗掉佔有率為零且車流量大於2輛/5分鐘的數據； 清洗掉佔有率大於95%且平均車速大於5km/h的數據。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於: 所述平均車速最大閾值為120km/h。
7.—種公路路況的檢測系統，其特徵在於，包括:車檢器、變化率計算模塊、路況判斷模塊； 所述車檢器用於實時採集待測路段的車流量、平均車速、以及佔有率，並且將實時採集到的數據發送到變化率計算模塊和路況判斷模塊； 所述變化率計算模塊，用於接收車檢器實時採集到的數據並計算出車流量變化率、平均車速變化率、以及佔有率變化率，將計算出的變化率數據發送到路況判斷模塊； 所述路況判斷模塊，用於接收車檢器實時採集到的數據和變化率計算模塊計算出的變化率數據，並進行以下判斷: 當待測路段的上次路況為「正常通行」時，如果同時滿足「車流量變化率< O且平均車速變化率 O」和「平均車速 佔有率排隊閾值」，則判斷待測路段的當前路況為「非正常通行」，否則判斷待測路段的當前路況為「正常通行」； 當待測路段的上次路況為「非正常通行」時，如果滿足「平均車速> 平均車速排隊閾值且佔有率<佔有率排隊閾值」，則判斷待測路段的當前路況為「正常通行」，否則判斷待測路段的當前路況為「非正常通行」。
8.如權利要求7所述的系統，其特徵在於，包括: 所述「非正常通行」包括「排隊通行」和「道路擁堵」； 所述路況判斷模塊，還用於進行以下判斷: 當待測路段的上次路況為「正常通行」，且已經判斷出待測路段的當前路況為「非正常通行」時，如果滿足「平均車速 佔有率擁堵閾值」，則判斷待測路段的當前路況為「道路擁堵」，否則判斷待測路段的當前路況為「排隊通行」; 當待測路段的上次路況為「排隊通行」或者「道路擁堵」，且已經判斷出待測路段的當前路況為「非正常通行」時，進行判斷步驟A ; 所述判斷步驟A包括:如果不滿足「平均車速 佔有率排隊閾值」，則判斷待測路段的當前路況與上次路況保持一致，否則進行判斷步驟B ； 所述判斷步驟B包括:如果滿足「平均車速 佔有率擁堵閾值」，則判斷待測路段的當前路況為「道路擁堵」，否則判斷待測路段的當前路況為「排隊通行」。
9.如權利要求7或8所述的系統，其特徵在於，還包括數據清洗模塊； 所述車檢器將實時採集到的數據發送到數據清洗模塊； 所述數據清洗模塊，用於接收車檢器實時採集到的數據並且進行數據清洗，將清洗後的數據發送到變化率計算模塊和路況判斷模塊； 所述數據清洗包括以下任一或者組合: 清洗掉車流量>車流量最大閾值的數據； 清洗掉平均車速>平均車速最大閾值的數據； 清洗掉平均車速為零且車流量不為零的數據； 清洗掉車流量為零且平均車速不為零的數據； 清洗掉車流量為零且佔有率不為零的數據； 清洗掉佔有率為零且車流量大於2輛/5分鐘的數據； 清洗掉佔有率大於95%且平均車速大於5km/h的數據。
10.如權利要求9所述的系統，其特徵在於:所述平均車速最 大閾值為120km/h。
【文檔編號】G08G1/01GK103956052SQ201410201325
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月13日 優先權日:2014年5月13日
【發明者】王果, 馬軍, 李宗傑, 陳卓 申請人:紫光捷通科技股份有限公司