本發(fā)明涉及交通安全疏導(dǎo)，具體為一種高速公路改擴(kuò)建防堵車交通安全疏導(dǎo)方法。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化進(jìn)程的加快和交通需求的不斷增長(zhǎng)，高速公路作為城市交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，其改擴(kuò)建工程日益頻繁，然而，高速公路改擴(kuò)建期間，由于施工占道、交通流量調(diào)整因素，往往會(huì)導(dǎo)致交通擁堵現(xiàn)象，嚴(yán)重影響道路通行能力和行車安全。

2、盡管傳統(tǒng)技術(shù)在一定程度上能夠應(yīng)對(duì)高速公路改擴(kuò)建期間的交通管理需求，但它們往往缺乏精準(zhǔn)匹配各施工階段的靈活性和智能性，傳統(tǒng)方法大多依賴于人工監(jiān)控和簡(jiǎn)單的交通信號(hào)控制，無(wú)法精準(zhǔn)匹配高速公路改擴(kuò)建各施工階段的交通管理需求和全面地采集和處理交通流量、車速、道路狀況以及施工信息多維度數(shù)據(jù)，因此，傳統(tǒng)技術(shù)難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)交通擁堵情況，也無(wú)法提前實(shí)施精準(zhǔn)預(yù)警與智能引導(dǎo)，導(dǎo)致在高速公路改擴(kuò)建期間，交通擁堵和安全事故頻發(fā)，嚴(yán)重影響了道路通行效率和行車安全。

3、綜上所述，傳統(tǒng)技術(shù)在應(yīng)對(duì)高速公路改擴(kuò)建期間的交通管理需求時(shí)，存在顯著不足，因此，開發(fā)了一種高速公路改擴(kuò)建防堵車交通安全疏導(dǎo)方法顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種高速公路改擴(kuò)建防堵車交通安全疏導(dǎo)方法，它能夠通過(guò)融合通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了信息的快速、高效傳輸，這種通信技術(shù)不僅提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾屎头€(wěn)定性，還能夠在不同信號(hào)環(huán)境下智能切換，使其能夠迅速做出反應(yīng)，實(shí)施精準(zhǔn)預(yù)警與智能引導(dǎo)，有效避免了交通擁堵和安全事故的發(fā)生。

2、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供如下技術(shù)方案：一種高速公路改擴(kuò)建防堵車交通安全疏導(dǎo)方法，該方法的具體步驟為：

3、s1、構(gòu)建多維信息采集體系

4、在高速公路沿線的路側(cè)、龍門架基礎(chǔ)設(shè)施上，間隔d1米安裝交通流量傳感器進(jìn)行采集高速公路實(shí)時(shí)交通流量數(shù)據(jù)、車速傳感器測(cè)量高速公路上車輛的平均車速，每隔d2公里設(shè)置路況攝像頭，在施工區(qū)域周邊設(shè)置施工進(jìn)度傳感器，識(shí)別施工設(shè)備工作狀態(tài)、施工材料堆放情況，進(jìn)而準(zhǔn)確判斷施工進(jìn)度、施工范圍標(biāo)識(shí)傳感器，并配備施工信息錄入終端，由施工管理人員實(shí)時(shí)更新預(yù)計(jì)施工時(shí)長(zhǎng)信息，以此全方位采集高速公路的交通流量、車速、道路狀況以及施工相關(guān)信息；

5、s2、建立信息智能傳輸網(wǎng)絡(luò)

6、利用融合通信技術(shù)，道路基礎(chǔ)設(shè)施傳感器將采集信息按照特定格式，通過(guò)通信協(xié)議p，以速率v1mbps的傳輸速率發(fā)送至交通管理中心，車輛車載終端設(shè)備則以頻率f1hz，將車輛位置、速度、行駛方向信息上傳至交通管理中心；

7、s3、交通擁堵預(yù)測(cè)算法

8、在交通管理中心服務(wù)器內(nèi)，構(gòu)建交通擁堵預(yù)測(cè)模型，設(shè)交通流量為f，車速為v，時(shí)間序列為t，歷史交通擁堵系數(shù)為α，當(dāng)前路段施工影響因子為β，道路通行能力修正系數(shù)為γ，通過(guò)如下公式預(yù)測(cè)擁堵指數(shù)c：

9、其中c代表?yè)矶轮笖?shù)，α是歷史交通擁堵系數(shù)，f(t)是時(shí)間序列t時(shí)刻采集到的當(dāng)前高速公路實(shí)際交通流量，fmax(t)為該時(shí)段歷史最大交通流量，β是當(dāng)前路段施工影響因子，λ(t)表示時(shí)間序列t時(shí)刻高速公路上車輛的平均車速，vmax(t)為該時(shí)段歷史最高平均車速，γ是道路通行能力修正系數(shù)，l(t)表示當(dāng)前施工占用車道數(shù)，ltotal(t)表示該路段總車道數(shù)；為第i個(gè)道路狀況不良點(diǎn)的影響權(quán)重，當(dāng)c超過(guò)設(shè)定閾值ca時(shí)，判定該路段發(fā)生交通擁堵；

10、s4、實(shí)施精準(zhǔn)預(yù)警與智能引導(dǎo)

11、當(dāng)預(yù)測(cè)到某路段可能擁堵或施工信息變化時(shí)，交通管理中心通過(guò)車路協(xié)同系統(tǒng)向預(yù)測(cè)擁堵或施工區(qū)域周邊d3公里內(nèi)車輛發(fā)送預(yù)警信息，車載終端設(shè)備通過(guò)語(yǔ)音提示、顯示屏顯示和震動(dòng)提醒駕駛員，車載導(dǎo)航系統(tǒng)利用改進(jìn)的dijkstra算法，綜合擁堵指數(shù)、道路限速、實(shí)時(shí)路況重新規(guī)劃路線，引導(dǎo)駕駛員避開擁堵和施工區(qū)域，并且，在高速公路改擴(kuò)建不同施工階段實(shí)施動(dòng)態(tài)交通管控，施工籌備階段，依據(jù)施工設(shè)計(jì)方案和預(yù)計(jì)施工時(shí)長(zhǎng)，結(jié)合歷史交通數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)不同時(shí)段、路段交通流量變化，提前制定交通疏導(dǎo)預(yù)案，基礎(chǔ)施工階段，根據(jù)應(yīng)力、位移傳感器數(shù)據(jù)評(píng)估道路結(jié)構(gòu)安全狀況，當(dāng)?shù)缆烦休d能力下降或出現(xiàn)潛在安全風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，調(diào)整施工進(jìn)度或優(yōu)化交通組織方案，路面施工階段，根據(jù)銑刨、攤鋪不同施工工藝調(diào)整交通管控措施，附屬設(shè)施施工階段，利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為駕駛員提供虛擬交通引導(dǎo)標(biāo)識(shí)。

12、進(jìn)一步地，所述在路面施工階段，當(dāng)進(jìn)行銑刨作業(yè)時(shí)，若銑刨設(shè)備工作功率超過(guò)設(shè)定功率值p1或者產(chǎn)生的噪音分貝值超過(guò)噪音閾值n1，則判定對(duì)交通影響較大，此時(shí)將預(yù)警信息發(fā)送范圍擴(kuò)大至施工區(qū)域周邊公里內(nèi)的車輛，同時(shí)在車載導(dǎo)航系統(tǒng)中突出顯示施工區(qū)域及建議繞行路線。

13、更進(jìn)一步地，所述施工進(jìn)度傳感器采用基于圖像識(shí)別技術(shù)的傳感器，通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和分析，利用深度學(xué)習(xí)算法識(shí)別施工設(shè)備的工作狀態(tài)、施工材料的堆放情況從而準(zhǔn)確判斷施工進(jìn)度，該傳感器可識(shí)別出施工進(jìn)度的不同階段，并將施工進(jìn)度以百分比的形式精確反饋給交通管理中心，以便及時(shí)調(diào)整交通疏導(dǎo)策略。

14、更進(jìn)一步地，所述融合通信技術(shù)中在信號(hào)較弱的區(qū)域，優(yōu)先采用lte-v技術(shù)進(jìn)行信息傳輸，以保證信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性，當(dāng)5g信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到i1以上時(shí)，自動(dòng)切換至5g網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高速率數(shù)據(jù)傳輸，這種切換機(jī)制通過(guò)對(duì)信號(hào)強(qiáng)度、傳輸悚率、丟包率參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，利用模糊控制算法實(shí)現(xiàn)智能切換，確保信息在不同場(chǎng)景下都能高效、穩(wěn)定地傳輸至交通管理中心。

15、更進(jìn)一步地，所述車載終端設(shè)備在接收到預(yù)警信息后，還會(huì)通過(guò)震動(dòng)提醒駕駛員，擁堵指數(shù)方面，除原有因素外，納入單位時(shí)間路段車輛匯入和駛出數(shù)量差值、路段飽和度，比值大于0.7時(shí)影響擁堵指數(shù)；

16、道路通行狀況方面，考慮道路坡度，大于5％影響速度和通行能力、彎道曲率，半徑小于200米影響車輛行駛以及惡劣天氣，依嚴(yán)重程度調(diào)整擁堵指數(shù)權(quán)重，預(yù)警信息依據(jù)擁堵指數(shù)和道路通行狀況劃分為輕、中、重三個(gè)等級(jí)，不同等級(jí)下車載終端設(shè)備震動(dòng)模式、語(yǔ)音提示、顯示屏警示圖標(biāo)不同，導(dǎo)航系統(tǒng)也據(jù)此調(diào)整規(guī)劃路線策略，以保障行車安全和道路暢通，同時(shí)車載終端設(shè)備會(huì)將預(yù)警信息與車輛的行駛數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)車輛即將駛?cè)霌矶禄蚴┕^(qū)域，會(huì)提前t1再次進(jìn)行提醒，以確保駕駛員能夠及時(shí)做出反應(yīng)。

17、更進(jìn)一步地，所述改進(jìn)的dijkstra算法中，在進(jìn)行道路限速權(quán)重確定時(shí)，考慮到高速公路改擴(kuò)建前和改擴(kuò)建階段的超速歷史事故比例存在顯著差異，對(duì)于改擴(kuò)建前的路段，通過(guò)收集該路段在正常通行時(shí)期的歷史事故數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)因超速導(dǎo)致事故的數(shù)量占總事故數(shù)量的比例，設(shè)此比例為p1，同時(shí)獲取該路段的限速標(biāo)準(zhǔn)vlimit1，則此路段在改擴(kuò)建前的道路限速權(quán)重；

18、

19、對(duì)于處于改擴(kuò)建階段的路段，單獨(dú)收集其在施工期間的歷史事故數(shù)據(jù)，分析因超速導(dǎo)致事故的比例p2，結(jié)合該路段在改擴(kuò)建階段的臨時(shí)限速標(biāo)準(zhǔn)vlimit2，計(jì)算得到改擴(kuò)建階段該路段的道路限速權(quán)重；

20、

21、在車載導(dǎo)航系統(tǒng)利用改進(jìn)的dijkstra算法規(guī)劃路線時(shí)，針對(duì)不同路段，根據(jù)其處于改擴(kuò)建前還是改擴(kuò)建階段，分別采用對(duì)應(yīng)的道路限速權(quán)重進(jìn)行路線規(guī)劃，充分考慮不同階段的限速因素，優(yōu)先選擇限速較高且安全性能較好的路線，提高整體通行效率。

22、更進(jìn)一步地，所述在交通管理中心的服務(wù)器中，建立了交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)不僅存儲(chǔ)實(shí)時(shí)采集的交通信息和施工信息，還對(duì)歷史交通數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)，包括不同時(shí)間段、不同季節(jié)、不同天氣條件下的交通流量、車速、擁堵情況數(shù)據(jù)，通討對(duì)歷史數(shù)據(jù)的深度挖掘和分析，能夠不斷優(yōu)化交誦擁堵預(yù)測(cè)模型中的參數(shù)，如歷史交通擁堵系數(shù)α、道路通行能力修正系數(shù)γ，提高預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性和適應(yīng)性。

23、更進(jìn)一步地，所述當(dāng)施工區(qū)域周邊道路發(fā)生交通事故時(shí)，交通管理中心會(huì)根據(jù)事故的嚴(yán)重程度和影響范圍，動(dòng)態(tài)調(diào)整預(yù)警信息的發(fā)送范圍和內(nèi)容，若事故較輕，僅影響局部車道，預(yù)警信息將重點(diǎn)提示車輛注意避讓事故現(xiàn)場(chǎng)，并引導(dǎo)車輛合理變道，若事故較為嚴(yán)重，可能導(dǎo)致交通堵塞，預(yù)警信息將擴(kuò)大發(fā)送范圍至事故周邊d4公里內(nèi)的車輛，并建議駕駛員提前規(guī)劃替代路線，同時(shí)交通管理中心會(huì)與交警部門實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)，獲取事故處理進(jìn)度信息，及時(shí)更新預(yù)警內(nèi)容。

24、更進(jìn)一步地，所述路況攝像頭除了用于采集道路狀況信息外，還具備智能分析功能，通過(guò)圖像識(shí)別技術(shù)和深度學(xué)習(xí)算法，能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)道路上的障礙物、路面破損情況、積水情況，當(dāng)檢測(cè)到道路上存在障礙物時(shí)，路況攝像頭會(huì)立即將信息傳輸至交通管理中心，交通管理中心會(huì)根據(jù)障礙物的位置和大小，結(jié)合周邊交通流量情況，制定相應(yīng)的交通疏導(dǎo)方案，并通過(guò)車路協(xié)同系統(tǒng)向駕駛員發(fā)送預(yù)警信息，引導(dǎo)車輛避開障礙物，確保道路安全暢通。

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，該一種高速公路改擴(kuò)建防堵車交通安全疏導(dǎo)方法具備如下有益效果：

26、一、該方法通過(guò)融合通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了信息的快速、高效傳輸，這種通信技術(shù)不僅提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾屎头€(wěn)定性，還能夠在不同信號(hào)環(huán)境下智能切換，這為交通管理中心提供了及時(shí)、可靠的交通信息，使其能夠迅速做出反應(yīng)，實(shí)施精準(zhǔn)預(yù)警與智能引導(dǎo)，有效避免了交通擁堵和安全事故的發(fā)生。

27、二、該方法通過(guò)構(gòu)建多維信息采集體系，能夠精準(zhǔn)匹配高速公路改擴(kuò)建各施工階段的交通管理需求和全面、實(shí)時(shí)地掌握高速公路的交通流量、車速、道路狀況以及施工信息，解決了傳統(tǒng)技術(shù)在信息采集方面的不足，這種全方位的信息采集為后續(xù)的交通擁堵預(yù)測(cè)和智能引導(dǎo)提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，從而有效提升施工期間道路通行效率和安全性。

28、本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。