中文核心期刊《公路交通科技》（應(yīng)用技術(shù)版）于2020第07期發(fā)表江蘇省生產(chǎn)力促進(jìn)中心、東南大學(xué)交通學(xué)院、江蘇科創(chuàng)車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院有限公司共同研究的論文《面向智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境的三級(jí)交通誘導(dǎo)控制系統(tǒng)》。
據(jù)了解，該論文研究?jī)?nèi)容已經(jīng)取得相應(yīng)發(fā)明專利證書(shū)下圖1：
圖1 發(fā)明專利《一種道路交通網(wǎng)絡(luò)中的車輛三級(jí)誘導(dǎo)控制方法及系統(tǒng)》
論文摘要部分介紹：智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的重要分支，依賴于信息化和工業(yè)化的深度融合，對(duì)道路交通行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。借助智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)，交通決策者可以獲得高精度、低延遲的交通運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)即時(shí)、智能的交通誘導(dǎo)控制。在此背景下，本文提出了一種面向智能網(wǎng)聯(lián)的三級(jí)交通誘導(dǎo)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)為基礎(chǔ)搭建誘導(dǎo)與控制系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)流量分布信息動(dòng)態(tài)標(biāo)志牌、可變車道動(dòng)態(tài)顯示標(biāo)志牌以及適應(yīng)可變車道的交通信號(hào)機(jī)進(jìn)行協(xié)同控制，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)智能的交通誘導(dǎo)控制方法。
交通誘導(dǎo)技術(shù)作為智能交通的重要組成部分，旨在根據(jù)當(dāng)前路網(wǎng)的交通流量狀況等信息對(duì)路網(wǎng)中運(yùn)行的車輛的出行路徑進(jìn)行優(yōu)化，為路網(wǎng)中的車輛提供最佳的行駛路線，從而均衡道路上的交通量，縮短車輛的行駛時(shí)間或距離。日本、美國(guó)、歐洲從1970年左右開(kāi)始對(duì)相關(guān)智能交通技術(shù)進(jìn)行研究，積累了豐富的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)相比于國(guó)外起步較晚，但隨著近年來(lái)的發(fā)展，交通誘導(dǎo)技術(shù)相關(guān)研究成果如論文、專利及產(chǎn)品的數(shù)量穩(wěn)步上升。傳統(tǒng)的交通誘導(dǎo)方法多依賴于安裝于道路上的檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集，但受到檢測(cè)器技術(shù)本身的限制，數(shù)據(jù)的采集存在局限性，如車輛間的相互遮擋，天氣對(duì)光學(xué)傳感器的影響，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和全面性還有所欠缺。為了順應(yīng)當(dāng)前智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)高速發(fā)展的潮流，提高交通誘導(dǎo)控制的智能化程度，實(shí)現(xiàn)其與智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境的無(wú)縫對(duì)接，該論文提出了一種面向智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境的三級(jí)交通誘導(dǎo)方法。
論文的研究以V2I通信技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建三級(jí)交通誘導(dǎo)控制結(jié)構(gòu)。在V2I技術(shù)所主導(dǎo)的通信模式中，車輛與路邊單元（road side unit，RSU）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，如誘導(dǎo)標(biāo)志牌，交通信號(hào)燈等。基于這種模式，交通控制中心對(duì)路段的相關(guān)信息，如流量、道路狀況和事故信息進(jìn)行收集，并做出相應(yīng)的調(diào)整。
以V2I技術(shù)為通信手段所搭建的三級(jí)交通誘導(dǎo)控制結(jié)構(gòu)如下圖2所示。圖中黑色箭頭代表數(shù)據(jù)的交換。
圖2 三級(jí)交通誘導(dǎo)控制結(jié)構(gòu)示意圖
該交通誘導(dǎo)控制結(jié)構(gòu)包含三個(gè)部分，按照車輛的接觸順序先后，分別是路段通行狀況標(biāo)志，可變車道功能標(biāo)志和交通信號(hào)燈。車輛可與三者分別進(jìn)行通信，進(jìn)而上傳有關(guān)自身運(yùn)行狀態(tài)的信息。該三者分別對(duì)應(yīng)交通誘導(dǎo)控制系統(tǒng)中的路段通行狀況提示誘導(dǎo)，可變導(dǎo)向車道控制以及交通信號(hào)配時(shí)控制。
以下分別對(duì)三種控制的機(jī)理進(jìn)行詳述
1.路段通行狀況提示誘導(dǎo)
路段通行狀況提示誘導(dǎo)基于路段通行狀況標(biāo)志牌實(shí)現(xiàn)，后者作為車輛最先接觸的一級(jí)交通誘導(dǎo)控制結(jié)構(gòu)，其作用在于，通過(guò)為車輛提供前方交叉口所聯(lián)結(jié)的路段的運(yùn)行狀況信息，促使駕駛員做出更加合理的選擇。路段通行狀況標(biāo)志牌的具體構(gòu)造如下圖3所示。
圖3 示范應(yīng)用中的路段通行狀況標(biāo)志牌
路段通行狀況標(biāo)志牌接收行駛來(lái)自當(dāng)前交叉口所聯(lián)結(jié)路段上的車輛的數(shù)據(jù)，處理、分析并顯示當(dāng)前路段車輛所可能駛向路段的運(yùn)行狀態(tài)信息，并用不同的顏色進(jìn)行標(biāo)識(shí)，綠色、黃色和紅色分別對(duì)應(yīng)通暢、繁忙和擁堵三種狀態(tài)。三個(gè)箭頭則分別對(duì)應(yīng)三處不同的路段，分別是車輛直行、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)通過(guò)交叉口后的路段。位于箭頭尖端的文字對(duì)應(yīng)各自路段的名字，位于中下部的文字則注明了當(dāng)前路段的名字。
2.可變導(dǎo)向車道控制
進(jìn)行可變導(dǎo)向車道控制，是為了改善交叉口進(jìn)口道的不均衡性來(lái)提高交叉口的整體通行效率[5]?？勺儗?dǎo)向車道功能標(biāo)志的設(shè)置示意圖如下圖4所示。
圖4 可變導(dǎo)向車道功能標(biāo)志設(shè)置示意圖
3.交通信號(hào)配時(shí)控制
為了保證可變導(dǎo)向車道控制的可靠性，車道功能的切換應(yīng)該與交通信號(hào)配時(shí)優(yōu)化同步進(jìn)行。本文所提出的交通信號(hào)配時(shí)控制主要包含兩個(gè)部分，分別是車道功能切換后的放行方案選取與信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化。
通過(guò)詳盡的數(shù)據(jù)運(yùn)算模型及仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，研究認(rèn)為：作為智能交通系統(tǒng)的一部分，交通誘導(dǎo)控制融合了傳感器技術(shù)、通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以即時(shí)獲得交通系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)信息，大幅度地提高交通流誘導(dǎo)信息水平，更好地配置道路的時(shí)間與空間資源。本文所提出的面向智能網(wǎng)聯(lián)的三級(jí)交通誘導(dǎo)控制系統(tǒng)，以多級(jí)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，通過(guò)向駕駛員發(fā)布路段運(yùn)行信息，收集交通流數(shù)據(jù)，進(jìn)行可變車道功能切換與信號(hào)配時(shí)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了智能化、精細(xì)化和自動(dòng)化的交通誘導(dǎo)控制，可以顯著地提升交通資源的利用率，提高交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
