一种智慧交通巡查分流安全分析系统的制作方法

本发明涉及智慧交通管理及道路交通安全控制，具体涉及一种智慧交通巡查分流安全分析系统。

背景技术：

1、在高速公路、城市快速路或者其他具有连续交通流特征的道路发生交通事故、道路施工、车辆故障、恶劣天气或者局部道路通行能力下降等交通事件时，交通管理部门通常从交通事件上游选择分流入口，将部分车辆引导至替代道路，并在绕过交通事件影响区域后，使车辆重新回到原道路或者进入目标道路。

2、分流车辆在分流路径中可能依次经过出口匝道、收费站、信号交叉口、道路收窄位置以及回流合流区域。由于各位置的道路空间、交通流组成、车辆消散能力和原有交通需求不同，各位置能够安全容纳的分流车辆数量也存在差异。

3、现有交通分流方案通常根据分流实施前的道路流量、道路通行能力、预计通行时间或者路径长度确定分流路径及初始分流比例。在分流方案实施后，虽然能够通过道路视频、雷达或者无人机获取分流路径中的车辆排队情况，但通常仅根据节点当前时刻的排队长度或者即时流量调整分流策略。

4、然而，从上游分流入口释放的车辆到达不同下游节点需要不同的行程时间。当系统在当前时刻调整上游分流比例时，此前已经进入分流路径但尚未到达下游节点的车辆仍会继续向下游传播。若仅根据下游节点当前时刻的剩余排队空间确定上游分流量，容易将已经由在途车辆占用的未来排队空间再次分配给新释放车辆。

5、例如，某一替代道路交叉口当前仍具有一定排队空间，但此前已经从上游分流入口释放的多个车辆批次尚未到达该交叉口。在所述在途车辆到达后，交叉口的排队车辆数量可能接近或者超过安全储车上限。若系统仍根据交叉口当前排队状态继续释放新的分流车辆，则可能使车辆排队越过安全边界，造成出口匝道排队回溢、交叉口阻塞、回流节点拥堵或者其他交通安全问题。

6、另外，从上游分流入口进入分流路径的车辆不一定全部到达每一个下游节点。部分车辆可能在分流路径中途驶离、转向或者进入其他支路，因此，不同节点能够接纳的车辆数量不能直接用于比较，也不能直接作为上游分流入口的放行数量。

7、因此，需要一种智慧交通巡查分流安全分析系统及方法，以待释放分流车辆批次预计到达各分流监测节点的时间作为安全分析基准，将已经释放但尚未到达对应节点的在途分流车辆纳入节点未来排队状态预测，并将不同节点的可接纳车辆数量换算为统一的上游安全释放量，从而确定限制整条分流路径的分流安全约束节点，并据此调整上游分流比例。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：针对现有交通分流控制通常根据分流监测节点的当前交通状态确定上游分流量，未充分考虑已经从上游释放但尚未到达下游节点的在途分流车辆，导致节点未来剩余安全空间被重复分配的问题，提供一种智慧交通巡查分流安全分析系统及方法。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种智慧交通巡查分流安全分析系统，包括巡查数据获取装置、存储器、处理器和分流控制装置。

3、巡查数据获取装置用于获取分流路径中多个分流监测节点的交通运行数据，多个分流监测节点沿分流车辆的行驶方向依次关联形成分流监测节点链。

4、存储器用于存储分流监测节点链、各分流监测节点的节点安全储车上限以及计算机程序。

5、处理器执行计算机程序时，用于按照预设分流控制周期，将从上游分流入口进入分流路径的车辆划分为分流车辆批次，并区分已释放分流车辆批次和待释放分流车辆批次。

6、处理器根据已释放分流车辆批次在各分流监测节点的实际行程时间，确定待释放分流车辆批次在各分流监测节点的预测到达时间窗。

7、针对每一分流监测节点，处理器确定在待释放分流车辆批次到达该分流监测节点之前，已经从上游分流入口释放且尚未到达该分流监测节点的在途分流车辆负荷。

8、处理器根据该分流监测节点的交通运行数据、在途分流车辆负荷以及预测到达时间窗内的车辆流入和车辆流出情况，预测待释放分流车辆批次到达该分流监测节点时的节点排队状态，并根据节点排队状态和节点安全储车上限确定该分流监测节点对待释放分流车辆批次的节点可接纳数量。

9、处理器根据待释放分流车辆批次从上游分流入口到达该分流监测节点的预测车辆传递比例，将节点可接纳数量换算为该分流监测节点对应的上游安全释放量。

10、处理器根据各分流监测节点对应的上游安全释放量确定分流安全约束节点和待释放分流车辆批次的批次安全释放上限，并向分流控制装置输出对应的分流控制指令。

11、分流控制装置用于根据分流控制指令调整上游分流入口的分流比例。

12、本发明通过预测待释放分流车辆批次在不同分流监测节点的到达时间，确定其到达前各节点将接收的在途分流车辆负荷，进而预测待释放分流车辆批次到达时的节点排队状态，并根据各节点的车辆传递比例将节点可接纳数量反向换算为上游安全释放量，以实现考虑车辆传播延迟的分流安全控制。

1.一种智慧交通巡查分流安全分析系统，包括巡查数据获取装置、存储器、处理器和分流控制装置，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的智慧交通巡查分流安全分析系统，其特征在于，所述分流监测节点包括分流出口节点、替代道路通行节点和回流合流节点中的至少一种；

3.根据权利要求1所述的智慧交通巡查分流安全分析系统，其特征在于，每一分流车辆批次至少关联批次标识、批次释放起始时刻、批次释放结束时刻和上游释放车辆数量；

4.根据权利要求1所述的智慧交通巡查分流安全分析系统，其特征在于，所述处理器还用于：

5.根据权利要求1所述的智慧交通巡查分流安全分析系统，其特征在于，所述处理器确定所述在途分流车辆负荷时，用于：

6.根据权利要求1所述的智慧交通巡查分流安全分析系统，其特征在于，所述交通运行数据包括当前排队车辆数量、车辆驶入量、车辆驶出量和非分流车辆流量；

7.根据权利要求1所述的智慧交通巡查分流安全分析系统，其特征在于，所述预测车辆传递比例根据一个或多个已完成分流车辆批次在对应分流监测节点的实际到达车辆数量与在所述上游分流入口的实际释放车辆数量确定；

8.根据权利要求1所述的智慧交通巡查分流安全分析系统，其特征在于，所述处理器用于将各分流监测节点对应的上游安全释放量中的最小值确定为所述批次安全释放上限，并将所述最小值对应的分流监测节点确定为所述分流安全约束节点；