适用于特长隧道交通兼顾效率安全的智能管控方法及系统与流程

1.本发明涉及隧道交通管控技术领域，更具体的说是涉及一种适用于特长隧道交通兼顾效率安全的智能管控方法及系统。


背景技术：

2.在众多的公路尤其是高速公路的修建时由于地貌的原因，在遇到山体阻挡时往往通过在山体内开设隧道来完成公路的建设，而在隧道的建设以及后期的管理均是难题，作为公路的特殊路段，公路隧道是在隧道通风系统、照明系统以及隧道事件检测与交通诱导系统等的协同作业下，共同完成公路隧道的控制工作。制约我国公路隧道进一步发展的瓶颈在于隧道智能控制，隧道因为其特殊性，发生管控难度大，如果管控不及时或者管控不准确，就会造成整个交通线路拥堵，严重影响整个交通线路的运行效率。而且，有时单一的管控措施，并不能达到较好的管控效果，因此，对本领域技术人员来说，如何及时而准确地制定多种管控措施联合的隧道交通管控方案是亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供了适用于特长隧道交通兼顾效率安全的智能管控方法及系统，以解决背景技术中提出的问题。
4.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种适用于特长隧道交通兼顾效率安全的智能管控方法，具体步骤包括如下：
5.实时获取隧道内的交通运行数据和路面状况数据；
6.根据所述交通运行数据和路面状况数据利用神经网络模型进行异常状态评估；
7.根据不同的异常状态评估结果实施对应的管控措施，并依据所述异常状态评估结果进行分等级预警。
8.通过采用上述技术方案，具有以下有益的技术效果：对隧道内触发的各种交通运行场景下的交通运行状态进行异常状态评估，使管理者根据不同的异常状态评估结果针对性地制定管控方案，提高了隧道运行的效率。
9.可选的，所述交通运行数据包括车辆信息、车速信息、道路小时交通量信息。
10.可选的，路面状况信息包括天气信息、行车延误信息、排队长度及道路占有率。
11.可选的，构建所述神经网络模型的步骤为：
12.获取数据样本，所述数据样本包括交通运行数据、路面状况数据、异常状态数据；其中所述交通运行数据和所述路面状况数据作为输入数据，所述异常状态数据作为输出数据；
13.将所述输入数据进行归一化处理，将所述数据样本分为80％的训练集和20％的测试集；
14.将所述训练集输入神经网络中进行训练，得到预测异常状态数学模型；
15.把预测区域的交通运行数据、路面状况数据输入所述预测异常状态数学模型中，
得到预测异常状态。
16.通过采用上述技术方案，具有以下有益的技术效果：利用神经网络进行异常状态评估，将神经网络与隧道交通管控技术相结合，评估结果又快又准，节省人力。
17.可选的，所述管控措施从交通管控预案库中获取，所述交通管控预案库中存储有异常状态以及对应的管控措施。
18.可选的，异常状态包括火灾、轻伤事故、重伤事故、死亡事故和其他事故中的至少一种，所述其他事故指除火灾、轻伤事故、重伤事故、死亡事故之外的事故。
19.另一方面提供一种适用于特长隧道交通兼顾效率安全的智能管控系统，包括依次相连的数据获取模块、异常状态评估模块、智能处理模块；其中，
20.所述数据获取模块，用于实时获取隧道内的交通运行数据和路面状况数据；
21.所述异常状态评估模块，用于根据所述交通运行数据和路面状况数据利用神经网络模型进行异常状态评估；
22.所述智能处理模块，用于根据不同的异常状态评估结果实施对应的管控措施，并依据所述异常状态评估结果进行分等级预警。
23.可选的，所述交通运行数据通过雷达、交通摄像头、微波检测器获取。
24.可选的，还包括区域协同云端控制平台，与所述智能处理模块相连，用于将警报信息发送至交通管理终端。
25.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种适用于特长隧道交通兼顾效率安全的智能管控方法及系统，及时而准确地制定多种管控措施相联合进行隧道交通管控，降低事故风险；对隧道状况做到实时监控，构建人车路协同综合感知体系，做到路网综合运行下的实时监测与预警，达到提升出行安全性的目的；管理者能根据不同的异常状态评估结果针对性的实施对应的管控措施，以便及时有效地对运行风险进行处理，减小事故发生的概率，提高隧道运行的效率。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
27.图1为本发明的方法流程图；
28.图2为本发明的系统结构图。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.本发明实施例1公开了一种适用于特长隧道交通兼顾效率安全的智能管控方法，如图1所示，具体步骤包括如下：
31.s1、实时获取隧道内的交通运行数据和路面状况数据；
32.s2、根据交通运行数据和路面状况数据利用神经网络模型进行异常状态评估；
33.s3、根据不同的异常状态评估结果实施对应的管控措施，并依据异常状态评估结果进行分等级预警。
34.具体的，交通运行数据包括车辆信息、车速信息、道路小时交通量信息；路面状况信息包括天气信息、行车延误信息、排队长度及道路占有率。
35.进一步的，构建神经网络模型的步骤为：
36.s21、获取数据样本，数据样本包括交通运行数据、路面状况数据、异常状态数据；其中交通运行数据和路面状况数据作为输入数据，异常状态数据作为输出数据；
37.s22、将输入数据进行归一化处理，将数据样本分为80％的训练集和20％的测试集；
38.s23、将训练集输入神经网络中进行训练，得到预测异常状态数学模型；
39.s24、把预测区域的交通运行数据、路面状况数据输入预测异常状态数学模型中，得到预测异常状态。
40.进一步的，管控措施从交通管控预案库中获取，交通管控预案库中存储有异常状态以及对应的管控措施。
41.异常状态包括火灾、轻伤事故、重伤事故、死亡事故和其他事故中的至少一种，其他事故指除火灾、轻伤事故、重伤事故、死亡事故之外的事故。
42.更进一步的，根据不同的异常状态评估结果实施对应的管控措施，并依据异常状态评估结果进行分等级预警，具体的实施步骤为：
43.预警等级分为红色预警、橙色预警、蓝色预警；在发生火灾、死亡事故时，启动红色预警；在发生轻伤事故、重伤事故时启动橙色预警；在发生其他事故时启动蓝色预警；
44.红色预警启动，交通管控预案库响应第一管控措施，第一管控措施为交通隧道通风控制，具体步骤为：
45.s31、检测隧道内污染物的浓度以及交通信息，其中，污染物包括烟尘、一氧化碳以及二氧化氮；交通信息包括交通量以及车速；
46.s32、判断当前隧道是单一隧道还是隧道群，如果为单一隧道，则判断隧道内污染物浓度是否超标，如是，则进入步骤s33；如否，则保持隧道内常规通风风机工作状态，如果为隧道群，根据污染物的浓度确定出人体在隧道内的污染物吸入量，包括烟尘吸入量、一氧化碳吸入量以及二氧化氮吸入量，并判断污染物吸入量是否大于设定阈值，如否，则保持隧道内常规通风风机工作状态，如是，则进入步骤s33；
47.s33、根据隧道内的交通量历史数据预测下一时段隧道内的交通量，确定出下一时段在不同污染物下所需的处于工作状态的风机台数；
48.s34、将下一时段不同污染物下所需的处于工作状态的风机台数进行排序，选择出处于工作状态的风机台数最大值作为下一时段隧道通风所需的风机台数，并在下一时段按照所需的风机台数控制风机工作。
49.橙色预警启动，交通管控预案库响应第二管控措施，第二管控措施为具体步骤为：将获取的轻伤事故、重伤事故信息上传至区域协同云端控制平台，云控平台根据结果采取车路协同设备、隧道交通广播、信号控制灯、可变情报板、数字化标志等多层次信息发布方
式及时将事故信息进行发布，并通过应急指挥调度与处置系统与多部门联动进行应急救援。
50.蓝色预警启动，交通管控预案库响应第三管控措施，第三管控措施的具体步骤为：除火灾、轻伤事故、重伤事故、死亡事故之外的事故，人员以及隧道内设备无法正常工作时，通过无人设备将隧道内信息及时传回区域协同控制平台，便于监控人员和管理者做出可靠决策进行救援。
51.另一方面提供一种适用于特长隧道交通兼顾效率安全的智能管控系统，如图2所示，包括依次相连的数据获取模块、异常状态评估模块、智能处理模块；其中，
52.数据获取模块，用于实时获取隧道内的交通运行数据和路面状况数据；
53.异常状态评估模块，用于根据所述交通运行数据和路面状况数据利用神经网络模型进行异常状态评估；
54.智能处理模块，用于根据不同的异常状态评估结果实施对应的管控措施，并依据所述异常状态评估结果进行分等级预警。
55.进一步的，交通运行数据通过雷达、交通摄像头、微波检测器获取。
56.还包括区域协同云端控制平台，与智能处理模块相连，用于将警报信息发送至交通管理终端。
57.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
58.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。