基本信息
- 項目名稱：
- 隧道交通流實時測控及預(yù)警路牌設(shè)計
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本課題通過設(shè)置于隧道內(nèi)的光電傳感器檢測交通狀況，根據(jù)隧道交通流特征，運用交通流檢測理論來解決短時間內(nèi)判斷交通擁堵狀態(tài)的問題；運用物聯(lián)網(wǎng)的無線傳輸技術(shù)，將不同交通狀態(tài)信息通過改進后的電子路牌發(fā)送給駕駛員。 該設(shè)計制作相對于傳統(tǒng)的信息采集設(shè)備，具有體積小、造價低、易于布設(shè)、準確性高等明顯優(yōu)點。此外，獨特的多維信息發(fā)布綜合考慮了播報滯后和駕駛員的需求，克服了以往信息單一的缺陷。
- 詳細介紹：
- 隧道行車擁堵存在著隨機性高、實時預(yù)報滯后兩大難題。為了有效引導(dǎo)隧道交通流，真正能實時播報隧道交通狀況，引導(dǎo)駕駛員進出隧道，從而達到交通控制和緩解擁堵的目的。 本課題通過設(shè)置于隧道內(nèi)的光電傳感器檢測交通狀況，根據(jù)隧道交通流特征，運用交通流檢測理論來解決短時間內(nèi)判斷交通擁堵狀態(tài)的問題；運用物聯(lián)網(wǎng)的無線傳輸技術(shù)，將不同交通狀態(tài)信息以定性定量的方式通過改進后的電子路牌發(fā)送給駕駛員。 本系統(tǒng)采用基于多傳感器的短時交通流預(yù)測。對于預(yù)測模塊要求：精確性；實時性：預(yù)測算法的計算復(fù)雜性不應(yīng)過高，要能夠在短時間內(nèi)求出計算結(jié)果；可移植性：預(yù)測模型要能夠通過參數(shù)調(diào)整而具有時間和空間移植性。 隧道交通流是連續(xù)的，上、下游交通緊密相關(guān)。如果下游交通狀態(tài)發(fā)生改變(如發(fā)生交通擁堵），也會波及上游。圖2-5為路段車流運行情況，箭頭為行車方向S1,S2為檢測器所在的斷面位置，P點為預(yù)測點。雙點預(yù)測既根據(jù)S1,S2兩點的檢測數(shù)據(jù)，對未來時刻P點交通流進行預(yù)測。采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)，將每個檢測器檢測到的數(shù)據(jù)降噪處理，然后將各個檢測器的數(shù)據(jù)智能化合成，比傳統(tǒng)的雙點檢測器預(yù)測更完整，更準確，提高隧道交通流預(yù)測精度。 本系統(tǒng)的可變信號路牌，根據(jù)《道路交通標志和標線》的規(guī)定，合理選擇標志的高度，滿足道路使用者“安全、舒適、快捷”到達目的地的要求，版面的內(nèi)容簡捷，直觀，清楚易讀。道路交通標志的顏色、形狀方便司機很快的閱讀和理解交通標志?？勺冃畔酥镜娘@示方式有多種，根據(jù)標志的功能要求、顯示內(nèi)容、控制方式、環(huán)保節(jié)能、經(jīng)濟性等進行選擇。 本系統(tǒng)所制作的隧道預(yù)警路牌為白底，紅圖案，紅色的LED燈，形狀為頂角朝上的等邊三角形。 該設(shè)計制作相對于傳統(tǒng)的信息采集設(shè)備，具有體積小、造價低、易于布設(shè)、準確性高等明顯優(yōu)點。此外，獨特的多維信息發(fā)布綜合考慮了播報滯后和駕駛員的需求，克服了以往信息單一的缺陷。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 隧道行車高峰時可能會造成擁堵，而目前隧道往往缺乏信息誘導(dǎo)系統(tǒng)。為了有效引導(dǎo)隧道交通流，真正能提前預(yù)報隧道交通狀況引導(dǎo)駕駛員合理進出隧道，本課題通過傳感器檢測隧道內(nèi)的交通狀況，運用交通流理論分析實時數(shù)據(jù)代表的交通狀態(tài)，通過設(shè)置在隧道前方岔路口的特殊警示路牌，讓駕駛者了解隧道內(nèi)的通行狀況和通過此隧道所需的時間，從而避免加重隧道的擁堵，也為駕駛員節(jié)省行車時間。 創(chuàng)新點：采用交通實時預(yù)測技術(shù)預(yù)測段時間內(nèi)的交通流狀態(tài)；信息包涵定性定量的實時交通狀態(tài)發(fā)布；采用無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，經(jīng)濟實用的高度結(jié)合。 本系統(tǒng)運用交通流預(yù)測理論解決短時間內(nèi)預(yù)測交通擁堵狀態(tài)的問題，制作適合于隧道物理環(huán)境的實時測控與預(yù)警系統(tǒng)，采用瞬時信息發(fā)布將交通流不同狀態(tài)以定性定量方式發(fā)給駕駛員，有更為明確的導(dǎo)向指引。 本系統(tǒng)采用無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將隧道內(nèi)多個檢測器連成網(wǎng)絡(luò)，方便檢測器的安裝和調(diào)試。做到了現(xiàn)有可變信號板無法做到的實時路況信息發(fā)布。此外相對現(xiàn)有可變信號板昂貴的價格，該系統(tǒng)設(shè)備性價比高，真正做到了經(jīng)濟與實用的高度結(jié)合。 主要技術(shù)指標：交通狀態(tài)判別，交通流預(yù)測，傳感器,單片機，無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
科學性、先進性
- 本系統(tǒng)具有一定的科學性和先進性： 1、設(shè)計出人性化的交通標志牌，不僅定性了發(fā)布了不同的交通狀態(tài)，還配以定量的行程時間顯示。 2、采用無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將隧道內(nèi)多個檢測器聯(lián)網(wǎng)，方便檢測器的安裝和調(diào)試。 3、多個檢測器的合理布局，將檢測數(shù)據(jù)融合，提高檢測精度。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 作品獲南京林業(yè)大學交通科技大賽一等獎
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 暫未轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實物 模型 現(xiàn)場演示 圖片
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 本系統(tǒng)安裝方便，檢測器的安裝不需要布線，在需要檢測的隧道內(nèi)的固定地點安裝好檢測器，在隧道的入口指定地點安裝好可變信號板，調(diào)試好以后就能自主工作。 本系統(tǒng)性價比高，擴展性好，適應(yīng)大部分城市隧道，能滿足一般的交通檢測需求，具有良好的市場前景和經(jīng)濟效益。
同類課題研究水平概述
- 當前關(guān)于隧道的預(yù)警，主要是針對隧道交通事故和工程事故。 照理紅，胡剛等在《山區(qū)高速公路隧道交通異常事件預(yù)警、檢測與管理系統(tǒng)設(shè)計--《交通與計算機》》中提出了隧道交通異常事件預(yù)警、檢測與管理系統(tǒng)設(shè)計方案,旨在降低山區(qū)高速公路隧道交通異常事件發(fā)生機率和破壞性。 王浩，焦玉勇在《地下工程監(jiān)測資訊管理、安全預(yù)警軟體發(fā)展與應(yīng)用》中針對目前地下工程監(jiān)測軟體的現(xiàn)狀,介紹了作者開發(fā)的地下工程監(jiān)測資訊管理、安全預(yù)警軟體的設(shè)計目標,結(jié)構(gòu)和主要功能以及在具體實例中的應(yīng)用情況。該系統(tǒng)功能完備,集成性好,既適合技術(shù)人員進行監(jiān)測資料存儲管理、處理分析和預(yù)測評估,也適合管理人員掌握整個專案的安全狀況。 曾祥平在《公路隧道交通安全預(yù)警理論與方法研究》基于汽車在制動過程中運動狀態(tài)建立了針對公路隧道的事故預(yù)警模型，基于預(yù)警管理理論初步探討了公路隧道交通安全預(yù)警管理框架體系。 姚志英在《于車牌識別的高速公路隧道運輸車況的預(yù)警技術(shù)研究》中根據(jù)隧道交通特點,提出了一種新的隧道交通預(yù)警方法并設(shè)計了隧道交通預(yù)警系統(tǒng),該方法不僅可以實現(xiàn)對隧道內(nèi)行駛車輛的有效管理,還可以及時實現(xiàn)自動預(yù)警功能,可最大程度地減少交通事故的損失。
