基本信息
- 项目名称：
- 隧道交通流实时测控及预警路牌设计
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本课题通过设置于隧道内的光电传感器检测交通状况，根据隧道交通流特征，运用交通流检测理论来解决短时间内判断交通拥堵状态的问题；运用物联网的无线传输技术，将不同交通状态信息通过改进后的电子路牌发送给驾驶员。 该设计制作相对于传统的信息采集设备，具有体积小、造价低、易于布设、准确性高等明显优点。此外，独特的多维信息发布综合考虑了播报滞后和驾驶员的需求，克服了以往信息单一的缺陷。
- 详细介绍：
- 隧道行车拥堵存在着随机性高、实时预报滞后两大难题。为了有效引导隧道交通流，真正能实时播报隧道交通状况，引导驾驶员进出隧道，从而达到交通控制和缓解拥堵的目的。 本课题通过设置于隧道内的光电传感器检测交通状况，根据隧道交通流特征，运用交通流检测理论来解决短时间内判断交通拥堵状态的问题；运用物联网的无线传输技术，将不同交通状态信息以定性定量的方式通过改进后的电子路牌发送给驾驶员。 本系统采用基于多传感器的短时交通流预测。对于预测模块要求：精确性；实时性：预测算法的计算复杂性不应过高，要能够在短时间内求出计算结果；可移植性：预测模型要能够通过参数调整而具有时间和空间移植性。 隧道交通流是连续的，上、下游交通紧密相关。如果下游交通状态发生改变(如发生交通拥堵），也会波及上游。图2-5为路段车流运行情况，箭头为行车方向S1,S2为检测器所在的断面位置，P点为预测点。双点预测既根据S1,S2两点的检测数据，对未来时刻P点交通流进行预测。采用数据融合技术，将每个检测器检测到的数据降噪处理，然后将各个检测器的数据智能化合成，比传统的双点检测器预测更完整，更准确，提高隧道交通流预测精度。 本系统的可变信号路牌，根据《道路交通标志和标线》的规定，合理选择标志的高度，满足道路使用者“安全、舒适、快捷”到达目的地的要求，版面的内容简捷，直观，清楚易读。道路交通标志的颜色、形状方便司机很快的阅读和理解交通标志。可变信息标志的显示方式有多种，根据标志的功能要求、显示内容、控制方式、环保节能、经济性等进行选择。 本系统所制作的隧道预警路牌为白底，红图案，红色的LED灯，形状为顶角朝上的等边三角形。 该设计制作相对于传统的信息采集设备，具有体积小、造价低、易于布设、准确性高等明显优点。此外，独特的多维信息发布综合考虑了播报滞后和驾驶员的需求，克服了以往信息单一的缺陷。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 隧道行车高峰时可能会造成拥堵，而目前隧道往往缺乏信息诱导系统。为了有效引导隧道交通流，真正能提前预报隧道交通状况引导驾驶员合理进出隧道，本课题通过传感器检测隧道内的交通状况，运用交通流理论分析实时数据代表的交通状态，通过设置在隧道前方岔路口的特殊警示路牌，让驾驶者了解隧道内的通行状况和通过此隧道所需的时间，从而避免加重隧道的拥堵，也为驾驶员节省行车时间。 创新点：采用交通实时预测技术预测段时间内的交通流状态；信息包涵定性定量的实时交通状态发布；采用无线传感网络技术，经济实用的高度结合。 本系统运用交通流预测理论解决短时间内预测交通拥堵状态的问题，制作适合于隧道物理环境的实时测控与预警系统，采用瞬时信息发布将交通流不同状态以定性定量方式发给驾驶员，有更为明确的导向指引。 本系统采用无线传感网络技术，将隧道内多个检测器连成网络，方便检测器的安装和调试。做到了现有可变信号板无法做到的实时路况信息发布。此外相对现有可变信号板昂贵的价格，该系统设备性价比高，真正做到了经济与实用的高度结合。 主要技术指标：交通状态判别，交通流预测，传感器,单片机，无线传感网络技术。
科学性、先进性
- 本系统具有一定的科学性和先进性： 1、设计出人性化的交通标志牌，不仅定性了发布了不同的交通状态，还配以定量的行程时间显示。 2、采用无线传感网络技术，将隧道内多个检测器联网，方便检测器的安装和调试。 3、多个检测器的合理布局，将检测数据融合，提高检测精度。
获奖情况及鉴定结果
- 作品获南京林业大学交通科技大赛一等奖
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 暂未转让
作品可展示的形式
- 实物 模型 现场演示 图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本系统安装方便，检测器的安装不需要布线，在需要检测的隧道内的固定地点安装好检测器，在隧道的入口指定地点安装好可变信号板，调试好以后就能自主工作。 本系统性价比高，扩展性好，适应大部分城市隧道，能满足一般的交通检测需求，具有良好的市场前景和经济效益。
同类课题研究水平概述
- 当前关于隧道的预警，主要是针对隧道交通事故和工程事故。 照理红，胡刚等在《山区高速公路隧道交通异常事件预警、检测与管理系统设计--《交通与计算机》》中提出了隧道交通异常事件预警、检测与管理系统设计方案,旨在降低山区高速公路隧道交通异常事件发生机率和破坏性。 王浩，焦玉勇在《地下工程监测资讯管理、安全预警软体发展与应用》中针对目前地下工程监测软体的现状,介绍了作者开发的地下工程监测资讯管理、安全预警软体的设计目标,结构和主要功能以及在具体实例中的应用情况。该系统功能完备,集成性好,既适合技术人员进行监测资料存储管理、处理分析和预测评估,也适合管理人员掌握整个专案的安全状况。 曾祥平在《公路隧道交通安全预警理论与方法研究》基于汽车在制动过程中运动状态建立了针对公路隧道的事故预警模型，基于预警管理理论初步探讨了公路隧道交通安全预警管理框架体系。 姚志英在《于车牌识别的高速公路隧道运输车况的预警技术研究》中根据隧道交通特点,提出了一种新的隧道交通预警方法并设计了隧道交通预警系统,该方法不仅可以实现对隧道内行驶车辆的有效管理,还可以及时实现自动预警功能,可最大程度地减少交通事故的损失。
