高速公路联网控制安全车速管理技术初探
作者:马璐1 周健2 刘敏3
来源:重庆交通科研设计院
评论: 更新日期:2014年05月09日
其中: 为限速要素矩阵; 为要素加权矩阵; 为限速标量; 为车型限速加权矩阵; 为各种车型限速矩阵。
例如,对与能见度因素,采用单纯串行控制模型:
对于能见度 有下表:
能见度限速对应表
2)单纯并行控制模型
单纯并行控制的数学模型采用向量算式的形式,其基本思想是:首先由限速要素及其加权值进行向量的点乘法运算,获得限速向量,取向量中最大的元素值作为限速基数值(限速标量)再由限速标量和车型限速加权向量进行矩阵乘法运算,得到限速向量,限速向量中各元素分别表示对应车型的限速值,单纯并行控制的数学模型的特点是限速标量大小与最重要的限速要素相关,其数学算式为:
其中: 为限速要素矩阵; 为要素加权矩阵; 为限速标量; 为车型限速加权矩阵; 为各种车型限速矩阵。
3)混合控制数学模型
在交通工程中,单纯的串行和并行控制不能合理地获得最佳限速值,换句话说,多数情况下可采用并行控制,而夜间限速等个别要素宜采用串行控制,譬如:夜间限速可在其他限速值的基础上降低10km/h,这种限速控制称之为混合控制,其数学模型为混合控制数学模型,混合控制数学模型是首先建立并行数学模型,然后对其进行串行加权处理。
4)对车型的限速加权
上述算式中已经描述了车型加权和算法,对于轿车、客车、卡车等不同车型的限速可通过改变其加权矩阵或向量的元素值的方法来处理,使各种类型的车辆获得合理的限速。
5)权值的确定
对于限速的各影响因素,根据调查数据和统计资料,分别进行单因素分析。然后进行比较其对车辆行驶速度和行驶安全的影响程度,从而确定各限速要素权值。可采用AHP法。
对于车型加权值的确定,可根据汽车研究人员、运营安全管理人员和驾驶员的经验,对车型加权值进行赋值,取其均值做为车型加权值。
4.结语
在上述模型中,最关键的环节是各个限速要素的加权计算或加权向量的确定,这是因为涉及并紧紧依赖于国家或地方的道路交通安全法律法规,本文仅作一般的参考性描述。实践证明该模型具有很好的灵活性和实用性,对于各地区公路车辆限速控制和研究具有实际意义。需要指出的是,不同地区应用该数学模型,特别是应用混合数学模型时,有待于灵活使用,有关不同车型限速的加权处理国家尚未统一规定,可根据当地具体情况处理,本文未作详细分析。
参考文献:
[1] 唐铮铮. 限速、车速与安全. 公路交通科技. 2005年3月
[2] 姬舒平、朱江能. 高速公路智能化监控系统中主线行车速度控制策略的研究.工业控制计算机. 2002.7