一种适用于地下车库的弹性交通控制系统 |
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| 申请号 | CN202310340952.7 | 申请日 | 2023-03-31 | 公开(公告)号 | CN116290972A | 公开(公告)日 | 2023-06-23 |
| 申请人 | 同济大学; | 发明人 | 蒋盛川; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种适用于地下 车库 的弹性交通控制系统，包括：用于控制车道通信与否的第一车道控制单元、第二车道控制单元和第三车道控制单元，第一车道控制单元设于进出口坡道和内部道路的连接处，第二车道控制单元设于进出口坡道与车库外车道的连接处，且仅设于原始入口方向上，第三车道控制单元设于车库内部道路上，且仅设于原始出库方向上，第一车道控制单元为双向道闸；与 现有技术 相比，本发明通过设置第一车道控制单元、第二车道控制单元和第三车道控制单元，并在道闸设置在进出口坡道内部，从而可以在有效解决车库的进入库潮汐拥堵现象的 基础 上，不改变车库外部交通组织与道路功能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种适用于地下车库的弹性交通控制系统，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种适用于地下车库的弹性交通控制系统技术领域[0001] 本发明涉及适用于地下车库的弹性交通控制系统，尤其是涉及一种适用于地下车库的弹性交通控制系统。 背景技术[0002] 随着我国汽车保有量的快速增加，对停车资源的需求也在不断提升。然而，包括地下车库、路天车库、路边停车位的停车资源增长速率远不及机动车需求的增长速率，现有停车资源利用也未能达到最优，使停车拥堵逐渐成为一个共性的问题。 [0003] 潮汐性是停车场进出交通的一个突出特征，早晚高峰、节假日、集会等诸多原因都会引起停车场潮汐现象，从而使停车场面临不同流向的进出口堵塞问题，严重降低停车场服务效率，影响车主出行体验。因此，解决停车场潮汐交通问题，有助于缓解潮汐时段停车场拥堵，大大提升停车资源利用率。 [0004] 现有弹性交通系统技术主要集中于道路交通车道切换及控制领域，缺乏对地下车库场景的研究。有关文献CN206370157U针对道路交叉口，利用安装于可变车道双向入口上游路段的微波检测器检测车流量，及时调控道路资源，减少障碍物，同时避免了对向车流的冲突。但该系统检测器安装不满足地下车库场景要求，不适用于目标场景。有关文献CN114241768A提供了一种基于交通流量需求自动地调整车道的自适应调整策略，根据各车道的车道属性和车道流量计算出单位时间内各虚拟单属性的车道，并将切换阈值量化成车道的平均流量。该策略针对多车道流向策略调整与组合，不适用于目标场景。有关文献CN212460812U设置车库标识标线形成可变车辆，通过车道分流信息指示装置和语音分流引导装置进行进入口指示引导，从而实现基于车库潮汐现象高效灵活地配置进出车道资源。但该系统改变地下车库车道流向时并未进行物理隔绝措施，存在对向行车相撞安全隐患。 发明内容[0005] 本发明的目的就是为了提供一种适用于地下车库的弹性交通控制系统,通过设置第一车道控制单元、第二车道控制单元和第三车道控制单元，并在道闸设置在进出口坡道内部，从而可以在有效解决车库的进入库潮汐拥堵现象的基础上，不改变车库外部交通组织与道路功能。 [0006] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： [0007] 一种适用于地下车库的弹性交通控制系统，包括： [0008] 用于控制车道通信与否的第一车道控制单元、第二车道控制单元和第三车道控制单元，所述第一车道控制单元设于进出口坡道和内部道路的连接处，所述第二车道控制单元设于进出口坡道与车库外车道的连接处，且仅设于原始入口方向上，所述第三车道控制单元设于车库内部道路上，且仅设于原始出库方向上，所述第一车道控制单元为双向道闸； [0009] 用于采集车辆信息的车辆检测单元； [0010] 控制装置，分别连接车辆检测单元和所有车道控制单元，被配置执行以下步骤： [0011] 步骤A1：接收车辆检测单元采集的车流数据； [0012] 步骤A2：判断入库车流量是否超过预配置的第一阈值，且出库车流量是否低于预配置的第二阈值，若为是，则执行步骤S4： [0013] 步骤A3：判断入库车流量是否低于预配置的第三阈值，且出库车流量是否超过预配置的第四阈值，若为是，则执行步骤S5： [0014] 步骤A4：关闭第三车道控制单元，开启第二车道控制单元； [0015] 步骤A5：关闭第二车道控制单元，开启第三车道控制单元。 [0016] 所述进出口坡道和内部道路构成丁字路口时，所述进出口坡道与两侧的内部道路的连接处均设有所述第一车道控制单元。 [0018] 所述系统还包括诱导标志控制单元，所述诱导标志控制单元与车辆检测单元连接，且分别设于各车道控制单元处。 [0019] 所述诱导标志控制单元采用LED全彩点阵屏，设置在弹性交通组织范围内影响的所有悬挂标志区域。 [0020] 所述系统还包括地面标识控制单元，所述地面标识控制单元与车辆检测单元连接。 [0021] 所述采用地面标识控制单元激为光投影仪或地面发光标线，设置在弹性交通组织变化影响的所有地面区域。 [0022] 所述车辆检测单元采用视频摄像头或毫米波雷达，设置在地下车库每个进出口坡道的进场端和离场端区域，覆盖两端所有车道。 [0023] 所述进出口坡道上设有一个或多个地面标识控制单元。 [0024] 所述第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值根据车库的车位数确定。 [0025] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： [0026] 1、通过设置第一车道控制单元、第二车道控制单元和第三车道控制单元，并在道闸设置在进出口坡道内部，从而可以在有效解决车库的进入库潮汐拥堵现象的基础上，不改变车库外部交通组织与道路功能。 [0027] 2、针对丁字形的路口，增加了第一车道控制单元，从而可以提高通行效率。 [0028] 3、第二车道控制单元和第三车道控制单元均为可变减速带，便于切换状态。 [0029] 4、检测地下车库每个进出口双向流量，根据内外部潮汐交通特征实时生成弹性交通组织方案，通过车道控制单元、地面标识控制单元、诱导标志控制单元实现地下车库进出口“双进”、“双出”的交通组织模式，优化停车资源利用率，提升停车场服务效率，有效缓解潮汐交通引发的交通堵塞问题。 [0030] 5、采取地面发光标识和诱导标志的双重联动诱导措施，信息发布流程连续，信息表达清晰完善，便于车主理解。 [0032] 图1为实施例中平峰时段地下车库弹性交通控制系统功能示意图； [0033] 图2为实施例中进场高峰时段地下车库弹性交通控制系统功能示意图； [0034] 图3为实施例中离场高峰时段地下车库弹性交通控制系统功能示意图； [0035] 图4为本发明的系统结构图； [0036] 其中：1、地下车库，2、停车位，3、地面标识控制单元，4、车辆检测单元，5、第一车道控制单元，6、诱导标志控制单元，7、车辆检测单元，8、第二车道控制单元，9、诱导标志控制单元，10、地面标识控制单元，11、诱导标志控制单元，12、第一车道控制单元，13、车辆检测单元，14、地面标识控制单元，15、车辆检测单元，16、第三车道控制单元，17、诱导标志控制单元，18、地面标识控制单元，19、第一车道控制单元，20、诱导标志控制单元，21、地面标识控制单元，22、诱导标志控制单元，23、地面标识控制单元，24、诱导标志控制单元，25、第二车道控制单元，26、车辆检测单元，27、进出口坡道，28、进出口坡道，29、数据传输单元，30、集成控制平台。 具体实施方式[0037] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。 [0038] 一种适用于地下车库的弹性交通控制系统，如图1所示，包括： [0039] 用于控制车道通信与否的第一车道控制单元、第二车道控制单元和第三车道控制单元，第一车道控制单元设于进出口坡道和内部道路的连接处，第二车道控制单元设于进出口坡道与车库外车道的连接处，且仅设于原始入口方向上，第三车道控制单元设于车库内部道路上，且仅设于原始出库方向上，第一车道控制单元为双向道闸； [0040] 用于采集车辆信息的车辆检测单元； [0041] 控制装置，分别连接车辆检测单元和所有车道控制单元，被配置执行以下步骤： [0042] 步骤A1：接收车辆检测单元采集的车流数据； [0043] 步骤A2：判断入库车流量是否超过预配置的第一阈值，且出库车流量是否低于预配置的第二阈值，若为是，则执行步骤S4： [0044] 步骤A3：判断入库车流量是否低于预配置的第三阈值，且出库车流量是否超过预配置的第四阈值，若为是，则执行步骤S5： [0045] 步骤A4：关闭第三车道控制单元，开启第二车道控制单元； [0046] 步骤A5：关闭第二车道控制单元，开启第三车道控制单元。 [0047] 通过设置第一车道控制单元、第二车道控制单元和第三车道控制单元，并在道闸设置在进出口坡道内部，从而可以在有效解决车库的进入库潮汐拥堵现象的基础上，不改变车库外部交通组织与道路功能。 [0048] 且控制装置作为一种集成控制平台，可以通过数据传输单元与其他各部分进行数据通信。 [0049] 此外，当进出口坡道和内部道路构成丁字路口时，例如图1中的进出口坡道28，进出口坡道28与两侧的内部道路的连接处均设有第一车道控制单元，分别为第一车道控制单元5和第一车道控制单元12，针对丁字形的路口，增加了第一车道控制单元，从而可以提高通行效率。 [0050] 此外，在本实施例中，第二车道控制单元和第三车道控制单元均为可变减速带，例如升降式的减速带，当然在其他实施例中，也可以为锥桶或其他设备。 [0051] 系统还包括诱导标志控制单元，诱导标志控制单元与车辆检测单元连接，且分别设于各车道控制单元处，诱导标志控制单元采用LED全彩点阵屏，设置在弹性交通组织范围内影响的所有悬挂标志区域。 [0052] 系统还包括地面标识控制单元，地面标识控制单元与车辆检测单元连接，采用地面标识控制单元激为光投影仪或地面发光标线，设置在弹性交通组织变化影响的所有地面区域。 [0053] 车辆检测单元采用视频摄像头或毫米波雷达，设置在地下车库每个进出口坡道的进场端和离场端区域，覆盖两端所有车道。 [0054] 进出口坡道上设有一个或多个地面标识控制单元，具体根据坡道的长度而定。 [0055] 第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值根据车库的车位数确定。 [0056] 下面以某一具体应用场景进行说明，针对某的地下车库，在应用本申请的方案时，需要做一些改造得到如图1所示的结构，其中，车辆检测单元设置在地下车库每个进出口坡道的两处指定区域，用于检测单个进出口一段时间内的进场流量和离场流量大小，检测数据用于弹性交通组织方案切换及控制单元动作决策；三种车道控制单元峰分别设置指定位置。主要用于配合弹性交通组织方案，控制进离场车道流向，对可能的冲突点采取物理隔绝，减小安全隐患；地面标识控制单元设置在弹性交通组织变化影响的地面区域，用于控制和显示地面指定区域的可变标识标线内容；诱导标志控制单元设置在弹性交通组织范围内区域，用于控制地下车库诱导标识的实时切换和显示内容；数据传输单元采取有线或无线通信，用于系统各单元之间的数据实时传输；集成控制平台接收进出口坡道检测区域车流量数据，生成整体控制方案，完成各控制单元决策制定和指令下发，并接收返回数据，实时更新弹性交通组织方案。 [0057] 具体地，如图1所示，为平峰时段一双出入口地下车库弹性交通控制系统功能示意图。 [0058] 图中，1为具有两坡道进出口的地下车库，2为车库中一定数量的停车位示意图标，27、28为两车道进出口坡道，平峰时段交通组织方式为一进一出。 [0059] 图中4、7、13、15、26为车辆检测单元，均采用DH‑IPC‑HFW8249K‑ZRL‑LED枪机摄像头，分别布设在两进出口坡道的进口处与出口处，用于检测每个进出口的进场实时流量和出场实时流量。 [0060] 第一车道控制单元 5、第一车道控制单元 12、第一车道控制单元19，第二车道控制单元8和第二车道控制单元25，以及第三车道控制单元16可控制该位置车道开放或者禁止通行，用于协调弹性交通组织方案，避免不同弹性交通组织方案下冲突点的产生[0061] 3、10、14、18、21、23为地面标识控制单元，均采用迪恒MS770激光投影机及附属设备，架设在车道上方，通过激光投影向地面投射标识标线，根据不同弹性交通组织方案，调整地面投影标识标线内容，如直左标识、直行标识、左转标识、鱼肚线，平峰时段，地面标识控制单元投射如图1所示的方向箭头标识。 [0062] 6、9、11、17、20、22、24为诱导标志控制单元，采用全彩LED点阵屏悬挂布设，根据不同弹性交通组织方案，调整悬挂的LED诱导屏显示内容，显示内容与地面标识控制单元显示信息一致。 [0063] 数据传输单元29，采用5G无线通信，架设5G信号基站及附属路由器设备以覆盖地库地面地下范围，实现集成控制平台与其他单元的双向数据传输。30为集成控制平台，采用华为工控机及附属设备，并搭载自研控制算法软件，生成整体控制方案，完成各控制单元决策制定和指令下发，并接收返回数据，实时更新弹性交通组织方案。 [0064] 本申请实施例主要包含平峰时段、进场高峰时段和离场高峰时段下三种弹性交通控制系统方案，系统控制各方案切换的逻辑与功能步骤详细描述如下： [0065] (一)当进场流量激增，离场流量降低到阈值时，判断地下车库处于潮汐性进场高峰时段，系统切换为进场高峰时段下各出入口双车道进场(“双进”)状态，系统各部分状态与交通组织形式如图2所示。 [0066] 采用本发明系统完成平峰时段—进场高峰时段—平峰时段转换的具体步骤为： [0067] S1：车辆检测单元7、26检测出入口坡道进场流量，车辆检测单元4、13、15检测出入口坡道离场流量。当进场车流量大于阈值C0，且离场车流量小于阈值L1时，系统开始转换为进场高峰状态。 [0068] S2：车道控制单元5、12、16控制平峰离场方向车道禁止通行。诱导标志控制单元6、11、17同步显示禁止离场标记，平峰离场方向车辆在车道控制单元5、12、16后排队等待。系统保持当前状态，等待坡道27、28内车辆清空，等待时间t0。 [0069] S3：坡道车辆清空后，车道控制单元19改为双向进场开放，检测到进场车辆后道闸抬杆。地面标识控制单元10、23向平峰离场方向车道投射鱼肚线，进场车道不变；3、14、18、21将平峰离场方向车道地面标识投射为进场标识。诱导标志控制单元20、22将平峰离场方向车道上方诱导标志更改为进场诱导标志。 [0070] S4：平峰时段至进场高峰时段弹性交通系统转换完成，此时外部车辆通过单车道进场后将在坡道鱼肚线后汇入两车道，进入停车场。在不改变外部交通组织与道路功能的情况下，提高了停车场内部服务效率。 [0071] S5：车辆检测单元7、26检测出入口坡道进场流量，车辆检测单元4、13、15检测出入口坡道离场流量，当进场车流量小于阈值C0，或离场车流量大于阈值L1时，系统开始转换为平峰状态。 [0072] S6：车道控制单元19改为平峰时段一进一出道闸抬杆。地面标识控制单元10、23改为平峰时段一进一出车道投影；3、14、18、21改为平峰时段一进一出车道投影。诱导标志控制单元20、22改为平峰时段一进一出车道投影。系统保持当前状态，等待坡道27、28内车辆清空，等待时间t0。 [0073] S7：坡道车辆清空后，车道控制单元5、12、16控制进离场方向车道同时开放。诱导标志控制单元6、13、17同步显示双向开放信息，离场方向排队车辆在车道控制单元开放后可正常离场。 [0074] S8：进场高峰时段至平峰时段弹性交通系统转换完成，此时进出场流量不再呈现明显潮汐性，地下车库恢复正常交通组织。 [0075] (二)当离场流量激增，进场流量降低到阈值时，判断地下车库处于潮汐性离场高峰时段，系统切换为离场高峰时段下各出入口双车道离场(“双出”)状态，系统各部分状态与交通组织形式如图3所示。 [0076] 采用本发明系统完成平峰时段—离场高峰时段—平峰时段转换的具体步骤为： [0077] S1：车辆检测单元7、26检测出入口坡道进场流量，车辆检测单元4、13、15检测出入口坡道离场流量。当离场车流量大于阈值L0，且进场车流量小于阈值C1时，系统开始转换为离场高峰状态。 [0078] S2：车道控制单元8、25控制平峰进场方向车道禁止通行。诱导标志控制单元9、24同步显示禁止进场标记，进场方向车辆在车道控制单元8、25后排队等待。系统保持当前状态，等待坡道27、28内车辆清空，等待时间t0。 [0079] S3：坡道车辆清空后，车道控制单元19改为双向离场开放，检测到离场车辆后道闸抬杆。地面标识控制单元10、23向平峰进场方向车道投射鱼肚线，离场车道不变；3、14、18、21将平峰进场方向车道地面标识投射为进场标识。诱导标志控制单元20、22将平峰进场方向车道上方诱导标志更改为离场诱导标志。 [0080] S4：平峰时段至离场高峰时段弹性交通系统转换完成，此时地下车库内部车辆经由双车道驶入坡道进出口，并在坡道鱼肚线后汇入单车道离场，在不改变外部交通组织与道路功能的情况下，提高了停车场内部服务效率。 [0081] S5：车辆检测单元7、26检测出入口坡道进场流量，车辆检测单元4、13、15检测出入口坡道离场流量，当离场车流量小于阈值L0，或进场车流量大于阈值C1时，系统开始转换为平峰状态。 [0082] S6：车道控制单元19改为平峰时段一进一出道闸抬杆。地面标识控制单元10、23改为平峰时段一进一出车道投影；3、14、18、21改为平峰时段一进一出车道投影。诱导标志控制单元20、22改为平峰时段一进一出车道投影。系统保持当前状态，等待坡道27、28内车辆清空，等待时间t0。 [0083] S7：坡道车辆清空后，车道控制单元8、25控制进场方向车道同时开放。诱导标志控制单元9、24同步显示进场开放信息，进场方向排队车辆在车道控制单元开放后可正常进场。 [0084] S8：离场高峰时段至平峰时段弹性交通系统转换完成，此时进出场流量不再呈现明显潮汐性，地下车库恢复正常交通组织。 [0085] 上述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read‑Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。 |
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