本发明属于交通安全技术领域，尤其涉及一种道路运行风险防控系统及交通标识牌的协同布设方法。该系统包括：云处理中心平台和多个设置于公路路侧的交通流监测设备；每个交通流监测设备包含交通事件检测器、网络摄像机和毫米波雷达。本发明在事故高频发路段已经设置了限速类静态标识牌的基础上，在该路段设置限速类动态标识牌，力求限速类静态标识牌和限速类动态标识牌能够做到协调布设，对事故高频发路段存在的潜在运行风险进行动态化的提醒，有效防控了道路的运行风险，降低了交通事故的发生率。
1.一种道路运行风险防控系统，其特征在于，包括：云处理中心平台和多个交通流监测设备；
每个所述交通流监测设备设置于公路路侧，每个所述交通流监测设备包含交通事件检测器、网络摄像机和毫米波雷达；所述交通事件检测器用于实时检测公路上发生的异常交通事件，并将其传输给云处理中心平台；所述网络摄像机用于实时采集公路上的交通流信息、限速类静态标识牌信息和公路的线型信息，并将其传输给云处理中心平台；所述毫米波雷达用于检测公路上每个车辆的车速信息，并将其传输给云处理中心平台；
所述云处理中心平台根据异常交通事件、交通流信息、限速类静态标识牌信息和公路的线型信息，确定公路上限速类动态标识牌的安装数量、限速值和安装位置；
其中，所述云处理中心平台根据异常交通事件、交通流信息、限速类静态标识牌信息和公路的线型信息，确定公路上限速类动态标识牌的安装数量、限速值和安装位置，包括如下步骤：步骤1，根据历史交通数据确定事故高频发路段，并结合所述事故高频发路段布设的限速类静态标识牌信息，确定在所述事故高频发路段布设的限速类动态标识牌的布设信息；
其中，限速类动态标识牌的布设信息包含限速类动态标识牌的安装数量、限速值和安装位置；
步骤2，获取所述事故高频发路段的路段线形，根据路段线形和限速类静态标识牌信息将所述事故高频发路段分成多个子路段；其中，限速类静态标识牌信息包含限速类静态标识牌的安装数量、限速值和安装位置；
步骤3，提取每个子路段的限速类静态标识牌信息，把每个子路段的限速类静态标识牌信息输入到道路运输网络动态模型中，在所述道路运输网络动态模型中模拟每个子路段的限速类静态标识牌信息对相应子路段的道路运输网的影响，得到优化后的限速类静态标识牌信息；
步骤4，获取每个子路段的动态交通流信息，并提取每个子路段的路段线形，将每个子路段的动态交通流信息、路段线形和优化后的限速类静态标识牌信息输入到道路运输网络动态模型中，得到每个子路段上的限速类静态标识牌和限速类动态标识牌对动态交通流的风险防控等级及每个子路段的限速类动态标识牌的理想布设信息；
步骤5，根据每个子路段上的限速类静态标识牌和限速类动态标识牌对动态交通流的风险防控等级和每个子路段上的动态交通流信息，确定每个子路段上限速类静态标识牌无法防控的风险等级，得到动态交通流的剩余风险；
步骤6，根据每个子路段的动态交通流的剩余风险、限速类动态标识牌的理想布设信息和动态交通流信息，并结合交通指标约束信息，确定每个子路段的限速类动态标识牌的实际布设信息；
步骤7，提取每个子路段的限速类动态标识牌的实际布设信息，并结合各个子路段间的空间位置约束关系，确定所述事故高频发路段上的限速类动态标识牌的最终布设信息，得到所述事故高频发路段上的限速类静态标识牌和限速类动态标识牌的协同布设方案。
2.根据权利要求1所述的道路运行风险防控系统，其特征在于，多个所述交通流监测设备依次沿车辆的行驶方向布设在事故高频发路段；其中，所述事故高频发路段是根据历史交通数据确定的。
3.根据权利要求1所述的道路运行风险防控系统，其特征在于，步骤1中，所述历史交通数据包含车辆流量、发生事故的概率、道路风险等级和车辆平均行驶速度。
4.根据权利要求1所述的道路运行风险防控系统，其特征在于，步骤3中，所述动态交通流信息包含交通流断面流量、车辆的平均车速、路段平均密度、大型车辆占比、车辆运行轨迹、跟车间距、车道偏离情况、违法交通行为、交通事故、道路施工或车道关闭。
5.根据权利要求1所述的道路运行风险防控系统，其特征在于，步骤5中，每个子路段上的限速类静态标识牌无法防控的风险等级的确定过程为：根据步骤4中的动态交通流信息中的车辆的平均车速和当前子路段的动态交通流中的车辆的平均车速，得到当前子路段的车辆的车速方差，若得到的方差大于历史数据可接受的阈值，则重新评估每个子路段的限速类动态标识牌的理想布设信息，直至每个子路段的限速类动态标识牌的理想布设信息下得到的对应子路段的车辆的车速方差小于或等于历史数据可接受的阈值。
6.根据权利要求1所述的道路运行风险防控系统，其特征在于，步骤6中，所述交通指标约束信息包含限速类静态标识牌的位置信息和限速信息。
7.根据权利要求1所述的道路运行风险防控系统，其特征在于，步骤7中，所述事故高频发路段上的限速类动态标识牌的最终布设信息的确定过程为：根据每个子路段的限速类动态标识牌的实际布设信息，以及所述事故高频发路段的线性的空间信息，在视线遮挡区域和限速类静态标识牌以及限速类动态标识牌不发生干涉的空间位置安装限速类动态标识牌，得到所述事故高频发路段上的限速类动态标识牌的最终布设信息。
一种道路运行风险防控系统及交通标识牌的协同布设方法
技术领域
[0001] 本发明属于交通安全技术领域，尤其涉及一种道路运行风险防控系统及交通标识牌的协同布设方法。
背景技术
[0002] 目前道路风险的防控主要以限速类静态标识牌对驾驶员进行提醒和警示，但是以限速类静态标识牌为主要提醒和警示的手段不能满足当前复杂的交通环境，例如道路交通运输网的某个节点出现团雾时，道路交通网中布设的限速类静态标识牌不能够向交通网的上游发布信息，提醒上游驾驶员采取必要措施应对前方团雾的影响，使上游驾驶员不能提前做出变道或减速等应急措施，容易在下游出现团雾的某个节点发生交通事故。
发明内容
[0003] 针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种道路运行风险防控系统及交通标识牌的协同布设方法，本发明在事故高频发路段已经设置了限速类静态标识牌的基础上，在该路段设置限速类动态标识牌，力求限速类静态标识牌和限速类动态标识牌能够做到协调布设，对事故高频发路段存在的潜在运行风险进行动态化的提醒，有效防控了道路的运行风险，降低了交通事故的发生率。
[0004] 为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：
[0005] (一)一种道路运行风险防控系统，包括：云处理中心平台和多个交通流监测设备；
[0006] 每个所述交通流监测设备设置于公路路侧，每个所述交通流监测设备包含交通事件检测器、网络摄像机和毫米波雷达；所述交通事件检测器用于实时检测公路上发生的异常交通事件，并将其传输给云处理中心平台；所述网络摄像机用于实时采集公路上的交通流信息、限速类静态标识牌信息和公路的线型信息，并将其传输给云处理中心平台；所述毫米波雷达用于检测公路上每个车辆的车速信息，并将其传输给云处理中心平台；
[0007] 所述云处理中心平台根据异常交通事件、交通流信息、限速类静态标识牌信息和公路的线型信息，确定公路上限速类动态标识牌的安装数量、限速值和安装位置。
[0008] 进一步的，多个所述交通流监测设备依次沿车辆的行驶方向布设在事故高频发路段；其中，所述事故高频发路段是根据历史交通数据确定的。
[0009] (二)一种交通标识牌的协同布设方法，包括如下步骤：
[0010] 步骤1，根据历史交通数据确定事故高频发路段，并结合所述事故高频发路段布设的限速类静态标识牌信息，确定在所述事故高频发路段布设的限速类动态标识牌的布设信息；其中，限速类动态标识牌的布设信息包含限速类动态标识牌的安装数量、限速值和安装位置；
[0011] 步骤2，获取所述事故高频发路段的路段线形，根据路段线形和限速类静态标识牌信息将所述事故高频发路段分成多个子路段；其中，限速类静态标识牌信息包含限速类静态标识牌的安装数量、限速值和安装位置；
[0012] 步骤3，提取每个子路段的限速类静态标识牌信息，把每个子路段的限速类静态标识牌信息输入到道路运输网络动态模型中，在所述道路运输网络动态模型中模拟每个子路段的限速类静态标识牌信息对相应子路段的道路运输网的影响，得到优化后的限速类静态标识牌信息；
[0013] 步骤4，获取每个子路段的动态交通流信息，并提取每个子路段的路段线形，将每个子路段的动态交通流信息、路段线形和优化后的限速类静态标识牌信息输入到道路运输网络动态模型中，得到每个子路段上的限速类静态标识牌和限速类动态标识牌对动态交通流的风险防控等级及每个子路段的限速类动态标识牌的理想布设信息；
[0014] 步骤5，根据每个子路段上的限速类静态标识牌和限速类动态标识牌对动态交通流的风险防控等级和每个子路段上的动态交通流信息，确定每个子路段上限速类静态标识牌无法防控的风险等级，得到动态交通流的剩余风险；
[0015] 步骤6，根据每个子路段的动态交通流的剩余风险、限速类动态标识牌的理想布设信息和动态交通流信息，并结合交通指标约束信息，确定每个子路段的限速类动态标识牌的实际布设信息；
[0016] 步骤7，提取每个子路段的限速类动态标识牌的实际布设信息，并结合各个子路段间的空间位置约束关系，确定所述事故高频发路段上的限速类动态标识牌的最终布设信息，得到所述事故高频发路段上的限速类静态标识牌和限速类动态标识牌的协同布设方案。
[0017] 进一步的，步骤1中，所述历史交通数据包含车辆流量、发生事故的概率、道路风险等级和车辆平均行驶速度。
[0018] 进一步的，步骤3中，所述动态交通流信息包含交通流断面流量、车辆的平均车速、路段平均密度、大型车辆占比、车辆运行轨迹、跟车间距、车道偏离情况、违法交通行为、交通事故、道路施工或车道关闭。
[0019] 进一步的，步骤5中，每个子路段上的限速类静态标识牌无法防控的风险等级的确定过程为：根据步骤4中的动态交通流信息中的车辆的平均车速和当前子路段的动态交通流中的车辆的平均车速，得到当前子路段的车辆的车速方差，若得到的方差大于历史数据可接受的阈值，则重新评估每个子路段的限速类动态标识牌的理想布设信息，直至每个子路段的限速类动态标识牌的理想布设信息下得到的对应子路段的车辆的车速方差小于或等于历史数据可接受的阈值。
[0020] 进一步的，步骤6中，所述交通指标约束信息包含限速类静态标识牌的位置信息和限速信息。
[0021] 进一步的，步骤7中，所述事故高频发路段上的限速类动态标识牌的最终布设信息的确定过程为：根据每个子路段的限速类动态标识牌的实际布设信息，以及所述事故高频发路段的线性的空间信息，在视线遮挡区域和限速类静态标识牌以及限速类动态标识牌不发生干涉的空间位置安装限速类动态标识牌，得到所述事故高频发路段上的限速类动态标识牌的最终布设信息。
[0022] 本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
[0023] 本发明在事故高频发路段已经布设了限速类静态标识牌的基础上，在该路段布设限速类动态标识牌，使得限速类静态标识牌在发挥作用的同时，与限速类动态标识牌协同防控道路运输风险，实现对事故高频发路段存在的潜在运行风险进行动态化的提醒，有效防控了道路的运行风险，降低了交通事故的发生率，提高了道路的安全运输，为道路限速类静态标识牌和限速类动态标识牌的安装提供一种快速的合理的方法。
附图说明
[0024] 图1是本发明实施例提供的交通标识牌的协同布设方法的流程框图。
具体实施方式
[0025] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
[0026] 实施例1
[0027] 参考图1，本发明实施例提供了一种道路运行风险防控系统，包括：云处理中心平台和多个交通流监测设备；
[0028] 每个交通流监测设备设置于公路路侧，每个交通流监测设备包含交通事件检测器、网络摄像机和毫米波雷达；交通事件检测器用于实时检测公路上发生的异常交通事件，并将其传输给云处理中心平台；网络摄像机用于实时采集公路上的车辆信息、限速类静态标识牌信息和公路的线形信息，并将其传输给云处理中心平台；毫米波雷达用于检测公路上每个车辆的车速信息，并将其传输给云处理中心平台；
[0029] 云处理中心平台根据异常交通事件、车辆信息、限速类静态标识牌信息和公路的线形信息，确定公路上限速类动态标识牌的安装数量、限速值和安装位置。
[0030] 进一步的，多个交通流监测设备依次沿车辆的行驶方向布设在事故高频发路段；其中，事故高频发路段是根据历史交通数据确定的。
[0031] 实施例2
[0032] 参考图1，本发明实施例提供了一种交通标识牌的协同布设方法，包括如下步骤：
[0033] 步骤1，根据历史交通数据确定事故高频发路段，并结合事故高频发路段布设的限速类静态标识牌信息，确定在所述事故高频发路段布设的限速类动态标识牌的布设信息；其中，限速类动态标识牌的布设信息包含限速类动态标识牌的安装数量、限速值和安装位置；
[0034] 其中，历史交通数据包含车辆流量、发生事故的概率、车辆平均行驶速度，根据近五年的道路交通事故数据，以此来确定事故的高频发路段；
[0035] 步骤2，获取事故高频发路段的路段线形，根据路段线形和限速类静态标识牌信息将所述事故高频发路段分成多个子路段；其中，限速类静态标识牌信息包含限速类静态标识牌的安装数量、限速值和安装位置；
[0036] 其中，路段线形包含弯道和直线线形，再以坡度为标准对直线线形路段进行划分；
[0037] 步骤3，提取每个子路段的限速类静态标识牌信息，把每个子路段的限速类静态标识牌信息输入到道路运输网络动态模型中，在所述道路运输网络动态模型中模拟每个子路段的限速类静态标识牌信息对相应子路段的道路运输网的影响，得到优化后的限速类静态标识牌信息；
[0038] 其中，以现有的一款道路交通仿真模拟软件AUTOTURN为例，把要纳入管理防控的真实路段场景(包括道路线形、限速类静态标识牌信息等)放在 AUTOTURN软件中进行模拟，道路运输网络动态模型是该软件中的一个功能模块，模拟真实路段的信息环境，再结合物理约束关系添加约束，最后输出经过优化得到的限速类静态标识牌的限速值和安装位置、安装数量。
[0039] 步骤4，获取每个子路段的动态交通流信息，并提取每个子路段的路段线形，将每个子路段的动态交通流信息、路段线形和优化后的限速类静态标识牌信息输入到道路运输网络动态模型中，得到每个子路段上的限速类静态标识牌和限速类动态标识牌对动态交通流的风险防控等级及每个子路段的限速类动态标识牌的理想布设信息；
[0040] 其中，动态交通流信息包含交通流断面流量、平均车速、路段平均密度、大型车辆占比、车辆运行轨迹、跟车间距、车道偏离情况、违法交通行为、交通事故、道路施工或车道关闭等；
[0041] 步骤5，根据每个子路段上的限速类静态标识牌和限速类动态标识牌对动态交通流的风险防控等级和每个子路段上的动态交通流信息，确定每个子路段上限速类静态标识牌无法防控的风险等级，得到动态交通流的剩余风险；
[0042] 具体的，每个子路段上的限速类静态标识牌无法防控的风险等级的确定过程为：以限速类静态标识牌的限速为例，假如当前路段的静态限速类标识牌的限速值为60km/h，根据步骤4中的动态交通流信息中的车辆的平均车速和当前子路段的动态交通流中的车辆的平均车速，得到当前子路段的车辆的车速方差，若得到的方差大于历史数据可接受的阈值，则重新评估每个子路段的限速类动态标识牌的理想布设信息，直至每个子路段的限速类动态标识牌的理想布设信息下得到的对应子路段的车辆的车速方差小于或等于历史数据可接受的阈值；
[0043] 进一步的，评估当前车流中车辆行驶速度与限速类静态标识牌的方差，得到当前交通流的剩余风险，根据历史统计数据统计得到方差阈值，评判当前交通流的风险等级；
[0044] 其中，剩余风险可以理解为：当事故高频发路段上没有布设限速类静态标识牌和限速类动态标识牌时，该路段风险等级为2级，在该路段仅布设了限速类静态标识牌时，该路段风险等级为3级，，此风险等级3级就是限速类静态标识牌无法防控的风险概率，也就是事故高频发路段的剩余风险，即限速类静态标识牌无法防控的风险；
[0045] 步骤6，根据每个子路段的动态交通流的剩余风险、限速类动态标识牌的理想布设信息和动态交通流信息，并结合交通指标约束信息，确定每个子路段的限速类动态标识牌的实际布设信息；
[0046] 其中，交通指标约束信息包含限速类静态标识牌的位置信息和限速信息；
[0047] 步骤7，提取每个子路段的限速类动态标识牌的实际布设信息，并结合各个子路段间的空间位置约束关系，确定所述事故高频发路段上的限速类动态标识牌的最终布设信息，得到所述事故高频发路段上的限速类静态标识牌和限速类动态标识牌的协同布设方案；
[0048] 其中，各个子路段间的空间位置约束关系是指事故高频发路段的线性的空间信息，在视线遮挡区域、限速类静态标识牌和限速类动态标识牌不发生干涉的空间位置安装限速类动态标识牌；
[0049] 具体的，事故高频发路段上的限速类动态标识牌的最终布设信息的确定过程为：根据每个子路段的限速类动态标识牌的实际布设信息，以及事故高频发路段的线性的空间信息，在视线遮挡区域和限速类静态标识牌以及限速类动态标识牌不发生干涉的空间位置安装限速类动态标识牌，得到所述事故高频发路段上的限速类动态标识牌的最终布设信息。
[0050] 综合，本发明公开的道路运行风险防控系统及交通标识牌的协同布设方法，在事故高频发路段已经布设了限速类静态标识牌的基础上，在该路段布设限速类动态标识牌，使得限速类静态标识牌在发挥作用的同时，与限速类动态标识牌协同防控道路运输风险，实现对事故高频发路段存在的潜在运行风险进行动态化的提醒，有效防控了道路的运行风险，降低了交通事故的发生率，提高了道路的安全运输，为道路限速类静态标识牌和限速类动态标识牌的安装提供一种快速的合理的方法。
[0051] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
