基于ETC的大型车辆车道级精准管控方法、系统及设备技术方案

本发明专利技术涉及交通管控技术领域，更具体地，涉及一种基于ETC的大型车辆车道级精准管控方法、系统及设备。该方案包括设置第一断面，通过ETC门架进行大型货车车牌信息采集;根据所述大型货车车牌信息利用5.8G标识单元和车载OBU进行通讯，并上传至边缘计算单元;在获取所述第一断面设置位置后，在下一个ETC门架设置为第二断面，并将车牌信息、车型和车道信息传输至边缘计算单元;根据所述信息发布机制将文字信息发布在可变情报板上，提示大货车司机。该方案通过车道摄像机检测、ETC门架读卡信息和路侧边缘计算，利用ETC短程通信网络将提示性信息发布至车载终端设备，利用道路自有光纤网络将提示性信息发布至路侧可变情报板。络将提示性信息发布至路侧可变情报板。络将提示性信息发布至路侧可变情报板。

【技术实现步骤摘要】
基于ETC的大型车辆车道级精准管控方法、系统及设备


[0001]本专利技术涉及交通管控
，更具体地，涉及一种基于ETC的大型车辆车道级精准管控方法、系统及设备。

技术介绍

[0002]随着经济的发展和社会的进步，人们对于生活水平的要求也在不断的提高，使得近些年来汽车慢慢普及，已经慢慢进入每一个家庭。但是，随着汽车数量的增加，交通的拥堵情况也在不断加剧，不单单在大城市的关键道路时常出现，在高速公路上发生拥堵的概率也很高。
[0003]在本专利技术技术之前，影响高速公路路段的通畅性和安全性的一个关键因素就是高速公路的货车行为，这是因为大型车辆超车过程占用车道时间长，且由于大型货车的惯性大，不容易产生变化，导致在高速公路上经常发生因为大型车辆超车而引起的拥堵或者事故，而且缺乏针对性的管控方法和手段。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术提出了一种基于ETC的大型车辆车道级精准管控方法、系统及设备，通过车道摄像机检测、ETC门架读卡信息和路侧边缘计算，利用ETC短程通信网络将提示性信息发布至车载终端设备，同时利用道路自有光纤网络将提示性信息发布至路侧可变情报板。
[0005]根据本专利技术实施例第一方面，提供一种基于ETC的大型车辆车道级精准管控方法。
[0006]在一个或多个实施例中，优选地，所述一种基于ETC的大型车辆车道级精准管控方法包括：设置第一断面，通过ETC门架进行大型货车车牌信息采集；根据所述大型货车车牌信息利用5.8G标识单元和车载OBU进行通讯，并上传至边缘计算单元；在获取所述第一断面设置位置后，在下一个ETC门架设置为第二断面，并将车牌信息、车型和车道信息传输至边缘计算单元；当边缘计算单元计算得出大型车辆占用超车道时间超过根据实时分析获得的超车裕度指数，启动信息发布机制；根据所述信息发布机制接收信息发布数据，由5.8G标识单元发布至车载OBU；根据所述信息发布机制将文字信息发布在可变情报板上，提示大货车司机。
[0007]在一个或多个实施例中，优选地，所述设置第一断面，通过ETC门架进行大型货车车牌信息采集，具体包括：获取当前时刻，每个边缘计算单元对应的ETC门架；通过边缘计算单元设置依次设置每个ETC门架为第一断面，进行信息采集；获得大型货车车牌信息。
[0008]在一个或多个实施例中，优选地，所述根据所述大型货车车牌信息利用5.8G标识单元和车载OBU进行通讯，并上传至边缘计算单元，具体包括：在ETC门架收到所述大型货车车牌信息后，存储到第一上送数据空间；按照固定的间隔读取所述第一上送数据空间的数据利用5.8G标识单元上送数据，并与车载OBU进行通讯。
[0009]在一个或多个实施例中，优选地，所述在获取所述第一断面设置位置后，在下一个ETC门架设置为第二断面，并将车牌信息、车型和车道信息传输至边缘计算单元，具体包括：在边缘计算设备收到所述大型货车车牌信息后，启动第二断面采集命令；边缘计算设备向所有的ETC门架发送采集命令，并将下一个ETC门架设置为第二断面提取将车牌信息、车型和车道信息；ETC门架采集车牌信息、车型和车道信息后，发送至边缘计算单元。
[0010]在一个或多个实施例中，优选地，所述当边缘计算单元计算得出大型车辆占用超车道时间超过根据实时分析获得的超车裕度指数，启动信息发布机制，具体包括：利用第一计算公式计算大型车超车时长平均值；利用第二计算公式计算拥堵指数平均值，利用第三计算公式提取堵车映射函数的参数最优；根据所述堵车映射函数的参数最优，利用第四计算公式设置堵车映射函数，计算堵车映射值；利用第五计算公式计算修改关联系数；利用第六计算公式计算每个边缘计算单元对应的修正超车裕度指数；判断是否满足第七计算公式的超车裕度指数可选范围；根据所述超车裕度指数可选范围利用第八计算公式计算提示风险裕度；判断每个边缘计算单元内的大型车辆占用超车道时间，对于大型车辆占用超车道时间超过所述提示风险裕度，则启动所述信息发布机制；所述第一计算公式为：其中，n为历史监测时段总数，i为监测时段编号，C
i
为第i监测时段编号时对应的大型车超车时长值，CY为大型车超车时长平均值；所述第二计算公式为：其中，D
i
为第i监测时段编号时对应的拥堵指数，DY为拥堵指数平均值；所述第三计算公式为：所述第三计算公式为：
其中，k0、k1、
…
、k7为第零、第一、
…
，第七个堵车映射函数的参数最优，m为边缘计算设备总数，j为边缘计算设备编号，K0、K1、
…
、K7为第零、第一，
…
，第七个堵车映射函数的参数，argmin()为提取最优参数训练函数，DY
j
为第j个边缘计算设备编号对应的拥堵指数平均值，CY
j
为第j个边缘计算设备编号对应的大型车超车时长平均值；所述第四计算公式为：其中，DC为堵车映射值；所述第五计算公式为：其中，DD为修改关联系数，CC为关联程度，所述关联程度CC为1时边缘计算单元对应高速之间无关联，所述关联程度CC为2时边缘计算单元对应高速之间部分关联，所述关联程度CC为3时边缘计算单元对应高速之间80%以上线路关联，所述关联程度CC为4时边缘计算单元与本身边缘计算单元的关联；所述第六计算公式为：其中，DF
x
为x边缘计算单元对应的修正超车裕度指数，x和j均为边缘计算单元编号，m为边缘计算设备总数，DC
x
为边缘计算单元x的堵车映射值，DD
jx
为边缘计算单元x与边缘计算单元j之间的修改关联系数；所述第七计算公式为：其中，L为拥堵裕度；所述第八计算公式为：TT=MAX(FF)其中，FF为超车裕度指数可选范围，TT为所述提示风险裕度，MAX()为最大值提取函数。
[0011]在一个或多个实施例中，优选地，所述根据所述信息发布机制接收信息发布数据，由5.8G标识单元发布至车载OBU，具体包括：在收到所述信息发布机制启动的状态后，自适应的提取对应的第二断面位置采集功能，并根据所述第二断面位置，判断下一个到达的ETC门架与到达时间；将信息发布数据直接通过5.8G标识单元发布至车载OBU。
[0012]在一个或多个实施例中，优选地，所述根据所述信息发布机制将文字信息发布在
可变情报板上，提示大货车司机，具体包括：将所述信息发布机制的数据传输至所述第二断面位置下一个ETC门架，在到达时间前后1分钟的时间段内，通过ETC门架发布所述信息发布机制的数据；获取所述信息发布机制的数据的文字信息，通过ETC门架的喇叭进行语音提示；根据道路两侧的可变情报板发布所述文字信息，提示驾驶员。
[0013]根据本专利技术实施例第二方面，提供一种基于ETC的大型车辆车道级精准管控系统。
[0014]在一个或多个实施例中，优选地，所述一种基于ETC的大型车辆车道级精准管控系统包括：第一断面采集模块，用于设置第一断面，通过ETC门架进行大型货车车牌信息采集；第一断面分析模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于ETC的大型车辆车道级精准管控方法，其特征在于，该方法包括：设置第一断面，通过ETC门架进行大型货车车牌信息采集；根据所述大型货车车牌信息利用5.8G标识单元和车载OBU进行通讯，并上传至边缘计算单元；在获取所述第一断面设置位置后，在下一个ETC门架设置为第二断面，并将车牌信息、车型和车道信息传输至边缘计算单元；当边缘计算单元计算得出大型车辆占用超车道时间超过根据实时分析获得的超车裕度指数，启动信息发布机制；根据所述信息发布机制接收信息发布数据，由5.8G标识单元发布至车载OBU；根据所述信息发布机制将文字信息发布在可变情报板上，提示大货车司机。2.如权利要求1所述的一种基于ETC的大型车辆车道级精准管控方法，其特征在于，所述设置第一断面，通过ETC门架进行大型货车车牌信息采集，具体包括：获取当前时刻，每个边缘计算单元对应的ETC门架；通过边缘计算单元设置依次设置每个ETC门架为第一断面，进行信息采集；获得大型货车车牌信息。3.如权利要求1所述的一种基于ETC的大型车辆车道级精准管控方法，其特征在于，所述根据所述大型货车车牌信息利用5.8G标识单元和车载OBU进行通讯，并上传至边缘计算单元，具体包括：在ETC门架收到所述大型货车车牌信息后，存储到第一上送数据空间；按照固定的间隔读取所述第一上送数据空间的数据利用5.8G标识单元上送数据，并与车载OBU进行通讯。4.如权利要求1所述的一种基于ETC的大型车辆车道级精准管控方法，其特征在于，所述在获取所述第一断面设置位置后，在下一个ETC门架设置为第二断面，并将车牌信息、车型和车道信息传输至边缘计算单元，具体包括：在边缘计算设备收到所述大型货车车牌信息后，启动第二断面采集命令；边缘计算设备向所有的ETC门架发送采集命令，并将下一个ETC门架设置为第二断面提取将车牌信息、车型和车道信息；ETC门架采集车牌信息、车型和车道信息后，发送至边缘计算单元。5.如权利要求1所述的一种基于ETC的大型车辆车道级精准管控方法，其特征在于，所述当边缘计算单元计算得出大型车辆占用超车道时间超过根据实时分析获得的超车裕度指数，启动信息发布机制，具体包括：利用第一计算公式计算大型车超车时长平均值；利用第二计算公式计算拥堵指数平均值，利用第三计算公式提取堵车映射函数的参数最优；根据所述堵车映射函数的参数最优，利用第四计算公式设置堵车映射函数，计算堵车映射值；利用第五计算公式计算修改关联系数；利用第六计算公式计算每个边缘计算单元对应的修正超车裕度指数；判断是否满足第七计算公式的超车裕度指数可选范围；
根据所述超车裕度指数可选范围利用第八计算公式计算提示风险裕度；判断每个边缘计算单元内的大型车辆占用超车道时间，对于大型车辆占用超车道时间超过所述提示风险裕度，则启动所述信息发布机制；所述第一计算公式为：其中，n为历史监测时段总数，i为监测时段编号，C
i
为第i监测时段编号时对应的大型车超车时长值，CY为大型车超车时长平均值；所述第二计算公式为：其中，D
i
为第i监测时段编号时对应的拥堵指数，DY为拥堵指数平均值；所述第三计算公式为：所述第三计算公式为：其中，k0、k1、
…
、k7为第零、第一、
…
，第七个堵车映射函数的参数最优，m为边缘计算设备总数，j为边缘计算设备编号，K0、K1、
…
、K7为第零、第一，
…
，第七个堵车映射函数的参数，arg...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱丽丽，汪林，高剑，郭宇奇，卢立阳，车晓琳，张金金，李茜瑶，牛树云，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：