【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于交通智能控制，具体地说是一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统。
技术介绍
1、在全球气候变化和环境污染日益加剧的背景下，构建以降低碳排放强度为目标的智能交通系统成为刻不容缓的任务。传统交通系统存在诸多问题，如交通拥堵、碳排放剧增等，对城市可持续发展构成威胁。因此，通过引入智能化技术，构建高效、绿色、智能的交通管理系统，成为实现交通可持续性的关键措施。目前我国机动车保有量达到近2亿辆，然而，我国道路交通还存在机动车能耗占比比世界平均水平高的问题，虽然我国在大力发展新能源汽车，但新能源汽车保有量难以在短时间内迅速提高并取代燃油车的地位，因此针对复杂庞大的道路交通系统，通过构建以降低碳排放强度为目标的智能交通系统及管理方法成为当前减少碳排放的重要途径之一。
2、随着碳排放模型的发展和微观仿真技术的发展，目前可以针对道路行驶车辆的碳排放构建精确的微观排放模型，同时随着交通传感技术的发展，交通数字孪生技术和平行仿真系统的构建为微观碳排放模型计算提供了强大的数据基础和有效的决策依据，特别是平行仿真技术的发展可以为以碳排放强度为目标的可变限速控制提供有效的决策依据。传统的交通仿真系统在概念层面可以作为平行仿真的依据。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，本专利技术涉及一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制方法及系统，利用实时高精度车辆轨迹数据、车重数据及路面状态数据构建交通数字孪生系统，利用高精度车辆
2、本专利技术通过以下技术方案予以实现：
3、一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，包括交通数据采集模块、车重采集模块、路面状态信息采集模块、数据处理模块、数据传输模块、在线仿真模块、碳排放计算模块、可变限速决策模块和可变限速及车道信息发布模块。
4、如上所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，所述的交通数据采集模块负责实时采集高速公路车辆车道级位置轨迹信息及车牌信息。
5、如上所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，所述的车重采集模块负责实时采集高速公路车辆车重信息、车辆轮廓信息及车牌信息。
6、如上所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，所述的路面状态信息采集模块利用嵌入式或遥感式水膜传感器采集路面水膜类型及厚度。
7、如上所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，所述的数据处理模块负责在边端及云端进行数据结构化处理并将相同车牌的车辆轨迹信息与车重信息进行匹配，同时依据车辆轨迹对车辆类型进行判断。
8、如上所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，所述的数据传输模块负责将路侧处理好的数据发送至云端在线仿真模块。
9、如上所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，所述的在线仿真模块负责利用gipps及idm跟驰和换道模型对未来短时车辆位置进行预测仿真，同时根据碳排放计算模型对每辆车碳排放强度进行计算。
10、如上所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，所述的碳排放计算模块负责根据实时获取的交通流参数及在线仿真模块获取的交通流参数计算当前及未来的交通流碳排放量。
11、如上所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，所述的可变限速决策模块利用闭环强化学习算法对各种可变限速及车道控制策略进行遍历，利用该路段各个流量状态下的碳排放强度作为目标函数进行最优化选择，最终建立各服务水平条件下的可变限速控制方案，形成控制方案策略库。
12、如上所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，所述的可变限速及车道信息发布模块利用rsu向道路使用者发布限速及车道控制信息。
13、如上所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，所述的交通数据采集模块利用毫米波雷达及激光雷达实时采集高速公路车辆车道级位置轨迹信息，包括车辆横纵坐标、车辆速度及加速度，同时配合卡口采集车牌数据，并将车牌数据与车辆轨迹数据进行匹配，其车辆位置采集和传输的频率应为毫秒级，车辆位置定位精度应为分米级。
14、如上所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，所述的车重采集模块采用埋入式动态称重传感器负责实时采集高速公路在途车辆车重信息，同时利用卡口采集车辆车牌信息，通过车辆轨迹信息利用lgbm模型识别车辆车型，其车型识别精度需可以识别油车、电车、小汽车及货车。
15、如上所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，所述的数据处理模块负责在边端及云端进行数据结构化处理及分析，利用分布式处理方法将雷达车辆轨迹信息和车重信息根据车牌信息进行匹配并处理成结构化数据，其输入的雷达车辆轨迹信息为雷达帧数据格式，输出的结构化车辆轨迹数据为基于时间序列的完成全域车辆id统一及轨迹拼接的具有车辆经纬度坐标、速度信息、加速度信息、车重信息、车辆类型信息的车辆轨迹时序数据，时间序列采用utc时间，与世界时的时间延误应为100毫秒以内。
16、如上所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，所述的碳排放计算模块负责根据实时获取的交通流参数及在线仿真模块获取的交通流参数，利用存储在数据库中对应车型的传动系当量质量、风阻系数、车辆前横截面积的参数与车型进行匹配，计算该车辆的碳排放量及该路段当前及未来的交通流碳排放量。
17、如上所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，所述的可变限速决策模块利用闭环强化学习算法对各种可变限速及车道控制策略进行遍历，利用各个流量状态下该路段的车辆碳排放强度作为目标函数进行最优化选择，最终建立各服务水平条件下面向不同车辆类型的可变限速及车道控制方案，形成控制方案策略库。
18、如上所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，所述的碳排放计算模块负责根据实时获取的交通流参数及在线仿真模块获取的交通流参数，利用存储在数据库中对应车型的传动系当量质量、风阻系数、车辆前横截面积的参数与车型进行匹配，利用存储在数据库中对应车型、路面类型和路面干湿状态下的滚动系数计算该车辆的碳排放量及该路段当前及未来的交通流碳排放量。
19、如上所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，所述的在线仿真模块和碳排放计算模块计算碳排放量的具体操作包括如下步骤：
20、1)在线仿真模块负责根据数据采集模块获取的实时车辆位置信息利用gipps跟驰模型和换道模型对人工驾驶车辆未来短时车辆位置进行平行仿真，利用idm跟驰模型和换道模型对智能网联车辆未来本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，包括交通数据采集模块、车重采集模块、路面状态信息采集模块、数据处理模块、数据传输模块、在线仿真模块、碳排放计算模块、可变限速决策模块和可变限速及车道信息发布模块。
2.根据权利要求1所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，其特征在于：所述的碳排放计算模块负责根据实时获取的交通流参数及在线仿真模块获取的交通流参数，利用存储在数据库中对应车型的传动系当量质量、风阻系数、车辆前横截面积的参数与车型进行匹配，利用存储在数据库中对应车型、路面类型和路面干湿状态下的滚动系数计算该车辆的碳排放量及该路段当前及未来的交通流碳排放量。
5.根据权利要求1所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，其特征在于：所述的在线仿真模块和碳排放计算模块计算碳排放量的具体操作包括如下步骤：
<...【技术特征摘要】
1.一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，包括交通数据采集模块、车重采集模块、路面状态信息采集模块、数据处理模块、数据传输模块、在线仿真模块、碳排放计算模块、可变限速决策模块和可变限速及车道信息发布模块。
2.根据权利要求1所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，其特征在于：所述的碳排放计算模块负责根据实时获取的交通流参数及在线仿真模块获取的交通流参数，利用存储在数据库中对应车型的传动系当量质量、风阻系数、车辆前横截面积的参数与车型进行匹配，利用存储在数据库中对应车型、路面类型和路面干湿状态下的滚动系数计算该车辆的碳排放量及该路段当前及未来的交通流碳排放量。
5.根据权利要求1所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，其特征在于：所述的在线仿真模块和碳排放计算模块计算碳排放量的具体操作包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种轨迹数据驱动面向碳排放的可变限速及车道控制系统，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴宏涛，阎美龙，赵炬，苏振宇，李建军，裴瑞峰，刘蓬，高浩森，焦会琴，郭俊凯，付玉强，
申请(专利权)人：山西省智慧交通研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。