基于实时交通状况的可变信息标志控制系统及方法与流程

本发明属于智能交通领域，涉及一种基于实时交通状况的可变信息标志控制系统及方法。

背景技术：

1、可变信息标志是指通过自动或手动控制在显示屏上变换不同交通信息的设备。现有的可变信息标志应用时发布的信息都是预先设置的特定几组信息，例如仅发布限速标志信息或仅发布文字宣传信息等，没办法结合实际交通需求进行灵活改变。《道路交通标志和标线第2部分：道路交通标志》(gb 5768.2-2022)等相关标准要求交通标志的颜色、形状、文本、字符、字高、字宽、字粗细、字间隔、字行距、尺寸、图形等信息均需与实际交通状况(车速、交通量等)相匹配，然而目前都是通过预先调查确定，只适用于静态交通标志，布设后不可动态改变。

2、同时，现有技术中可变信息标志设置方式一经落地不可改变，即不可调整可变信息标志的上下位置、左右位置、水平角度、俯仰角度等设置姿态，受不同时段太阳光、车头灯、路侧照明等光源照射角度的不同，标志版面可能会对驾驶员造成眩光等影响驾驶员标志内容读取，且相关标准对不同交通标志的设置姿态要求不同，采用统一的设置姿态会存在一定的安全隐患。

3、可变信息标志的优势在于发布内容可动态改变，故亟需发明一种基于实时交通状况的可变信息标志控制系统及方法，以满足各种实时交通状况下可变信息标志针对性内容发布需要，提升可变信息标志的适应性。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于实时交通状况的可变信息标志控制系统及方法，解决现有技术中可变信息标志设置方式一经落地不可改变，不能动态调整姿态(上下位置、左右位置、水平角度、俯仰角度等)的问题，同时克服现有技术中可变信息标志只能发布特定的几组诱导信息，无法根据实时交通状况动态调整可变信息标志显示内容(颜色、形状、文本、字符、字高、字宽、字粗细、字间隔、字行距、尺寸、图形等)的弊端，特别是尺寸、字高、字宽等大小应与实时车速相匹配。从而增强可变信息标志发布内容的针对性以及增强驾驶员标志视认的舒适度，提升道路交通运行安全水平和通行效率，实现道路精细化管控。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、1、一种基于实时交通状况的可变信息标志控制系统，包括数据采集装置、可变信息标志设备和信息通讯装置；所述可变信息标志设备包括动态信息发布装置、标志姿态控制装置和边缘决策装置；

4、所述数据采集装置，用于采集可变信息标志设备布设位置上游距离l1范围内、下游距离l2范围内的交通流数据，包括断面级、车道级的流量、速度、密度、占有率等，以及车辆级速度、位置、轨迹、行驶车道等；采集太阳光、车头灯、路侧照明等光源对可变信息标志版面的照射角度；依据一组数据采集装置的覆盖范围，可设置多组数据采集装置；

5、所述动态信息发布装置，用于显示可变信息标志，且能根据边缘决策装置给出的指令动态调整可变信息标志显示的颜色、形状、文本、字符、字高、字宽、字粗细、字间隔、字行距、尺寸、图形等内容；

6、所述标志姿态控制装置，能根据边缘决策装置给出的指令沿重力方向的重力轴调整可变信息标志上下位置，及调整绕重力轴的旋转角度；沿路面上垂直于道路行车方向的水平轴调整可变信息标志左右位置，及调整绕水平轴的旋转角度；

7、所述边缘决策装置，根据实时交通状况，决策给出最佳的可变信息标志显示内容及位置姿态控制装置的控制方案；

8、所述信息通讯装置，用于数据采集装置、动态信息发布装置、标志姿态控制装置、边缘决策装置之间的实时通信。

9、优选的，所述标志姿态控制装置包括驱动设备、重力轴、水平轴、滑动块、转动块、传动设备和动力转换设备；所述滑动块包括重力轴滑动块和水平轴滑动块；所述转动块包括重力轴转动块和水平轴转动块；所述传动设备包括重力轴传动设备和水平轴传动设备；所述动力转换设备包括重力轴动力转换设备和水平轴动力转换设备；

10、在动态信息发布装置显示可变信息标志内容一面的另一面即背面对称设置一组或多组沿重力方向的重力轴；在重力轴上对称设置一组或多组重力轴滑动块，用于调整可变信息标志沿重力轴的上下位置；在重力轴上对称设置一组或多组重力轴转动块，用于调整可变信息标志绕重力轴的旋转角度；

11、在动态信息发布装置背面对称设置一组或多组沿路面上垂直于道路行车方向的水平轴；在水平轴上对称设置一组或多组水平轴滑动块，用于调整可变信息标志沿水平轴的左右位置；在水平轴上对称设置一组或多组水平轴转动块，用于调整可变信息标志绕水平轴的旋转角度；

12、所述驱动设备用于给传动设备提供动力；所述传动设备将驱动设备动力传输给滑动块和转动块；所述动力转换设备用于调整传动设备动力传输方向。

13、优选的，所述重力轴传动设备和重力轴动力转换设备设置组数与重力轴组数相同；所述水平轴传动设备和水平轴动力转换设备设置组数与水平轴组数相同。

14、优选的，所述驱动设备可采用电力驱动或人力驱动。

15、优选的，所述驱动设备根据需要可放置在地面或附着在杆件上。

16、优选的，所述动态信息发布装置可放置在单柱式、t型杆、f型杆、门架式等杆件上。

17、2、一种基于实时交通状况的可变信息标志控制系统的控制方法，具体包括以下步骤：

18、s1：利用数据采集装置获取可变信息标志布设位置上下游交通流数据及各种光源对可变信息标志版面的照射角度；

19、s2：将交通流数据、光源照射角度与边缘决策装置的策略库进行匹配处理，确定最佳的控制策略，输出动态信息发布装置和标志姿态控制装置的控制指令；

20、s3：标志姿态控制装置根据接收到的指令调整可变信息标志沿重力轴的上下移动距离、绕重力轴的旋转角度、沿水平轴的左右移动距离或绕水平轴的旋转角度等姿态；

21、s4：动态信息发布装置根据接收到的指令发布相应内容。

22、进一步，步骤s2中，所述边缘决策装置的策略库，包括不同交通状况对应的动态信息发布装置发布的可变信息标志和标志姿态控制装置(沿重力轴的上下移动距离、绕重力轴的旋转角度、沿水平轴的左右移动距离、绕水平轴的旋转角度等姿态)的最佳控制策略；其中，所述不同交通状况包括断面级、车道级的流量、速度、密度、占有率等，以及车辆级速度、位置、轨迹、行驶车道等交通流数据，与太阳光、车头灯、路侧照明等光源对可变信息标志版面的照射角度；所述动态信息发布装置发布的可变信息标志包括显示的颜色、形状、文本、字符、字高、字宽、字粗细、字间隔、字行距、尺寸和图形等。

23、控制策略通过专家研判、智能决策和人工智能等手段预先设置及实时生成。

24、本发明的有益效果在于：本发明可应用于高速公路、普通公路、城市道路的可变信息标志布设，通过标志姿态控制装置调整可变信息标志的上下位置、左右位置、水平角度、俯仰角度等姿态，通过动态信息发布装置调整可变信息标志显示内容，结合实时交通状况针对性调整可变信息标志发布内容及设置姿态，降低太阳光、车头灯、路侧照明等光源照射可变信息标志版面而引发的光反应造成驾驶员无法有效读取标志信息的影响程度，增强驾驶员可变信息标志的视认体验感和信息接受度，提升高速公路通行效率和服务水平，保障高速公路行车安全。

25、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。