1.隧道入口段車流控制方法,其特征在于:其包括以下步驟:
S1、隧道內(nèi)行駛的車輛按車輛大小實行分道行駛,并將隧道入口處的車流進行分道行駛管制;
S2、獲取每個車道在隧道入口內(nèi)外的照度差、隧道入口內(nèi)外的平均車流速度差和隧道內(nèi)的車流量;
S3、基于每個車道在隧道入口內(nèi)外的照度差、隧道入口內(nèi)外的平均車流速度差和隧道內(nèi)的車流量采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類識別算法分別獲取每個車道的最佳限速值以及合理的聲光預(yù)警提示信息;
S4、分別在對應(yīng)車道上顯示可變限速提示信息,并依照聲光預(yù)警提示信息對隧道內(nèi)車輛的車速進行聲光預(yù)警提示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述隧道入口段車流控制方法,其特征在于:所述步驟S1具體包括以下步驟:
S1.1在距隧道入口700-900米處,設(shè)置指示分道行駛的固定提示牌;
S1.2在隧道入口段針對大小車行駛的車道設(shè)置隔離欄,并在小車道上設(shè)置活動限高欄,并進行違規(guī)檢測及違規(guī)處罰。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述隧道入口段車流控制方法,其特征在于:所述步驟S2中通過照度檢測器檢測每個車道的隧道入口內(nèi)外的照度,進而獲取對應(yīng)車道的隧道入口內(nèi)外的照度差,通過平均車速檢測器分別檢測每個車道的隧道入口內(nèi)外的平均車流速度,進而獲取對應(yīng)車道的隧道入口內(nèi)外的平均車流速度差;通過車流量檢測器檢測每個車道的隧道內(nèi)的車流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述隧道入口段車流控制方法,其特征在于:每個車道上至少設(shè)有2個以上的照度檢測器,至少一個照度檢測器設(shè)在該車道的隧道入口內(nèi)且至少一個照度檢測器設(shè)在該車道的隧道入口外;每個車道上至少設(shè)有2個以上的平均車速檢測器,至少一個平均車速檢測器設(shè)在該車道的隧道入口內(nèi)且至少一個平均車速檢測器設(shè)在該車道的隧道入口外;每個車道的隧道內(nèi)設(shè)置至少一個車流量檢測器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述隧道入口段車流控制方法,其特征在于:所述步驟S4中聲光預(yù)警提示信息分成三大類:第一類黃閃狀態(tài)、第二類紅閃狀態(tài)和第三類綠閃狀態(tài);當(dāng)為第一類黃閃狀態(tài)時,則通過聲音提示車輛需要加速,亮黃閃燈,限速值增加;當(dāng)為第二類紅閃狀態(tài)時,則通過聲音提示車輛需要降速,亮紅閃燈,限速值減少;當(dāng)為第三類綠閃狀態(tài)時,則通過聲音提示車輛保持當(dāng)前車速,亮綠閃燈,限速值不變。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述隧道入口段車流控制方法,其特征在于:步驟S3具體包括以下步驟:S3.1、建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)三層結(jié)構(gòu):BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括輸入層、隱層和輸出層,定義BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入層神經(jīng)元為n個,輸出層神經(jīng)元為m個,隱層神經(jīng)元為l個;則將每個車道在隧道入口內(nèi)外的照度差、隧道入口內(nèi)外的平均車流速度差和隧道內(nèi)的車流量作為輸入指標(biāo),即輸入層神經(jīng)元的個數(shù)n的取值為3;將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出層神經(jīng)元的個數(shù)m的取值基于聲光預(yù)警提示信息的分類設(shè)為3;并將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱層神經(jīng)元的個數(shù)l的取值為5;
S3.2、訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò):給定訓(xùn)練數(shù)據(jù)集,將訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中含有輸入層神經(jīng)元輸入值xi的輸入樣本輸入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),對比網(wǎng)絡(luò)預(yù)測輸出值ok和實際輸出值Yk,計算網(wǎng)絡(luò)預(yù)測誤差ek;然后,依據(jù)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測誤差ek更新修正輸入層和隱層的連接權(quán)值wij、隱層和輸出層的連接權(quán)值wjk、隱層各神經(jīng)元的閾值aj、輸出層各神經(jīng)元閾值bk;對于給定的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集使得輸入層和隱層的連接權(quán)值wij、隱層和輸出層的連接權(quán)值wjk、隱層各神經(jīng)元的閾值aj、輸出層各神經(jīng)元閾值bk的取值均初始化為(0,1)分布的隨機數(shù);
其中,網(wǎng)絡(luò)預(yù)測誤差ek的更新規(guī)則滿足下式:
ek=Y(jié)k-Ok,k=1,2,...,m (1)
輸入層和隱層的連接權(quán)值wij的更新規(guī)則滿足下式:
隱層和輸出層的連接權(quán)值wjk的更新規(guī)則滿足下式:
wjk=wjk+ηHjek,j=1,2,...,l;k=1,2,...,m (3)
隱層各神經(jīng)元的閾值aj的更新規(guī)則滿足下式:
輸出層各神經(jīng)元閾值bk的更新規(guī)則滿足下式:
bk=bk+ek,k=1,2,...,m (5)
其中,Hj為隱層輸出,xi為各神經(jīng)元輸入值,η為學(xué)習(xí)率,η的取值范圍在(0.01,0.8);S3.3、訓(xùn)練出符合要求的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)后,將獲取的每個車道在隧道入口內(nèi)外的照度差、隧道入口內(nèi)外的平均車流速度差和隧道內(nèi)的車流量的數(shù)據(jù)作為預(yù)測數(shù)據(jù)代入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進行實時分類識別,進而獲取各車道上最佳限速值以及合理的聲光預(yù)警提示信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述隧道入口段車流控制方法,其特征在于:所述步驟S3.3中還包括將預(yù)測數(shù)據(jù)納入用于訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。