CN104167096B - 一种城市交通拥堵预警方法、装置与预警*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种城市交通拥堵预警方法，包括以下步骤：通过埋设在道路中的电磁线圈装置采集连续时间序列下的交通运行数据；计算当前时刻经过电磁线圈装置车辆的运行速度以及车辆之间的车头间距信息；基于预定的时间周期，计算某段时间内路段车辆的平均运行速度和平均车头间距信息，判断路段是否存在交通拥堵情况：如果判定不存在拥堵，返回前述步骤继续进行采集和判断；如果判定存在拥堵，控制发出预警信号。本发明还提出一种城市交通拥堵预警装置以及预警***。

Description

一种城市交通拥堵预警方法、装置与预警***

技术领域

本发明涉及智能交通预警技术领域，具体而言涉及一种城市交通拥堵辨别方法、装置与预警***。

背景技术

21世纪以来，随着汽车产业的蓬勃发展，交通基础设施的建设速度低于汽车保有量持续上升的速度，交通供给与交通需求的不匹配导致的结构***通拥堵问题在全球的许多大、中型城市蔓延，现已成为许多城市经济社会发展的瓶颈。欧盟、美国、日本、中国等国家先后开始着手研究如何缓解交通拥堵，试图让交通成为城市发展的支撑而不是阻力，从根源上解决交通发展与城市发展的结构失衡。因此，对城市交通拥堵的预测方法和监控技术研究具有一定的理论意义和重大的实际运用价值。

国内目前对交通拥堵的研究更多的停留在理论层面，在实际工程运用过程中使用的技术较少。目前国内外使用最多的是视频监控方法来判断城市道路交通拥堵，但是由于利用视频提取车辆的间距和运行速度具有一定的误差和延迟，同时视频图像分辨过程需要高性能计算机，需要耗费较大的工程造价。因此，如何设计一种能够快速反应当前交通拥堵状态且造价成本低的交通拥堵预警技术是当下城市交通拥堵研究的关键问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种城市交通拥堵判别方法、装置与预警***，可快速实现交通拥堵的判别和预警，防止城市交通拥堵事件的发生。

本发明的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现，从属权利要求以另选或有利的方式发展独立权利要求的技术特征。

为达成上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种城市交通拥堵预警方法，包括以下步骤：

步骤1、获取埋设在道路断面的电磁线圈在车辆经过时所产生的电磁脉冲信号；

步骤2、基于步骤1所获取的第i辆车的电磁脉冲信号Ω_i，获得电磁脉冲信号产生时间t_i和持续时间Δt_i；

步骤3、基于步骤2获取的电磁脉冲持续时间Δt_i以及线圈的直径长度l，计算车辆的运行速度v_i：v_i＝l/Δt_i；

步骤4、基于第i+1辆车的电磁脉冲信号Ω_i+1，电磁脉冲信号产生时间t_i+1和持续时间Δt_i+1，计算第i+1辆车与第i辆车的车头时距Δt_i,i+1：Δt_i,i+1＝t_i+1-t_i；

步骤5、基于前述步骤所得的第i+1辆车与第i辆车的车头时距Δt_i,i+1，计算第i+1辆车与第i辆车的车头间隔d_i,i+1：d_i,i+1＝v_i×Δt_i,i+1；

步骤6、根据预设的时间周期内电磁线圈产生的电磁脉冲数量n，计算此段时间内车辆的平均运行速度和平均车头间距其中：

$\begin{array}{cc}\stackrel{\‾}{v}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{v}_i,& \stackrel{\‾}{d}=\frac{1}{n-1}\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Σ}}{d}_{i,i+1};\end{array}$

步骤7、对比平均运行速度以及平均车头间距判断交通是否处于拥堵状态：

如果运行速度大于设定的速度阈值，并且平均车头间距大于设定的间距阈值，则判定不存在交通拥堵，返回前述步骤1；

如果运行速度小于或者等于前述设定的速度阈值，或者平均车头间距小于或者等于设定的间距阈值，则判定存在交通拥堵，控制发出预警信号。

根据本发明的目的，另一方面还提出一种城市交通拥堵预警***，该预警***包括：

用于测量车辆运行速度和车头间距的数据采集装置；

一个或多个处理器，用于控制所述城市交通拥堵预警***的操作；以及

至少一个存储器，用于存储由所述一个或多个处理器使用的数据和程序指令；

所述一个或多个处理器被配置为执行所述存储器中存储的程序指令，用于控制采集连续时间序列下的车辆行进数据；以及

基于所采集的数据，执行下述计算和判断过程：

a)基于所采集的第i辆车的电磁脉冲信号Ω_i，获得电磁脉冲信号产生时间t_i和持续时间Δt_i；

b)基于电磁脉冲持续时间Δt_i以及线圈的直径长度l，计算车辆的运行速度v_i：v_i＝l/Δt_i；

c)基于第i+1辆车的电磁脉冲信号Ω_i+1，电磁脉冲信号产生时间t_i+1和持续时间Δt_i+1，计算第i+1辆车与第i辆车的车头时距Δt_i,i+1：Δt_i,i+1＝t_i+1-t_i；

d)基于第i+1辆车与第i辆车的车头时距Δt_i,i+1，计算第i+1辆车与第i辆车的车头间隔d_i,i+1：d_i,i+1＝v_i×Δt_i,i+1；

e)根据预设的时间周期内电磁线圈产生的电磁脉冲数量n，计算此段时间内车辆的平均运行速度和平均车头间距其中：

$\begin{array}{cc}\stackrel{\‾}{v}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{v}_i,& \stackrel{\‾}{d}=\frac{1}{n-1}\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Σ}}{d}_{i,i+1};\end{array}$

f)对比平均运行速度以及平均车头间距判断交通是否处于拥堵状态：

如果运行速度大于设定的速度阈值，并且平均车头间距大于设定的间距阈值，则判定不存在交通拥堵；

如果运行速度小于或者等于前述设定的速度阈值，或者平均车头间距小于或者等于设定的间距阈值，则判定存在交通拥堵，控制发出预警信号。

根据本发明的目的，第三方面还提出一种城市交通拥堵预警装置，包括：

第一模块，用于获取埋设在道路断面的电磁线圈在车辆经过时所产生的电磁脉冲信号；

第二模块，用于根据前述第一模块所获取的第i辆车的电磁脉冲信号Ω_i，获得电磁脉冲信号产生时间t_i和持续时间Δt_i；

第三模块，用于根据前述得到的电磁脉冲持续时间Δt_i以及线圈的直径长度l，计算车辆的运行速度v_i：v_i＝l/Δt_i；

第四模块，用于根据第i+1辆车的电磁脉冲信号Ω_i+1，电磁脉冲信号产生时间t_i+1和持续时间Δt_i+1，计算第i+1辆车与第i辆车的车头时距Δt_i,i+1：Δt_i,i+1＝t_i+1-t_i；

第五模块，用于根据前述第i+1辆车与第i辆车的车头时距Δt_i,i+1，计算第i+1辆车与第i辆车的车头间隔d_i,i+1：d_i,i+1＝v_i×Δt_i,i+1；

第六模块，用于根据预设的时间周期内电磁线圈产生的电磁脉冲数量n，计算此段时间内车辆的平均运行速度和平均车头间距其中：

$\begin{array}{cc}\stackrel{\‾}{v}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{v}_i,& \stackrel{\‾}{d}=\frac{1}{n-1}\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Σ}}{d}_{i,i+1};\end{array}$

第七模块，用于对比平均运行速度以及平均车头间距并根据结果判断交通是否处于拥堵状态：

如果运行速度大于设定的速度阈值，并且平均车头间距大于设定的间距阈值，则判定不存在交通拥堵，返回前述步骤1；

如果运行速度小于或者等于前述设定的速度阈值，或者平均车头间距小于或者等于设定的间距阈值，则判定存在交通拥堵，控制发出预警信号。

由以上本发明的技术方案可知，本发明的有益效果在于：

1、本发明的方案中设计了全新的交通拥堵判别算法，基于车辆的运行速度和车头间距，并与国家相关标准做比较，根据比较结果来进行预警；

2、本发明的方案中，预警算法的计算量小，各参数、状态量持续更新，可不间断地进行预警，提高预警的及时性和连续性；

3、本发明的方案中，预警设备的选择上，可采用现有技术中成熟的传感器和处理器(例如处理器可采用三星公司生产的微处理器，传感器可采用西门子公司生产的电磁感应线圈)，方便安装在各类型道路中，而且方便进行调试，有效降低预警***的成本，(目前市场上与本发明同等精度的交通拥堵视频监测***的价格在0.6万美元(约合3.7万人民币)左右)；

4、利用本发明的预警方案，可拓展性强。本发明的每一个实施实例都具备对车辆车头间距和车速信息的采集和分析功能，能够对装置所在的道路进行交通拥堵预警。在优选的方案中，也可以通过无线发射网络将每个预警装置采集到的交通拥堵信息传输到城市交通运营管理中心，实现对整个城市所有道路的交通拥堵预警功能。

附图说明

图1为本发明一实施方式城市交通拥堵预警方法的实现流程示意图。

图2为本发明一实施方式城市交通拥堵预警***的***结构示意图。

图3为本发明另一实施方式城市交通拥堵预警***的***结构示意图。

图4为本发明一实施方式城市交通拥堵预警装置的模块示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

如图1所示，根据本发明的较优实施例，一种城市交通拥堵预警方法，其实现包括以下步骤：

步骤1、获取埋设在道路断面的电磁线圈在车辆经过时所产生的电磁脉冲信号；

步骤2、基于步骤1所获取的第i辆车的电磁脉冲信号Ω_i，获得电磁脉冲信号产生时间t_i和持续时间Δt_i；

步骤3、基于步骤2获取的电磁脉冲持续时间Δt_i以及线圈的直径长度l，计算车辆的运行速度v_i：v_i＝l/Δt_i；

步骤4、基于第i+1辆车的电磁脉冲信号Ω_i+1，电磁脉冲信号产生时间t_i+1和持续时间Δt_i+1，计算第i+1辆车与第i辆车的车头时距Δt_i,i+1：Δt_i,i+1＝t_i+1-t_i；

步骤5、基于前述步骤所得的第i+1辆车与第i辆车的车头时距Δt_i,i+1，计算第i+1辆车与第i辆车的车头间隔d_i,i+1：d_i,i+1＝v_i×Δt_i,i+1；

步骤6、根据预设的时间周期内电磁线圈产生的电磁脉冲数量n，计算此段时间内车辆的平均运行速度和平均车头间距其中：

$\begin{array}{cc}\stackrel{\‾}{v}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{v}_i,& \stackrel{\‾}{d}=\frac{1}{n-1}\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Σ}}{d}_{i,i+1};\end{array}$

步骤7、对比平均运行速度以及平均车头间距判断交通是否处于拥堵状态：

如果运行速度大于设定的速度阈值，并且平均车头间距大于设定的间距阈值，则判定不存在交通拥堵，返回前述步骤1；

如果运行速度小于或者等于前述设定的速度阈值，或者平均车头间距小于或者等于设定的间距阈值，则判定存在交通拥堵，控制发出预警信号。

结合图1所示，本实施例中采用的预警方法，基于车辆的运行速度和车头间距，并与国家相关标准(例如可通过设定的速度阈值和距离阈值来体现，不同的道路有不同的标准，因此可针对不同情况设定不同的阈值)做比较，根据比较结果来进行预警，一方面计算量小，计算和判断速度快，可达到及时性的目的，另一方面，通过连续采集和实时判断，可达到连续实时预警的效果。

作为可选的实施方式，前述步骤中的交通拥堵数据可通过安装在道路中的电磁线圈传感器采集。本实施例的上述方案，尤其在适用到收费站的场合时，还可以利用现有收费站车道内预埋的电磁线圈传感器来实现检测，无需额外铺设，节约成本。

本实施例中，前述步骤6所称的预定时间周期，可根据实际情况和精度要求进行预设和调整，例如可设定为3分钟，或者5分钟，当然并不以此为限制。本实施例中所设定的不同的时间间隔，其带来的结果是预警精度的改变，取值越小，精度越高。

前述步骤中采集的数据和计算的中间结果、最后结果可存储在存储器中，再由一处理器在执行前述各步骤的过程中，调用所存储的数据进行相关的计算和判断。

作为可选的实施方式，前述方法中，当判定在某一序列时间周期内，道路存在交通拥堵风险时，将控制发出预警信号，例如可通过安装在道路旁的显示屏和/或扬声器，反馈给道路上或者车内的人(例如驾驶员和乘客)，反馈形式可以是声音和/或光反馈信号，例如警笛声、蜂鸣或者闪烁的LED灯光显示灯。

在另一些实施例中，当判定在某一时间周期内，道路存在交通拥堵风险时，还可通过一网络，例如互联网(Internet)向远程的监控中心或监控室发送预警信号，进而可由该监控中心或监控室广播或针对性地发布预警信号。

在另一些实施例中，当判定在某一序列时间周期内，道路存在交通拥堵风险时，还可通过专用网络，例如交警专用网络，向交警专用监控平台发送预警信息，预告当前城市交通拥堵情况，从而方便做出及时的预警以及提前采取紧急措施，例如通过路面的语音交互***/路面交警的拦截提示等，减小路面事故发生的风险。

根据本公开，如图2所示，一种城市交通拥堵预警***，该预警***包括：

用于测量车辆运行速度和车头间距的数据采集装置10；

一个或多个处理器20，用于控制所述城市交通拥堵预警***的操作；以及

至少一个存储器30，用于存储由所述一个或多个处理器20使用的数据和程序指令；

所述一个或多个处理器20被配置为执行所述存储器中存储的程序指令，用于控制采集连续时间序列下的车辆行进数据；以及

基于所采集的数据，执行下述计算和判断过程：

a)基于所采集的第i辆车的电磁脉冲信号Ω_i，获得电磁脉冲信号产生时间t_i和持续时间Δt_i；

b)基于电磁脉冲持续时间Δt_i以及线圈的直径长度l，计算车辆的运行速度v_i：v_i＝l/Δt_i；

c)基于第i+1辆车的电磁脉冲信号Ω_i+1，电磁脉冲信号产生时间t_i+1和持续时间Δt_i+1，计算第i+1辆车与第i辆车的车头时距Δt_i,i+1：Δt_i,i+1＝t_i+1-t_i；

d)基于第i+1辆车与第i辆车的车头时距Δt_i,i+1，计算第i+1辆车与第i辆车的车头间隔d_i,i+1：d_i,i+1＝v_i×Δt_i,i+1；

e)根据预设的时间周期内电磁线圈产生的电磁脉冲数量n，计算此段时间内车辆的平均运行速度和平均车头间距其中：

$\begin{array}{cc}\stackrel{\‾}{v}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{v}_i,& \stackrel{\‾}{d}=\frac{1}{n-1}\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Σ}}{d}_{i,i+1};\end{array}$

f)对比平均运行速度以及平均车头间距判断交通是否处于拥堵状态：

如果运行速度大于设定的速度阈值，并且平均车头间距大于设定的间距阈值，则判定不存在交通拥堵；

如果运行速度小于或者等于前述设定的速度阈值，或者平均车头间距小于或者等于设定的间距阈值，则判定存在交通拥堵，控制发出预警信号。

本实施例中，作为优选的方案，用于测量车辆运行速度和车头间距的数据采集装置10，包括至少一个电磁感应线圈传感器，埋设在道路路面下，从而方便采集道路上行驶车辆的运行信息。

一个或多个处理器20，作为控制和处理装置，一方面用于控制前述数据采集装置10的数据采集和存储，另一方面用于根据所采集的数据调用预置于存储器30中的程序指令进行计算和预警判断。其计算过程和预警判断，如前所述。

本实施例中，优选地，一个或多个处理器20采用单片机来实现，当然在另外的实施例中，也可以采用微处理器来实现，例如三星公司或微软公司生产的微处理器。

前述存储器30，可采用SD卡、TF卡、MMC卡及其它的非挥发性数据存储介质实现。

一个或多个处理器20通过数据线和数据接口与前述数据采集装置10、存储器30连接。

作为优选的实施方式，如图2所示，该城市交通拥堵预警***还包括一指示装置21，例如LED显示器，或者LED指示灯，连接至所述一个或多个处理器20，用于监控城市交通拥堵预警***的运行状态，例如数据采集装置10的运行状态是否发生异常，各模块之间的数据连接是否顺畅等，通过文本框或者LED指示灯以适当的形式进行指示。

在另一些实施例中，该城市交通拥堵预警***还可以设置操作面版，例如触控式操作面板，或者按压输入式操作面板，用以对输入操作指令。

作为优选的实施方式，如图2所示，该城市交通拥堵预警***还包括还配置有一无线通信装置60(例如3G通信模块)，连接至所述一个或多个处理器20，通过接入互联网(Internet)或者专用网络(例如公安交警专用网络)，向指挥中心、监控中心或者监控室发送预警信息，如前所述，预告当前道路的交通拥堵风险，从而方便做出及时的预警以及提前采取紧急措施，减小城市交通拥堵发生的严重性。

如图2所示，作为可选的实施方式，该城市交通拥堵预警***还包括一扬声器40，所述存储器30内还存储有预置的报警语音(例如道路拥堵，换道行驶等)，当所述一个或多个处理器20判定当前时间周期内存在交通拥堵时，控制该扬声器40播报前述存储的报警语音。

在另一实施例中，如图3所示，前述图2中的还可以替换为一光反馈装置50，该光反馈装置可构造为一LED阵列，或者一双色显示LED，或者一个LED灯，连接至所述一个或多个处理器20，所述存储器300内还存储有预置的表示报警的光控制信号(例如闪烁，或者改变显示的颜色)，当所述一个或多个处理器20判定当前时间周期内存在拥堵风险时，控制该光反馈装置50以闪烁、改变颜色显示等方式来进行反馈预警信息。

在另一些实施例中，前述图2和图3中的扬声器40和光反馈装置50可同时设置，同时反馈预警信息。

根据本发明的公开，如图4所示，一种城市交通拥堵预警装置100，包括：

第一模块101，用于获取埋设在道路断面的电磁线圈在车辆经过时所产生的电磁脉冲信号；

第二模块102，用于根据前述第一模块所获取的第i辆车的电磁脉冲信号Ω_i，获得电磁脉冲信号产生时间t_i和持续时间Δt_i；

第三模块103，用于根据前述得到的电磁脉冲持续时间Δt_i以及线圈的直径长度l，计算车辆的运行速度v_i：v_i＝l/Δt_i；

第四模块104，用于根据第i+1辆车的电磁脉冲信号Ω_i+1，电磁脉冲信号产生时间t_i+1和持续时间Δt_i+1，计算第i+1辆车与第i辆车的车头时距Δt_i,i+1：Δt_i,i+1＝t_i+1-t_i；

第五模块105，用于根据前述第i+1辆车与第i辆车的车头时距Δt_i,i+1，计算第i+1辆车与第i辆车的车头间隔d_i,i+1：d_i,i+1＝v_i×Δt_i,i+1；

第六模块106，用于根据预设的时间周期内电磁线圈产生的电磁脉冲数量n，计算此段时间内车辆的平均运行速度和平均车头间距其中：

$\begin{array}{cc}\stackrel{\‾}{v}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{v}_i,& \stackrel{\‾}{d}=\frac{1}{n-1}\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Σ}}{d}_{i,i+1};\end{array}$

第七模块107，用于对比平均运行速度以及平均车头间距并根据结果判断交通是否处于拥堵状态：

如果运行速度大于设定的速度阈值，并且平均车头间距大于设定的间距阈值，则判定不存在交通拥堵，返回前述步骤1；

如果运行速度小于或者等于前述设定的速度阈值，或者平均车头间距小于或者等于设定的间距阈值，则判定存在交通拥堵，控制发出预警信号。

本实施例，第一模块101、第二模块102、第三模块103、第四模块104、第五模块105、第六模块106、第七模块107的功能、效果和工作流程已经在图1所示实施例做了相应的说明，在此不再赘述。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (8)

1.一种城市交通拥堵预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、获取埋设在道路断面的电磁线圈在车辆经过时所产生的电磁脉冲信号；

步骤2、基于步骤1所获取的第i辆车的电磁脉冲信号Ω_i，获得电磁脉冲信号产生时间t_i和持续时间Δt_i；

步骤3、基于步骤2获取的电磁脉冲持续时间Δt_i以及线圈的直径长度l，计算车辆的运行速度v_i：v_i＝l/Δt_i；

步骤4、基于第i+1辆车的电磁脉冲信号Ω_i+1，电磁脉冲信号产生时间t_i+1和持续时间Δt_i+1，计算第i+1辆车与第i辆车的车头时距Δt_i,i+1：Δt_i,i+1＝t_i+1-t_i；

步骤5、基于前述步骤4所得的第i+1辆车与第i辆车的车头时距Δt_i,i+1，计算第i+1辆车与第i辆车的车头间隔d_i,i+1：d_i,i+1＝v_i×Δt_i,i+1；

步骤6、根据预设的时间周期内电磁线圈产生的电磁脉冲数量n，计算此段时间内车辆的平均运行速度和平均车头间距其中：

$\stackrel{\‾}{v}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{v}_i,\stackrel{\‾}{d}=\frac{1}{n-1}\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Σ}}{d}_{i,i+1};$

步骤7、对比平均运行速度以及平均车头间距判断交通是否处于拥堵状态：

如果运行速度大于设定的速度阈值，并且平均车头间距大于设定的间距阈值，则判定不存在交通拥堵，返回前述步骤1；

如果运行速度小于或者等于前述设定的速度阈值，或者平均车头间距小于或者等于设定的间距阈值，则判定存在交通拥堵，控制发出预警信号。

2.根据权利要求1所述城市交通拥堵预警方法，其特征在于，前述方法中，当判定在某一周期时间内，城市道路存在交通拥堵情况时，控制发出声和/或光信号，通过安装在道路旁边的显示屏和/或扬声器，反馈出来。

3.根据权利要求1所述的城市交通拥堵预警方法，其特征在于，前述方法中，当判定在某一时间周期内，城市道路存在交通拥堵情况时，还通过一网络，向远程发送预警信号。

4.一种城市交通拥堵预警***，其特征在于，该预警***包括：

用于测量车辆运行速度和车头间距的数据采集装置(10)；

一个或多个处理器(20)，用于控制所述城市交通拥堵预警***的操作；以及

至少一个存储器(30)，用于存储由所述一个或多个处理器(20)使用的数据和程序指令；

所述一个或多个处理器(20)被配置为执行所述存储器中存储的程序指令，用于控制采集连续时间序列下的车辆行进数据；以及

基于所采集的数据，执行下述计算和判断过程：

a)基于所采集的第i辆车的电磁脉冲信号Ω_i，获得电磁脉冲信号产生时间t_i和持续时间Δt_i；

b)基于电磁脉冲持续时间Δt_i以及线圈的直径长度l，计算车辆的运行速度v_i：v_i＝l/Δt_i；

c)基于第i+1辆车的电磁脉冲信号Ω_i+1，电磁脉冲信号产生时间t_i+1和持续时间Δt_i+1，计算第i+1辆车与第i辆车的车头时距Δt_i,i+1：Δt_i,i+1＝t_i+1-t_i；

d)基于第i+1辆车与第i辆车的车头时距Δt_i,i+1，计算第i+1辆车与第i辆车的车头间隔d_i,i+1：d_i,i+1＝v_i×Δt_i,i+1；

e)根据预设的时间周期内电磁线圈产生的电磁脉冲数量n，计算此段时间内车辆的平均运行速度和平均车头间距其中：

$\stackrel{\‾}{v}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{v}_i,\stackrel{\‾}{d}=\frac{1}{n-1}\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Σ}}{d}_{i,i+1};$

f)对比平均运行速度以及平均车头间距判断交通是否处于拥堵状态：

如果运行速度大于设定的速度阈值，并且平均车头间距大于设定的间距阈值，则判定不存在交通拥堵；

如果运行速度小于或者等于前述设定的速度阈值，或者平均车头间距小于或者等于设定的间距阈值，则判定存在交通拥堵，控制发出预警信号。

5.根据权利要求4所述的城市交通拥堵预警***，其特征在于，用于测量车辆运行速度和车头间距的数据采集装置(10)，包括至少一个电磁感应线圈传感器，安装在道路路面下。

6.根据权利要求4所述的城市交通拥堵预警***，其特征在于，该城市交通拥堵预警***还包括一扬声器(40)和/或光反馈装置(50)，连接至所述一个或多个处理器(20)。

7.根据权利要求4所述的城市交通拥堵预警***，其特征在于，该城市交通拥堵预警***还包括一无线通信装置(60)，连接至所述一个或多个处理器(20)。

8.一种城市交通拥堵预警装置，其特征在于，包括：

第一模块，用于获取埋设在道路断面的电磁线圈在车辆经过时所产生的电磁脉冲信号；

第二模块，用于根据前述第一模块所获取的第i辆车的电磁脉冲信号Ω_i，获得电磁脉冲信号产生时间t_i和持续时间Δt_i；

第三模块，用于根据前述得到的电磁脉冲持续时间Δt_i以及线圈的直径长度l，计算车辆的运行速度v_i：v_i＝l/Δt_i；

第四模块，用于根据第i+1辆车的电磁脉冲信号Ω_i+1，电磁脉冲信号产生时间t_i+1和持续时间Δt_i+1，计算第i+1辆车与第i辆车的车头时距Δt_i,i+1：Δt_i,i+1＝t_i+1-t_i；

第五模块，用于根据前述第i+1辆车与第i辆车的车头时距Δt_i,i+1，计算第i+1辆车与第i辆车的车头间隔d_i,i+1：d_i,i+1＝v_i×Δt_i,i+1；

第六模块，用于根据预设的时间周期内电磁线圈产生的电磁脉冲数量n，计算此段时间内车辆的平均运行速度和平均车头间距其中：

$\stackrel{\‾}{v}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{v}_i,\stackrel{\‾}{d}=\frac{1}{n-1}\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Σ}}{d}_{i,i+1};$

第七模块，用于对比平均运行速度以及平均车头间距并根据结果判断交通是否处于拥堵状态：

如果运行速度大于设定的速度阈值，并且平均车头间距大于设定的间距阈值，则判定不存在交通拥堵；

如果运行速度小于或者等于前述设定的速度阈值，或者平均车头间距小于或者等于设定的间距阈值，则判定存在交通拥堵，控制发出预警信号。