CN113345232B - 隧道安全通行速度预测***及方法 - Google Patents

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CN113345232B CN202110616085.6A CN202110616085A CN113345232B CN 113345232 B CN113345232 B CN 113345232B CN 202110616085 A CN202110616085 A CN 202110616085A CN 113345232 B CN113345232 B CN 113345232B
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Abstract

本发明涉及一种隧道安全通行速度预测***及方法，该***包括：车辆检测模块，检测是否有车辆即将驶入或驶出隧道，当检测到车辆信息后，发送检测信息至控制单元；控制单元，用于接收到检测信息后，发送控制信息至道路信息检测模块；道路信息检测模块，用于接收到控制信息后，检测隧道入口安全区域、隧道入口监测段、隧道出口安全区域和隧道出口监测段内各车道的道路信息；道路信息包括：隧道入/出口内外相邻两车的行驶速度和两车的距离；数据分析模块，用于根据道路信息，计算隧道入口各车道和隧道出口各车道当前最大的预测安全速度；显示屏，用于显示各车道当前最大的安全速度及路况信息。解决了现有技术中不能知晓前方隧道通行状况的问题。

Description

隧道安全通行速度预测***及方法
技术领域
本发明涉及汽车安全行驶技术领域，尤其涉及一种隧道安全通行速度预测***及方法。
背景技术
我国公路交通正处于扩大规模、提高质量的快速发展时期，随着公路交通的快速持续发展的强劲势头，隧道数量和隧道长度也在逐年攀登，而隧道作为一种特殊的道路组成部分，相较普通路段有一定的特殊性，如隧道的封闭性，无形中会增加驾驶员心理压力，驾驶员在驶入隧道前，不能清楚的知晓隧道内通行情况。
隧道入口及出口路段为高速路中的事故高发路段，主要由于隧道内照明强度与隧道外自然光照强度存在差异，人眼对光线强度的适应能力较差，因此在汽车驶入隧道时容易产生“黑洞效应”，汽车驶出隧道时容易产生“白洞效应”，“黑洞效应”和“白洞效应”将导致驾驶员看不清前方路况，极易发生交通事故。
目前，有通过根据自然光照强度控制隧道内LED灯的光照强度的技术，但是，这种方式并没有完全解决“黑洞效应”或“白洞效应”带来的问题，驾驶员仍不能清晰的知晓前方每条车道甚至前方整体的通行状况，仍然会因为隧道带来的不可预知的因素导致事故发生。
因此，现有技术中缺乏一种根据每条车道的实际通行情况进行信息显示的隧道安全通行速度预测***及方法。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种隧道安全通行速度预测***及方法，用以解决现有车辆经过隧道时不能知晓前方通行状况的问题。
一方面，本发明实施例提供了一种隧道安全通行速度预测***，包括：
车辆检测模块，用于检测是否有车辆即将驶入或驶出隧道，当检测到车辆信息后，发送检测信息至控制单元；
控制单元，用于接收到所述检测信息后，发送控制信息至道路信息检测模块；
道路信息检测模块，用于接收到所述控制信息后，检测隧道入口安全区域、隧道入口监测段、隧道出口安全区域和隧道出口监测段内各车道的道路信息；所述道路信息包括：隧道入/出口内外相邻两车的行驶速度和两车的距离；
数据分析模块，用于根据所述道路信息，计算隧道入口各车道和隧道出口各车道当前最大的预测安全速度；
显示屏，用于显示所述各车道当前最大的安全速度及路况信息。
进一步地，所述车辆检测模块包括：
隧道入口检测单元，用于检测隧道入口监测段是否有车辆驶入，当检测到车辆驶入后，发送入口检测信息至所述控制单元；
隧道出口检测单元，用于检测隧道中间监测段是否有车辆驶入，当检测到车辆驶入后，发送出口检测信息至所述控制单元。
进一步地，所述道路信息检测模块包括：隧道入口道路信息检测单元和隧道出口道路信息检测单元；
所述道路信息检测模块接收到所述入口检测控制信息后，所述隧道入口道路信息检测单元检测隧道入口安全距离和隧道入口监测段内各车道的道路信息；
所述道路信息检测模块接收到所述出口检测控制信息后，所述隧道出口道路信息检测单元检测隧道出口安全距离和隧道出口监测段内各车道的道路信息。
进一步地，所述隧道入口安全区域：以所述隧道入口起始位置为起点，以所述隧道内各车道的最高限速值得到的隧道入口安全距离限定的范围；
所述隧道出口安全区域：以所述隧道出口起始位置为起点，以所述隧道外各车道的最高限速值计算得到的隧道出口安全距离限定的范围。
进一步地，所述安全距离表达为：
Sb＝(t1+t2)vimax/3.6+Sni
Sa＝(t1+t3)vsmax/3.6+Sns
其中，Sb为隧道入口安全距离，Sa为隧道出口安全距离，t1为驾驶员反应时间，t2为黑洞效应影响时间，t3为白洞效应影响时间，vimax为隧道内各车道中最高限速值，Sni为在vimax速度下的刹车距离，vsmax为隧道外各车道中最高限速值，Sns为在vsmax速度下的刹车距离。
进一步地，所述隧道入口各车道当前最大的预测安全速度，表达为：
Figure BDA0003097579920000031
其中，
Figure BDA0003097579920000032
为m车道隧道入口当前最大的预测安全速度；
Figure BDA0003097579920000033
为m车道隧道入口内外相邻两车之间的距离；
Figure BDA0003097579920000034
为m车道隧道内速度为
Figure BDA0003097579920000035
时的刹车距离；
Figure BDA0003097579920000036
为m车道隧道内前车的计算车速；S2为安全停车距离；t1为驾驶员刹车反应时间；t2为隧道入口黑洞影响时间；
所述隧道出口各车道当前最大的预测安全速度，表达为：
Figure BDA0003097579920000041
其中，
Figure BDA0003097579920000042
为m车道隧道出口当前最大的预测安全速度；
Figure BDA0003097579920000043
为m车道隧道出口内外相邻两车之间的距离；
Figure BDA0003097579920000044
为m车道隧道外速度为
Figure BDA0003097579920000045
时的刹车距离；
Figure BDA0003097579920000046
为m车道隧道外前车计算速度；S2为安全停车距离；t1为驾驶员刹车反应时间；t3为隧道出口白洞影响时间。
进一步地，所述m车道隧道内前车计算速度
Figure BDA0003097579920000047
表达为：
Figure BDA0003097579920000048
其中，
Figure BDA0003097579920000049
为m车道隧道内前车的计算车速；
Figure BDA00030975799200000410
为m车道隧道内的最高限速；
Figure BDA00030975799200000411
为m车道隧道内前车实测速度；
Figure BDA00030975799200000412
为m车道隧道内的最低限速；
所述m车道隧道外前车计算速度
Figure BDA00030975799200000413
表达为：
Figure BDA00030975799200000414
其中，
Figure BDA00030975799200000415
为m车道隧道内前车的计算车速；
Figure BDA00030975799200000416
为m车道隧道内的最高限速；
Figure BDA00030975799200000417
为m车道隧道外前车实测速度；
Figure BDA00030975799200000418
为m车道隧道内的最低限速。
进一步地，当所述隧道入口各车道当前最大的预测安全速度大于隧道内最高限速时，所述显示屏显示隧道内最高限速值；当所述隧道入口各车道的最大预测安全速度小于隧道内最低限速时，所述显示屏显示路况拥堵信息；
当所述隧道出口各车道的最大预测安全速度大于隧道外最高限速时，所述显示屏显示隧道外最高限速值；当所述隧道出口各车道的最大预测安全速度小于隧道外最低限速时，所述显示屏显示路况拥堵信息。
另一方面，本发明实施例提供了一种隧道安全通行速度预测方法，包括：
检测是否有车辆即将驶入或驶出隧道，当检测到车辆信息后，发送检测信息至控制单元；
接收到所述检测信息后，发送控制信息至道路信息检测模块；
接收到所述控制信息后，检测隧道入口安全区域、隧道入口监测段、隧道出口安全区域和隧道出口监测段内各车道的道路信息；所述道路信息包括：隧道入/出口内外相邻两车的行驶速度和两车的距离；
根据所述道路信息，计算隧道入口各车道和隧道出口各车道当前最大的预测安全速度；
显示所述各车道的最大安全速度及路况信息。
进一步地，当所述隧道入口各车道当前最大的预测安全速度大于隧道内最高限速时，显示隧道内最高限速值；当所述隧道入口各车道的最大预测安全速度小于隧道内最低限速时，显示路况拥堵信息；
当所述隧道出口各车道的最大预测安全速度大于隧道外最高限速时，显示隧道外最高限速值；当所述隧道出口各车道的最大预测安全速度小于隧道外最低限速时，显示路况拥堵信息。
与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
1、实时检测驶入车辆，保证数据实时性，使预测结果更精准；
2、检测各车道的道路信息，给驶入车辆足够信息选择车道，可有效解决隧道拥堵问题；
3、使用显示屏显示最大预测安全速度即路况信息的方式，可以给予后车明确的信息提示，解决在进出隧道时因光线变化驾驶员不能清楚知晓前方车辆车速和路况信息的问题。
本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本申请一个实施例所示的隧道安全通行速度预测***框图；
图2为本申请一个实施例所示的隧道区域划分示意图；
图3为本申请一个实施例所示的隧道安全通行速度预测方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，本发明的一个具体实施例，公开了一种隧道安全通行速度预测***，包括：车辆检测模块10、控制单元20、道路信息检测模块30、数据分析模块40、显示屏50和视频采集模块60。
具体地，车辆检测模块10，用于检测是否有车辆即将驶入或驶出隧道，当检测到车辆信息后，发送检测信息至控制单元20；
更具体地，车辆检测模块10包括：隧道入口检测单元101，设置于隧道入口监测段远离隧道入口的一端，用于检测隧道入口监测段是否有车辆驶入，当检测到车辆驶入后，发送入口检测信息至控制单元20；隧道出口检测单元102，设置于隧道出口监测段远离隧道出口的一端，用于检测隧道出口监测段是否有车辆驶入，当检测到车辆驶入后，发送出口检测信息至控制单元20；如图2所示，隧道入口监测段为未进入隧道前的一段范围，隧道出口监测段为隧道出口前的一段范围；具体地，本申请中隧道入口监测段为隧道入口前的200m，隧道出口监测段为未出隧道前的200m。
具体地，控制单元20，用于接收到检测信息后，发送控制信息至道路信息检测模块30；
更具体地，控制单元20接收到隧道入口检测单元101发送的入口检测信息后，控制单元20发送入口检测控制信息至道路信息检测模块30；控制单元20接收隧道出口检测单元102发送的出口检测信息后，控制单元20发送出口检测控制信息至道路信息检测模块30。
具体地，道路信息检测模块30，用于接收到控制信息后，检测隧道入口安全区域、隧道入口监测段、隧道出口安全区域和隧道出口监测段内各车道的道路信息；道路信息包括：隧道入/出口内外相邻两车的行驶速度和两车的距离；具体地，当检测到隧道入口监测段有车辆(第一车)驶入时，检测隧道入口外距隧道入口最近的车辆(第二车)的车速、隧道入口内距隧道入口最近的车辆(第三车)的车速和第二车与第三车之间的第一距离，***第二车进入隧道入口的最大的预测安全速度并显示，以供第一车提前知晓隧道内通行情况；当检测到隧道出口监测段有车辆(第四车)驶出时，检测隧道出口内距隧道出口最近的车辆(第五车)的车速、隧道出口外距隧道出口最近的车辆(第六车)的车速和第五车与第六车之间的第二距离，***第四车驶出隧道出口的最大的预测安全速度并显示，以供第四车提前知晓隧道内通行情况；
更具体地，道路信息检测模块30包括：隧道入口道路信息检测单元301和隧道出口道路信息检测单元302；道路信息检测模块30接收到入口检测控制信息后，隧道入口道路信息检测单元301检测隧道入口安全距离和隧道入口监测段内各车道的道路信息；道路信息检测模块30接收到出口检测控制信息后，隧道出口道路信息检测单元302检测隧道出口安全距离和隧道出口监测段内各车道的道路信息。
具体地，如图2所示，隧道入口安全区域为：以隧道入口起始位置为起点，以隧道内各车道的最高限速值得到的隧道入口安全距离限定的范围；隧道出口安全区域为：以隧道出口起始位置为起点，以隧道外各车道的最高限速值计算得到的隧道出口安全距离限定的范围。
更具体地，安全距离表达为：
Sb＝(t1+t2)vimax/3.6+Sni
Sa＝(t1+t3)vsmax/3.6+Sns
其中，Sb为隧道入口安全距离，Sa为隧道出口安全距离，t1为驾驶员反应时间，t2为黑洞效应影响时间，t3为白洞效应影响时间，vimax为隧道内各车道中最高限速值，Sni为在vimax速度下的刹车距离，vsmax为隧道外各车道中最高限速值，Sns为在vsmax速度下的刹车距离；
更具体地，人在光线强度由明到暗时的适应过程通常为3～5秒，人在光线强度由暗到明时的适应过程通常为1～3秒。本申请中设置驾驶员反应时间t1＝2s，黑洞效应影响时间t2＝3s，白洞效应影响时间t3＝1s。以高速公路限速80-100km/h的第二车道和隧道内限速60-80km/h为例计算安全距离，表1为摩擦系数为0.8时，不同车速对应的刹车距离(Sn＝V2/2gμ，其中g＝9.8m/s2，μ为摩擦系数，V为车辆速度)，具体地，高速公路最高限速100km/h对应50m的刹车距离，隧道内最高限速80km/h对应32m刹车距离，计算得到隧道入口安全距离Sb＝(2s+3s)80/3.6m/s+32m＝144m，隧道出口安全距离Sa＝(2s+1s)100/3.6m/s+50＝134m。
表1
车速(km/h) 60 70 80 90 100 120
刹车距离(m) 18 24 32 40 50 71
具体地，数据分析模块40，用于根据道路信息，计算隧道入口各车道和隧道出口各车道当前最大的预测安全速度；显示屏50，用于显示各车道的最大安全速度及路况信息，包括入口显示屏501和出口显示屏502，所述入口显示屏位于距隧道入口100m位置的隧道入口监测段，出口显示屏位于距隧道出口100m位置的隧道出口监测段。
更具体地，隧道入口各车道当前最大的预测安全速度，表达为：
Figure BDA0003097579920000091
其中，
Figure BDA0003097579920000092
为m车道隧道入口当前最大的预测安全速度；
Figure BDA0003097579920000093
为m车道隧道入口内外相邻两车之间的距离；
Figure BDA0003097579920000094
为m车道隧道内速度为
Figure BDA0003097579920000095
时的刹车距离；
Figure BDA0003097579920000096
为m车道隧道内前车的计算车速；S2为安全停车距离；t1为驾驶员刹车反应时间；t2为隧道入口黑洞影响时间；
具体地，测试得到的m车道隧道内前车瞬时速度不足以完全等同前车速度，通过考虑计算中的不确定性和风险，提高车辆速度估算的准确性，用隧道内最高限速、最低限速和检测的车辆速度计算前车计算速度
Figure BDA0003097579920000097
具体地，所述m车道隧道内前车计算速度
Figure BDA0003097579920000098
表达为：
Figure BDA0003097579920000101
其中，
Figure BDA0003097579920000102
为m车道隧道内前车的计算车速；
Figure BDA0003097579920000103
为m车道隧道内的最高限速；
Figure BDA0003097579920000104
为m车道隧道内前车实测速度；
Figure BDA0003097579920000105
为m车道隧道内的最低限速；
当所述隧道入口各车道当前最大的预测安全速度大于隧道内最高限速时，所述入口显示屏501显示速度为隧道内最高限速值。
当所述隧道入口各车道当前最大的预测安全速度大于隧道内最高限速时，所述入口显示屏501显示速度为隧道内最高限速值；当所述隧道入口各车道的最大预测安全速度小于隧道内最低限速时，所述入口显示屏501显示路况拥堵信息。
具体地，所述隧道出口各车道当前最大的预测安全速度，表达为：
Figure BDA0003097579920000106
其中，
Figure BDA0003097579920000107
为m车道隧道出口当前最大的预测安全速度；
Figure BDA0003097579920000108
为m车道隧道出口内外相邻两车之间的距离；
Figure BDA0003097579920000109
为m车道隧道外速度为
Figure BDA00030975799200001010
时的刹车距离；
Figure BDA00030975799200001011
为m车道隧道外前车计算速度；S2为安全停车距离；t1为驾驶员刹车反应时间；t3为隧道出口白洞影响时间。
所述m车道隧道外前车计算速度
Figure BDA00030975799200001012
表达为：
Figure BDA00030975799200001013
其中，
Figure BDA00030975799200001014
为m车道隧道内前车的计算车速；
Figure BDA00030975799200001015
为m车道隧道内的最高限速；
Figure BDA00030975799200001016
为m车道隧道外前车实测速度；
Figure BDA00030975799200001017
为m车道隧道内的最低限速。
当所述隧道出口各车道当前最大的预测安全速度大于隧道外最高限速时，所述出口显示屏502显示速度为隧道外最高限速值；当所述隧道出口各车道的最大预测安全速度小于隧道外最低限速时，所述出口显示屏502显示路况拥堵信息。
具体地，以隧道内两车道、限速60～80km/h、隧道外第一车道限速80～100km/h，第二车道限速100～120km/h为例计算隧道入口各车道的最大预测安全速度，安全停车距离S2为两车停车之后间距，本实施例中取S2＝3m。当位于检测隧道入口监测段的第二车道上检测到第一车驶入时，发送检测信息至控制单元20，控制单元20发送入口检测控制信息至道路信息检测模块30；
具体地，道路信息检测模块30获取数据：第一车道隧道入口外的第二车与第一车道隧道入口内的第三车之间的距离为150m，第三车速度为80km/h，计算车速为：
Figure BDA0003097579920000111
第一车道隧道内第三车速度为
Figure BDA0003097579920000112
时的刹车距离为：
Figure BDA0003097579920000113
第一车道隧道入口当前最大的预测安全速度为：
Figure BDA0003097579920000114
则第一车道隧道入口显示屏5011显示当前最大的预测安全速度为隧道内最高限速值80km/h；
具体地，第二车道隧道入口外的第七车与第二车道隧道入口内的第八车之间的距离为100m，第八车速度为80km/h，计算车速为：
Figure BDA0003097579920000115
第二车道隧道内第八车速度为
Figure BDA0003097579920000121
时的刹车距离为：
Figure BDA0003097579920000122
第二车道隧道入口当前最大的预测安全速度为：
Figure BDA0003097579920000123
则第二车道隧道入口显示屏5012显示的最大预测安全速度为隧道内最高限速值64km/h。
第二车道检测到的车辆看到第一车道隧道入口显示屏5011和二车道隧道入口显示屏5012显示的最大预测安全速度后，可以根据隧道入口前的实际情况变换车道，以保证顺利通行。
当所述隧道入口各车道的最大预测安全速度小于隧道内最低限速或隧道出口各车道的最大预测安全速度小于隧道外最低限速时，所述显示屏显示路况拥堵信息。
如图3所示，本发明的另一个具体实施例，公开了一种隧道安全通行速度预测方法，包括：
S10、检测是否有车辆即将驶入或驶出隧道，当检测到车辆信息后，发送检测信息至控制单元；
S20、接收到所述检测信息后，发送控制信息至道路信息检测模块；
S30、接收到所述控制信息后，检测隧道入口安全区域和隧道出口安全区域内各车道的道路信息；所述道路信息包括：各车道各行驶车辆的速度、车辆数和各车隧道入口的距离；
S40、根据所述道路信息，计算隧道入口各车道和隧道出口各车道的最大预测安全速度；
S50、显示所述各车道的最大安全速度及路况信息。
具体地，当所述隧道入口大于隧道内最高限速时，显示速度为隧道内最高限速值；当所述隧道入口各车道的最大预测安全速度小于隧道内最低限速时，显示路况拥堵信息；
当所述隧道出口各车道的最大预测安全速度大于隧道外最高限速时，显示速度为隧道外最高限速值；当所述隧道出口各车道的最大预测安全速度小于隧道外最低限速时，显示路况拥堵信息。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种隧道安全通行速度预测***，其特征在于，包括：
车辆检测模块，用于检测是否有车辆即将驶入或驶出隧道，当检测到车辆信息后，发送检测信息至控制单元；
控制单元，用于接收到所述检测信息后，发送控制信息至道路信息检测模块；
道路信息检测模块，所述道路信息检测模块包括：隧道入口道路信息检测单元和隧道出口道路信息检测单元；
所述道路信息检测模块接收到入口检测控制信息后，所述隧道入口道路信息检测单元检测隧道入口安全距离和隧道入口监测段内各车道的道路信息；
所述道路信息检测模块接收到出口检测控制信息后，所述隧道出口道路信息检测单元检测隧道出口安全距离和隧道出口监测段内各车道的道路信息；
所述道路信息包括：隧道入/出口内外相邻两车的行驶速度和两车的距离；
数据分析模块，用于根据所述道路信息，计算隧道入口各车道和隧道出口各车道当前最大的预测安全速度：
Figure FDA0003876572580000011
Figure FDA0003876572580000012
其中，
Figure FDA0003876572580000013
为m车道隧道入口当前最大的预测安全速度；
Figure FDA0003876572580000014
为m车道隧道出口当前最大的预测安全速度；
Figure FDA0003876572580000015
为m车道隧道入口内外相邻两车之间的距离；
Figure FDA0003876572580000016
为m车道隧道内速度为
Figure FDA0003876572580000017
时的刹车距离；
Figure FDA0003876572580000018
为m车道隧道外速度为
Figure FDA0003876572580000019
时的刹车距离；
Figure FDA00038765725800000110
为m车道隧道内前车的计算车速；
Figure FDA0003876572580000021
为m车道隧道外前车计算速度；S2为安全停车距离；t1为驾驶员刹车反应时间；t2为隧道入口黑洞影响时间；t3为隧道出口白洞影响时间；
显示屏，用于显示所述各车道当前最大的安全速度及路况信息。
2.根据权利要求1所述的隧道安全通行速度预测***，其特征在于，
所述车辆检测模块包括：
隧道入口检测单元，用于检测隧道入口监测段是否有车辆驶入，当检测到车辆驶入后，发送入口检测信息至所述控制单元；
隧道出口检测单元，用于检测隧道中间监测段是否有车辆驶入，当检测到车辆驶入后，发送出口检测信息至所述控制单元。
3.根据权利要求1所述的隧道安全通行速度预测***，其特征在于，
所述隧道入口安全区域：以所述隧道入口起始位置为起点，以所述隧道内各车道的最高限速值得到的隧道入口安全距离限定的范围；
所述隧道出口安全区域：以所述隧道出口起始位置为起点，以所述隧道外各车道的最高限速值计算得到的隧道出口安全距离限定的范围。
4.根据权利要求3所述的隧道安全通行速度预测***，其特征在于，
所述安全距离表达为：
Sb＝(t1+t2)vimax/3.6+Sni
Sa＝(t1+t3)vsmax/3.6+Sns
其中，Sb为隧道入口安全距离，Sa为隧道出口安全距离，t1为驾驶员反应时间，t2为黑洞效应影响时间，t3为白洞效应影响时间，vimax为隧道内各车道中最高限速值，Sni为在vimax速度下的刹车距离，vsmax为隧道外各车道中最高限速值，Sns为在vsmax速度下的刹车距离。
5.根据权利要求1所述的隧道安全通行速度预测***，其特征在于，
所述隧道入口各车道当前最大的预测安全速度，表达为：
Figure FDA0003876572580000031
其中，
Figure FDA0003876572580000032
为m车道隧道入口当前最大的预测安全速度；
Figure FDA0003876572580000033
为m车道隧道入口内外相邻两车之间的距离；
Figure FDA0003876572580000034
为m车道隧道内速度为
Figure FDA0003876572580000035
时的刹车距离；
Figure FDA0003876572580000036
为m车道隧道内前车的计算车速；S2为安全停车距离；t1为驾驶员刹车反应时间；t2为隧道入口黑洞影响时间；
所述隧道出口各车道当前最大的预测安全速度，表达为：
Figure FDA0003876572580000037
其中，
Figure FDA0003876572580000038
为m车道隧道出口当前最大的预测安全速度；
Figure FDA0003876572580000039
为m车道隧道出口内外相邻两车之间的距离；
Figure FDA00038765725800000310
为m车道隧道外速度为
Figure FDA00038765725800000311
时的刹车距离；
Figure FDA00038765725800000312
为m车道隧道外前车计算速度；S2为安全停车距离；t1为驾驶员刹车反应时间；t3为隧道出口白洞影响时间。
6.根据权利要求5所述的隧道安全通行速度预测***，其特征在于，
当所述隧道入口各车道当前最大的预测安全速度大于隧道内最高限速时，所述显示屏显示隧道内最高限速值；当所述隧道入口各车道的最大预测安全速度小于隧道内最低限速时，所述显示屏显示路况拥堵信息；
当所述隧道出口各车道的最大预测安全速度大于隧道外最高限速时，所述显示屏显示隧道外最高限速值；当所述隧道出口各车道的最大预测安全速度小于隧道外最低限速时，所述显示屏显示路况拥堵信息。
7.一种隧道安全通行速度预测方法，其特征在于，包括：
检测是否有车辆即将驶入或驶出隧道，当检测到车辆信息后，发送检测信息至控制单元；
接收到所述检测信息后，发送控制信息至道路信息检测模块；
接收到所述控制信息后，道路信息检测模块的隧道入口道路信息检测单元检测隧道入口安全区域、隧道入口监测段内各车道的道路信息，道路信息检测模块的隧道出口道路信息检测单元检测隧道出口安全区域和隧道出口监测段内各车道的道路信息；所述道路信息包括：隧道入/出口内外相邻两车的行驶速度和两车的距离；
根据所述道路信息，计算隧道入口各车道和隧道出口各车道当前最大的预测安全速度：
Figure FDA0003876572580000041
Figure FDA0003876572580000042
其中，
Figure FDA0003876572580000043
为m车道隧道入口当前最大的预测安全速度；
Figure FDA0003876572580000044
为m车道隧道出口当前最大的预测安全速度；
Figure FDA0003876572580000045
为m车道隧道入口内外相邻两车之间的距离；
Figure FDA0003876572580000046
为m车道隧道内速度为
Figure FDA0003876572580000047
时的刹车距离；
Figure FDA0003876572580000048
为m车道隧道外速度为
Figure FDA0003876572580000049
时的刹车距离；
Figure FDA00038765725800000410
为m车道隧道内前车的计算车速；
Figure FDA00038765725800000411
为m车道隧道外前车计算速度；S2为安全停车距离；t1为驾驶员刹车反应时间；t2为隧道入口黑洞影响时间；t3为隧道出口白洞影响时间；
显示所述各车道的最大安全速度及路况信息。
8.根据权利要求7所述的隧道安全通行速度预测方法，其特征在于，
当所述隧道入口各车道当前最大的预测安全速度大于隧道内最高限速时，显示隧道内最高限速值；当所述隧道入口各车道的最大预测安全速度小于隧道内最低限速时，显示路况拥堵信息；
当所述隧道出口各车道的最大预测安全速度大于隧道外最高限速时，显示隧道外最高限速值；当所述隧道出口各车道的最大预测安全速度小于隧道外最低限速时，显示路况拥堵信息。
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