CN114333333B - 基于车流量预测的潮汐式高速公路智能服务区 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于车流量预测的潮汐式高速公路智能服务区，包括第一服务场区和第二服务场区，所述第一服务场区和第二服务场区形成覆盖原始高速公路段A的整体化的服务区间；所述服务区间两端的高速公路通过连接结构连通，连接结构形成与原始高速公路段A在竖向投影重合的过渡高速公路段B，所述连接结构位于服务区间的上方或下方。本发明的服务区间涵盖来往高速公路所在路段的面积，因此在保证服务区间整体面积不变的情况下，缩小了对周边土地扩充量的需求，将来往高速公路所在路段的面积进行合理利用，增加了服务区有效用地，提高了土地利用率，有利于节约用地；同时，工作人员之间联系方便。

Description

基于车流量预测的潮汐式高速公路智能服务区

技术领域

本发明涉及道路交通技术领域，特别涉及一种基于车流量预测的潮汐式高速公路智能服务区。

背景技术

高速公路服务区是指专门为乘客和司机停留休息的场所，应提供停车场、公共厕所、加油站、车辆修理所、餐饮与小卖部等设施，平均间距约50千米。服务区的建设规模要适应未来交通量的增长。

双侧式服务区的布局最为常见，其布局原则是在道路双侧均设置服务区，两侧服务设施及功能分区相同。由于高速公路为全封闭双向车道，且中间设置隔离带的道路，双侧式服务区的设置，可以分别提供各自方向车辆的进出使用；同时，两侧的服务区通过跨线桥或者地道连通起来，使其车辆的使用容量及物资调配得以优化。双侧式服务区应在良好的地理环境下使用，因此更加具有合理性，满足了使用便利、快速高效的要求，最大限度地增加商业效应。在视觉上双侧服务区既可设计为相同布局的形式，也可为不同的形式，以自然景观环境借景呼应。

现有的高速服务区存在如下不足：占地面积大、土地利用率低，双侧的服务区各自单独运行，无法进行物资调配及场地共享，特别是节假日出行时容易出现一边拥堵甚至爆满没有车位，而另一边冷清的现象。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于车流量预测的潮汐式高速公路智能服务区，其服务区间涵盖来往高速公路所在路段的面积，因此在保证服务区间整体面积不变的情况下，缩小对周边土地扩充量的需求，将来往高速公路所在路段的面积进行合理利用，增加服务区有效用地，提高土地利用率，有利于节约用地；同时第一服务场区和第二服务场区整体化的设置，且高速公路与二者形成的服务区间分离设置，因此服务场区内人员可在服务场区内自由行走，工作人员之间联系方便，第一服务场区和第二服务场区之间的物资调配方便，不用另外设置联络通道；物资补充时，仅需一次卸货即可对两个服务场区同时进行补给，补给方便。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于车流量预测的潮汐式高速公路智能服务区，包括第一服务场区和第二服务场区，所述第一服务场区和第二服务场区形成覆盖原始高速公路段A的整体化的服务区间；

所述服务区间两端的高速公路通过连接结构连通，连接结构形成与原始高速公路段A在竖向投影重合的过渡高速公路段B，所述连接结构位于服务区间的上方或下方；

所述第一服务场区和第二服务场区分别设有车辆停车位；

所述服务区间设有用于避免第一服务场区和第二服务场区中车辆往来的隔离机构；

所述隔离机构包括控制计算机、车流量预测装置、多个液压升降柱和多个车位检测器；所述车流量预测装置用于预测驶入第一服务场区和第二服务场区的车流量，所述控制计算机用于将车位检测器检测到的第一服务场区和第二服务场区内剩余车位数与车流量预测装置预测的车流量进行比较，并根据比较结果控制液压升降柱进行车位调节；

所述连接结构为跨径桥梁或隧道，所述连接结构为隧道时，连接结构位于服务区间下方，所述连接结构为跨径桥梁时，连接结构位于服务区间上方。

进一步地，每条高速公路位于服务区间的两端分别设有与服务区间连通的出口匝道和进口匝道，所述出口匝道在连接结构的进口处形成分流点，所述进口匝道在连接结构的出口处形成汇流点。

进一步地，所述车辆停车位包括小型车停车位、大型车停车位、综合楼和充电车位。

进一步地，所述小型车停车位设置在原始高速公路段A所在区域，所述大型车停车位设置在连接结构的两侧。

进一步地，所述隔离机构还包括红外测距传感器，

第一服务场区、第二服务场区内的小型车停车位并排平行设置，第一服务场区、第二服务场区内的大型车停车位倾斜设置，同一服务场区内的大型车停车位和小型车停车位一一对应且二者的长边通过划线连为一体，多个所述液压升降柱分别沿车位线围绕车位设置和沿划线设置，第一服务场区、第二服务场区正常使用时，两个小型车停车位相互靠近的一侧的液压升降柱升起形成隔离墙，其余液压升降柱处于收起状态；

所述红外测距传感器设置在液压升降柱上，用于检测停车位四周液压升降柱升起时停车位内车辆状态，所述车位检测器对应车位设置用于检测车位内是否停放车辆；

所述车流量预测装置的信号输出端与所述控制计算机的第一信号输入端相连接，所述红外测距传感器的信号输出端与所述控制计算机的第二信号输入端相连接，所述车位检测器与所述控制计算机的第三信号输入端相连接，所述控制计算机的信号输出端与液压升降柱的液压电机的信号输入端相连接；

所述控制计算机根据车流量预测装置传输的车流量预测数据判断第一服务场区和第二服务内预测车辆数与车位数的关系，若其中一个服务场区内预测车辆数大于车位数，另一个服务场区内车位数大于预测车辆数时，控制计算机向液压升降柱的液压电机发出控制信号进行车位调控；

车位调控包括小型车停车位调控和大型车停车位调控，小型车停车位调控时，控制计算机根据车位检测器的检测信号控制车位数大于车辆数的服务场区内的未停放车辆的小型车停车位四周的液压升降柱升起，同时控制计算机控制该小型车停车位与另一服务场区对应的小型车停车位相互靠近的一侧的液压升降柱收回，实现车位数大于车辆数的服务场区内的小型车停车位划分至车辆数大于车位数的服务场区内；

大型车停车位调控时，控制计算机根据车位检测器的检测信号控制车位数大于车辆数的服务场区内的未停放车辆的小型车停车位两个长边所在的液压升降柱升起，并控制大型车停车位四周的液压升降柱以及对应的划线上的液压升降柱升起；车位检测器检测到该大型车停车位无车辆时，则控制计算机根据车位检测器检测到该大型车停车位无车辆的信号控制大型车停车位靠近小型车停车位的一侧的液压升降柱以及与该大型车停车位对应的两个小型车停车位相互靠近的一侧的液压升降柱收回，实现车位数大于车辆数的服务场区内的大型车停车位、小型车停车位划分至车辆数大于车位数的服务场区内；

车位检测器检测到该大型车停车位有车辆时，则控制计算机不发出控制信号，当该大型车停车位内的红外测距传感器检测到大型车位移信号时，控制计算机根据该信号判断车辆要驶出该大型车停车位，此时控制计算机根据红外测距传感器发出的信号控制大型车停车位远离小型车停车位一侧的液压升降柱收回；车位检测器检测到大型车驶出后，控制计算机根据车位检测器发出的信号控制收回的液压升降柱升起，并控制靠近小型车停车位的一侧的液压升降柱以及与该大型车停车位对应的两个小型车停车位相互靠近的一侧的液压升降柱收回，实现车位数大于车辆数的服务场区内的大型车停车位、小型车停车位划分至车辆数大于车位数的服务场区内。

进一步地，所述车流量预测装置包括数据获取模块和预测模块，所述数据获取模块用于获取预测数据，所述预测数据包括：在第一时间窗口内服务区入口车流量、第一时间窗口内通过服务区邻近上游ETC门架的客车流量、第一时间窗口内通过服务区邻近上游ETC门架的货车流量、第一时间窗口内通过服务区邻近上游ETC门架的市内客车流量与货车流量之和、第一时间窗口内通过服务区邻近上游ETC门架的市外客车流量和市外货车流量之和、驶入服务区车辆的先验因子；

所述预测模块用于将所述预测数据输入到预先训练好的基于CNN-双向LSTM-ATTENTION的服务区驶入车流量预测模型，得到在时间窗口下服务区驶入车流量。

本发明的有益效果是：

（1）本发明的服务区间涵盖来往高速公路所在路段的面积，因此在保证服务区间整体面积不变的情况下，缩小了对周边土地扩充量的需求，将来往高速公路所在路段的面积进行合理利用，增加了服务区有效用地，提高了土地利用率，有利于节约用地；同时第一服务场区和第二服务场区整体化的设置，且高速公路与二者形成的服务区间分离设置，因此服务场区内人员可在服务场区内自由行走，工作人员之间联系方便，第一服务场区和第二服务场区之间的物资调配方便，不用另外设置联络通道；物资补充时，仅需一次卸货即可对两个服务场区同时进行补给，补给方便。

（2）设置的液压升降柱方便调节第一服务场区1和第二服务场区2的边界线，进而方便两个场区内的停车位的调配，有效提高了服务区的效能，方便旅客使用。

附图说明

图1为本发明实施例1中基于车流量预测的潮汐式高速公路智能服务区的整体结构示意图；

图2为本发明实施例2中基于车流量预测的潮汐式高速公路智能服务区的整体结构示意图；

图3为本发明实施例1中基于车流量预测的潮汐式高速公路智能服务区的隔离机构的使用状态图一；

图4为本发明实施例1中基于车流量预测的潮汐式高速公路智能服务区的隔离机构的具体结构示意图；

图5为A、B区具体停车位及液压柱编号示意图；

图6为控制计算机控制原理框图；

图中，1、第一服务场区；2、第二服务场区；3、连接结构；4、出口匝道；5、入口匝道；6、分流点；7、汇流点；8、小型车停车位；9、大型车停车位；10、综合楼；11、充电车位；12、液压电机；13、挡墙；14、控制计算机；15、车流量预测装置；16、红外测距传感器；17、液压升降柱；18、车位检测器；19、警报器。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1-图6，本发明提供一种技术方案：

实施例1：

如图1所示，一种基于车流量预测的潮汐式高速公路智能服务区，包括第一服务场区1和第二服务场区2，所述第一服务场区1和第二服务场区2形成覆盖原始高速公路段A的整体化的服务区间；原始高速公路段A指长度为A的正常设计下的或常规的高速公路所在路段；

所述服务区间两端的高速公路通过连接结构3连通，连接结构3形成与原始高速公路段A在竖向投影重合的过渡高速公路段B，所述连接结构3位于服务区间的上方或下方。过渡高速公路段B代替原始高速公路段A，穿过服务区间，实现整条高速公路的连通，同时使过渡高速公路段B与服务区间上下交错。

每条高速公路位于服务区间的两端分别设有与服务区间连通的出口匝道4和进口匝道，所述出口匝道4在连接结构3的进口处形成分流点6，所述进口匝道在连接结构3的出口处形成汇流点7。其中，出口匝道4指从高速公路驶出至服务区间的匝道，进口匝道指从服务区间驶入高速公路的匝道。

所述连接结构3为隧道，所述连接结构3位于服务区间下方。

所述第一服务场区1和第二服务场区2分别设有小型车停车位8、大型车停车位9、综合楼10和充电车位11。

所述小型车停车位8设置在原始高速公路段A所在区域，所述大型车停车位9设置在连接结构3的两侧。

小型车停车位8和大型车停车位9之间设有小型车通道，大型车停车位9和综合楼10之间设有大型车通道。其中，两个服务场区内还可以但不局限于设置其他配套设施，如配电房、消防水泵房和中水泵房。

第一服务场区1面积由原始高速公路段A及扩充占地面积组成。其中原始高速公路段A设置在隧道顶，该部分组成用于停放重量相对较轻的小型车辆。扩充占地部分区域，由于为全实体结构，承载能力强，因此用于停放重量相对较大的货车、客车等大型车辆。

以第一服务场区1的使用进行说明（第二服务场区2使用同理），当车辆快进入服务区间所在区域时：（1）需要进入服务区的车辆在分流点6通过出口匝道4进入服务区，进入服务区后根据相应路牌等指示停放车辆；（2）不需要进入服务区的车辆在分流点6不进入出口匝道4，继续沿主路行驶进入隧道，经隧道穿过服务区间到达汇流点7继续行驶。 服务区间内的车辆驶出时，进入入口匝道5，经汇流点7驶入主路。

第一服务场区1和第二服务场区2使用时，由于其整体化的设置，且高速公路与二者形成的服务区间分离设置，因此服务场区内人员可在服务场区内自由行走，工作人员之间联系方便，第一服务场区1和第二服务场区2之间的物资调配方便，不用另外设置联络通道；物资补充时，仅需一次卸货即可对两个服务场区同时进行补给，补给方便。基于此，当其中一个服务场区拥挤时（如厕所、餐饮区）可到另一不拥挤服务区，提高了服务区间的效能。

由于涵盖来往高速公路所在路段的面积，因此在保证服务区间整体面积不变的情况下，缩小了对周边土地扩充量的需求，将来往高速公路所在路段的面积进行合理利用，增加了服务区有效用地，提高了土地利用率，有利于节约用地。

本发明的服务区间涵盖来往高速公路所在路段的面积，因此在保证服务区间整体面积不变的情况下，缩小了对周边土地扩充量的需求，将来往高速公路所在路段的面积进行合理利用，增加了服务区有效用地，提高了土地利用率，有利于节约用地；同时第一服务场区1和第二服务场区2整体化的设置，且高速公路与二者形成的服务区间分离设置，因此服务场区内人员可在服务场区内自由行走，工作人员之间联系方便，第一服务场区1和第二服务场区2之间的物资调配方便，不用另外设置联络通道；物资补充时，仅需一次卸货即可对两个服务场区同时进行补给，补给方便。

如图3-图6所示，

所述第一服务场区和第二服务场区分别设有车辆停车位；

如图6所示，所述控制计算机用于将车位检测器检测到的第一服务场区和第二服务场区内剩余车位数与车流量预测装置预测的车流量进行比较，并根据比较结果控制液压升降柱进行车位调节。

所述连接结构3为跨径桥梁或隧道，所述连接结构3为隧道时，连接结构3位于服务区间下方，所述连接结构3为跨径桥梁时，连接结构3位于服务区间上方。

所述服务区间设有用于避免第一服务场区1和第二服务场区2中车辆往来的隔离机构。

所述隔离机构包括控制计算机14、车流量预测装置15、红外测距传感器16、多个液压升降柱17和多个车位检测器18，第一服务场区、第二服务场区内的小型车停车位并排平行设置，第一服务场区、第二服务场区内的大型车停车位倾斜设置，同一服务场区内的大型车停车位和小型车停车位一一对应且二者的长边通过划线连为一体，多个所述液压升降柱分别沿车位线围绕车位的四周设置和沿划线设置，第一服务场区、第二服务场区正常使用时，两个小型车停车位相互靠近的一侧的液压升降柱升起形成隔离墙，其余液压升降柱处于收起状态；

所述车流量预测装置用于预测驶入第一服务场区和第二服务场区的车流量，所述红外测距传感器设置在液压升降柱上，用于检测停车位四周液压升降柱升起时停车位内车辆状态，所述车位检测器对应车位设置用于检测车位内是否停放车辆；

所述车流量预测装置的信号输出端与所述控制计算机的第一信号输入端相连接，所述红外测距传感器的信号输出端与所述控制计算机的第二信号输入端相连接，所述车位检测器与所述控制计算机的第三信号输入端相连接，所述控制计算机的信号输出端与液压升降柱的液压电机12的信号输入端相连接。

其中车流量预测装置用于预测驶入基于车流量预测的潮汐式高速公路智能服务区车流量，其具体结构及原理为现有技术，此处不做赘述。

所述控制计算机根据车流量预测装置传输的测流量预测数据判断第一服务场区和第二服务内车预测辆数与车位数的关系，若其中一个服务场区内预测车辆数大于车位数，另一个服务场区内车位数大于预测车辆数时，控制计算机向液压升降柱的液压电机发出控制信号提前进行车位调控；

车位调控包括小型车停车位调控和大型车停车位调控，小型车停车位调控时，控制计算机根据车位检测器的检测信号控制车位数大于车辆数的服务场区内的未停放车辆的小型车停车位四周的液压升降柱升起，同时控制计算机控制该小型车停车位与另一服务场区对应的小型车停车位相互靠近的一侧的液压升降柱收回，实现车位数大于车辆数的服务场区内的小型车停车位划分至车辆数大于车位数的服务场区内；

大型车停车位调控时，控制计算机根据车位检测器的检测信号控制车位数大于车辆数的服务场区内的未停放车辆的小型车停车位两个长边所在的液压升降柱升起，并控制大型车停车位四周的液压升降柱以及对应的划线上的液压升降柱升起；车位检测器检测到该大型车停车位无车辆时，则控制计算机根据车位检测器检测到该大型车停车位无车辆的信号控制大型车停车位靠近小型车停车位的一侧的液压升降柱以及与该大型车停车位对应的两个小型车停车位相互靠近的一侧的液压升降柱收回，实现车位数大于车辆数的服务场区内的大型车停车位、小型车停车位划分至车辆数大于车位数的服务场区内；

车位检测器检测到该大型车停车位有车辆时，则控制计算机不发出控制信号，当该大型车停车位内的红外测距传感器检测到大型车位移信号时，控制计算机根据该信号判断车辆要驶出该大型车停车位，此时控制计算机根据红外测距传感器发出的信号控制大型车停车位远离小型车停车位一侧的液压升降柱收回；车位检测器检测到大型车驶出后，控制计算机根据车位检测器发出的信号控制收回的液压升降柱升起，并控制靠近小型车停车位的一侧的液压升降柱以及与该大型车停车位对应的两个小型车停车位相互靠近的一侧的液压升降柱收回，实现车位数大于车辆数的服务场区内的大型车停车位、小型车停车位划分至车辆数大于车位数的服务场区内。

为方便描述，将第一服务场区1和第二服务场区2分别以B区和A区代替说明。

服务区使用时，车流量预测装置将可能进入服务区（A区、B区）的车流量预测数据汇总至控制计算机，然后分别对A区、B区车辆数量与其内车位数量进行判断，若车位数大于车辆数，则不进行车位调节。若其中一个区域内车辆数大于车位数则进行车位调节。

其中对图5中的编号进行说明：（1）AXxa、AXxb、AXxc、AXxd和BXxB、BXxb、BXxc、BXxd分别代表A区和B区中每个小型车停车位四边的液压升降柱的编号，x指A或B区中小型车停车位编号（如AX1指A区中编号为1的小型车停车位，AX1a、AX1b、AX1c、AX1d分别指A区中编号为1的小型车停车位的四边的液压升降柱的编号；BX1分别指B区中编号为1的小型车停车位，BX1a、BX1b、BX1c、BX1d指B区中编号为1的小型车停车位的四边的液压升降柱的编号）。

（2）ADxa、ADxb、ADxc、ADxd和BDxB、BDxb、BDxc、BDxd分别代表A区和B区中每个大型车停车位四边的液压升降柱的编号，x指A或B区中大型车停车位的编号（如AD1指A区中编号为1的大型车停车位，AD1a、AD1b、AD1c、AD1d分别指A区中编号为1的大型车停车位的四边的液压升降柱的编号；BD1指B区中编号为1的大型车停车位，BD1a、BD1b、BD1c、BD1d分别指A区中编号为1的大型车停车位的四边的液压升降柱的编号）。

（3）ALxa、ALxb和BLxa、BLxb分别指：通过划线将AD1a与AX1d相连接，在划线区域设置液压升降柱，两条边的液压升降柱（连接同一数字编号的大型停车位和小型停车位上的两边）的编号，如AL1a和AL1b指连接小型车停车位AX1和大型车停车位AD1的两侧边，BL1a和BL1b指连接小型车停车位BX1和大型车停车位BD1的两侧边。

如图4和图5所示，A区、B区车位数相同时，仅开启两个区域相互靠近一侧的液压升降柱，进而形成隔离墙，避免两个区域内的车辆互相驶入。每个区域内小型车停车位进行编号，如A区中为AX1-AX15，B区中为BX1-BX15，每个车位四边的液压升降柱分别编号为a-d，如AX1车位对应为AX1a、AX1b、AX1c、AX1d，BX1车位对应为BX1a、BX1b、BX1c、BX1d。正常使用，编号为AX1a-AX15a与BX1a-BX15a的液压升降柱升起，形成隔离墙。

以A区车辆数大于A区车位数，B区车辆数小于B区车位数为例进行说明：控制计算机根据判断结果控制液压升降柱的升降，将B区内的车位划分到A区。

车位划分时，控制计算机根据车位检测器反馈结果进行控制，将B区内未停放车辆的车位的剩余BXxb、BXxc、BXxd编号（其中x为对应B区中为停放车辆的车位数字编号，如1、2、3...）的液压升降柱升起，液压升降柱升起后将未停放车辆车位的Bxa编号的液压升降柱以及A区中AX1a-AX15a的液压升降柱降下，此时即实现了B区未停放车辆车位与A区的连通，且将B区未停放车辆的车位与B区隔离，保证A、B两区车辆相互独立。

其中为保证大型车停车位可调，对大型车停车位进行编号，如A区中为AD1-AD15，B区中为BD1-BD15，每个大型车停车位四边的液压升降柱分别编号为a-d，如AD1车位对应为AD1a、AD1b、AD1c、AD1d。A区中：通过划线将AD1a与AX1d相连接，在划线区域设置液压升降柱，两条边的液压升降柱（连接同一数字编号的大型停车位和小型停车位上的两边）分别编号为ALxa和ALxb，具体为AL1a、AL1b；....；-AL15a、AL15b。且在每个停车位设置警报器19或警示灯，警报器19或警示灯的信号输入端与控制计算机的信号输出端相连接。

B区中：通过划线将BD1a与BX1d（的两端）相连接，在划线区域设置液压升降柱，两条边的液压升降柱（连接同一数字编号的大型停车位和小型停车位上的两边）分别编号为BLxa和BLxb，具体为BL1a、BL1b；....；-BL15a、BL15b

仍以前述车辆及车位情况为例说明：调节大型停车位时，首先控制计算机控制B区BL1a、BL1b；....；-BL15a、BL15b液压升降柱全部升起。之后将

未停放车辆的小型车停车位的BXxb、BXxd的液压升降柱以及与该未停放车辆的小型车停车位对应的大型车停车位的BDxa、BDxb、BDxc、BDxd液压升降柱升起。

其中B区红外测距传感器仅设置在编号为BXxc和BDxc的液压升降柱上，A区红外测距传感器仅设置在编号为AXxc和ADxc的液压升降柱上，如此设置可保证B去车辆仅能从B区出，A区车辆仅能从A区出。

以一号车位为例说明：升起BL1a、BL1b、BX1b、BX1d、BD1a、BD1b、BD1c、BD1d。此时车位检测器进行检测，（1）若检测到大型车停车位有车辆，则控制计算机控制警报器或警示灯发出警示（警示车主该车为将被划分至A区，预计剩余停留时间10-30分钟），此时B区内的大型车停车位为全封闭状态。车主需要驶出时，缓慢开动车辆，车辆靠近BD1c液压升降柱时，红外测距传感器检测到车辆距离变化，并将该信号发送至控制计算机，控制计算机判断出该车辆要驶出BD1车位，此时控制计算机控制BD1c液压升降柱下降。待车辆从BD1c液压升降柱打开的缺口驶出后，控制计算机控制BD1c液压升降柱上升，同时控制BX1a、AX1a、BD1a液压升降柱降下，此时实现BD1、BX1车位与A区连通，进而实现将B区中大型车停车位及小型车停车位同时划分到A区，供A区使用，且将B区未停放车辆的车位与B区隔离。

（2）若检测到大型车停车位没有车辆时，控制计算机控制BX1a、AX1a、BD1a液压升降柱降下，此时实现BD1、BX1车位与A区连通，进而实现将B区中大型车停车位及小型车停车位同时划分到A区，供A区使用。

设置的液压升降柱方便调节第一服务场区和第二服务场区的边界线，进而方便两个场区内的停车位的调配，有效提高了服务区的效能，方便旅客使用。

进一步地，所述车流量预测装置包括数据获取模块和预测模块，所述数据获取模块用于获取预测数据，所述预测数据包括：在第一时间窗口内服务区入口车流量、第一时间窗口内通过服务区邻近上游ETC门架的客车流量、第一时间窗口内通过服务区邻近上游ETC门架的货车流量、第一时间窗口内通过服务区邻近上游ETC门架的市内客车流量与货车流量之和、第一时间窗口内通过服务区邻近上游ETC门架的市外客车流量和市外货车流量之和、驶入服务区车辆的先验因子；

所述预测模块用于将所述预测数据输入到预先训练好的基于CNN-双向LSTM-ATTENTION的服务区驶入车流量预测模型，得到在时间窗口下服务区驶入车流量。

利用高速公路ETC收费数据，根据车辆通行信息对驶入服务区车流量进行预测。用于车辆驶入高速公路服务区入口车流量预测，为车位调控提供数据支撑

实施例2：

如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于，所述连接结构3为大跨径桥梁，所述连接结构3位于服务区间上方。

本实施例通行原理同实施例1，车辆需要直接行驶不需要进入服务区时，车辆由大跨径桥梁直接跨过服务区。本实施例大型车停车位9及小型车停车位8设置如实施例1，如此设置的好处在于，小型车灵活度高，便于停放；大型车相对于小型车而言较为笨重，因此停放在大跨径桥梁（俯视）投影的两侧，这样不但方便大型车的停放，而且可避免大型车与桥梁的桥墩等构件发生碰撞。

如常规高速公路一样，大跨径桥梁上设置分隔带。大跨径桥梁与匝道之间设置挡墙13。

设置大跨径桥梁的优势在于，大跨径桥梁不会长时间持续承载（长时间持续承载如停车时），因此可有效保证大跨径桥梁的正常、健康使用，同时大跨径桥梁下的停车不会影响大跨径桥梁上车辆的通行，也不必考虑地面承载对通行的影响。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.基于车流量预测的潮汐式高速公路智能服务区，其特征在于：包括第一服务场区和第二服务场区，所述第一服务场区和第二服务场区形成覆盖原始高速公路段A的整体化的服务区间；

所述服务区间两端的高速公路通过连接结构连通，连接结构形成与原始高速公路段A在竖向投影重合的过渡高速公路段B，所述连接结构位于服务区间的上方或下方；

所述第一服务场区和第二服务场区分别设有车辆停车位；

所述服务区间设有用于避免第一服务场区和第二服务场区中车辆往来的隔离机构；

所述隔离机构包括控制计算机、车流量预测装置、多个液压升降柱和多个车位检测器；所述车流量预测装置用于预测驶入第一服务场区和第二服务场区的车流量，所述控制计算机用于将车位检测器检测到的第一服务场区和第二服务场区内剩余车位数与车流量预测装置预测的车流量进行比较，并根据比较结果控制液压升降柱进行车位调节；

所述连接结构为跨径桥梁或隧道，所述连接结构为隧道时，连接结构位于服务区间下方，所述连接结构为跨径桥梁时，连接结构位于服务区间上方。

2.根据权利要求1所述基于车流量预测的潮汐式高速公路智能服务区，其特征在于：每条高速公路位于服务区间的两端分别设有与服务区间连通的出口匝道和进口匝道，所述出口匝道在连接结构的进口处形成分流点，所述进口匝道在连接结构的出口处形成汇流点。

3.根据权利要求1所述基于车流量预测的潮汐式高速公路智能服务区，其特征在于：所述车辆停车位包括小型车停车位、大型车停车位、综合楼和充电车位。

4.根据权利要求3所述基于车流量预测的潮汐式高速公路智能服务区，其特征在于：所述小型车停车位设置在原始高速公路段A所在区域，所述大型车停车位设置在连接结构的两侧。

5.根据权利要求3所述基于车流量预测的潮汐式高速公路智能服务区，其特征在于：所述隔离机构还包括红外测距传感器，

第一服务场区、第二服务场区内的小型车停车位并排平行设置，第一服务场区、第二服务场区内的大型车停车位倾斜设置，同一服务场区内的大型车停车位和小型车停车位一一对应且二者的长边通过划线连为一体，多个所述液压升降柱分别沿车位线围绕车位的四周设置和沿划线设置，第一服务场区、第二服务场区正常使用时，两个小型车停车位相互靠近的一侧的液压升降柱升起形成隔离墙，其余液压升降柱处于收起状态；

所述红外测距传感器设置在液压升降柱上，用于检测停车位四周液压升降柱升起时停车位内车辆状态，所述车位检测器对应车位设置用于检测车位内是否停放车辆；

所述车流量预测装置的信号输出端与所述控制计算机的第一信号输入端相连接，所述红外测距传感器的信号输出端与所述控制计算机的第二信号输入端相连接，所述车位检测器与所述控制计算机的第三信号输入端相连接，所述控制计算机的信号输出端与液压升降柱的液压电机的信号输入端相连接；

所述控制计算机根据车流量预测装置传输的车流量预测数据判断第一服务场区和第二服务内预测车辆数与车位数的关系，若其中一个服务场区内预测车辆数大于车位数，另一个服务场区内车位数大于预测车辆数时，控制计算机向液压升降柱的液压电机发出控制信号进行车位调控；

车位调控包括小型车停车位调控和大型车停车位调控，小型车停车位调控时，控制计算机根据车位检测器的检测信号控制车位数大于车辆数的服务场区内的未停放车辆的小型车停车位四周的液压升降柱升起，同时控制计算机控制该小型车停车位与另一服务场区对应的小型车停车位相互靠近的一侧的液压升降柱收回，实现车位数大于车辆数的服务场区内的小型车停车位划分至车辆数大于车位数的服务场区内；

大型车停车位调控时，控制计算机根据车位检测器的检测信号控制车位数大于车辆数的服务场区内的未停放车辆的小型车停车位两个长边所在的液压升降柱升起，并控制大型车停车位四周的液压升降柱以及对应的划线上的液压升降柱升起；车位检测器检测到该大型车停车位无车辆时，则控制计算机根据车位检测器检测到该大型车停车位无车辆的信号控制大型车停车位靠近小型车停车位的一侧的液压升降柱以及与该大型车停车位对应的两个小型车停车位相互靠近的一侧的液压升降柱收回，实现车位数大于车辆数的服务场区内的大型车停车位、小型车停车位划分至车辆数大于车位数的服务场区内；

车位检测器检测到该大型车停车位有车辆时，则控制计算机不发出控制信号，当该大型车停车位内的红外测距传感器检测到大型车位移信号时，控制计算机根据该信号判断车辆要驶出该大型车停车位，此时控制计算机根据红外测距传感器发出的信号控制大型车停车位远离小型车停车位一侧的液压升降柱收回；车位检测器检测到大型车驶出后，控制计算机根据车位检测器发出的信号控制收回的液压升降柱升起，并控制靠近小型车停车位的一侧的液压升降柱以及与该大型车停车位对应的两个小型车停车位相互靠近的一侧的液压升降柱收回，实现车位数大于车辆数的服务场区内的大型车停车位、小型车停车位划分至车辆数大于车位数的服务场区内。

6.根据权利要求5所述基于车流量预测的潮汐式高速公路智能服务区，其特征在于：所述车流量预测装置包括数据获取模块和预测模块，所述数据获取模块用于获取预测数据，所述预测数据包括：在第一时间窗口内服务区入口车流量、第一时间窗口内通过服务区邻近上游ETC门架的客车流量、第一时间窗口内通过服务区邻近上游ETC门架的货车流量、第一时间窗口内通过服务区邻近上游ETC门架的市内客车流量与货车流量之和、第一时间窗口内通过服务区邻近上游ETC门架的市外客车流量和市外货车流量之和、驶入服务区车辆的先验因子；

所述预测模块用于将所述预测数据输入到预先训练好的基于CNN-双向LSTM-ATTENTION的服务区驶入车流量预测模型，得到在时间窗口下服务区驶入车流量。

Images