基于智能路钮的超高速公路虚拟轨道系统研究

来源：交通运输系统工程与信息杂志2020年第2期北京时间：

作者：何永明，裴玉龙，冉斌

单位：1. 东北林业大学交通学院，哈尔滨 150040；2. 威斯康星大学麦迪逊分校土木工程学院，威斯康辛，麦迪逊 57306，美国；3. 东南大学a. 交通学院，b. 东南大学—威斯康星大学智能网联交通联合研究院，南京 211189

摘要：为提高超高速公路行驶安全性，使用结构分析和数学模型的方法研究基于智能路钮的高速公路虚拟轨道系统. 该系统由路面子系统、车载子系统和服务中心子系统组成. 安装车载系统的车辆接近写入路钮时激活虚拟轨道系统，阅读器读取标签路钮的位置坐标和该处道路线形信息，同时数据处理模块读取线形参数并处理得到道路切线与车身角度，读取前轮偏角、车辆速度和相邻两个标签路钮之间的距离，利用计算模型得到车辆在相邻两个标签路钮之间行驶时方向盘的转动角速度，并将控制参数发送给转向电机. 研究结果表明，当超高速公路设计车速分别为140，160，180 km/h时，只要保证路钮间的距离分别小于1.33，1.50，1.69 m，就可保证车辆偏离中心线的距离小于0.5 m. 因此，基于智能路钮的虚拟轨道系统可将车辆限制在虚拟轨道内行驶，保证超高速公路的安全性.

关键词：公路运输,超高速公路,智能路钮,虚拟轨道,交通安全

基金资助：黑龙江省自然科学基金/ Natural Science Foundation of Heilongjiang Province, China(LH2019E004)；国家自然科学基金/ National Natural Science Foundation of China(71771047).