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龙图腾网获悉淮阴工学院申请的专利一种基于预警设备计数的高速公路异常交通评估方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118097964B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410374128.8，技术领域涉及：G08G1/01；该发明授权一种基于预警设备计数的高速公路异常交通评估方法及系统是由周桂良;张明;倪晓雨;王一朔;周锦艺;高拍;胡津晨;张徐洋;冒英雄;赵李响设计研发完成，并于2024-03-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于预警设备计数的高速公路异常交通评估方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于预警设备计数的高速公路异常交通评估方法及系统，首先，预警设备根据车辆行驶状况生成高速公路截面时间流量序列和车辆运行状态；并将信息发送到中央服务器进行处理；其次，基于车辆运行状态计算当前路段的平均流率，进而计算出当前路段的交通量；然后，基于交通量，通过计算高速公路服务水平ε等级判断道路拥挤程度,即不同的车流状态；最后，针对不同的车流状态分别检验、判定高速公路相邻预警设备区间的交通异常情况，并针对不同的异常状态进行相应的警示处理工作。本发明充分考虑了交通流量对车辆状态检验的重要性，提高了高速公路交通异常判断的准确性，确保高速公路交通安全。

本发明授权一种基于预警设备计数的高速公路异常交通评估方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于预警设备计数的高速公路异常交通评估方法，其特征在于，包括以下步骤： 1数据收集，预警设备根据车辆行驶状况生成高速公路截面时间流量序列和车辆运行状态；并将信息发送到中央服务器进行处理； 2基于车辆运行状态计算当前路段的平均流率，进而计算出当前路段的交通量； 3基于交通量，通过计算高速公路服务水平ε等级判断道路拥挤程度,即不同的车流状态；所述不同的车流状态包括自由流状态、稳定流状态和拥堵流状态； 4针对不同的车流状态分别检验、判定高速公路相邻预警设备区间的交通异常情况，并针对不同的异常状态进行相应的警示处理工作； 所述步骤4实现过程如下： S1：自由流状态车辆异常评估方法：当驶入该区间车辆多于驶出车辆时则该区间为异常状态，即在第r个预警设备节点与第r+1个预警设备计数结果分析，并设定以累计记数的fs通过预警设备车辆数据判断是否异常； S2：当区间车辆状态处于稳定流时：中央服务器获取到相邻两个预警设备的高速公路截面时间流量序列，通过最小二乘法计算高速公路相邻预警设备之间的车辆平均到达时间，并由此得到区间车辆平均速度；根据GreenShields模型中交通量密度适中的速度-密度线性关系模型与所求区间车速的关系判断稳定流交通异常状态； S3：当区间车流状态处于拥堵流时：监控视角的范围记为L监，所要求取的路段长度为L路；前后两个预警设备所通过车辆总数的差值，即该道路在所求路段上的车辆数为Cω；换算后车辆从其它车行道进入该条车行道的数量为τ1，离开该条车行道的数量为τ2，该条车行道的实际通行交通量为： 其中，fSW为硬路肩宽修正系数；fW为车道宽度修正系数；fLG为载货汽车修正系数；PT和PR为该条高速公路车行道上货车与公共汽车、旅游汽车所占比重；ET和ER为该条高速公路车行道货车与公共汽车、旅游汽车换算为小客车的当量值；通过计算前方道路的实际交通量与该道路的最大交通量之间的差值，比较出合适的分流方向，使其提前换道分流； 所述步骤S2实现过程如下： 设定高速公路交通流量平均到达时间T表示区间车辆从第r个预警设备到第r+1个预警设备所用平均时间，高速公路交通流量平均速度V表示第r个预警设备到第r+1个预警设备之间的区间平均速度，车辆在高速公路上行驶速度为16.7～33.4ms；相邻两个预警设备节点的距离为L，则区间车辆平均到达时间范围为区间车辆平均速度范围为[16.7，33.4]； 以所记录的高速公路截面时间流量序列数为n的数据计算区间内车辆平均到达时间，在该计数区间内车辆总数为A，理想状态下该计数区间内所有车辆速度相同，则所行驶的距离公式： AL＝AVT 而实际在该计数区间内每辆车的行驶速度不同，每一组中都有不同于平均到达时间T时刻到达的车辆，将Bn代表为第n组车辆在平均到达时间T所通过的数量，则n组车辆行驶的总距离: AL＝B1VT+σ1+B2VT+σ2+B3VT+σ3+…+BnVT+σn ＝B1+B2+B3+…BnVT+σ1+σ2+σ3+…+σn σ为随机误差，即在该组内不同于平均到达时间T的车辆行驶距离： σn＝v1t1+v2t2+…vjtj σn越小，现实中区间车辆平均到达时间越接近于T，所获得的平均到达时间T和区间平均速度V越准确；将距离误差转为车辆是否在平均到达时间T时刻从第r个预警设备到达第r+1个预警设备，在该时刻到达的车辆数越多，所求得的平均达到时间越准确，平均到达时间T通过在滑动窗口上移动，相邻预警设备之间的高速公路截面流量计数结果产生的误差在不断变化，但存在一个最小值： 其中，ξ表示Sr+1,t和Sr,t-T序列中车辆不同于平均到达时间T所产生的误差，Sr+1,t表示为t时刻第r+1个预警设备单位时间内所到达的截面车辆数，Sr,t-T表示为t-T时刻第r个预警设备内所通过的截面车辆数，T在时间段内进行滑动用于计算时刻序列中最小误差，选取得最小值ξmin，此时对应的时间T即为高速公路交通流量平均到达时间； 通过高速公路相邻预警设备交通流量平均到达时间T计算区间平均车速V： 其中，V为区间平均车速；Vi为第i辆车的行驶车速；A为在该计数区间内行驶于该区间路段的车辆数；ti为第i辆车的行驶时间； 对于GreenShields模型而言，交通流速度与交通流密度呈线性关系，满足： 式中，VG交通流速度；Vf为道路限速；kj为堵塞密度；K表示该区间交通流量密度，即通过相邻预警设备节点所记录车辆通行计数差值得出在该区域内车辆数N,根据得出此刻区间交通流密度，代入GreenShields模型中得到此刻区间平均速度；以d为区间平均速度序列上限，通过计算对应时刻GreenShields模型与最小二乘法所得出区间平均速度序列差值Ud＝|VGt-Vt|是否平稳检验该区间车辆运行是否异常。

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