(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210748084.1 (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 重庆交通大 学 地址 400060 重庆市南岸区学府大道6 6号 申请人 重庆奉建高速公路有限公司 　 交通运输部公路科 学研究院 (72)发明人 尚婷　吴逸飞　孙明志　唐伯明　 何虎成　刘唐志　赵映慈　吴鹏　 游宝　 (74)专利代理 机构 重庆智慧之源知识产权代理 事务所(普通 合伙) 50234 专利代理师 余洪 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G09F 7/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于信息论的隧道毗邻互通路段出口 标志设置方法 (57)摘要 本发明提供了一种基于信息论的隧道毗邻 互通路段出口标志设置方法， 包括： 根据标志牌 要素的重要程度， 对若干要素进行赋值， 得到综 合判断矩阵， 根据综合判断矩阵计算得到标志牌 各要素的权重； 根据信息论将标志牌上的要素进 行量化， 得到标志牌的有效信息量； 根据隧道信 息设计标志牌的最大尺寸， 采用三维仿真软件对 隧道和标志牌进行建模， 获取若干模拟标志牌， 并对若干模拟标志牌进行试验， 获取对应的视认 时间和调查信息； 根据视认时间和调查信息， 获 取标志牌的最优设计样式， 并进行隧道毗邻互通 路段的出口标志设置。 本发明能够在满足隧道尺 寸的前提下对 标志牌的尺寸、 信息量进行有效设 计， 使得驾驶员能够进行有效视认， 快速明确前 方位置信息 。 权利要求书3页 说明书7页 附图3页 CN 115114784 A 2022.09.27 CN 115114784 A 1.一种基于信息论的隧道毗邻互通路段出口标志设置方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 根据标志牌要素的重要程度， 对若干要素进行赋值， 得到综合判断矩阵， 根据所述综合 判断矩阵计算得到标志牌各要素的权 重； 根据信息论将标志牌上的要素进行量 化， 得到标志牌的有效信息量； 根据隧道信息设计标志牌的最大尺寸， 采用三维仿真软件对隧道和标志牌进行建模， 获取若干模拟标志牌， 并对所述若干模拟标志牌进行试验， 获取对应的视认 时间和调查信 息； 根据所述视认时间和调查信息， 获取标志牌的最优设计样式， 并进行隧道毗邻互通路 段的出口标志设置 。 2.根据权利要求1所述的一种基于信息论的隧道毗邻互通路段出口标志设置方法， 其 特征在于， 所述根据标志牌要素的重要程度， 对若干要素进行赋值， 得到综合判断矩阵， 根 据所述综合判断矩阵计算得到标志牌各要素的权 重， 具体包括： 根据标志牌要素的重要程度， 对若干要素进行赋值， 得到综合判断矩阵， 所述标志牌的 要素包括 二字地名或三字地名、 英文地名、 距离信息和指向箭头； 对所述综合判断矩阵进行归一化处理， 计算得到最大特征值， 并采用一致性检验方法， 根据所述 最大特征值计算所述综合判断矩阵的一 致性指标， 公式为： 式中， 为最大特征值， k＝1,2,…10， n为判断矩阵的阶数； 根据所述一致性指标确定综合判断矩阵是否需要 修改， 若不需要， 则对判断力权值Pk进 行正规化， 公式为： 根据综合判断矩阵和正 规化后的判断力权值， 计算得到对应的要素， 公式为： 式中， 为综合判断矩阵的要素； 根据所述综合判断矩阵计算得到标志牌各要素权 重。 3.根据权利要求2所述的一种基于信息轮的隧道毗邻互通路段出口标志设置方法， 其 特征在于， 所述 根据所述 一致性指标确定综合判断矩阵是否需要修改， 具体包括： 根据所述 一致性指标， 查找对应的平均随机一 致性指标； 结合所述 一致性指标和平均随机一 致性指标， 计算获取一 致性比例； 判断所述一致性比例与预设值的关系， 若所述一致性比例小于预设值， 则认可一致性， 确定所述综合判断矩阵； 若所述一致性比例大于或等于预设值， 则不认可一致性， 对所述综权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115114784 A 2合判断矩阵进行修改， 直至所述 一致性比例小于预设值。 4.根据权利要求2所述的一种基于信息论的隧道毗邻互通路段出口标志设置方法， 其 特征在于， 采用算数平均法、 几何平均法或特征值法， 根据综合判断矩阵计算得到标志 牌各 要求素权 重。 5.根据权利要求1所述的一种基于信息论的隧道毗邻互通路段出口标志设置方法， 其 特征在于， 所述根据信息论将标志 牌上的要 素进行量化， 得到标志 牌的有效信息量， 具体包 括： 根据信息论对标志牌上的信息进行量 化， 公式为： Hz(xi)＝‑logap(xi)； 式中， xi为第i个事件， a为对数的底， 等于2， p(xi)为第i个事件对其作用的概率， 0≤p (xi)≤1， 且 Hz(xi)为第i个事 件xi的信息量； 交通设施信息量的计算公式为： 式中， H(X)为交通工程设施X的信息量， m为事件可能发生的状态总数； Xi为事件X呈现的 状态， P(Xi)为出现第i种状态的概 率； 得到高速公路隧道内出口预告标志有效信息量计算公式为： H(S)＝n1ε1H1(X)+…+n6ε6H6(X)； 式中， H(S)为出 口预告标志的有效信息量， ni为出口预告标志中的元素的个数， εi为元 素i的权重， Hi(X)为交通工程设置中的元 素i的信息量。 6.根据权利要求1所述的一种基于信息论的隧道毗邻互通路段出口标志设置方法， 其 特征在于， 所述根据隧道信息设计标志牌的最大尺寸， 采用三维仿真软件对隧道和标志牌 进行建模， 获取若干模拟标志 牌， 并对所述若干模拟标志 牌进行试验， 获取对应的视认时间 和调查信息， 具体包括： 根据隧道信息计算得出隧道内标志牌的的最大版面长度， 所述隧道信息包括隧道轮 廓、 高速公路内轮廓半径、 隧道最顶端距建筑限界的距离和隧道内标志安装高度； 根据所述最大版面长度， 计算获取标志牌的最大版面宽度， 结合最大版面长度， 得到标 志牌的最大尺寸； 基于标志牌的最大尺寸， 采用三维仿真软件对隧道和标志牌进行建模， 获取若干模拟 标志牌， 对所述若干模拟标志 牌进行试验， 获取对应的视认时间和调查信息， 所述调查信息 包括对模拟标志牌的感受、 视认 时间压力、 视认努力程度、 视认心理紧张程度、 标志发现速 度、 标志理解速度、 是否提供帮助和是否提高行 车安全。 7.根据权利要求1所述的一种基于信息论的隧道毗邻互通路段出口标志设置方法， 其 特征在于， 所述根据所述视认时间和调查信息， 获取标志 牌的最优设计样式， 并进 行隧道毗 邻互通路段的出口标志设置， 具体包括： 根据若干模拟标志牌的视认时间和调查信 息， 筛选出视认时间最短且调查信 息最优的 最优模拟标志牌； 获取所述最优模拟标志牌的设计样式， 作为标志牌的最优设计样式， 所述最优设计样权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115114784 A 3