一种高速公路路况信息采集及预警信息发布系统的制作方法

本发明属于物联网技术领域，涉及一种高速公路路况信息采集及预警信息发布系统。

背景技术：

目前，高速公路路况信息的采集主要是通过架设在高速公路两侧的外场监控摄像机以及高速公路养护部门、运营部门的道路巡查，突发事件多以被动的电话报警为主，同时，各省高速公路运营管理模式不一致，高速公路路况信息发布平台不统一，发布渠道多，信息的发布时效性、闭合性不强，另外，当前高速公路使用的道路摄像机通信光缆及电力电缆架设成本高昂，无法采用市电供电的道路摄像机采用风、光电互补的形式进行供电，使用成本高，维护难度大、使用功能单一，故导致高速公路路况信息采集效果不佳，而且由于驾驶员对交通事故缺乏处理经验，事故预警体系不够完善，救援无法及时有效进行，容易导致二次事故，交通安全形势严峻。基于此，本发明提出一种高速公路路况信息采集及预警信息发布系统以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种高速公路路况信息采集及预警信息发布系统，解决了现有高速公路上实时预警机制不全，路况信息采集成本过高及采集效果不佳的问题。

为此，本发明采取以下技术方案：

一种高速公路路况信息采集及预警信息发布系统，包括信息采集单元和预警信息发布单元，二者通过控制单元和通信单元进行信息交互，所述信息采集单元用于收集路况实时信息，其包括：

振动传感器，所述振动传感器用于采集道路外侧护栏的振动信号；

雨雪雾传感器和温度传感器，所述雨雪雾传感器和温度传感器均用于监测安装位置所处路段的气候信息；

红外相机，所述红外相机用于拍摄道路实时画面，记录路面实时路况信息，也可用于道路巡查拍照；

距离传感器，所述距离传感器用于感应其与车辆之间的距离；

雷达，所述雷达用于探测路面车辆的行驶速度；

所述预警信息发布单元用于实时发布路况预警信息，其包括：

etc门架，其包括若干节点门架，所述etc门架用于在路面通行中断的情况下，接受控制单元发出的调度指令，利用dsrc微波传输技术将前方路况预警或调度指令写入驶入相应路段车辆obu中，通过电子标签内置的解码设备解码后语音播报给司乘人员；

导航地图，所述导航地图用于采集到的路况信息关联导航地图，实现高速公路路况信息的实时更新，通过地图后台对路况信息的分析，规划最优的通行路径；

短信息服务器，所述短信息服务器用于在车辆即将通往事故路段之前，通过节点门架后台筛选前置门架通过的车辆联系方式，以发送短信的方式将事故点采集到的最新路况信息告知司乘人员，使其提前重新规划路径，减少高速公路拥堵；

广播站，所述广播站设置于节点门架上，其用于告知即将驶入事故路段的车辆提前规划通行路线；

警示灯，所述警示灯通过闪光提示来往车辆减速行驶，在事故来车方向0.8-1.5千米范围内进行闪光提示。

进一步地，所述控制单元用于处理信息采集单元采集到的路况信息，以高速公路正常行驶车辆不允许停车的规则来判断是否发生交通事故，其通过通信单元接收来自信息采集单元采集到的实时路况信息，处理发送至交通调度中心获取交通调度指令，并将其及时发送至预警信息发布单元进行道路堵塞预警提示。

进一步地，所述控制单元收到振动传感器、距离传感器或雷达的监测信号后，将启动红外相机拍摄实时画面以判断事故信息，判断规则为，若所述距离传感器产生的监测信号持续时长小于2秒时，则控制单元不予处理，当监测信号不小于2秒时，所述控制单元将启动红外相机拍摄实时画面以继续判断事故信息。

进一步地，所述距离传感器采用低功耗测距传感器，其检测范围设定为小于8米。

还包括供电电源，所述供电电源包括蓄电池以及与所述蓄电池连接的太阳能板，所述供电电源与信息采集单元相连接。

本发明的有益效果在于：

1.本发明通过信息采集单元实时采集路况信息，由控制单元判断是否发生交通事故，确定事故发生后将路况信息通过通信单元发送至交通指挥运营部门，并将接收到的调度指令发送至预警信息发布单元，完成远程调度，能够在不增加用户使用成本的前提下为高速公路联勤单位提供实时路况信息，并实现受众客户的全覆盖；

2.本发明能够在第一时间采集高速公路突发事件相关信息，实现实时的调度及预警，不仅能够实现远端分流，提高救援响应速度，提升疏堵保畅的能力，还能够预防并减少高速公路交通事故，降低拥堵及不良的舆论影响。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明实施例中信息采集设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例与实施方法对本发明的技术方案进行相关说明。

如图1所示，一种高速公路路况信息采集及预警信息发布系统，包括信息采集单元和预警信息发布单元，二者通过控制单元和通信单元进行信息交互，其中，控制单元可采用嵌入式处理器等终端智能设备，通信单元可采用蜂窝移动通信模块、wlan、ble、zigbee、lora中的一种或多种。

信息采集单元用于收集路况实时信息，其包括：

振动传感器，其用于采集道路外侧护栏的振动信号，当控制单元收到振动信号后，将启动在来车方向距振动信号源1公里之内的警示灯，使其提示来车前方发生交通事故，减少二次事故发生，与此同时，控制单元将启动红外相机拍摄事故现场照片，通过通信单元将事故信息传送至交通指挥运营部门，其根据现场情况，配置救援力量，以最快速度处理交通事故；

雨雪雾传感器和温度传感器，二者均用于实时监测安装路段的气候信息，当控制单元收到温度监测信息并判断为恶劣天气时，发送预警命令至预警信息发布单元，提醒过往车辆减速慢行；

红外相机，其用于拍摄道路实时画面，记录路面实时路况信息，也可用于道路巡查拍照，当控制单元收到振动传感器、距离传感器、或雷达的监测信号并判断道路堵车状况后，将启动红外相机拍摄路段实时画面，供交通指挥运营部门确认现场信息，以第一时间做出响应，开展事故清障救援、保通道路保畅，另外，控制单元还可每日定时启动红外相机进行巡逻拍照，通过现场画面进行道路巡查，有效减轻运营、养护等单位日常高速公路巡逻压力；

距离传感器，其用于感应其与车辆之间的距离，采用低功耗测距传感器，检测范围设定为小于8米，同时，由于6型挂车长度一般为18.1米，当其以60km/h的速度通过监测点时，需要的时间应不超过2秒，故控制单元对监测信号小于2秒的持续时间进行剔除，当监测信号持续时间大于2秒，则判断为车辆出现故障停于高速公路或道路出现拥堵，并且同时启动红外相机拍摄路段现场照片，供交通指挥运营部门核实现场情况；

雷达，其用于探测路面车辆的行驶速度，当控制单元收到雷达的测速信号如车辆速度小于30km/h时，将判断为堵车，此时将启动红外相机拍摄路段实时画面，供交通指挥运营部门研判事故信息。

本发明还包括预警信息发布单元，预警信息发布单元用于实时发布路况预警信息，其包括：

etc门架，其包括若干节点门架，其用于在道路通行中断的情况下，接受控制单元发出的调度指令，利用dsrc微波传输技术将前方路况预警或调度指令写入驶入相应路段车辆obu中，通过电子标签内置的解码设备解码后语音播报给司乘人员；

导航地图，其用于采集到的路况信息关联导航地图，实现高速公路路况信息的实时更新，通过地图后台对路况信息的分析，规划最优的通行路径，为用户提供最合理，高效的引导服务；

短信息服务器，其用于在车辆需要通行事故路段之前，通过节点门架后台筛选前置门架通过的车辆联系方式，以发送短信的方式将事故点采集到的的最新路况信息告知司乘人员，使其提前重新规划路径，减少高速公路拥堵；

广播站，其设置于节点门架上，用于告知即将驶入事故点车辆提前规划通行路线；

警示灯，其用于通过闪光提示过往车辆减速预警，在事故来车方向0.8-1.5km范围之内进行闪光提示。

本发明还包括供电电源，其包括蓄电池以及与蓄电池连接的太阳能板，供电电源与信息采集单元相连接，起到补充市电供电的作用，能够节省系统运行成本。

如图2所示，本发明具体实施例如下：在高速公路上每间隔100米的波形立柱上安装一个信息采集设备，具体地，信息采集设备的顶部设有太阳能电池板和雨雪雾传感器，信息采集设备对应路面的侧壁处设有红、蓝、橙色警示灯，以分别表示严重拥堵、中度拥堵、不拥堵的路况信息，警示灯的下方直至信息采集设备的底部设有反光带，信息采集设备对应来车方向的侧壁处设有救援按钮，救援按钮的下方设有距离传感器和红外相机，红外相机的下方设有养护施工按钮和雷达，且雷达与距离传感器的径向夹角为60度。

其中，养护施工按钮用于启动或关闭若干警示灯，当部分路面需要养护时，按下对应路段的养护施工按钮点亮警示灯，警示车辆通过施工区域时减速慢行，预防事故发生；救援按钮的内部设有定位器，其用于在车辆抛锚后，定位器通过通信单元向救援部门发出位置信息，以迅速锁定救援位置，派遣最近的救援力量予以救援，减少因抛锚点描述不准确造成救援人力、物力的损失；反光带用于当车辆在夜间行车时对车辆灯光进行反射，利于夜间行车。

当控制单元收到来自振动传感器、距离传感器、雷达、雨雪雾传感器或温度传感器的监测信号后，首先，将启动红外相机拍摄实时路况信息，若控制单元判断为发生交通事故导致堵车或停车时，通过通信单元将路况信息发送至交通指挥运营部门，了解拥堵路段拥堵实际距离，必要时向省级调度指挥中心报告，当控制单元接收到交通调度指令后，控制单元将调度指令通过预警信息发布单元及时发送至etc门架、导航地图、短信息服务器、广播站进行预警提示，并启动警示灯闪烁发出报警信号，引导车辆绕行，减轻拥堵情况；

若控制单元判断为发生恶劣天气时，控制单元将道路堵塞预警通过预警信息发布单元及时发送至etc门架、导航地图、短信息服务器、广播站进行限速提示，并启动警示灯闪烁发出报警信号，提示警示后车减速慢行。

当控制单元收到救援按钮的定位信号后，将定位信息通过通信单元发送至交通指挥运营部门，后者将派遣最近的救援力量予以救援，减少因抛锚点描述不准确造成救援人力、物力的损失。

本发明能够为高速公路联勤单位提供在不增加用户使用成本的前提下做到实时路况信息受众客户的全覆盖，能够从“出行者视角”出发，建立伴随式信息走廊，并且通过主动管控，实现恶劣天气环境精细化高速公路信息服务，为来往车辆提供实时信息交互和预警，减少交通事故，提高高速公路通行效率及安全性。