一种用于高速公路的智慧护栏系统的制作方法

1.本发明涉及智能交通领域，尤其是涉及一种应用于高速公路的智慧护栏系统。


背景技术：

2.高速公路出入口控制，无行人，非机动车辆，因此在高速公路上车速较快，遇突发事件的反应距离长，容易发生追尾、撞栏等事故，且高速公路上倒车、逆行扣12分，并处以相应罚款，但许多驾驶员由于某种原因错过高速公路出口而不得不等待下一个出口，从而浪费人力，物力。因此在高速公路上对驾驶员进行人性化引导显得尤其重要。
3.高速公路交通诱导设施主要包括标志、标线、轮廓标、突起路标、爆闪灯、雾灯、警示灯、电子可变情报板等。非智能诱导设施如路面逆反射交通标志、突起路标、轮廓标等，采用逆光反射材料作为信息（信号）发布介质，虽具有造价低、无需电源等优点，但需要车辆具有较好的灯光照明，且气候条件良好才能够产生较好的诱导效果。因此亟须一种应用于高速公路的智慧诱导系统实现对驾驶员的人性化引导，进而减少交通事故和拥堵事件的发生。


技术实现要素：

4.针对上述情况，本发明利用现代传感器技术、通信技术、互联网技术、大数据技术、人工智能等技术提供一种用于高速公路的智慧护栏系统。及时获得路网上的动态交通信息、准确地掌握以及预测路网的交通状态,并以此进行交通出行诱导。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于高速公路的智慧护栏系统，包括智慧护栏、控制中心、后台服务中心三大模块，三者通过网络进行连接进而实现智能诱导显示、光伏发电管理、环境感知、交通态势监控、事故感知预警等功能；控制中心用于监视、控制所有智慧护栏信息；后台服务中心利用大数据、云计算、人工智能等现代科学技术进行数据的存储和分析，为控制中心的控制，智慧护栏的诱导显示提供有效保障。
6.优选地，智能诱导显示通过在在护栏上集成低成本的led灯，响应和发布各种路况信息状态，并即时、动态地给出交通诱导信息。
7.优选地，光伏发电系统与绿色环保的薄膜太阳能发电技术相结合，采用可持续的绿色能源解决高速公路智能交通诱导护栏的供电问题。
8.优选地，环境感知、交通态势感知，事故感知获取高速公路行车环境（天气、湿度、风速、风向、降雨量）、车辆驾驶状态、道路通行状态等，将数据传至后台服务中心进行分析处理。以智慧护栏作为高速公路交通诱导信息的发布载体。
9.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.充分利用高速公路两侧的护栏，作为车辆行驶途中的交通路况信息传播与交通流管控载体，采用太阳能供电、可变led节能灯，结合测速仪、测风仪监控设备，使道路护栏集成拥堵、气象、事故等行车路况的智能感知能力，给出大数据分析，按照地点、时间、天气、路况提供高速公路通行预测与预警机制。及时、动态地给出交通诱导信息可提升交通流智
能诱导信息水平，并减少交通事故和拥挤的发生。
10.2. 通过led灯变化，向后方车辆提前发布行车安全预警及交通流诱导信息。车辆撞击护栏时可自动定位、远程报警，并提醒后方车辆减速；从而可以有效的控制安全距离，提高高速公路行车安全系数。
附图说明
11.图1为智慧护栏系统图。
12.图2为智慧护栏系统结构示意图。
13.图3为智慧护栏系统中的智慧护栏结构示意图。
具体实施方式
14.以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
15.本发明实施例提供一种用于高速公路的智慧护栏系统，如图1至图3所示，包括智慧护栏，控制中心，后台服务中心三个模块。智慧护栏实现智能诱导显示、光伏发电管理、环境感知、交通态势监控、事故感知报警；控制中心用于监视、控制所有智慧护栏信息；后台服务中心主要为数据存储和分析。
16.如图2所示：智慧护栏、控制中心和后台服务中心三个模块通过总线通信进行连接，其中以护栏作为载体，搭载led显示屏，通过终端适配器适配智慧护栏节点的各类传感器、led灯带、led显示屏、分布式光伏发电、环境感知、交通态势感知，并将信息通过总线系统传给控制中心和后服务中心，进而实现智能诱导显示、光伏发电管理、环境感知、交通态势监控、事故感知报警等功能。
17.具体的，所述终端适配器兼容can或485总线式通信，以及nb
‑
iot无线组网通信。can/485总线用于与各个终端适配器进行有线通信，nb
‑
iot联网模块用于与各个终端适配器进行无线通信，壳体是不锈钢材质，可靠运行于恶劣环境，低功耗、高稳定性、可无人值守。
18.所述控制中心基于web页面，可以远程访问；可以显示、控制各个智慧护栏；可以综合、分析、显示交通态势。
19.所述后台服务中心利用大数据、云计算、人工智能等现代科学技术进行数据的存储和分析，为控制中心的控制，智慧护栏的诱导显示提供有效保障。
20.如图3所示：本具体实施例提出一种智慧护栏系统中的智慧护栏结构示意图，给出了一种智慧护栏的结构示意，实现集智能诱导、光伏发电、环境感知、交通态势监控、事故感知报警功能于一体。具体的，所述智能诱导显示为在护栏上集成低成本的led显示屏，响应和发布各种路况信息/状态，并及时、动态地给出交通诱导信息。
21.所述光伏发电系统与绿色环保的薄膜太阳能发电技术相结合，采用可持续的绿色能源解决高速公路智能交通诱导护栏的供电问题。
22.所述环境感知为公路行车环境（天气、湿度、风速、风向、降雨量等）。
23.所述交通态势监控为对车辆驾驶状态、道路通行状态进行监控。
24.所述事故感知报警为车辆撞击护栏时可自动定位、远程报警，并提醒后方车辆减速。
25.本发明充分利用高速公路安全护栏，结合现代传感器技术、通信技术、互联网技术、大数据技术、人工智能等技术来提升交通流诱导信息水平，可以及时获得路网上的动态交通信息、准确地掌握以及预测路网的交通状态, 实现对驾驶员的人性化引导，减少交通事故和拥堵事件的发生。
26.以上已将本发明做一详细说明，但显而易见，本领域的技术人员可以进行各种改变和改进，而不背离所附权利要求书所限定的本发明的范围。


技术特征：
1.一种用于高速公路的智慧护栏系统，其特征在于：包括智慧护栏（6）、控制中心（7）、后台服务中心（8）；利用智慧护栏的栏板构建高速泛在的通信网络，包括：光纤网络, 4g/5g微基站、wi fi设备等有线无线网络；利用信息网络的快速感知和监测的能力，根据光伏发电管理（2）、环境感知（3）、交通态势监控（4）、事故感知预警（5）功能进行信息收集，通过智能诱导显示（1）对驾驶员进行人性化引导；继而将各式各样的资源通过控制中心（7）和后台服务中心（8）加以整合,实现资源的“共享、集约、统筹”。2.根据权利要求1所述的一种用于高速公路的智慧护栏系统，其特征在于：智能诱导显示通过在在护栏上集成低成本的led灯，响应和发布各种路况信息状态，并及时、动态地给出交通诱导信息。3.根据权利要求1所述的一种用于高速公路的智慧护栏系统，其特征在于：光伏发电系统与绿色环保的薄膜太阳能发电技术相结合，采用可持续的绿色能源解决高速公路智能交通诱导护栏的供电问题。4.根据权利要求1所述的一种用于高速公路的智慧护栏系统，其特征在于：环境感知、交通态势感知，事故感知预警获取高速公路行车环境（天气、湿度、风速、风向、降雨量）、车辆驾驶状态、道路通行状态等，将数据传至后台服务中心进行分析处理；以智慧护栏作为高速公路交通诱导信息的发布载体。5.根据权利要求1所述的一种用于高速公路的智慧护栏系统，其特征在于：智慧护栏由通信主控、终端适配器、led灯带、led显示屏、光伏发电、微型气象站和各类传感器构成；其中终端适配器用于适配智慧护栏节点的各类传感器、led灯带、led显示屏、分布式光伏发电系统。6.根据权利要求1所述的一种用于高速公路的智慧护栏系统，其特征在于：所述控制中心基于web页面，可以远程访问；可以显示、控制各个智慧护栏；可以综合、分析、显示交通态势。7.根据权利要求1所述的一种用于高速公路的智慧护栏系统，其特征在于：控制中心（7）用于监视、控制所有智慧护栏信息；后台服务中心（8）利用大数据、云计算、人工智能等现代科学技术进行数据的存储和分析，为控制中心的控制，智慧护栏的诱导显示提供有效保障。

技术总结
本发明属于智能交通运输领域，涉及一种用于高速公路的智慧护栏系统，该系统包括智慧护栏、控制中心和后台服务中心三个模块。其特征在于：利用公路两侧的护栏，作为车辆行驶途中的交通路况信息传播与交通流管控载体；在护栏临车道内侧，采用太阳能供电、可变LED节能灯，结合测速仪、测风仪监控设备，使道路护栏集成拥堵、气象、事故等行车路况的智能感知能力；给出大数据分析，按照地点、时间、天气、路况提供高速公路通行预测与预警机制；通过LED灯变化，向后方车辆提前发布行车安全预警及交通流诱导信息；车辆撞击护栏时可自动定位、远程报警，并提醒后方车辆减速。采用智慧护栏系统，可以实现对驾驶员的人性化引导，减少交通事故和拥堵事件的发生。堵事件的发生。堵事件的发生。


技术研发人员：汪优 马婷婷 赵晓薇 肖颜 廖艳 王振宇 任加琳 熊凡
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2021.04.15
技术公布日：2021/10/18