[實用新型]基于多普勒自動探測器的公路隧道交通智能無線預警裝置

有效

• 申請號: 201320326000.1
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN203465845U
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 楊松;婁刃;陳修海;馬振南;黃大康;韓霄;唐毅;金小平
• 申請（專利權）人: 浙江省交通科學研究院;杭州道聯電子技術有限公司
• 主分類號: G08G1/00
• 分類號: G08G1/00
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強

技術領域

本實用新型屬于交通智能無線預警技術領域，具體是涉及一種基于多普勒自動探測器的公路隧道交通智能無線預警裝置。

背景技術

隨著我國公路建設的發展，長隧道及特長隧道不斷增多，尤其隧道群的運行安全已明顯地擺放在營運管理者面前。隧道群安全管理的重點是消防安全、交通安全，避免隧道內二次事故發生，保障過往司乘人員的生命安全，減少國家財產損失。在我國隧道大多處于山脈縱橫、丘陵溝壑的區域，隧道空間較狹小、視線受限、逃生不易，造成隧道成為事故率高發生地段。在隧道群中發生惡性事故（如危險品爆炸、車輛自燃、車輛前后追尾）時，尤其隧道內通信線纜被炸斷時，由于隧道內外信息未能及時溝通，隧道口未及時阻止車輛放行，致使在短時間內后續車輛依然連續不斷地進入事故隧道，一方面有可能導致二次事故發生，另一方面大量后續車輛的進入將使人員救援、事故處理、現場清理修復隧道的工作變得更為困難。傳統的預警和報警模式下，交警不能馬上鎖定具體位置，特別對于多隧道的高速公路路段，核實事故、出動警力相對繁瑣，趕到現場費時較長，加上在隧道口報警，不能在第一時間向后方司機預警，極易造成后方車輛因不明前方情況在隧道內追尾，造成二次事故。

發明內容

本實用新型主要是解決現有技術所存在的技術問題，提供了一種基于多普勒自動探測器的公路隧道交通智能無線預警裝置。

本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種基于多普勒自動探測器的公路隧道交通智能無線預警裝置，所述裝置包括一個多普勒自動探測器、一臺多普勒數據處理分析器、一個WSN無線傳感網絡模塊和一個集中控制器，所述多普勒自動探測器安裝于公路隧道壁的上方，離地面2.5米高度，能有效實時監測整個隧道場景中運動目標即汽車，所述多普勒數據處理分析器分別與多普勒自動探測器和WSN無線傳感網絡模塊連接，多普勒數據處理分析器實時讀取多普勒自動探測器提供的交通量信息數據并依據相應規則處理這些數據，然后通過WSN無線傳感網絡模塊遠程傳輸給集中控制器。

一種基于多普勒自動探測器的公路隧道交通智能無線預警裝置，所述裝置的預警方法為：安裝于公路隧道壁上方的多普勒自動探測器實時監測整個隧道場景中運動目標即汽車，多普勒數據處理分析器實時采集多普勒自動探測器的原始多普勒數據，并將原始多普勒數據存儲于多普勒數據處理分析器的數據存儲器中，多普勒數據處理分析器的數據比較器查找數據存儲器中的內容并讀入到DSP處理列表，調用數據校正函數處理原始多普勒數據，處理后存儲于DSP分析列表，再調用多普勒數據校正算法處理多普勒數據，并將處理后的多普勒數據存儲于輸出幀緩沖區，由WSN無線傳感網絡模塊將緩沖區的多普勒數據經過無線傳輸方式上傳于集中控制器，多普勒數據處理分析器還將處理后的多普勒數據與預設閾值進行比較，若需報警則多普勒數據處理分析器中的報警器報警輸出，并通過WSN無線傳感網絡模塊將報警信息上傳于集中控制器。

作為優選，所述裝置的預警方法中，多普勒自動探測器實時監測整個隧道場景中運動目標即汽車的方法為：由頻率編程器合成一個固定頻率為ftra的信號，一路由發射天線發射出去，一路往下進入I或Q通道所在的混頻器；當有運動目標進入雷達探測范圍時，運動目標反射回波由接收天線接收，然后將這個多普勒頻移動信號送入混頻器與之前的信號進行混頻，最后經中頻濾波處理即可得到含有多普勒信息的I信號或Q信號；分析I信號或Q信號，其中包含有一個多普勒頻率f_D，多普勒頻率的計算公式如下：

fD=2f0·vc0·cosα]]>

其中，f_D為多普勒頻率，f₀為雷達的發射頻率，ν為運動目標的速度，c₀為光速，α為運動方向與傳感器和運動目標連線之間的夾角；發射頻率f₀選定為24GHz，計算出預期的多普勒頻率f_D，并得到多普勒頻率f_D與運動目標運動速度ν的對應關系。