[發明專利]一種高速公路車輛群運行險態警示系統及方法

在審

• 申請號: 201710199107.7
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN106935078A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 溫惠英;盧德佑
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G08G1/16
• 分類號: G08G1/16
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及高速公路車輛運行安全，具體涉及一種高速公路車輛群運行險態警示系統及方法，能夠對處于危險運行狀態的車輛群進行科學合理的提前警示從而預防車輛追尾和連環撞車事故發生。

背景技術

高速公路以其同向性、全封閉性、快捷性、舒適性以及燃油經濟性等明顯優勢，成為我國綜合交通運輸系統至關重要組成部分。但是，高速公路在為人們出行帶來快捷舒適的同時，也存在由于車輛高速運行、疲勞駕駛、復雜路況、混合交通流、惡劣天氣等眾多因素導致交通事故頻發的問題，其中車輛追尾事故尤甚。車輛追尾事故（兩車追尾、連環追尾、二次事故等）究其原因在于連續車流中部分車輛的緊密跟馳特性以及車輛對其前方交通信息獲取的及時性和準確性之間的矛盾引起的車輛操作的滯后響應造成的。本發明將高速公路連續流中由于緊密跟馳而對隨機干擾因素具有明顯群體響應現象的一組車輛定義為車輛群。而高速公路車輛追尾以及連環撞車事故可以表述為高速公路車輛群由于內外在隨機干擾因素造成的穩定緊密跟馳運行狀態被打破的過程。隨著車聯網技術以及信息采集、信息處理技術的不斷發展，獲取車輛運行過程中的各種參數以及駕駛員的生理、心理參數變得更加容易。因此，本發明在獲取車輛各種參數的基礎上，對高速公路車流進行車輛群劃分，根據車輛駕駛行為參數和駕駛員生理、心理參數，結合險態判別算法對車輛運行狀態進行判別，將車輛行駛情況以及運行險態及時在車輛群中進行傳送和警示，從而完成高速公路車輛群運行險態警示，保障行車安全。

發明內容

為了解決高速公路車輛運行安全中存在的問題，本發明提出一種高速公路車輛群運行險態預警系統及方法。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種高速公路車輛群運行險態預警系統，包括中央處理器、無線通信設備、揚聲器、智能手表、顯示器；

所述無線通信設備、揚聲器、顯示器均通過電纜和中央處理器相連，所述中央處理器用于根據收集的車輛信息和駕駛員信息得到車輛是否處于運行險態的處理信息；

所述無線通信設備包括信息接收終端和信息發射終端，用于接收車輛中央處理器的處理信息以及其它車輛無線通信設備發送的信息、以及將中央處理器的處理信息發送到其它車輛的無線通信設備；

所述智能手表包括信息處理器和無線信號發射器，用于將采集的駕駛員信息通過無線信息號發射器傳送給中央處理器；

所述的揚聲器、顯示器用于對中央處理器的處理信息通過音頻播報及視頻顯示。

進一步地，所述的中央處理器包括信息收集模塊、信息處理模塊和信息發射模塊，所述信息收集模塊用于收集車輛信息和駕駛員信息；所述信息處理模塊用于得到車輛是否處于運行險態的處理信息；所述信息發射模塊用于將所述處理信息發送至無線通信設備、揚聲器及顯示器。

進一步地，所述的車輛信息包括車輛行駛速度、車輛坐標、車輛行駛方向、距離前后、左右車輛的距離、超車信息、換道信息、車輛加減速信息、車輛故障信息；所述的駕駛員信息包括心率信息、是否處于疲勞信息。

進一步地，所述中央處理器采用TMS320C6748處理器。

進一步地，所述無線通信設備采用zigbee無線通信技術。

進一步地，所述顯示器采用液晶顯示屏。

進一步地，所述中央處理器、無線通信設備、揚聲器、顯示器均安裝在汽車車頭，智能手表戴在駕駛員手腕。

一種基于所述預警系統的高速公路車輛群運行險態預警方法，包括如下步驟：

S1、中央處理器根據收集到的車輛的行駛速度、車輛坐標、車輛方向信息計算出車輛之間的車頭間距，將車頭間距在指定閾值范圍內的車輛歸屬為一個車輛群；

S2、當前車輛群內車輛的中央處理器的信息處理模塊根據車輛的車頭間距、駕駛員心率、是否處于疲勞信息判斷車輛是否處于運行險態；

S3、如果車輛處于運行處于險態，則無線通信設備會通過信息發射終端將險態信息發送給當前車輛群中的其它車輛；

S4、如果車輛出現加減速、超車、換道行為、則信息發射終端將這些信息發送到當前車輛群中的其它車輛；

S5、當前車輛群中的其它車輛通過無線通信設備的信息接收終端接收到車輛的險態信息，通過揚聲器發出警告信息，并且在顯示器上面顯示處于運行險態的車輛；

S6、當前車輛群中的其它車輛根據接收到的信息采取相應的措施，避免車輛行駛出現危險。

進一步地，步驟S2中，所述判斷車輛是否處于運行險態的步驟具體為：根據駕駛員心率變異性判斷駕駛員是否處于疲勞狀態，如果駕駛員處于疲勞狀態且車頭間距小于安全距離，則車輛運行處于險態。