[發(fā)明專利]一種高速公路應(yīng)急車道長(zhǎng)時(shí)占用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710734763.2
• 申請(qǐng)日: 2017-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN107578621A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王續(xù)喬;成雙龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)民航大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/01
• 分類號(hào): G08G1/01
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司12108
• 代理人: 龐學(xué)欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于交通管理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高速公路應(yīng)急車道長(zhǎng)時(shí)占用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)

高速公路應(yīng)急車道僅供警車、消防車、救護(hù)車等應(yīng)急車輛執(zhí)行緊急任務(wù)或其他車輛在諸如車輪爆胎、制動(dòng)失靈、轉(zhuǎn)向失控、火災(zāi)爆炸等事故緊急情況下使用，其他情況下占用均屬違法行為，而非法長(zhǎng)時(shí)占用極易造成追尾、擁堵等現(xiàn)象，存在嚴(yán)重安全隱患。傳統(tǒng)應(yīng)急車道長(zhǎng)時(shí)占用監(jiān)測(cè)方式主要依靠人工警務(wù)巡查或單點(diǎn)高清攝像機(jī)，前者需要耗費(fèi)大量的警力和時(shí)間，導(dǎo)致警務(wù)部門支出升高。目前，雖已有一些國(guó)內(nèi)外公司、研究機(jī)構(gòu)針對(duì)高速公路應(yīng)急車道占用的監(jiān)測(cè)開展了相關(guān)應(yīng)用研究工作，但均以單點(diǎn)高清攝像機(jī)抓拍方式進(jìn)行單點(diǎn)監(jiān)測(cè)，而目前尚未發(fā)現(xiàn)具有線性管理特點(diǎn)、能夠?qū)嵤┤€路監(jiān)測(cè)的高速公路應(yīng)急車道占用的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高速公路應(yīng)急車道長(zhǎng)時(shí)占用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的高速公路應(yīng)急車道長(zhǎng)時(shí)占用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括車載端和監(jiān)控端，其中車載端包括：外殼、車載主控系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、告示系統(tǒng)、車載無線通信系統(tǒng)、車載供電系統(tǒng)和應(yīng)急按鍵；其中車載主控系統(tǒng)、告示系統(tǒng)、車載無線通信系統(tǒng)、車載供電系統(tǒng)安裝在外殼內(nèi)部；定位系統(tǒng)和應(yīng)急按鍵安裝在外殼的表面；車載主控系統(tǒng)分別與定位系統(tǒng)、告示系統(tǒng)和車載無線通信系統(tǒng)連接，車載供電系統(tǒng)與車載主控系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、告示系統(tǒng)、車載無線通信系統(tǒng)連接；應(yīng)急按鍵與車載主控系統(tǒng)電連接；監(jiān)控端設(shè)置在交管部門，包括遠(yuǎn)端監(jiān)控系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)和供電系統(tǒng)，其中遠(yuǎn)端監(jiān)控系統(tǒng)通過無線通信系統(tǒng)與車載無線通信系統(tǒng)無線連接，供電系統(tǒng)與遠(yuǎn)端監(jiān)控系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)連接。

所述的高速公路應(yīng)急車道長(zhǎng)時(shí)占用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括一個(gè)安裝在外殼上的USB接口，為標(biāo)準(zhǔn)型即插即用型接口，用于車載供電系統(tǒng)的外接接口及數(shù)據(jù)通信接口。

車載主控系統(tǒng)主要由嵌入式單片機(jī)組成。

所述的定位系統(tǒng)由GPS/北斗定位模塊、慣性測(cè)量組件構(gòu)成。

所述的告示系統(tǒng)由揚(yáng)聲器和發(fā)光二極管陣列組成。

所述的遠(yuǎn)端監(jiān)控系統(tǒng)由遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)主機(jī)及顯示器構(gòu)成。

所述的車載無線通信系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)均由GPRS收發(fā)模塊構(gòu)成。

所述的車載電源系統(tǒng)和電源系統(tǒng)均由鋰電池及穩(wěn)壓器組成。

所述的應(yīng)急按鍵為點(diǎn)觸式按鍵。

本發(fā)明提供的高速公路應(yīng)急車道長(zhǎng)時(shí)占用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法包括按順序進(jìn)行的下列步驟：

步驟1)在被測(cè)車輛駛?cè)敫咚俟啡肟谔帟r(shí)，將高速公路收費(fèi)員提供的車載端放在駕駛室中，在行駛過程中，車載主控系統(tǒng)實(shí)時(shí)讀取當(dāng)前時(shí)刻由定位系統(tǒng)中GPS/北斗定位模塊分別確定的被測(cè)車輛的經(jīng)緯度坐標(biāo)，然后實(shí)時(shí)計(jì)算出兩經(jīng)緯度坐標(biāo)的差值，如果差值小于20cm，下一步進(jìn)入步驟2)；否則進(jìn)入步驟3)；

步驟2)車載主控系統(tǒng)對(duì)兩經(jīng)緯度坐標(biāo)進(jìn)行差分運(yùn)算，得到較為精確的經(jīng)緯度坐標(biāo)，之后進(jìn)入步驟4)；

步驟3)因經(jīng)緯度坐標(biāo)的差值大于20cm，系統(tǒng)認(rèn)定兩經(jīng)緯度坐標(biāo)的可信度不足，此時(shí)車載主控系統(tǒng)讀取定位系統(tǒng)中慣性測(cè)量組件的加速度、角度狀態(tài)信息，以及GPS/北斗定位模塊測(cè)得的上一時(shí)刻的經(jīng)緯度坐標(biāo)，推算出當(dāng)前時(shí)刻被測(cè)車輛所在的經(jīng)緯度坐標(biāo)，之后進(jìn)入步驟4)；

步驟4)車載主控系統(tǒng)將步驟2)或步驟3)獲得的被測(cè)車輛所在的經(jīng)緯度坐標(biāo)與預(yù)先存儲(chǔ)的基于地理測(cè)繪方式確定并預(yù)設(shè)有路段應(yīng)急車道的標(biāo)線信息進(jìn)行比對(duì)，以判斷被測(cè)車輛是否占用應(yīng)急車道，如果判定被測(cè)車輛沒有進(jìn)入應(yīng)急車道，返回步驟1)，反之，記錄被測(cè)車輛占用應(yīng)急車道的時(shí)長(zhǎng)，并通過告示系統(tǒng)中的揚(yáng)聲器和發(fā)光二極管陣列進(jìn)行聲光報(bào)警，以及時(shí)提醒司乘人員，同時(shí)將占用時(shí)長(zhǎng)、經(jīng)緯度坐標(biāo)在內(nèi)的信息通過車載無線通信系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)上傳給交管部門的遠(yuǎn)端監(jiān)控系統(tǒng)；

步驟5)在被測(cè)車輛確遇緊急情況而需要臨時(shí)占用應(yīng)急車道停車時(shí)，由司乘人員按觸應(yīng)急按鍵，在車載主控系統(tǒng)的控制下，揚(yáng)聲器和發(fā)光二極管陣列立即進(jìn)行聲光報(bào)警，同時(shí)將占用時(shí)間、時(shí)長(zhǎng)、位置在內(nèi)的信息實(shí)時(shí)上傳給交管部門的遠(yuǎn)端監(jiān)控系統(tǒng)，為交管部門的有關(guān)管理人員進(jìn)行路段管理以及事故處理提供技術(shù)依據(jù)；

步驟6)在被測(cè)車輛駛出高速公路出口處時(shí)，將車載端交還給高速公路收費(fèi)員。

本發(fā)明提供的高速公路應(yīng)急車道長(zhǎng)時(shí)占用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)方法具有如下有益效果：

1、無需實(shí)施大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及更改路段管理流程，具有較好的可實(shí)施性；