[發明專利]基于雷達偵測的高速公路預警系統及方法

有效

• 申請號: 201810294062.6
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108510797B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 黃一聞;張世強;陳一兵
• 申請（專利權）人: 南京微達電子科技有限公司
• 主分類號: G08G1/16
• 分類號: G08G1/16;G08G1/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孟紅梅

本發明公開了一種基于雷達偵測的高速公路預警系統及方法，系統包括若干安裝在高速公路路側的雷達偵測設備，所述雷達偵測設備每隔設定的時間間隔向其所覆蓋范圍發送雷達微波信號，獲得所覆蓋范圍內各運動目標的運動速度、與雷達的直線距離和方位角信息，并結合設備安裝位置信息得到車輛行駛狀態數據；突發事件檢測服務器，用于接收雷達偵測設備檢測到的車輛行駛狀態數據，對突發事件進行實時檢測，確定突發事件類型；以及若干安裝在高速公路路側的預警裝置，用于根據突發事件檢測服務器發出的突發事件信號自動發出相應的預警信息。本發明可通過實時探測車輛的行駛狀態提取其中可能的突發事件并進行預警，且不受天氣和光照條件的影響。

技術領域

本發明涉及一種基于雷達偵測的高速公路預警系統及方法，屬于道路交通安全技術領域。

背景技術

截止到2016年底，全國高速公路通車總里程已經突破13萬公里，位居世界第一位。隨著高速公路通車里程的增加，每年發生在高速公路上的交通突發事件也大幅增加，如團霧、違停、逆行、塌方、車禍、拋灑物、大雨雪、堵車等，幾乎無時無刻都在發生。且由于高速公路車輛運行速度較快，車流量大，加上路面封閉，空間有限，一旦發生交通突發事件，高速公路管理方難以在第一時間知曉事件的發生，也不能在短時間內到達事件發生地點并進行處置，導致事件難以在短時間解決。從而極易引發事故或導致二次事故，引發車輛連續碰撞等連鎖反應。因此急需一種能及時有效對高速公路突發事件進行偵測并預警的系統來解決上述問題。

在現有高速公路管理系統中，有一些對高速公路的突發事件進行監控的方法和系統。一種是依賴于高速公路行駛過往車輛的電話報警信息，但是這種報警只是在突發事件造成事故后才會有人員進行報警，且經常由于報警人對突發事件具體地理位置不確定，造成交警和管理人員難以準確到達事發地點進行處置。另一種就是在高速公路上安裝大量監控攝像頭，并將其與后端的監控中心相連接，然后在監控中心布置大量監控顯示器，用于實時查看當前的高速公路的實時畫面，這就需要大量的人員來24小時盯著顯示器，才能知道是否發生了突發事件。且在觀察到突發事件后，需要管理人員人工觸發告警按鈕，延時大，可靠性差。這種方式不僅大量消耗人力物力，且在光照不足、及大雨雪的天氣下無法進行。不能從根本上防止事故的發生和擴大，也達不到提高高速公路運行安全和效率的目的。

微波雷達是一種利用電磁波來探測目標的電子設備，微波雷達發射電磁波對目標區域進行照射并接收其中各種物體的反射回波信號，通過檢測信號的相位變化，以實現目標的測速、測距和測角功能。雷達的工作頻率越高，信號波動越快，對目標量的測量也會越準確。當雷達發射頻率隨時間變化的電磁波時，雷達即工作于頻率調制連續波體制。典型形式是電磁波頻率隨時間線性增加或線性降低，兩者的組合即為典型的三角波調制方案，信號通過傅里葉變換獲得的頻點信息，包含了距離引起的頻率移動和多普勒頻移，通過三角波上升沿河下降沿對應頻點的和、差運算，即可得到距離信息和速度信息。利用接收天線陣列中的多根天線接收到的回波信號之間的相位差，則可以獲得目標的方位角信息。

隨著智能交通行業的發展，微波雷達在測速卡口管理、超速抓拍、移動電子警察等交通智能管控系統中得到的廣泛應用，但目前采用微波雷達來實現偵測車輛行駛狀態還主要應用在道路的局部路段，缺乏高速公路全線偵測車輛行駛狀態的有效手段。因此本發明的主要研究方向充分利用雷達偵測的優勢，基于雷達偵測高速公路車輛行駛狀態，能實現及時有效地對高速公路突發事件進行偵測和預警。

發明內容

發明目的：為克服上述現有技術的缺陷，本發明目的在于提供一種基于雷達偵測的高速公路預警系統及方法，通過采集并分析高速公路上的車輛行駛狀態信息，能實時檢測出高速公路上的各種突發事件，并自動以多種方式進行預警，以避免由于突發事件而造成事故的發生或擴大，降低由各種突發事件所帶來的人員傷亡和財產損失。

技術方案：為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

基于雷達偵測的高速公路預警系統，包括：