[發明專利]基于激光掃描定位技術的隧道交通事故監測及預警系統

有效

• 申請號: 201810554094.5
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108538087B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 潘福全;王健;張麗霞;王錚;楊金順;邢英;泮海濤;李敏;康國祥
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G08G1/16
• 分類號: G08G1/16
• 代理公司: 青島潤集專利代理事務所(普通合伙) 37327
• 代理人: 張云花

1.一種基于激光掃描定位技術的隧道交通事故監測及預警系統，其特征在于，系統構成包含監測裝置、智能處理裝置、智能控制裝置、LED顯示裝置和交通管控中心；所述監測裝置包括交通監視裝置和激光掃描定位裝置，在采集隧道交通信息后傳送給智能處理裝置，然后智能控制裝置根據智能處理裝置做出的判斷向監測裝置、LED顯示裝置和交通管控中心發送相應的指令，交通管控中心可以對LED顯示裝置發布內容進行修改，并且對發生的隧道交通事故實施緊急救援；

所述監測裝置包括交通監視裝置和激光掃描定位裝置兩部分，所述交通監視裝置主要在于實時捕獲自身監視范圍內的動態交通狀況，并傳遞給智能處理裝置和交通管控中心；所述激光掃描定位裝置主要利用激光完成對隧道車輛距離遠近的測量和相對位置的判定，實現隧道車輛與激光掃描定位裝置的定位掃描；

具體地，通過激光掃描定位裝置內的激光裝置在持續勻速的旋轉中發射并接收激光，實現對道路車輛距離的測量和相對位置的判定，從而實現定位掃描，并且為保證激光掃描定位裝置的掃描精度，將激光發射接收器的掃描周期設定為8秒，即每8秒旋轉兩個平面角，180°+180°；

進一步地，交通監視裝置和激光掃描定位裝置一體化裝配，并交錯分布在隧道兩側墻壁上或者專門設置的豎桿上，且距離路面一定高度，計算為600mm，以保證掃描儀對于不同型號車輛具有良好的普適性；

具體判斷規則為：

當掃描結果為有車輛跨車道停止不動，則認定為存在交通事故；當掃描結果為有車輛在行駛車道內停止不動則認定為存在交通事故，若是車輛停靠在應急車道上則視為異常停靠；

上述智能控制裝置對來自智能處理裝置的信息進行歸整，并作出相應的分析判斷，向監測裝置發送工作指令，向LED顯示裝置和交通管控中心發送信息；

進一步地，當智能控制裝置判斷出隧道內出現交通擁堵或者發生交通事故時，則向交通監測裝置發出抓拍命令；

交通管控中心在接收來自智能控制裝置的隧道交通事故警報之后，可實施隧道交通應急事故處理，同時，可利用交通監視裝置的監控畫面和抓拍證據，對交通事故進行認證，也可根據具體需要對顯示屏信息進行修改，采取后續措施；

LED顯示裝置主要接收并顯示智能控制裝置發送來的信息，LED顯示裝置設立在隧道入口處發布信息，便于駕駛員及時得知隧道內的實時交通狀況，并且隧道內交通條件良好時，采用綠色字體表示隧道內交通條件良好的提示語；當隧道內出現交通擁擠是，用黃色字體顯示；有事故狀況發生時，利用紅色字體進行警示信息顯示；事故解除后，控制器控制顯示屏上重新顯示綠色字體；

所述智能處理裝置主要通過一定的算法對激光掃描定位裝置采集數據進行位圖處理，判斷車輛在隧道內的靜動狀態和道路上的實時位置，然后按照一定的判定規則推斷出車輛是否發生交通事故，并且智能處理器連接著一定長度隧道內的所有監測裝置以及時獲取監測裝置采集到的參數，并將其對隧道監測區域內交通判定結果傳遞給智能控制器；

所述智能處理裝置主要通過一定的算法對激光掃描定位裝置采集數據進行位圖處理，判斷車輛在隧道內的靜動狀態和道路上的實時位置，然后按照一定的判定規則推斷出車輛是否發生交通事故，并且智能處理器連接著一定長度隧道內的所有監測裝置以及時獲取監測裝置采集到的參數，并將其對隧道監測區域內交通判定結果傳遞給智能控制器；

所述算法的原理如下所述：

激光掃描定位裝置測得道路車輛與其之間的實時距離l和掃描激光束與路邊垂線的夾角Φ，規定夾角與車道行駛方向相同為正，反之則為負；通過公式①和②運算得到目標車輛距離相應激光掃描定位裝置的縱向距離x和橫向距離y，并由此生成道路車輛的“橫向距離y-縱向距離x圖像”，映射到實際道路上，這樣通過相鄰的兩組監測裝置便可實現對道路車輛位置完整掃描，進而處理器根據兩組監測裝置的掃描圖像計算出該道路路段內停止行駛的車輛數，以及車輛位于道路的精確定位；

所述智能控制裝置對來自智能處理裝置的信息進行歸整，并作出相應的分析判斷，向監測裝置發送工作指令，向LED顯示裝置和交通管控中心發送信息；

具體地，當智能控制裝置判斷出隧道內出現交通擁堵或者發生交通事故時，則向交通監測裝置發出抓拍命令；

所述LED顯示裝置主要用于接收并顯示智能控制裝置發送來的信息，LED顯示裝置設立在隧道入口處發布信息，便于駕駛員及時得知隧道內的實時交通狀況，并且隧道內交通條件良好時，LED顯示裝置采用綠色字體表示隧道內交通條件良好的提示語；當隧道內出現交通擁擠是，用黃色字體顯示；有事故狀況發生時，利用紅色字體進行警示信息顯示；事故解除后，控制器控制顯示屏上重新顯示綠色字體；

所述交通管控中心為整個系統的管控中心，所述交通管控中心接收來自智能控制裝置的隧道交通事故警報之后，工作人員可實施隧道交通應急事故處理，同時，工作人員可利用交通監視裝置的監控畫面和抓拍證據，對交通事故進行認證，也可以根據具體需要對顯示屏信息進行修改，采取后續措施。