[發明專利]一種基于機器視覺和物聯網的城市交通市政道路安全在線監測云平臺

有效

• 申請號: 202110258017.7
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113053111B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 周鳳英;徐慧如
• 申請（專利權）人: 上海新前端奕天科技有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/048;H04L67/12;G16Y20/20;G16Y40/50
• 代理公司: 合肥東信智谷知識產權代理事務所(普通合伙) 34143
• 代理人: 王學勇

1.一種基于機器視覺和物聯網的城市交通市政道路安全在線監測云平臺，其特征在于：包括城市立交道路劃分模塊、下行道路基礎參數檢測模塊、下行道路路面平整度檢測模塊、道路排水參數檢測模塊、上行道路滲漏檢測模塊、建模分析模塊、管理云平臺和后臺顯示終端；

所述城市立交道路劃分模塊用于將城市立交按照道路所處的空間位置關系劃分為上行道路和下行道路；

所述下行道路基礎參數檢測模塊用于對城市立交劃分的下行道路進行基礎參數檢測，其基礎參數包括下行道路的寬度、距離上行道路的高度和地勢高度，由此將檢測得到的下行道路的基礎參數構成下行道路基礎參數集合P(p_w,p_h,p_d)，p_w,p_h,p_d分別表示為下行道路的寬度、下行道路距離上行道路的高度、下行道路的地勢高度，下行道路基礎參數檢測模塊將下行道路基礎參數集合發送至建模分析模塊；

所述下行道路路面平整度檢測模塊用于對下行道路的路面進行平整度檢測，并將檢測得到的下行道路的路面平整度發送至建模分析模塊，其具體檢測過程包括以下步驟：

S1:在下行道路路面均勻布設若干檢測點，并對布設的各檢測點按照預設的順序進行編號，依次標記為1,2...i...n；

S2:對布設的各檢測點分別檢測距離下行道路路基的高度，其得到的各檢測點距離下行道路路基的高度構成檢測點距離路基高度集合H(h1,h2,...,hi,…,hn)，hi表示為第i個檢測點距離下行道路路基的高度；

S3:將檢測點距離路基高度集合與下行道路路面距離路基的標準高度進行對比，得到檢測點距離路基高度對比集合ΔH(Δh1,Δh2,...,Δhi,...,Δhn)，由此根據檢測點距離路基高度對比集合統計下行道路路面的平整度；

參數數據庫用于存儲各種道路寬度對應的道路寬度積水危險系數，存儲上下行道路之間各種高度值對應的高度積水危險系數，存儲道路的各種地勢高度對應的地勢積水危險系數，存儲各種道路路面平整度對應的路面平整度積水危險系數，存儲各種道路裂縫總面積對應的滲漏危險系數；

所述道路排水參數檢測模塊用于對上行道路路面和下行道路路面上存在的排水設施數量進行統計，并將統計的上行道路路面存在的各排水設施進行編號，分別標記為1,2...a...z,同時對統計的下行道路路面存在的各排水設施進行編號，分別標記為1,2...b...y,以此對上行道路路面存在的各排水設施和下行道路路面存在的各排水設施分別進行排水量統計，得到的上行道路路面各排水設施對應的排水量構成上行道路排水量集合Q_上(Q_上1,Q_上2,...,Q_上a,...,Q_上z)，得到的下行道路路面各排水設施對應的排水量構成下行道路排水量集合Q_下(Q_下1,Q_下2,...,Q_下b,...,Q_下y)，由此分別根據上行道路排水量集合和下行道路排水量集合統計上行道路排水設施的平均排水量和下行道路排水設施的平均排水量，與此同時分別對上行道路路面存在的各排水設施和下行道路路面存在的各排水設施進行相鄰兩個排水設施之間的平均間距統計，道路排水參數檢測模塊將統計得到的上行道路路面對應的排水設施的平均排水量和相鄰兩個排水設施之間的平均間距及下行道路路面對應排水設施的平均排水量和相鄰兩個排水設施之間的平均間距發送至建模分析模塊；

所述上行道路滲漏檢測模塊用于對上行道路底部區域進行圖像采集，并將采集的上行道路底部區域圖像與正常的道路底部區域圖像進行對比，以此得到該上行道路底部區域的裂縫所處位置，此時統計該上行道路底部區域存在的裂縫個數，同時對統計的各裂縫進行編號，依次標記為1,2...j...m,進而在上行道路底部區域圖像上分別聚焦各裂縫所在區域，由此提取各裂縫的輪廓線，從而得出各裂縫對應的面積，構成上行道路底部裂縫面積集合S(s1,s2,...,sj,...,sm)，上行道路滲漏檢測模塊將上行道路底部裂縫面積集合發送至建模分析模塊；

所述建模分析模塊接收道路基礎參數檢測模塊發送下行道路基礎參數集合，并將下行道路基礎參數集合中下行道路的寬度與參數數據庫中各種道路寬度對應的道路寬度積水危險系數進行對比，篩選出下行道路對應的道路寬度積水危險系數，同時將下行道路基礎參數集合中下行道路距離上行道路的高度與參數數據庫中上下行道路之間各種高度值對應的高度積水危險系數進行對比，篩選出下行道路對應的高度積水危險系數，將下行道路基礎參數集合中下行道路的地勢高度與參數數據庫中道路的各種地勢高度對應的地勢積水危險系數進行對比，篩選出下行道路對應的地勢積水危險系數，建模分析模塊結合下行道路對應的道路寬度積水危險系數、高度積水危險系數和地勢積水危險系數計算下行道路對應的基礎參數積水危險系數，并發送至管理云平臺；

所述下行道路對應的基礎參數積水危險系數的計算公式為α、β、ε分別表示為下行道路對應的道路寬度積水危險系數、高度積水危險系數、地勢積水危險系數；

所述建模分析模塊接收下行道路路面平整度檢測模塊發送的下行道路路面的平整度，并將接收的下行道路路面的平整度與參數數據庫中各種道路路面平整度對應的路面平整度積水危險系數進行對比，由此得到下行道路路面對應的路面平整度積水危險系數，并發送至管理云平臺；

所述下行道路路面的平整度的計算公式為h₀表示為下行道路路面距離路基的標準高度；

所述建模分析模塊接收道路排水參數檢測模塊發送的上行道路路面對應排水設施的平均排水量和相鄰兩個排水設施之間的平均間距及下行道路路面對應排水設施的平均排水量和相鄰兩個排水設施之間的平均間距，由此根據上行道路路面對應排水設施的平均排水量和相鄰兩個排水設施之間的平均間距統計上行道路路面對下行道路的排水危險指數，以此根據上行道路路面對下行道路的排水危險指數和下行道路路面對應排水設施的平均排水量及相鄰兩個排水設施之間的平均間距統計下行道路路面的總排水危險系數，并發送至管理云平臺；

所述上行道路路面對下行道路的排水危險影響指數的計算公式為σ表示為上行道路路面對下行道路的排水危險影響指數，所述下行道路路面的總排水危險系數的計算公式為表示為下行道路排水設施的平均排水量，表示為上行道路路面相鄰兩個排水設施之間的平均間距；

所述建模分析模塊接收上行道路滲漏檢測模塊發送的上行道路底部裂縫面積集合，并根據上行道路底部裂縫面積集合進行各裂縫的面積求和，得到上行道路底部對應的裂縫總面積，進而將其與參數數據庫中各種道路裂縫總面積對應的滲漏危險系數進行對比，得到上行道路對下行道路的滲漏危險系數，并發送至管理云平臺；

所述管理云平臺接收建模分析模塊發送的下行道路對應的基礎參數積水危險系數、路面平整度積水危險系數、總排水危險系數和上行道路對下行道路的滲漏危險系數統計城市立交下行道路對應的綜合積水危險系數，并發送至后臺顯示終端；

所述城市立交下行道路對應的綜合積水危險系數的計算公式為表示為城市立交下行道路對應的綜合積水危險系數，ξ、μ、ψ、λ分別表示為下行道路對應的基礎參數積水危險系數、路面平整度積水危險系數、總排水危險系數和上行道路對下行道路的滲漏危險系數，k1、k2、k3、k4分別表示為基礎參數、路面平整度、排水、滲漏對應的權重影響系數，且k1+k2+k3+k4＝1；

所述后臺顯示終端接收管理云平臺發送的城市立交下行道路對應的綜合積水危險系數，并進行后臺顯示。