[發明專利]一種基于多無人機協作的交通故障預警裝置及方法

在審

• 申請號: 202310542812.8
• 申請日: 2023-05-15
• 公開（公告）號: CN116564110A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 周桂良;馮霖;李有康;邵逸洋;黃業楨;李士平;鄭澤坤;毛麗娜;包天雯;呂帥奇;徐凱文;陳再富;王永佳;吳雨彤
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: G08G1/09
• 分類號: G08G1/09;G08G1/01;E01F9/30;G06Q10/047;G06Q10/101;G06Q50/30
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 郭楠

1.一種基于多無人機協作的交通故障預警裝置，其特征在于：包括機身(1)、機體、機臂、GPS定位器(2)、攝像頭(3)、語音系統(4)、紅外測距儀(5)、單片機控制器(6)、主警示燈(7)、副警示燈(8)、方向指示燈(9)和電池板(10)；

所述攝像頭(3)和紅外測距儀(5)位于機身下方，所述語音系統(4)位于機體上；所述GPS定位器(2)與單片機控制器(6)位于機體內部，所述主警示燈(7)位于機體的上方，所述副警示燈(8)位于機臂下方，所述方向指示燈(9)位于主警示燈(7)上方。

2.根據權利要求1所述的基于多無人機協作的交通故障預警裝置，其特征在于：所述GPS定位器(2)包括定位系統和通信系統，所述定位系統接收天空衛星的信號進而計算定位器的地理坐標；所述通信系統將定位系統計算出的坐標信息傳輸至服務器。

3.一種基于多無人機協作的交通故障預警方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)當在城市道路中發生事故，啟用多個無人機，第一架無人機啟動后，在故障車輛后方放置警示牌；

(2)關閉紅外測距儀，開啟語音系統，警示后方來車；

(3)攝像頭采集路況信息，若車輛在道路左邊，亮起右行駛燈；車輛在道路中間，同時亮起左右方向行駛燈；車輛在道路右邊，亮起左行駛燈；

(4)第一架無人機采集事故路段的路況及車輛信息，其余無人機獲取整個交通區域的數據；

(5)無人機采集數據完畢后，將數據傳輸至單片機進行對路徑的信號交叉口延誤T_ij、路段車輛實際速度Q_ij、道路的實時路況L_ij三個數據的計算；

(6)將三個數據的計算結果代入路徑通行難易度Z_ij＝w₁T_ij+w₂Q_ij+w₃L_ij計算每條路徑的路徑通行難易度；

(7)將Z_ij代入Dijkstra算法計算出最優路徑，將通往事故現場的最優路徑發送至救助組織。

4.根據權利要求3所述的基于多無人機協作的交通故障預警方法，其特征在于：步驟(5)的計算公式如下：

L_ij＝α₁U₁+α₂(U₂+U₃+U₄)?(2)

式中，d為綠燈時間；t為信號周期時長；λ為綠信比；c為每小時出道口的通行輛；q為每小時進口道的交通量；t₁為一輛車行駛時間；x為時間t₁內的車頭或車尾位移距離；v₀為該路段道路上無車時，路段允許的最大車速；U₁為特殊天氣造成的路面異樣，U₂為路面施工，U₃為路面損壞尚未修理路段，U₄為高峰路段，。α₁為天氣影響路況因子，α₂為路面狀態因子。

5.根據權利要求3所述的基于多無人機協作的交通故障預警方法，其特征在于：步驟(5)中，α₁+α₂＝1。

6.根據權利要求3所述的基于多無人機協作的交通故障預警方法，其特征在于：所述綠信比為綠燈時間與信號周期時長的比率。