高速公路實時車流監測預警誘導管理系統的製作方法

2023-06-09 03:19:41 1

專利名稱：高速公路實時車流監測預警誘導管理系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及智能交通管理領域，尤其涉及用於高速公路的實時車流監測預警 管理系統。
背景技術：
隨著國民經濟的高速發展，高速公路的建設已初具規模。而隨著汽車運輸的發展， 準確掌握高速公路車流量的迅速增長對於高速公路管理和發展都十分重要，這也使得實現 高速公路交通的監測控制，尤其是實時車流狀況的監測控制已經成為一項重要的管理內容。目前，對道路交通情況(實時車流狀況)的了解方法主要有(1)視頻監視的方法如授權公告日為2009年1月21日，授權公告號為 CN100454355C的發明專利《實時採集道路車流量信息的視頻方法》採用對比度失真和亮度 失真作為道路車流量檢測的特徵參數。該方法算法複雜，且受天氣的影響，精度不高。視頻 監視的方法存在如下缺點視頻檢測是一種宏觀的方法，無法得出具體到每一個路段、某一 個具體時間點的微觀車流信息，比如無法直接得出每條道路在某個時間段內車輛通過的頻 率，無法得出某個路段出現堵車現象的頻度和時間規律等。(2)在高速公路上每隔一定距離安裝檢測裝置來監測授權公告日為2006年12 月20日、授權公告號為CN1291238C的發明專利《智能交通中車流量監控的雷達射頻裝置及 測定方法》根據汽車行駛過雷達照射區域的時間和波形的變化一級信號處理器內部定時器 記錄的數值計算出車流量和車速。通過沿高速公路每隔一定距離安裝檢測裝置的方法，可 比較精確得到各個監測點的斷面實時車流信息，通過對比相鄰兩組檢測裝置車流量數據， 能夠得出該相鄰檢測點之間的車流變化，從而為處理突發異常狀況提供參考，但不能精確 得到高速路段上任意點的斷面實時車流信息，不能在第一時間發現高速公路任意地點，任 意時間發生事故或者拋錨的車輛，並進行預警。
發明內容本實用新型目的是針對現有技術的不足，提供一種以單一車輛為基本單元的高 速公路實時車流監測預警誘導管理系統，能夠在高速公路任意地點、任意時間有車輛發生 事故或者拋錨時第一時間進行自動預警，能夠精確得到高速路段上任意點的斷面實時車流 信息，能夠在第一時間檢測到車流變化，能直接得出每條道路在某個時間段內車輛通過的
頻率信息。本實用新型的技術方案是一種高速公路實時車流監測預警誘導管理系統，包括 設置在車輛上的車輛跟蹤器和與車輛跟蹤器進行無線通信的監控中心；所述車輛跟蹤器包 括用於接收實時車輛信息的GPS模塊、用於通過無線網絡發送實時車輛信息給監控中心的 無線通信模塊、和對GPS模塊接收的數據進行分析，並控制無線通信模塊發送車輛信息的 處理器；所述監控中心包括用於和車輛跟蹤器進行無線通信的通信模塊、用於存儲車輛信息的存儲模塊、用於對路段上的車輛信息進行分析的數據分析模塊、以及用於設置分析參 數和顯示分析結果的輸入輸出模塊；所述通信模塊、存儲模塊、數據分析模塊和輸入輸出模 塊依次相連。進一步的，上述的高速公路實時車流監測預警誘導管理系統中，所述車輛跟蹤器 的GPS模塊包括計算車速的裝置，所述處理器包括判斷車輛速度是否超速的裝置；所述車 輛跟蹤器還包括和處理器相連的提示模塊。進一步的，上述的高速公路實時車流監測預警誘導管理系統中，所述車輛跟蹤器 還包括和處理器分別相連的用於提示車輛即將到達高速公路收費站的提示模塊和存儲有 收費站位置信息庫的存儲器。本實用新型的優點是本實用新型以高速公路上單一通行車輛為基本檢測單元， 及時採集高速公路車流的各種數據和信息，對高速公路車流實現全程、實時、不間斷的精細 化監控。能夠使監控中心在第一時間知道高速公路任意地點，任意時間發生事故或者拋錨 的任何車輛，對交通事故、突發狀況等能做出快速反應，迅速排除事故根源，採取相應的應 急措施，提供救援服務，把意外交通事件對交通狀況的影響降到最低。在第一時間檢測到車 流變化情況，迅速做出有針對性的處理和優化控制方案，能夠精確得到高速路段上任意點 的斷面實時車流信息，能直接得出每條道路在某個時間段內車輛通過的頻率信息，根據已 掌握的車流量記錄，建立高速公路車流量資料庫，用以支持道路運行狀況評價，為改善道路 經營和交通管理的決策提供數據支持。本實用新型在高速公路智能交通領域的作用主要有以下幾方面1.作為一個高速公路交通控制和引導中心，對高速公路交通進行中央集中控制及 引導，提高高速公路交通的安全和效率，保證幹道交通的暢通。2.作為一個高速公路交通信息中心，收息、採集、存儲並提供有關道路網絡及交通 歷史數據，並且管理、不斷更新這些數據，可通過交通廣播、網際網路、手機簡訊等方式向社會 和公眾發布實時高速公路交通信息。3.作為一個高速公路交通規劃中心，收集、統計分析交通需求方面的數據，建立和 維護高速公路交通需求模型以及道路網絡模型，給政府部門和決策人員對城市高速公路交 通的規劃、設計、建設和運行方案的比選提供科學依據。4.作為一個顯示匯報中心，給決策者提供動態的、形象逼真的和反映實際的高速 公路交通流與交通設施、交通管理和交通控制間的動態關係和相互影響的直觀演示，使決 策者對交通規劃措施的實施作出正確的判斷和決策。5.作為一個綠色低碳出行支持中心，能夠使高速公路交通出行整體對能源量的需 求減少，為社會節約大量的能源；進而減少對汙染治理所需要的費用；可減少車輛的速度 變化頻率和停車次數，進而降低交通造成的噪聲汙染；使用本系統可使現有高速公路道路 的實際通行能力得到充分發揮，路網的利用率提高，相對減少路網規劃中新建、擴建的道路 數量，從而節省修建道路所佔用的土地資源。6.作為一個安全行車保障中心，高速公路實時車流監測預警誘導管理系統中的車 輛跟蹤器在車輛超速行駛時進行提醒並上報，降低因超速造成的事故，提高高速公路行車 安全；在快到收費站時給予提醒，以便司機提早做好繳費準備。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述

圖1為本實用新型的實施例的高速公路實時車流監測系統的系統結構圖；圖2為本實用新型的實施例1的車輛跟蹤器的結構圖；圖3為本實用新型的實施例的監控中心的結構圖；圖4為本實用新型的實施例3的車輛跟蹤器的結構圖；圖5為本實用新型的實施例1的高速公路實時車流監測系統的工作流程圖。其中1車輛跟蹤器；IlGPS模塊；12處理器；13無線通信模塊；14提示模塊；15存 儲器；2監控中心；21通信模塊；22存儲模塊；23數據分析模塊；24輸入輸出模塊。
具體實施方式
實施例如圖1所示，是本實施例的以單一車輛為基本單元的高速公路實時車流 監測預警誘導管理系統，包括一個監控中心2和若干個車輛跟蹤器1。一個車輛跟蹤器可 以跟蹤一輛車輛，因此一個監控中心2可以得到若干輛車輛的數據信息，理論上，監控中心 2可以得到所有安裝車輛跟蹤器的車輛的信息。目前，在車輛通過高速路段入口收費站的時候會領取一張繳費IC卡，在本實施例 中，每輛車輛還會領取一個車輛跟蹤器1，使進入高速路段的每輛車子上都配備有車輛跟蹤 器，保證車流監測的準確性。車輛跟蹤器1和繳費IC卡可以是分別單獨的設備，也可以集 成在同一個裝置中。在車輛到達高速路段出口收費站時，交還繳費IC卡和車輛跟蹤器1。車輛跟蹤器1包括依次相連的GPS模塊11、處理器12和無線通信模塊13。GPS模 塊11用於接收衛星定位信號，即實時車輛信息，並反饋給處理器12。處理器控制將車輛信 息傳輸給無線通信模塊13，車輛信息包括實時車輛位置信息(經度、緯度信息)、實時車速 信息、實時行駛方向信息、實時車輛信息的採集時間，以及車輛跟蹤器的ID號。無線通信模 塊13通過無線網絡將車輛信息發送給監控中心。本實施例的無線通信模塊13可以為GPRS模塊、CDMA模塊、3G模塊、4G模塊、WiFI 模塊或WiMAX模塊等，從而分別通過GPRS網絡、CDMA網絡、3G網絡、4G網絡、WiFI網絡或 WiMAX網絡與遠端監控中心2通信。其中GPRS網絡最為常用，性價比較高。下面以GPRS網 絡通訊作為本實施例的通訊方式。本實施例的無線通信模塊-GPRS模塊發送的消息數據由二進位8比特數據包構 成，將二進位數據包構建成最終用於無線傳輸的數據報文的過程為首先構建二進位消息 體，然後組合消息頭和消息體並發送。每條消息由消息頭和消息體組成，消息頭在前，消息 體在後。消息體包括的信息有緯度、經度、速度、方向、時間等。如下表
起始字節欄位數據類型說明0報警標誌UINT32包含超速報警
權利要求一種高速公路實時車流監測預警誘導管理系統，其特徵在於包括設置在車輛上的車輛跟蹤器(1)和與車輛跟蹤器(1)進行無線通信的監控中心(2)；所述車輛跟蹤器(1)包括用於接收實時車輛信息的GPS模塊(11)、用於通過無線網絡發送實時車輛信息給監控中心(2)的無線通信模塊(13)、和對GPS模塊(11)接收的數據進行分析，並控制無線通信模塊(13)發送車輛信息的處理器(12)；所述監控中心(2)包括用於和車輛跟蹤器(1)進行無線通信的通信模塊(21)、用於存儲車輛信息的存儲模塊(22)、用於對路段上的車輛信息進行分析的數據分析模塊(23)、以及用於設置分析參數和顯示分析結果的輸入輸出模塊(24)；所述監控中心(2)的通信模塊(21)、存儲模塊(22)、數據分析模塊(23)和輸入輸出模塊(24)依次相連。
2.根據權利要求1中所述的高速公路實時車流監測預警誘導管理系統，其特徵在於 所述車輛跟蹤器(1)的GPS模塊(11)包括計算車速的裝置，所述處理器(12)包括判斷車 輛速度是否超速的裝置；所述車輛跟蹤器(1)還包括和處理器(12)相連的提示模塊(14)。
3.根據權利要求1中所述的高速公路實時車流監測預警誘導管理系統，其特徵在於 所述車輛跟蹤器(1)還包括和處理器(12)分別相連的用於提示車輛即將到達高速公路收 費站的提示模塊(14)和存儲有收費站位置信息庫的存儲器(15)。
專利摘要本實用新型公開了一種高速公路實時車流監測預警誘導管理系統，以單一車輛為基本單元，包括設置在車上的車輛跟蹤器和與車輛跟蹤器進行無線通信的監控中心；車輛跟蹤器的GPS模塊接收實時車輛位置信息，並在處理器的控制下由無線通信模塊通過無線網絡發送實時車輛信息給監控中心，監控中心的通信模塊接收車輛信息並存儲在存儲模塊，數據分析模塊對車輛信息進行分析並通過輸入輸出模塊顯示分析結果。本實用新型能夠精確得到高速路段上任意點的斷面實時車流信息，能在第一時間發現高速公路任意地點任意時間發生事故或拋錨的車輛，把意外交通事件對交通狀況的影響降到最低，且為高速公路的日常維護保養、運營、管理和發展提供最精確的參考數據。
文檔編號G08G1/065GK201707793SQ20102021044
公開日2011年1月12日 申請日期2010年6月1日 優先權日2010年6月1日
發明者鄒平 申請人:蘇州位置科技有限公司