CN102521966A

CN102521966A - 多功能高速公路无线监控管理系统

Info

Publication number: CN102521966A
Application number: CN2011104136420A
Authority: CN
Inventors: 马庆钟; 何浩; 张朝路
Original assignee: Harbin Feiyu Technology Co Ltd
Current assignee: Harbin Feiyu Technology Co Ltd
Priority date: 2011-12-10
Filing date: 2011-12-10
Publication date: 2012-06-27

Abstract

本发明涉及一种无线监控管理系统，尤其是基于无线通信技术的多功能高速公路监控管理系统，目的是提供一种多功能高速公路无线监控管理系统。该系统包含超载监测装置、车载器、中继站、zigbee无线数传网络和信息管理中心五部分，基于zigbee技术、GIS技术、调频广播技术、对讲机技术和传感器技术。实现对高速公路上行驶的车辆进行定位、导航、全程速度监控、车速信息语音提示、安全车距语音提示和路段注意事项语音提示的功能，并向高速公路上的车辆发布路况信息，特殊情况下发布调度信息实现对车辆的调度，以及与驾驶员直接通信，实现驾驶员与管理部门的双向通信。本系统可应用于高速管理管理系统中，可实现有效的监管，降低高速公路事故发生率。

Description

多功能高速公路无线监控管理系统

技术领域

本发明涉及一种无线监控管理系统，尤其是基于无线通信技术的多功能高速公路监控管理系统。

背景技术

可以实现高速公路全路段的车辆定位、测速、违章判断和车祸预警的实时监控是保障高速公路车辆安全驾驶的亟待解决的关键技术之一。现有的高速公路管理系统，仅能实现单向信息通信，即通过定点视频或测速雷达等设备获取车辆信息，并上传到公路管理部门，而公路管理部门仅能通过固定位置的交通指示灯或指示牌向驾驶员提供简短的行车提示信息。这种非双向信息交互状况，不仅严重影响了公路管理部门及时有效的交通调度和管理，而且成为高速公路事故频发的重大技术隐患。

公开号为101593413A的名为“高速公路车辆超速的全面监控系统”的发明专利，该系统工作方式为当车辆经过高速公路入口与出口时，由入口与出口处摄像机自动拍摄车辆前视照片并打上时间标记，车辆出高速公路时由系统自动计算车辆的平均速度并与所限速度进行比较，并结合沿高速公路设置的现场监控用测速仪和摄相机监控车辆的瞬时速度并将超速车辆的车牌发送到信息监控中心，车辆经过出站口时系统自动查询其有无超速信息记录，对有超速记录的车辆依据记录自动生成和打印车辆交通违法通知单。该发明专利比较有效的实现了控制车辆速度，方便了高速公路超速违章的判定与处罚，不足之处在于仅在出入口采用视频处理技术获取必要信息，不能提供全程的车速监控信息，对安全驾驶仅仅提供了事后处理手段，没有在事前给驾驶员提供任何有益的行车参考信息，不能起到对交通事故进行预警作用。

授权公告号为CN201820353U的名为“基于RFID的高速公路车辆监控系统”的实用新型，公开了一种基于RFID的高速公路车辆监控系统，其特征在于，在高速公路上通行的被监控车辆上安装有高速公路入口发放的RFID标签，RFID标签中存有当前被监控车辆的车辆信息；后台服务器、监控计算机和用于读取RFID标签中信息的多个读卡器均通过光纤通信网络连接；多个读卡器沿高速公路设置在不同位置，(读卡器将车辆信息以报文形式通过光纤网发送到后台服务器和监控计算机，并在报文尾增加读卡器的位置和当前时间。后台服务器接收报文，形成车辆通行记录供政府部门调用；监控计算机接收报文，显示报文给监控人员。监控人员拨打执勤电话发出电话调度指令，可及时识别特定车辆、追踪特定车辆、限制特定车辆通行、优先放行特定车辆等)。该基于RFID的高速公路车辆监控系统自动化程度比较高，但光通信网络铺设成本较高、维护不便，不具有全程高精度监控、系统自动威胁判断及告警等功能，且所有车辆的速度计算都由监控计算机独自完成，监控计算机计算压力较大，难以满足我国现代化交通的快速发展趋势的迫切要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种多功能高速公路无线监控管理系统。本发明所提供多功能高速公路无线监控管理系统可实现每台配置该系统设备的车辆的位置、车速、轨迹、前后车距等信息的管理与查询，可以通过zigbee无线数据传输网络将路况信息自动上传至高速公路信息监控中心，可以通过无线数据传输模式接收系统以及管理部门为驾驶员发布的行车提示或车祸报警。本发明所提供高速公路车辆监控系统大部分数据处理任务的是由沿途设置zingbee节点完成的，信息管理中心负担较小。

本发明提供了以下技术方案：

一种多功能高速公路无线监控管理系统，其特征在于：该系统包含超载监测装置、车载器、中继站、zigbee无线数传网络和管理中心五部分，该系统基于zigbee技术、GIS技术、调频广播技术、对讲机技术和传感器技术，系统能在车辆进入高速公路之前对其进行检测，判断其是否超载，并具有对高速公路上行驶的车辆进行定位、导航、全程速度监控、车速信息语音提示、安全车距语音提示和路段注意事项语音提示的功能，系统还能向高速公路上的车辆发布路况信息，特殊情况下发布调度信息实现对车辆的调度，以及与驾驶员直接通信，实现驾驶员与管理部门的双向通信。

所述超载检测装置位于高速公路进出口处，车辆经过该装置时，装置计算车辆经过时的压力，与高速公路所能安全承载的压力进行比较，判断该车是否符合要求，据此决定是否允许其进入高速公路。

所述车载器定频接收管理中心广播电台发布的消息，接收沿途zigbee无线数传网络发送的路段注意事项的信息并进行语音播报(如“前方弯路”、“前方下坡”等)，车载器显示屏可显示该路段内的地图以及前后一段距离(距离值可设定)内所有其它车辆的位置信息，当前后车距小于安全车距时车载器进行语音提示，当车辆接近最高时速和超速时车载器进行语音提示；车载器具有对讲机功能，可与管理中心通信。

所述中继站位于高速公路旁，内有对讲机基站和广播基站，为车载器与管理中心提供通讯服务。

所述zigbee无线数传网络以沿途布置的大量zigbee节点为基础，配以通信协议形成网络，用于高速公路上车辆的定位与测速，以及为车辆提供该段公路的注意事项，并将车辆的当前状态传输至管理中心。

所述信息管理中心位于高速公路进出口处，接收并存储zigbee网络传来的个车辆的状态信息，图形显示当前高速公路各段路况信息与大屏幕上，依据图象处理技术分析各组画面，判断是否发生事故，一旦发生事故，系统将触发警报系统；管理中心广播电台向高速公路上的车辆发布路况信息和提示信息，在特殊情况下发布调度信息；在车辆驶出高速公路出口进行车载器数据读取时，信息管理中心读取车载器的所存储的信息，据此判断该车是否违章，并自动打印相应处理结果。

比较现有技术，本发明有如下优点：

(1)zigbee无线数传网络灵敏度高，对车辆的定位精度高、车速计算精确，车距判断误差小，承担系统大部分数据处理任务，减轻信息管理中心的数据处理负担，且网络维护方便。

(2)系统实现了对车辆的全程速度监控，有效控制了高速公路的行车速度。

(3)系统实现了对驾驶员安全行车信息的多方面提示，并有地图导航系统，且实现驾驶员与管理部门的双向通信，系统功能全面。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图。

图2是本发明中的车载器的组成框图。

图3是本发明中的中继站的组成框图。

图4是本发明中的zigbee节点组成框图。

图5是本发明中的信息管理中心组成框图。

具体实施方式

所述超载检测装置位于高速公路进出口处，包括超载监测带和超载报警器。超载监测带内有多个压力传感器，车辆经过时，超载监测带计算车辆经过时的压力，与高速公路所能安全承载的压力进行比较，判断该车是否符合要求，不符合要求时超载报警器报警，据此决定是否允许其进入高速公路。

所述车载器由电源模块、控制模块、语音提示模块、广播模块、对讲机模块、zigbee模块、天线模块数据处理模块和显示模块组成，各模块之间电连接，连接方式如图2所示。车载器内广播模块定频接收管理中心广播电台发布的消息，zigbee模块接收沿途zigbee无线数传网络发送的路段注意事项的信息，语音提示模块对其进行语音播报(如“前方转弯”、“前方下坡”等)，车载器显示模块可显示该路段内的地图以及前后一段距离(距离值可设定)内所有其它车辆的位置信息，当前后车距小于安全车距时车载器语音提示模块进行语音提示，当车辆接近最高时速和超速时车载器语音提示模块进行语音提示；车载器讲机模块具有对讲机功能，可与管理中心通信。

所述中继站位于高速公路旁，由控制模块、电源模块、对讲机基站和广播基站组成，连接方式如图3所示。中继站为车载器与管理中心提供通讯服务。

所述zigbee无线数传网络以沿途布置的大量zigbee节点为基础，配以通信协议形成网络。zigbee节点由电源模块、控制模块、信息提示模块、zigbee模块、天线模块和数据处理模块组成，各模块之间电连接，连接方式如图4所示。zigbee无线数传网络的zigbee节点与车载器进行通信，实现对车辆的定位与测速，信息提示模块为车辆提供该段公路的注意事项，车辆的当前状态也将经zigbee无线数传网络传输至管理中心。

所述信息管理中心位于高速公路进出口处，由电源模块、控制模块、广播基站、对讲机基站、zigbee模块、天线模块、计算机、显示设备、打印设备和数据存储设备组成，各模块之间电连接，连接方式如图5所示。信息管理中心接收并存储zigbee网络传来的个车辆的状态信息，可图形显示当前高速公路各段路况信息于大屏幕上，依据图象处理技术分析各组画面，判断是否发生事故，一旦发生事故，系统将触发警报系统；管理中心广播电台向高速公路上的车辆发布路况信息和提示信息，在特殊情况下发布调度信息；在车辆驶出高速公路出口进行车载器数据读取时，信息管理中心读取车载器的所存储的信息，据此判断该车是否违章，并自动打印相应处理结果；信息管理中心可存储车辆行驶信息，供有关部门进行调查取证。

上述所有装置均可以外购。

Claims

1.一种多功能高速公路无线监控管理系统，其特征在于：该系统包含超载监测装置、车载器、中继站、zigbee无线数传网络和信息管理中心五部分，该系统基于zigbee技术、GIS技术、调频广播技术、对讲机技术和传感器技术，系统能在车辆进入高速公路之前对其进行检测，判断其是否超载，并具有对高速公路上行驶的车辆进行定位、导航、全程速度监控、车速信息语音提示、安全车距语音提示和路段注意事项语音提示的功能，系统还能向高速公路上的车辆发布路况信息，特殊情况下发布调度信息实现对车辆的调度，以及与驾驶员直接通信，实现驾驶员与管理部门的双向通信。

2.如权利要求1所述的一种多功能高速公路无线监控管理系统，其特征在于：所述超载检测装置位于高速公路进出口处，车辆经过该装置时，装置计算车辆经过时的压力，与高速公路所能安全承载的压力进行比较，判断该车是否符合要求，据此决定是否允许其进入高速公路。

3.如权利要求1所述的一种多功能高速公路无线监控管理系统，其特征在于：所述车载器定频接收管理中心广播电台发布的消息，接收沿途zigbee无线数传网络发送的路段注意事项的信息并进行语音播报(如“前方转弯”、“前方下坡”等)，车载器显示屏可显示该路段内的地图以及前后一段距离(距离值可设定)内所有其它车辆的位置信息，当前后车距小于安全车距时车载器进行语音提示，当车辆接近最高时速和超速时车载器进行语音提示；车载器具有对讲机功能，可与管理中心通信。

4.如权利要求1所述的一种多功能高速公路无线监控管理系统，其特征在于：所述中继站位于高速公路旁，内有对讲机基站和广播基站，为车载器与管理中心提供通讯服务。

5.如权利要求1所述的一种多功能高速公路无线监控管理系统，其特征在于：所述zigbee无线数传网络以沿途布置的大量zigbee节点为基础，配以通信协议形成网络，用于高速公路上车辆的定位与测速，以及为车辆提供该段公路的注意事项，并将车辆的当前状态传输至管理中心。

6.如权利要求1所述的一种多功能高速公路无线监控管理系统，其特征在于：所述信息管理中心位于高速公路进出口处，接收并存储zigbee网络传来的个车辆的状态信息，图形显示当前高速公路各段路况信息与大屏幕上，依据图象处理技术分析各组画面，判断是否发生事故，一旦发生事故，系统将触发警报系统；管理中心广播电台向高速公路上的车辆发布路况信息和提示信息，在特殊情况下发布调度信息；在车辆驶出高速公路出口进行车载器数据读取，信息管理中心读取车载器的所存储的信息，据此判断该车是否违章，并自动打印相应处理结果；信息管理中心可存储车辆行驶信息，供有关部门进行调查取证。