CN103366412A

CN103366412A - 道路交通汽车随车纠违黑匣子

Info

Publication number: CN103366412A
Application number: CN2012103796023A
Authority: CN
Inventors: 张蕾; 宋沂昕; 支野; 贾宝银
Original assignee: 张蕾; 宋沂昕; 支野; 贾宝银
Current assignee: Xi'an nano electronic technology Co., Ltd.
Priority date: 2012-10-09
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2013-10-23

Abstract

本发明属于一种道路交通汽车随车纠违装置，是基于现代通信、计算机网络、GPS定位、视频检测识别、微电子控制等技术，在现有汽车黑匣子的基础上利用信息系统和监控设备的高度集成，根据汽车行驶实际状态、地域路段、时间区段、驾驶人状态、汽车载客/货数以及道路环境等自动修改道路交通规定限值参数和自动记录汽车行驶状态的仪器。本发明目的在于对“三超一疲劳”进行有效管控，它可实现对汽车行驶中驾驶员的远程干预、提醒、遥控、警告和操控，甚至强迫汽车靠边停车，同时利用GPS定位系统实时群发群呼通知汽车行驶路段管辖部门和就近警力，进而对违法汽车和驾驶员预先处置、及时纠违、及时拦截、及时查处、及时抓获。

Description

道路交通汽车随车纠违黑匣子

技术领域

本发明属于一种道路交通汽车随车纠违黑匣子，是基于现代通信技术、计算机网络技术、GPS定位技术、视频识别技术、微电子控制技术，在现有汽车黑匣子的基础上，综合利用计算机信息系统和电子监控设备的高度集成，根据高速公路汽车行驶实际状态、地域路段、时间区段、驾驶人精神状态、汽车载货(客)实际数以及汽车行驶道路环境(冰雪浓雾大雨沙尘等恶劣天气)等自动修改道路交通规定参数、限值和自动记录汽车行驶状态的随车纠违黑匣子。目的在于对超速、超员、超载和疲劳驾驶(“三超一疲劳”)进行有效管控，根据高速公路汽车行驶的时间区段、地域路段、驾驶员精神状态、乘客人员数量、汽车的行驶时速、驾驶人违法操作等行为进行远程人为遥控、干预、提醒、警告和操控，甚至强行迫使汽车靠边停车，同时利用GPS定位系统向行驶路段当地管辖范围内的治安卡点(警点)、流动警力、执勤中队、监管人员、收费站(安检员)、定位警员(PDA、执法仪、对讲机等)实时群发群呼，实现预先处置、及时纠违、及时拦截、及时查处、及时抓获。该发明还可根据道路实际环境实时修改汽车行驶安全核定的时速和参数，提高高速公路汽车安全通行能力，减少道路交通事故的发生。

背景技术

为适应经济快速发展的需要，我国高速公路行车里程的不断增加，高速公路的交通事故率也不断上升，尤其是恶性特大高速公路道路交通事故的频频发生。其中，因机动车辆超速、超员超载、驾驶员疲劳驾驶、违法变道以及恶劣天气而造成的交通事故率呈显著上升的趋势。据统计，2011年全国已发生一次死亡10人以上的特大交通事故25起，造成410人死亡。2012年，截止9月4日，全国已发生一次死亡10人以上的特大交通事故19起，造成290人死亡。经公安机关调查，造成事故的主要原因是疲劳驾驶、超员(超载)、超速行驶以及路面环境等：1、疲劳驾驶最为危险，由于高速公路运输距离长，驾驶人员的精神状态难以长时间保证。一个哈欠、一个喷嚏可能就会让方向盘没有把稳，一个瞌睡可能就招致措手不及，一个小小的不注意可能就会引发一场大灾难；2、超员(超载)是发生特大交通事故的重要原因之一，2011年发生的25起特大交通事故中，超员(超载)导致发生的交通事故为14起，占比56％，这些事故中，超过四成的超员(超载)率在20％-45％，尤其是2011年11月16日发生的甘肃正宁校车的事故超载率最大，超载率竟达611％(该车核载9人，实载64人)，令人触目惊心。3、超速行驶也是发生特大交通事故的重要原因之一，2011年发生的25起特大交通事故中，因超速造成的有6起，比例超过两成。4、因恶劣天气引发的交通事故占高速公路交通事故的巧18％一25％。所以根据高速公路汽车行驶实际状态、驾驶人精神状态、客车载客人数以及汽车行驶道路环境等(冰雪浓雾大雨沙尘等恶劣天气)自动修改道路交通规定参数、限值和自动记录汽车行驶状态，同时修改路面测速摄像机的参数对提高高速公路道路通行能力、减少交通事故有很大的实际意义。传统的控制方法是交通管理部门根据高速公路的恶劣天气情况判断是否实行交通管制或封闭高速公路。如果需要限制汽车时速需要在高速交通标志牌和路面测速摄像机限制时速的控制系统分别重新设定，不但费时、费力，还不能准确判断道路的实际状况，进而影响了道路的通行能力。本发明是利用行驶汽车上安装的红外发射、接收装置多传输的信号的大小，经一系列运算得到路面天气的恶劣程度，据此实时、自动修改道路交通规定参数、限值和路面测速摄像机的参数。本发明还可利用行驶汽车上安装的视频监控探测设备，按照预设的异常警情实时与回传特写图像进行比对分析，通过对异常警情的干预达到实时掌握汽车行驶实际状态、行驶时间区段、行驶地域路段、驾驶人精神状态、汽车载客实际人数，据此实时进行远程遥控、干预、提醒、警告和操控，控制汽车运行行驶状态，为提高高速路通行能力、减少交通事故提供技术保障。

发明内容

为了使高速公路行驶的汽车避免驾驶人疲劳驾驶、按规定限制时速行驶、客车载客符合规定、汽车间距控制安全、规避汽车驾驶人违法操作等行为，根据高速公路汽车行驶的时间区段、地域路段、即时速度、驾驶员精神状态、汽车载货(客)数、道路环境实时对交通规定参数、限值进行修改控制，并自动记录汽车行驶状态。该发明：1、在汽车车体适当位置安装红外发射、接收装置。由于高速公路路面环境对红外线透射力的影响，红外接收装置接收到信号会随之改变，将红外接收装置接收到的信号经数模转换和逻辑计算判断路面环境是否到达预置的汽车改变行驶限制时速的条件，运用自动控制电路限制汽车时速及刷新高速公路测速摄像机的设置参数，同时通过GPS将警情信息群发附近的执勤警力或执勤中队预先处置。2、在驾驶室内适当位置安装监控探头装置，实时监控驾驶员的精神状态，当出现预设异常警情(打哈欠、打喷嚏、合闭眼、长时间眯眼、接打电话、与人交谈等)时实时报警提醒，并将异常警情特写回传中心控制室(监管室)，中心控制室(监管室)及时发布警告信息给汽车司乘人员，必要时强制汽车靠边停车予以整改，同时通过GPS将警情信息群发附近的执勤警力或执勤中队予以拦截查处、果断处置，待异常警情或违法行为解除后放行行驶。3、在驾驶室前方适当位置安装监控探头装置，实时监控汽车与前方、侧前方汽车车间距离，当出现预设异常警情(连续变道、右侧超车、应急停车、车距过小等)时实时报警提醒驾驶员并将异常警情特写回传中心控制室(监管室)，中心控制室(监管室)及时发布警告信息给汽车司乘人员予以及时果断处置。4、在客车车门适当位置安装监控探头装置，实时监控汽车载货(客)数，当出现预设异常警情(货车超载、超过汽车核载人员数、高速中途上下人、乘务员中途离岗下车等)时实时报警提醒客车司乘人员并将异常警情特写传输给中心控制室(监管室)，中心控制室(监管室)及时发布信息警告汽车司乘人员，同时通过GPS将警情信息群发附近的执勤警力或执勤中队予以果断处置。5、在汽车集成安装GPS定位模块，当汽车行驶的地域路段为高原、山川、隧道、桥梁或禁行路段时GPS模块即时发布信息提醒驾驶员注意地域路面情况，并及时刷新高速公路测速摄像机的设置参数；6、在汽车集成安装时间校正设备，当汽车行驶的时间区段为设定警示时段(如18:00-08:00)或禁行时段时即时发布信息提醒驾驶员注意夜间道路路面情况，并及时刷新高速公路测速摄像机的设置参数。

本发明的特点：

1、能适用于大雾、大雨、大雪、沙尘等恶劣自然天气。

2、能根据高速公路环境的变化，实时修改汽车行驶的限制时速并同步调整修改高速公路测速摄像机的时速参数。

3、能根据高速公路路面驾驶环境的变化，实时调整修改汽车安全行车距离，并同步实现语音提醒驾驶员谨慎驾驶。

4、能根据汽车的行驶轨迹、载客人数、驾驶员操作记忆对汽车行驶过程、违法驾驶行为、司乘人员语音对话等证据予以集中存储。

5、能根据汽车的运行时间区段、地域路段，通过GPS定位模块和时间校正设备调整限制(自由设定)汽车行驶的时速参数，并同步调整修改高速公路测速摄像机的时速参数。

6、能实时监控驾驶员精神状态，及时向驾驶员发送安全信息，提醒、警告其谨慎驾驶，对不听警告汽车可强制灭火停车。

7、能实时监控客车载客人员数量，及时向客车司乘人员发送安全信息，报警并提醒、警告其遵章安全运营。

8、能及时将违章违法汽车信息(车辆识别号、车辆号牌、行驶时段、行驶路段、行驶方向、违法行为)通过GPS定位模块向行驶路段当地管辖范围内治安卡点(警点)、流动警力、执勤中队、监管人员、收费站(安检员)、定位警员(PDA、执法仪、对讲机等)实时群发群呼，实现预先处置、及时纠违、及时拦截、及时查处、及时抓获。

9、能对高速公路道路交通“超载、超员、超速、疲劳驾驶”(三超一疲劳)违法行为能有效地从源头上予以管控。

10、大大降低了机动车所有人(单位)、公路运输管理和公安交通管理部门监管的成本，提高了管理效率。

11、具备现有汽车行驶记录仪(黑匣子)的主要功能(GPS数据上传、远程提取、数据存储、线路报警、围栏报警、超速报警、远程监听、语音通话、行驶记录、事故记录、车门开闭记录、任务报表打印)和作用。

13、设备功能实现应用的技术成熟，系统稳定性好。

14、设备安装、操作简单，针对性强，方便实用，易于推广。

附图说明

图1是基于高速公路道路汽车行驶实际状态、地域路段、时间区段、驾驶人精神状态、汽车载货(客)实际数以及汽车行驶道路环境(冰雪浓雾大雨沙尘等恶劣天气)自动修改道路交通规定参数、限值和刷新路面测速摄像机参数的总体工作原理图。

图2是基于高速公路道路汽车(货车载货、客车载客)实际数自动修改道路交通规定参数、限值和刷新路面测速摄像机参数的工作原理图。

图3是基于高速公路道路汽车行驶时驾驶人精神状态实际自动修改道路交通规定参数、限值和刷新路面测速摄像机参数的工作原理图。

图4是基于高速公路道路汽车行驶车间安全距离自动修改道路交通规定参数、限值和刷新路面测速摄像机参数的工作原理图。

图5是基于高速公路道路汽车行驶道路路段复杂程度实际自动修改道路交通规定参数、限值和刷新路面测速摄像机参数的工作原理图。

图6是基于高速公路汽车行驶道路环境(冰雪浓雾大雨沙尘等恶劣天气)自动修改道路交通规定参数、限值和刷新路面测速摄像机参数的工作原理图。

具体实施方式

本发明是根据高速公路汽车行驶实际状态、地域路段、时间区段、驾驶人精神状态、汽车载货(客)实际数以及汽车行驶道路环境(冰雪浓雾大雨沙尘等恶劣天气)等自动修改道路交通规定参数、限值和自动记录汽车行驶状态的随车纠违黑匣子。目的在于对超速、超员、超载和疲劳驾驶(“三超一疲劳”)进行有效管控，并根据高速公路汽车行驶的实际状态、时间区段、地域路段、驾驶员精神状态、汽车载货(客)实际数、行驶时速、驾驶人违法操作等行为进行远程人为遥控、干预、提醒、警告和操控，甚至强行迫使汽车靠边停车，同时利用GPS定位系统向行驶路段当地管辖范围内的治安卡点(警点)、流动警力、执勤中队、监管人员、收费站(安检员)、定位警员(PDA、执法仪、对讲机等)实时群发群呼，实现预先处置、及时纠违、及时拦截、及时查处、及时抓获。同时还可根据道路实际环境实时修改汽车行驶安全核定的时速和参数，提高高速公路汽车安全通行能力，减少道路交通事故的发生。具体内容是：

1、在汽车车体适当位置安装红外发射、接收装置，由于高速公路路面环境等对红外线透射力的影响，红外接收装置接收到信号会随之改变，将红外接收装置接收到的信号经数模转换和逻辑计算判断路面环境是否到达预先设置的汽车行驶限制时速的条件，运用自动控制电路限制汽车时速并刷新高速公路测速摄像机的时速参数。

2、将红外接收装置接收到的信号进行数模转换(A/D)，经过转换的数字信号与设定的数值比较，判断高速公路路面环境恶劣程度是否达到预定值。如果高速公路路面环境达到了预定值，需要修改汽车的限制时速和高速公路测速摄像机的限制时速，就通过自动控制触发或中心控制室人为干预修改相关设备参数和内容。

3、该方法可以预设多个模式，针对大雾、大雨、大雪、沙尘等不同自然天气环境，得到不同的检测结果，按照预定值触发修改汽车限速值并刷新测速摄像机设置参数。

4、在驾驶室内适当位置安装监控探头装置，实时监控驾驶员的精神状态，当出现异常警情(打哈欠、打喷嚏、合闭眼、长时间眯眼、接打电话、与人交谈等)时实时报警提醒并将异常警情特写回传中心控制室(监管室)。

5、在驾驶室前方适当位置安装监控探头装置，实时监控汽车与前方、侧前方汽车车间距离，当出现异常警情(连续变道、右侧超车、应急停车、车距过小等)时实时报警提醒驾驶员并将异常警情特写回传中心控制室(监管室)。

6、在客车车门适当位置安装监控探测装置，实时监控汽车载货(客)数量，客车利用“上1加1，下1减1”的算法精准地计算出客车载客人员数量，当出现异常警情(货车超载、超过汽车核载人员数、行驶中途上下人、乘务员中途离岗下车等)时实时报警提醒客车司乘人员并将异常警情特写回传中心控制室(监管室)。

7、当中心控制室(监管室)接收到(4、5、6条内容)回传的数据和图像后，及时与预设警情比对分析，一经核实无误立即发布警告信息给汽车司乘人员，必要时可强制汽车靠边停车，待异常警情解除后放行行驶。

8、在汽车集成安装GPS定位模块，当汽车行驶的特殊地域路段(高原、山川、隧道、桥梁等)时GPS模块即时发布信息提醒驾驶员注意地域路面情况，并及时刷新高速公路测速摄像机的设置参数。

9、在汽车集成安装时间校正设备，当汽车行驶的时间区段为设定警示时段(如夜间模式：18:00-08:00，可自由设定)时即时发布信息提醒驾驶员注意夜间道路路面情况，并及时刷新高速公路测速摄像机的设置参数。

10、当中心控制室(监管室)接收到(4、5、6、8、9条内容)回传的数据和图像后，及时与预设警情比对分析，核实无误即通过GPS定位模块向行驶路段当地管辖范围内的治安卡点(警点)、流动警力、执勤中队、监管人员、收费站(安检员)、定位警员(PDA、执法仪、对讲机等)实时群发群呼，实现预先处置、及时纠违、及时拦截、及时查处、及时抓获。

Claims

1.一种根据高速公路汽车行驶实际状态、地域路段、时间区段、驾驶人精神状态、汽车载货(客)实际数以及汽车行驶道路环境(冰雪浓雾大雨沙尘等恶劣天气)自动修改道路交通规定参数、限值和自动记录控制车辆行驶状态的随车纠违黑匣子。

2.根据权利要求1所述，采用红外发射、接收装置检测高速公路路面环境，通过环境对红外发射信号的吸收和散射的影响，利用红外接收信号的衰减来量化环境影响的程度。

3.根据权利要求2所述，红外接收装置接收到的信号通过数模转换(A/D)后传输给控制器。控制器根据接收到的信号计算出高速公路路面环境的影响程度，经逻辑运算判断是否改变道路车辆通行的限制时速，并同步刷新修改路面测速摄像机设置参数。同时高速公路路面测速摄像机限制时速的变更可利用室外LED大屏、语音提示等方式告知车辆驾驶人。

4.根据权利要求1所述，采用视频探头实时监控驾驶人员精神状态，当驾驶人出现预设异常警情(打哈欠、打喷嚏、合闭眼、长时间眯眼、接打电话、与人交谈等)时，车辆设备实时报警提醒司乘人员并将异常警情特写回传中心控制室(监管室)。

5.根据权利要求1所述，采用视频探头实时监控车辆与前方、侧前方车辆车间距离，当出现预设异常警情(异常变道、右侧超车、应急停车、车距过小等)时车辆设备实时报警提醒司乘人员并将异常警情特写回传中心控制室(监管室)。

6.根据权利要求1所述，采用视频探头实时监控汽车载货(客) 实际数，当出现预设异常警情(货车超载、超过客车核载人员数、行驶中途上下人、乘务员中途离岗下车等)时实时报警提醒客车司乘人员并将异常警情特写回传中心控制室(监管室)。

7.根据权利要求1所述，采用GPS定位模块实时监管车辆运行状态，当车辆行驶至特殊复杂地域路段(高原、山川、隧道、桥梁等)或禁行路段时发布信息提醒驾驶员注意行驶速度和路面情况，并刷新高速公路测速摄像机的设置参数，同时将异常警情信息回传中心控制室(监管室)。

8.根据权利要求1所述，采用时间校正模块实时监管车辆运行状态，当车辆行驶为警示时间区段(如夜间模式：18:00-08:00，可自由设定)或禁行时段时发布信息提醒驾驶员注意行驶速度和路面情况，并刷新高速公路测速摄像机的设置参数，同时将异常警情信息回传中心控制室(监管室)。

9.根据权利要求5、6、7、8、9所述，中心控制室(监管室)接收到回传的特写警情及时向车辆司乘人员发布警告信息，并与预设警情比对、甄别、分析，核实无误后通过GPS向当地管辖的治安卡点(警点)、流动警力、执勤中队、监管人员、收费站(安检员)、定位警员(PDA、执法仪、对讲机等)群发群呼，就近警力或执法人员设卡拦截、预先处置、及时纠违、及时查处、及时抓获。

10.根据权利要求1所述，该发明可以自动判断车辆行驶受实际状态、地域路段、时间区段、驾驶人精神状态、汽车载货(客)实际数以及车辆行驶道路环境影响程度而限制通行速度、采取预防措施，在保持车辆安全运行的同时可以减少道路事故，操作简单、实用性强。

11.根据权利要求1所述，该发明也可以用于大雾、大雨、大雪、沙尘暴等自然气侯对高速公路车辆运行状态的优化管理。该发明对雾、雨、雪、沙尘可区别检测，不同环境得到不同的检测结果。

12.根据权利要求1所述，可根据汽车行驶实际状态、地域路段、时间区段、驾驶人精神状态、汽车载货(客)实际数以及车辆行驶道路环境将高速公路降级使用(把高速公路降级为市区道路)。