CN104867343A - 一种基于无线定位的高速公路二次事故预警方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明的基于无线定位的高速公路二次事故预警系统，其特别之处在于：包括车辆定位卡、二次事故监测基站、前置警示屏和管理信息平台；通过检测定位卡在规定的时间段内被检测到的次数，来判断是否发生交通事故或处于极度拥堵状态，并通过前置显示屏发出警告信息，避免二次事故的发生。预警方法包括：a).发送数据；b).接收数据；c).判断无有记录；d).接收次数累加；e).接收次数置1；f).判断是否达到设定时间段；g).判断接收次数是否超限；h).发出警示信息并上传图像；i).清除记录。本发明的二次事故预警方法及系统，简单方便，功耗低，易于推行；反应快，延时小，能够为避免二次事故赢得宝贵时间。

Description

一种基于无线定位的高速公路二次事故预警方法及系统

技术领域

本发明涉及一种高速公路二次事故预警方法及系统，更具体的说，尤其涉及一种基于无线定位的高速公路二次事故预警方法及系统。

背景技术

高速公路以其封闭、高速快捷的独特优势，极大方便了人们的工作和生活，为推动我国经济发展发挥了极其重要的作用。目前我国高速公路里程已经跃居世界第二位，并且以每年10%以上的速度递增。同时随着高速公路车流量的增加，高速公路交通事故频发，特别是高速公路二次事故的发生，往往造成多车追尾，人员伤亡惨重，经济损失巨大，社会影响恶劣，如果能在高速公路，特别是事故高发地段交通事故发生后及时预警就有望避免二次事故的发生，保护行车人员生命和财产的安全。

现有技术一般通过在车辆内安装速度感应装置对异常情况进行检测，车载终端设备系统复杂，功耗和成本高；此外现有告警系统大部分需要人工触发告警按钮，延时大，可靠性差。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种基于无线定位的高速公路二次事故预警方法及系统。

本发明的基于无线定位的高速公路二次事故预警系统，其特别之处在于：包括发放于每辆行车上的车辆定位卡、多个间隔设置于道路事故高发路段中央隔离带中的二次事故监测基站、设置于事故高发路段前端的前置警示屏以及位于监控中心的管理信息平台；

所述车辆定位卡由主动式RFID模块、电源、电源管理模块以及状态指示灯组成，电源用于给主动式RFID模块发送射频信号提供电能，状态指示灯用于显示车辆定位卡的工作状态；二次事故监测基站由RFID射频阅读器、摄像头、GPRS通信模块、点到点远距离通信模块以及电源模块组成，二次事故监测基站通过RFID射频阅读器获取车辆定位卡发送的数据包，通过摄像头拍摄监控路段的交通画面，通过GPRS通信模块与管理信息平台进行数据传输，通过点到点远距离通信模块与前置显示屏相通信；

所述前置警示屏由LED显示屏、微处理器、电源模块以及实现与二次事故监测基站通信的点到点远距离通信模块组成，LED显示屏用于显示二次事故监测基站发送的信息；所述管理信息平台由监控PC机以及实现与二次事故监测基站通信的GPRS通信模块组成；

二次事故监测基站通过检测经过其通信范围内的车辆定位卡在规定的时间段内被检测到的次数，来判断车速是否属于事故发生或极度拥堵状况下的车速；如果属于事故发生或极度拥堵状态下的车速，则通过前置显示屏发出对前端车辆的警告信息，以避免二次事故的发生，同时将摄像头拍摄的图像上传至管理信息平台，供监控人员进一步确认。

本发明的基于无线定位的高速公路二次事故预警系统，所述二次事故监测基站和前置警示屏中均设置有用于保持其在室外进行长期稳定工作的保护模块；所述二次事故监测基站中的GPRS通信模块内设置有天线，所述天线的安装高度距离地面1.5m以上。

本发明的基于无线定位的高速公路二次事故预警方法，其特别之处在于，通过以下方法来实现：首先在道路的事故高发路段的中央隔离带中间隔设置多个二次事故监测基站，在事故高发路段的前段设置可进行信息显示的前置警示屏，进入高速路的车辆均携带车辆定位卡；车辆进入二次事故检测基站的通信范围内之后，携带的车辆定位卡以固定的周期T向二次事故监测站发送包含自身ID标示的数据包，二次事故监测基站判断在设定的时间段t内所接收的任一ID标示次数是否达到了设定的上限；如果某一ID标示的次数达到了设定的上限，表明当前车速十分缓慢或者静止，说明该路段发生了事故或处于极度拥堵的状态，则向前置警示屏发送显示警告信息的命令，提醒司机注意，以避免二次事故的发生；同时通过摄像机采集现场的图像并上传至管理信息平台，以供监控人员对道路现场状况进行进一步确认和采取应对措施。

本发明的基于无线定位的高速公路二次事故预警方法，通过以下步骤来实现：a).发送数据，车辆定位卡通过主动式RFID模块以固定周期T向周围发射包含自身唯一ID标示的数据包；b).接收数据，二次事故监测基站始终保持在侦听状态，当接收到无线数据包时进行自动分析处理，如果无线数据包为车辆定位卡发送的数据，则执行步骤c)；c).判断无有记录，二次事故监测基站从接收的无线数据包中提取出车辆ID标示信息，并判断之前是否接收到含有该ID标示的无线数据包，如果之前接收到过，则执行步骤d)；如果之间没有接收到过，则执行步骤e)；d).接收次数累加，将该ID标示接收到的次数m进行“+1”操作；执行步骤f)；e).接收次数置1，将该ID标示接收到的次数m进行置1操作；执行步骤f)；f).判断是否达到设定时间段，判断ID标示从第一次被接收的时刻开始到现在，是否达到了设定的时间段t，如果达到了，则执行步骤g)；如果没有达到，则执行步骤b)；g).判断接收次数是否超限，判断在设定的时间段t内接收到的ID标示次数是否超过设定阈值，如果超过设定阈值，则执行步骤h)；如果没超过设定阈值，则执行步骤i)；h).发出警示信息并上传图像，如果某一ID标示在设定的时间段内接收到的次数超过了设定阈值，则表明该车辆在该路段处于静止或极度拥堵状态，可能已发生了交通事故，则通过前置警示屏发出警告信息，以避免二次事故的发生；同时采集图像发送至管理信息平台，以供监控人员进行确认和采取相应措施；i).清除记录，如果某一ID标示在设定的时间段内接收到的次数没有超过了设定阈值，则表明携带该车辆定位卡的车辆车速正常，该路段处于畅通状态，无交通事故和拥堵现象发生，将该ID标示接收到的次数进行清零操作。

本发明的有益效果是：本发明的二次事故预警方法及系统，通过在高速公路的中央隔离带中间隔设置多个二次事故监测基站，二次事故监测基站通过对车辆携带的车辆定位卡的检测，来判断经过该路段的车速，实现对交通事故状态或者极度拥堵状态的判断，并将事故发生时的状态通过前置警示屏显示出来，以对前端的司机进行提醒，避免二次事故的发生；同时通过将摄像机采集的换面上传至管理信息平台，进行现场状况的进一步确认，以便采取应对措施并可取消误报警。

本发明的二次事故预警方法及系统，通过车辆定位卡和二次事故监测基站的内置低功耗主动式RFID模块进行拥堵情况确认，简单方便，功耗低，易于推行；同时本发明系统具有自动实时预警的特点，反应快，延时小，能够为避免二次事故赢得宝贵时间。另外，管理人员能够通过管理信息平台再次进行事故级别进行确认，更加可靠。

附图说明

图1为本发明的二次事故预警系统的原理图；

图2为本发明的二次事故预警方法的流程图。

图中：1车辆定位卡，2二次事故监测基站，3前置警示屏，4管理信息平台。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，给出了本发明的二次事故预警系统的原理图，其由车辆定位卡1、多个二次事故监测基站2、前置警示屏3、管理信息平台4组成；车辆定位卡1由主动式RFID模块、电源、电源管理模块以及状态指示灯组成，主动式RFID模块用于发生射频信号，电源用于提供电源，电源管理模块实现对电源的管理，状态指示灯用于显示车辆定位卡1的工作状态。车辆定位卡1可采用封装于高速公路IC通行卡套内的形式，在高速公路入口随IC通行卡发放，在高速公路出口处随IC通行卡收回。低功耗主动式RFID模块工作时以预设的时间间隔（即一个发送周期加入基站仅一次，如设置时间间隔为3秒）广播唯一ID标示，发送完毕后立即进入低功耗状态。

所示的多个二次事故监测基站2间隔地设置于高速公路的事故高发路段的中央隔离带中，二次事故监测基站2由RFID射频阅读器、摄像头、GPRS通信模块、点到点远距离通信模块以及电源模块组成。RFID射频阅读器始终处于侦听状态，以便接收车辆定位卡1发送的射频数据；二次事故监测基站2通过摄像头采集路面图像，通过GPRS通信模块与管理信息平台4通信，以便将采集的路面图像上传至管理信息平台4中，GPRS通信模块内含天线，所述天线高度应在距地面1.5米以上。二次事故监测基站2通过点到点远距离通信模块实现与前置警示屏3的数据传输，以便在检测到道路上有事故发生或者处于极度拥堵时，前置警示屏3发出预警信息。

所示的前置警示屏3设置于事故高发路段的前端，其由LED显示屏、微处理器、电源模块以及点到点远距离通信模块组成，LED显示屏用于显示警示信息，微处理器具有数据处理和控制输出的作用，前置警示屏3通过点到点远距离通信模块实现与二次事故监测基站2的数据传输。前置警示屏3在接收到异常指令后根据发送告警的基站编号判断事故发生位置，并显示告警减速提示信息。

所示的管理信息平台4设置于监控中心，其由PC机和GPRS通信模块组成，管理信息平台4通过GPRS通信模块实现与二次事故监测基站2的数据传输，以便接收二次事故监测基站2上传的图像，以供管理人员进行查看。管理人员可以通过所述管理信息平台实时接收拥堵信息，根据图片分析判断事故级别，如为误报，则取消LED告警；确有事故则根据具体情况作出应对措施。

在工作的过程中，携带车辆定位卡1的车辆进入二次事故监测基站2的通信范围之内后，以固定周期T广播含有自身唯一ID标示的数据包，二次事故监测基站2判断设定的时间段t内接收的含有某一ID标示的数据包数目是否达到了阈值上限，如果达到阈值上限，则表明该路段内的车辆处于静止或者极度拥堵的状态，表面该路段可能发生了交通事故，则向前置警示屏发送信息以进行警示信息的显示，引起司机注意，避免二次事故的发生。同时，将摄像机采集的路面图像上传至管理信息平台4中，以便管理人员进行确认或者采取应对措施。

如图2所示，给出了本发明的二次事故预警方法的流程图，其通过以下步骤来实现：

a).发送数据，车辆定位卡通过主动式RFID模块以固定周期T向周围发射包含自身唯一ID标示的数据包；

b).接收数据，二次事故监测基站始终保持在侦听状态，当接收到无线数据包时进行自动分析处理，如果无线数据包为车辆定位卡发送的数据，则执行步骤c)；

c).判断无有记录，二次事故监测基站从接收的无线数据包中提取出车辆ID标示信息，并判断之前是否接收到含有该ID标示的无线数据包，如果之前接收到过，则执行步骤d)；如果之间没有接收到过，则执行步骤e)；

d).接收次数累加，将该ID标示接收到的次数m进行“+1”操作；执行步骤f)；

e).接收次数置1，将该ID标示接收到的次数m进行置1操作；执行步骤f)；

f).判断是否达到设定时间段，判断ID标示从第一次被接收的时刻开始到现在，是否达到了设定的时间段t，如果达到了，则执行步骤g)；如果没有达到，则执行步骤b)；

g).判断接收次数是否超限，判断在设定的时间段t内接收到的ID标示次数是否超过设定阈值，如果超过设定阈值，则执行步骤h)；如果没超过设定阈值，则执行步骤i)；

h).发出警示信息并上传图像，如果某一ID标示在设定的时间段内接收到的次数超过了设定阈值，则表明该车辆在该路段处于静止或极度拥堵状态，可能已发生了交通事故，则通过前置警示屏发出警告信息，以避免二次事故的发生；同时采集图像发送至管理信息平台，以供监控人员进行确认和采取相应措施；

i).清除记录，如果某一ID标示在设定的时间段内接收到的次数没有超过了设定阈值，则表明携带该车辆定位卡的车辆车速正常，该路段处于畅通状态，无交通事故和拥堵现象发生，将该ID标示接收到的次数进行清零操作。

Claims (4)

1.一种基于无线定位的高速公路二次事故预警系统，其特征在于：包括发放于每辆行车上的车辆定位卡（1）、多个间隔设置于道路事故高发路段中央隔离带中的二次事故监测基站（2）、设置于事故高发路段前端的前置警示屏（3）以及位于监控中心的管理信息平台（4）；

所述车辆定位卡由主动式RFID模块、电源、电源管理模块以及状态指示灯组成，电源用于给主动式RFID模块发送射频信号提供电能，状态指示灯用于显示车辆定位卡的工作状态；二次事故监测基站由RFID射频阅读器、摄像头、GPRS通信模块、点到点远距离通信模块以及电源模块组成，二次事故监测基站通过RFID射频阅读器获取车辆定位卡发送的数据包，通过摄像头拍摄监控路段的交通画面，通过GPRS通信模块与管理信息平台进行数据传输，通过点到点远距离通信模块与前置显示屏相通信；

所述前置警示屏由LED显示屏、微处理器、电源模块以及实现与二次事故监测基站通信的点到点远距离通信模块组成，LED显示屏用于显示二次事故监测基站发送的信息；所述管理信息平台由监控PC机以及实现与二次事故监测基站通信的GPRS通信模块组成；

二次事故监测基站通过检测经过其通信范围内的车辆定位卡在规定的时间段内被检测到的次数，来判断车速是否属于事故发生或极度拥堵状况下的车速；如果属于事故发生或极度拥堵状态下的车速，则通过前置显示屏发出对前端车辆的警告信息，以避免二次事故的发生，同时将摄像头拍摄的图像上传至管理信息平台，供监控人员进一步确认。

2.根据权利要求1所述的基于无线定位的高速公路二次事故预警系统，其特征在于：所述二次事故监测基站（2）和前置警示屏（3）中均设置有用于保持其在室外进行长期稳定工作的保护模块；所述二次事故监测基站中的GPRS通信模块内设置有天线，所述天线的安装高度距离地面1.5m以上。

3.一种基于无线定位的高速公路二次事故预警方法，其特征在于，通过以下方法来实现：首先在道路的事故高发路段的中央隔离带中间隔设置多个二次事故监测基站（2），在事故高发路段的前段设置可进行信息显示的前置警示屏（3），进入高速路的车辆均携带车辆定位卡（1）；车辆进入二次事故检测基站的通信范围内之后，携带的车辆定位卡以固定的周期T向二次事故监测站发送包含自身ID标示的数据包，二次事故监测基站判断在设定的时间段t内所接收的任一ID标示次数是否达到了设定的上限；如果某一ID标示的次数达到了设定的上限，表明当前车速十分缓慢或者静止，说明该路段发生了事故或处于极度拥堵的状态，则向前置警示屏发送显示警告信息的命令，提醒司机注意，以避免二次事故的发生；同时通过摄像机采集现场的图像并上传至管理信息平台（4），以供监控人员对道路现场状况进行进一步确认和采取应对措施。

4.根据权利要求3所述的基于无线定位的高速公路二次事故预警方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).发送数据，车辆定位卡通过主动式RFID模块以固定周期T向周围发射包含自身唯一ID标示的数据包；

b).接收数据，二次事故监测基站始终保持在侦听状态，当接收到无线数据包时进行自动分析处理，如果无线数据包为车辆定位卡发送的数据，则执行步骤c)；

c).判断无有记录，二次事故监测基站从接收的无线数据包中提取出车辆ID标示信息，并判断之前是否接收到含有该ID标示的无线数据包，如果之前接收到过，则执行步骤d)；如果之间没有接收到过，则执行步骤e)；

d).接收次数累加，将该ID标示接收到的次数m进行“+1”操作；执行步骤f)；

e).接收次数置1，将该ID标示接收到的次数m进行置1操作；执行步骤f)；

f).判断是否达到设定时间段，判断ID标示从第一次被接收的时刻开始到现在，是否达到了设定的时间段t，如果达到了，则执行步骤g)；如果没有达到，则执行步骤b)；

g).判断接收次数是否超限，判断在设定的时间段t内接收到的ID标示次数是否超过设定阈值，如果超过设定阈值，则执行步骤h)；如果没超过设定阈值，则执行步骤i)；

h).发出警示信息并上传图像，如果某一ID标示在设定的时间段内接收到的次数超过了设定阈值，则表明该车辆在该路段处于静止或极度拥堵状态，可能已发生了交通事故，则通过前置警示屏发出警告信息，以避免二次事故的发生；同时采集图像发送至管理信息平台，以供监控人员进行确认和采取相应措施；

i).清除记录，如果某一ID标示在设定的时间段内接收到的次数没有超过了设定阈值，则表明携带该车辆定位卡的车辆车速正常，该路段处于畅通状态，无交通事故和拥堵现象发生，将该ID标示接收到的次数进行清零操作。