CN106920388A - 一种高速公路监控系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

一种高速公路监控系统及控制方法，该系统包括，各个路段处分别设置的监控装置，各监控装置通过无线通信技术与控制服务器相连；各监控装置上设有获取设定范围内移动终端位置信号的接收器，和将接收器获得信号上传至控制服务器的第一通信模块；控制服务器上设有与第一通信模块相匹配的第二通信模块，将各监控装置的信号接受；控制服务器上还设有依据第二通信模块所接受信号得出各路段处的有效移动终端数量的分析模块、依据有效移动终端数量得出对应路段拥堵系数的判断模块，和调取拥堵系数发送至监控中心的输出终端。通过上述装置和方法，对高速公路各路段上的移动终端进行检测统计以精确判断出对应路段的拥堵系数。

Description

一种高速公路监控系统及控制方法

技术领域

本发明涉及交通指挥领域的一种高速公路监控系统，特别涉及一种依据移动终端密度实时精确监控高速公路路拥堵系数的监控系统及控制方法。

背景技术

近二十年来，我国高速公路建设得到飞速发展，2011年底我国高速公路总里程达到8.5万公里，稳居世界第二位。随着社会经济的发展和居民收入的增加，我国机动化水平发展迅猛，机动车保有量迅速增加，截止2011年底，全国机动车保有量为2.25亿辆，其中汽车1.06亿辆；全国机动车驾驶人达2.36亿人。随着高速公路发展与机动车数量增长，高速公路交通需求迅速增加，高速公路不再是“高速公路、安全”的代名词。高速公路交通需求大于通行能力时，导致高速公路交通拥堵频发，不仅降低了高速公路通行效率，而且增加了车辆之间冲突与摩擦。因此，如何采用智能交通技术来缓解我国高速公路潜在交通瓶颈附近交通拥堵，预防交通拥堵生成与传播，成为我国高速公路交通管理实践中亟待解决的重要问题。

因此，如何对高速公路路况进行实时监控，对道路拥堵系数进行精确实时合理调控，就成为了急需解决的现实问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供了一种高速公路监控系统，以达到对高速公路路况及时、精确判断的目的；另一目的在于，依据道路拥堵系数合理调控下游路线收费窗口开启数量，以提高高速公路运行能力，避免拥堵情况的发生。

为实现上述目的，本发明的技术方案具体如下：

一种高速公路监控系统，该系统包括，各个路段处分别设置的监控装置，各监控装置通过无线通信技术与控制服务器相连，以使监控装置与控制服务器相互数据传输；各监控装置上设有获取设定范围内移动终端位置信号的接收器，和将接收器获得信号上传至控制服务器的第一通信模块；控制服务器上设有与第一通信模块相匹配的第二通信模块，将各监控装置的信号接受；控制服务器上还设有依据第二通信模块所接受信号得出各路段处的有效移动终端数量的分析模块、依据有效移动终端数量得出对应路段拥堵系数的判断模块，和调取拥堵系数发送至监控中心的输出终端。

进一步，监控装置上设有仅收集直线路径上信号的过滤罩，所述过滤罩的开口方向与高速公路路线方向相平行；

优选的，所述的控制服务器上设有去噪模块，去噪模块设于第二通信模块与分析模块之间；去噪模块，将监控装置上传的移动终端位置采集，并得出各移动终端的速度、运动方向信息，将速度超出设定范围的、和运动方向偏离设定方向的移动终端去除，再将去除后的移动终端信息发送至分析模块；

进一步优选的，所述的分析模块设于去噪模块与输出模块之间；分析模块，将监控装置上传的移动终端位置采集，并得出各移动终端的速度、运动方向信息，将单位时间内，移动速度、移动方向均保持一致的多个移动终端中仅保留一个，再将去除后的移动终端信息发送至分析模块。

进一步，所述的移动终端为手机和/或供用户穿戴的智能移动穿戴设备；智能移动穿戴设备可以为智能眼镜、智能手环、智能手表、智能项链、智能头盔中的任一；所述的移动终端包括获取位置信息的GPS模块，和与监控装置的接收器相匹配连接、进行双向数据传输的第三通信模块；

优选的，所述的移动终端为车载设备；车载设备包括获取位置信息的GPS模块，和与监控装置的接收器相匹配连接、进行双向数据传输的第三通信模块；

进一步优选的，所述的第三通信模块与接收器之间经GSM、CDMA、3G、4G、蓝牙、红外、wifi中的至少一个或其组合进行双向数据交换；

进一步优选的，移动终端上设有获取位置信息的GPS模块、GLONASS模块、北斗卫星导航定位模块、MTSAT模块、伽利略卫星导航定位模块等卫星定位系统中的任一或组合，以实现对用户移动终端实时位置的精确定位。

进一步，所述移动终端上设有规划模块，所述规划模块可获取用户的规划行程信息，所述的规划行程信息包括用户出发时间、具体路径及对应各路径的交通工具；所述监控装置上的接受器可获取对应移动终端规划模块所生成的规划行程信息，并上传至控制服务器；控制服务器上设有匹配模块，匹配模块依据获得的各移动终端规划行程信息，判断得出预自对应收费站出入的规划移动终端数量，并发送至分析模块；规划移动终端数量与分析模块得出的有效移动终端数量对照后，得出修正移动终端数量，并将修正移动终端数量，判断模块依据修正移动终端数量得出对应的修正拥堵系数，并将修正拥堵系数发送至监控中心。

进一步，监控中心设有判断服务器；所述判断服务器上设有接收控制服务器输出端所发出各路段拥堵系数的数据接收端；判断服务器上的比较模块与数据接收端相连接，以对应得出各路段对应上下游的收费站窗口开启数量。

本发明的第二目的在于提供一种高速公路监控的控制方法，所述方法具体如下：

一种高速公路监控系统的控制方法，其具体包括如下步骤：

步骤001、采集各路段设定范围内的移动终端位置信息；

步骤002、依据路段设定范围内的移动终端位置信息得出对应路段上正常行驶车辆的有效移动终端数量；

步骤003、依据有效移动终端数量得出对应的拥堵系数，并发送至监控中心。

进一步，将步骤001中所采集各路段设定范围内的移动终端位置信息进行去噪处理，将满足去噪条件的移动终端信息执行步骤002；

进一步优选的，移动终端的去噪处理过程如下：

步骤021、依据路段设定范围内的移动终端位置信息，得出移动终端的移动速度和移动方向；

步骤022、判断移动终端的移动速度是否落入设定速率范围，若是，执行步骤023；若否，不满足去噪条件、将对应移动终端筛除；

步骤023、判断移动终端的移动方向是否为沿路段方向移动，若是，则该移动终端满足去噪条件；若否，不满足去噪条件，将对应移动终端筛除。

进一步，所述步骤002中得出有效移动终端数量的具体步骤如下，

步骤201、依据路段设定范围内的移动终端位置信息，得出移动终端的移动速度和移动方向；

步骤202、判断各移动终端之间是否在设定时间范围内的距离小于车辆范围，若是，执行步骤023；

步骤203、判断上述移动终端之间是否在设定时间范围内的移动速度相同，若是，则上述移动终端处于同一车辆上，则将上述移动终端中则一保留、其他移动终端筛除；

步骤204、将筛除后的移动终端汇总，得出的数据为有效移动终端。

进一步，依据步骤002得出的有效移动终端数量得出对应路段上下游收费站窗口开启数量的具体步骤如下，

步骤210、检测沿路段正向移动的有效移动终端数量n1；

步骤220、检测沿路段反向移动的有效移动终端数量m1；

步骤230、检测日期，判断检测日期是否是法定节假日；若是，执行步骤270；若否，执行步骤240；

步骤240、检测时间点T，判断时间点是否是上下班高峰时间段；若是，执行步骤250；若否，执行步骤260；

步骤250、开始执行高峰收费窗口控制程序，该路段上游的收费站窗口开启数量＝n1*a1，该路段下游的收费站窗口开启数量＝m1*b1；

步骤260、开始执行平日正常收费窗口控制程序，该路段上游的收费站窗口开启数量＝n1*a2，该路段下游的收费站窗口开启数量＝m1*b2；

步骤270、开始执行假日收费窗口控制程序，该路段上游的收费站窗口开启数量＝n1*a3，该路段下游的收费站窗口开启数量＝m1*b3；

优选的，在不同时间段内，各路段所对应的设定百分比a1、a2、a3和b1、b2、b3分别为不同值。

进一步，一种高速公路监控系统的控制方法，其还包括如下步骤，

步骤101、获取对应路段设定范围内各移动终端的规划行程，并将各移动终端规划行程信息发送至控制服务器，所述规划行程信息包括移动终端的移动路径和移动方式；

步骤102、依据规划行程信息，判断得出对应路段上驾车行驶的规划移动终端数量；

步骤103、依据规划移动终端数量得出对应的拥堵系数，并发送至监控中心；

优选的，规划移动终端数量与有效移动终端数量相对照，并将重复部分二者则一去除，得出修正移动终端数量，并将修正移动终端数量，判断模块依据修正移动终端数量得出对应的修正拥堵系数，并将修正拥堵系数发送至监控中心。

进一步，收费站窗口开启数量不得大于设定最大值、不得小于1。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

1、通过上述装置和方法，使得对高速公路各路段上的移动终端进行检测统计以实时精确的对路段上移动终端数量进行统计，并由此可得出有效移动终端数量，依次可精确判断出对应路段的拥堵系数，以对高速公路路面状况进行精确统计、监控；还有，通过对移动终端的统计，达到了对车辆数的实时精确统计，量化了控制系统的判断依据；

2、该系统和方法，还可以利用各路段的有效移动终端数量得出上、下游对应收费站的收费窗口开启数量，以提高高速公路通行效率；更特别的在于，通过对不同时间和日期的设定值分别对应匹配不同值，以提高判断的精确性，令收费窗口开启数量的设定分别对应设置；还有，通过对各线路和路段的不同时间段、不同日期的移动终端数据进行统计，以得出合理的设定参数，使得该系统的设定值更为精准、判断结果也更为准确；还有，该系统将运行过程中的各时间段采集的信息对应存储，并经进行对应匹配分析，以对应修正各时间段、各日期对应的设定值，进一步提高收费窗口开启数量判断的精确性；

3、通过设置去噪模块，以判断路段附近人员的速度，将非乘车出行人员去除，以提高判断精度；并判断路段附近人员的行驶方向，将不预备行走对应高速公路路段的出行人员去除，进一步提高判断精度；

4、通过在移动终端上设置规划模块，令用户可经移动终端得出到达目的地的行程信息，再控制服务器得到个用户的行程信息后，可准确判断出出行规划，以得出预经对应高速公路路段驾车出行的规划移动终端数量，由此可得出规划拥堵系数、和对照得出修正拥堵系数，以提高系统判断的精确性；

同时，本发明的结构简单、方法简洁、效果显著，适宜推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中高速公路监控系统的结构示意图；

图2是本发明实施例中高速公路监控系统的结构框图；

图3是本发明实施例中高速公路监控系统控制方法的流程图；

图4是本发明实施例中高速公路对应路段上下游收费站收费窗口开启数量控制方法的具体流程图；

图5是本发明一实施例中移动终端的结构示意图；

图6是本发明实施例中去噪过程的流程图；

图7是本发明实施例中高速公路路段的结构示意图；

图8是本发明实施例中监控装置过滤罩的俯视图；

图9是本发明实施例中监控装置过滤罩的侧视图；

图10是本发明另一实施例中高速公路监控系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1和2所示，本发明实施例中提供了一种高速公路监控系统，该系统包括，各个路段处分别设置的监控装置，各监控装置通过无线通信技术与控制服务器相连，以使监控装置与控制服务器相互数据传输；各监控装置上设有获取设定范围内移动终端位置信号的接收器，和将接收器获得信号上传至控制服务器的第一通信模块；控制服务器上设有与第一通信模块相匹配的第二通信模块，将各监控装置的信号接受；控制服务器上还设有依据第二通信模块所接受信号得出各路段处的有效移动终端数量的分析模块、依据有效移动终端数量得出对应路段拥堵系数的判断模块，和调取拥堵系数发送至监控中心的输出终端。优选的，监控中心的输出终端为显示器等视频、音频输出终端。

本发明实施例中，所述的移动终端为手机和/或供用户穿戴的智能移动穿戴设备；智能移动穿戴设备可以为智能眼镜(如图5所示)、智能手环、智能手表、智能项链、智能头盔中的任一；所述的移动终端包括获取位置信息的GPS模块，和与监控装置的接收器相匹配连接、进行双向数据传输的第三通信模块；优选的，所述的第三通信模块与接收器之间经GSM、CDMA、3G、4G、蓝牙、红外、wifi中的至少一个或其组合进行双向数据交换。进一步优选的，所述的移动终端还可以为车载设备；车载设备包括获取位置信息的GPS模块，和与监控装置的接收器相匹配连接、进行双向数据传输的第三通信模块；

进一步优选的，移动终端上设有获取位置信息的GPS模块、GLONASS模块、北斗卫星导航定位模块、MTSAT模块、伽利略卫星导航定位模块等卫星定位系统中的任一或组合，以实现对用户移动终端实时位置的精确定位。

如图8和图9所示，本发明实施例中，监控装置上设有仅收集直线路径上信号的过滤罩，所述过滤罩的开口方向与高速公路路线方向相平行，以使得监控装置上的接受器只可接受高速公路路对应路段上的移动终端信号，而路段之外的移动终端发出的信号被过滤罩屏蔽。

如图3所示，本发明实施例中，一种高速公路监控系统的控制方法，其具体包括如下步骤：

步骤001、采集各路段设定范围内的移动终端位置信息；

步骤002、依据路段设定范围内的移动终端位置信息得出对应路段上正常行驶车辆的有效移动终端数量；

步骤003、依据有效移动终端数量得出对应的拥堵系数，并发送至监控中心。

通过上述装置和方法，依据对路段上移动终端数量的统计以合理精确得出高速公路路各路段的拥堵系数，以对高速公路路行驶状况进行实时监控；还有，可经控制服务器将各路段实时拥堵系数发送至预驾车行驶该路段人员的移动终端上，以令用户合理规划行程，避免拥堵时间过长情况的发生。

实施例一

如图1和图2所示，本实施例中，提供了一种高速公路监控系统，该系统包括，用户所持有的移动终端、各个路段处分别设置的监控装置、远程设置的控制服务器和监控中心设置的显示终端。通过移动终端检测用户的GPS信息，并经路段处的监控装置采集后上传至控制服务器，控制服务器将采集的数据进行分析处理以得出对应路段上的实时车辆数据信息，对应得出高速公路路路段的拥堵系数，监控中心依据获取信息，以实现合理调控、合理指挥交通的目的。

本实施例中，所述的移动终端为手机和/或供用户穿戴的智能移动穿戴设备；智能移动穿戴设备可以为智能眼镜(如图5所示)、智能手环、智能手表、智能项链、智能头盔中的任一；所述的移动终端包括获取位置信息的GPS模块，和与监控装置的接收器相匹配连接、进行双向数据传输的第三通信模块；优选的，所述的第三通信模块与接收器之间经GSM、CDMA、3G、4G、蓝牙、红外、wifi中的至少一个或其组合进行双向数据交换。进一步优选的，所述的移动终端还可以为车载设备；车载设备包括获取位置信息的GPS模块，和与监控装置的接收器相匹配连接、进行双向数据传输的第三通信模块。

本实施例中，设置于各个路段处的监控装置包括获取设定范围内移动终端位置信号的接收器，和将接收器获得信号上传至控制服务器的第一通信模块。优选的，所述的监控装置设于路段所处遮阳棚的下方，以降低监控装置的损耗；进一步优选的，所述监控装置的接收器和第一通信模块由一信号接受发射器共同构成，所述的信号接受发射器可经GSM、CDMA、3G、4G、蓝牙、红外、wifi中的至少一个或其组合进行双向数据交换。

本实施例中，监控装置上还设有仅收集直线路径上信号的过滤罩，所述过滤罩的开口方向与高速公路路线方向相平行，以使得监控装置上的接受器只可接受高速公路路对应路段上的移动终端信号，而路段之外的移动终端发出的信号被过滤罩屏蔽。如图8和图9所示，所述过滤罩由轴线与高速公路路段相平行的套筒结构构成，套筒结构的中部为直筒段，直筒段内设有接收器；套筒结构的两端分别为向端部逐渐扩宽的敞口端，敞口段的小口端与直筒段的对应端相连接、敞口段的大口端为与高速公路路段相平行的开口。

如图2所示，本实施例中，所述的控制服务器包括：第二通信模块、分析模块、判断模块、存储模块和输出模块。控制服务器上所设第二通信模块与第一通信模块相匹配连接，以将各监控装置的信号接受，使得所采集各移动终端的位置信息实时上传至服务器；分析模块依据第二通信模块所接受信号得出各路段处的有效移动终端数量；判断模块依据有效移动终端数量调取对应的拥堵系数；存储模块将生成的拥堵系数进行记录并存储；输出模块调取拥堵系数发送至监控中心的显示终端。

本实施例中，该系统的控制服务器上设有去噪模块，去噪模块设于第二通信模块与分析模块之间；去噪模块，将监控装置上传的移动终端位置采集，并得出各移动终端的速度、运动方向信息，将速度超出设定范围的、和运动方向偏离设定方向的移动终端去除，再将去除后的移动终端信息发送至分析模块。

本实施例中，利用上述去噪模块，对采集各路段设定范围内的移动终端位置信息进行去噪处理的具体过程如下：

步骤021、依据路段设定范围内的移动终端位置信息，得出移动终端的移动速度和移动方向；

步骤022、判断移动终端的移动速度是否落入设定速率范围，若是，执行步骤023；若否，不满足去噪条件、将对应移动终端筛除；

步骤023、判断移动终端的移动方向是否为沿路段方向移动，若是，则该移动终端满足去噪条件；若否，不满足去噪条件，将对应移动终端筛除。

本实施例中，当全部满足如下判断条件时，移动终端的移动速度落入设定行走速率范围；所述移动速率判断条件如下：

判断条件1a、移动速率大于40km/h；

判断条件2a、单位时间5min内，连续移动时间不小于10s；

判断条件3a、瞬时移动速率大于90km/h。

本实施例中，当移动终端所移动方向为如图7所示的A方向时为正方向移动；当移动终端所移动方向为如图7所示的B方向时为反方向移动。通过上述监控装置，可得出高速公路路对应路段上沿高速公路路对应路段正向方向移动的移动终端数量n1和沿高速公路路对应路段反向方向移动的移动终端数量m1。

通过设置去噪模块，以判断路段附近人员的速度，将乘车出行人员去除，以提高判断精度；并通过判断路段上移动终端移动方向，以对正向和反向移动终端数量进行分别统计，以提高判断精度。

实施例二

如图6所示，本实施例中，提供了一种基于上述实施例所述高速公路监控系统的控制方法，其步骤002中依据路段设定范围内的移动终端位置信息得出有效移动终端数量的具体步骤如下：

步骤201、依据路段设定范围内的移动终端位置信息，得出移动终端的移动速度和移动方向；

步骤202、判断各移动终端之间是否在设定时间范围内的距离小于车辆范围，若是，执行步骤023；

步骤203、判断上述移动终端之间是否在设定时间范围内的移动速度相同，若是，则上述移动终端处于同一车辆上，则将上述移动终端中则一保留、其他移动终端筛除；

步骤204、将筛除后的移动终端汇总，得出的数据为有效移动终端。

通过上述装置和方法，将同一车辆上的各移动终端进行筛选，将各移动终端中仅保留一个，以提高判断精度。同时，经上述装置和方法，使得对高速公路各路段上的移动终端进行检测统计以实时精确的对路段上移动终端数量进行统计，并由此可得出有效移动终端数量，依次可精确判断出对应路段的拥堵系数，以对高速公路路面状况进行精确统计、监控。

实施例三

如图10所示，本实施例中，一种基于上述实施例所述高速公路监控系统，还包括监控中心设的判断服务器；所述判断服务器上设有接收控制服务器输出端所发出各路段拥堵系数的数据接收端；判断服务器上的比较模块与数据接收端相连接，以对应得出各路段对应上下游的收费站窗口开启数量。

如图4所示，本实施例中，提供了一种基于上述实施例所述高速公路监控系统的对上下游收费站收费窗口开启数量的控制方法，其具体步骤如下：

步骤210、检测沿路段正向移动的有效移动终端数量n1；

步骤220、检测沿路段反向移动的有效移动终端数量m1；

步骤230、检测日期，判断检测日期是否是法定节假日；若是，执行步骤270；若否，执行步骤240；

步骤240、检测时间点T，判断时间点是否是上下班高峰时间段；若是，执行步骤250；若否，执行步骤260；

步骤250、开始执行高峰收费窗口控制程序，该路段上游的收费站窗口开启数量＝n1*a1，该路段下游的收费站窗口开启数量＝m1*b1；

步骤260、开始执行平日正常收费窗口控制程序，该路段上游的收费站窗口开启数量＝n1*a2，该路段下游的收费站窗口开启数量＝m1*b2；

步骤270、开始执行假日收费窗口控制程序，该路段上游的收费站窗口开启数量＝n1*a3，该路段下游的收费站窗口开启数量＝m1*b3。

本实施例中，在不同时间段内，各路段所对应的设定百分比a1、a2、a3和b1、b2、b3分别为各对应路段分别对应的设定值，上述各设定值均是对路段不同时间段和不同日期内进行检测后，统计得出的设定值；优选的，在本系统使用过程中，对各时间段和日期段内的移动终端数量信息收集并记录，以供后期对各设定值进行对应调整，以提高判断精确性。

本实施例中，所述控制服务器上还设有检测日期和时间的计时器，所述计时器与存储模块相连接，以令存储模块将将对应时间段和对应日期的参数进行选取和调用并发送至分析模块和判断模块，以实现分时、分日精确调控收费站窗口开启数量的目的，令收费站窗口开启数量的判断更为精准。

通过在控制服务器上设置计时器，以对不同时间和日期的设定值分别对应匹配不同值，以提高检测的精确性，令收费站窗口开启数量的设定分别对应设置；更特别的是，通过对各线路和路段的不同时间段、不同日期的等待人员数量进行检测，以得出合理的设定参数，使得该系统的设定值更为精准、判断结果也更为准确；还有，该系统将运行过程中的各时间段采集的信息对应存储，并经进行对应匹配分析，以对应修正各时间段、各日期对应的设定值，进一步提高收费站窗口开启数量判断的精确性。

通过对各线路和路段的不同时间段、不同日期的有效移动终端数量进行检测统计，以得出合理的设定参数，使得该系统的设定值更为精准、判断结果也更为准确；还有，该系统将运行过程中的各时间段采集的信息对应存储，并经进行对应匹配分析，以对应修正各时间段、各日期对应的设定值，进一步提高收费站窗口开启数量判断的精确性。

实施例四

如图1和图2所示，本实施例中，所述移动终端上还设有所述移动终端上设有规划模块，所述规划模块可获取用户的规划行程信息，所述的规划行程信息包括用户出发时间、具体路径及对应各路径的交通工具；所述监控装置上的接受器可获取对应移动终端规划模块所生成的规划行程信息，并上传至控制服务器；控制服务器上设有匹配模块，匹配模块依据获得的各移动终端规划行程信息，判断得出预自对应收费站出入的规划移动终端数量，并发送至分析模块；规划移动终端数量与分析模块得出的有效移动终端数量对照后，得出修正移动终端数量，并将修正移动终端数量，判断模块依据修正移动终端数量得出对应的修正拥堵系数，并将修正拥堵系数发送至监控中心。

优选的，移动终端的规划模块与监控装置的接受器之间可经GSM、CDMA、3G、4G、蓝牙、红外、wifi中的至少一个或其组合进行双向数据交换；进一步优选的，移动终端的规划模块经第三通信模块与监控装置的接受器之间进行双向数据交换。

本实施例中，利用上述规划模块获取规划拥堵系数的具体步骤如下：

步骤101、获取对应路段设定范围内各移动终端的规划行程，并将各移动终端规划行程信息发送至控制服务器，所述规划行程信息包括移动终端的移动路径和移动方式；

步骤102、依据规划行程信息，判断得出对应路段上驾车行驶的规划移动终端数量；

步骤103、依据规划移动终端数量得出对应的拥堵系数，并发送至监控中心；

优选的，规划移动终端数量与有效移动终端数量相对照，并将重复部分二者则一去除，得出修正移动终端数量，并将修正移动终端数量，判断模块依据修正移动终端数量得出对应的修正拥堵系数，并将修正拥堵系数发送至监控中心。

本实施例中，还可以将本实施例与上述实施例一和二结合，将规划移动终端数量与有效移动终端数量相对照，并将重复部分二者则一去除，得出修正移动终端数量，并将修正移动终端数量，判断模块依据修正移动终端数量得出对应的修正拥堵系数，并将修正拥堵系数发送至监控中心。

通过在移动终端上设置规划模块，令用户可经移动终端得出到达目的地的行程信息，再控制服务器得到个用户的行程信息后，可准确判断出出行规划，以得出预自对应收费站出入的规划移动终端数量，由此可得出规划拥堵系数、和对照得出修正拥堵系数，以提高系统判断的精确性。

实施例五

如图2所示，本实施例中，判断服务器上的比较模块后端还设有比对模块，所述的比对模块将比较模块得出的收费站窗口开启数量与设定最大值和设定最小值进行比较，以将落入设定最小值和设定最大值之内的收费站窗口开启数量经输出模块输出；将大于设定最大值和小于设定最小值的收费站窗口开启数量截留，并对应输出设定最大值或设定最小值。优选的，所述的设定最大值小于等于对应收费站的最大开启窗口数量、设定最小值不小于1。

通过上述设置，使得收费站窗口开启数量不得大于设定最大值、不得小于设定最小值，以避免收费站窗口开启数量过度，造成资源浪费；还可避免收费站窗口开启数量过少，车辆在收费站处大量拥堵情况产生。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高速公路监控系统，该系统包括，各个路段处分别设置的监控装置，各监控装置通过无线通信技术与控制服务器相连，以使监控装置与控制服务器相互数据传输；

其特征在于：各监控装置上设有获取设定范围内移动终端位置信号的接收器，和将接收器获得信号上传至控制服务器的第一通信模块；控制服务器上设有与第一通信模块相匹配的第二通信模块，将各监控装置的信号接受；控制服务器上还设有依据第二通信模块所接受信号得出各路段处的有效移动终端数量的分析模块、依据有效移动终端数量得出对应路段拥堵系数的判断模块，和调取拥堵系数发送至监控中心的输出终端。

2.根据权利要求1所述的一种高速公路监控系统，其特征在于：监控装置上设有仅收集直线路径上信号的过滤罩，所述过滤罩的开口方向与高速公路路线方向相平行；

优选的，所述的控制服务器上设有去噪模块，去噪模块设于第二通信模块与分析模块之间；去噪模块，将监控装置上传的移动终端位置采集，并得出各移动终端的速度、运动方向信息，将速度超出设定范围的、和运动方向偏离设定方向的移动终端去除，再将去除后的移动终端信息发送至分析模块；

进一步优选的，所述的分析模块设于去噪模块与输出模块之间；分析模块，将监控装置上传的移动终端位置采集，并得出各移动终端的速度、运动方向信息，将单位时间内，移动速度、移动方向均保持一致的多个移动终端中仅保留一个，再将去除后的移动终端信息发送至分析模块。

3.根据权利要求1或2所述的一种高速公路监控系统，其特征在于：所述的移动终端为手机和/或供用户穿戴的智能移动穿戴设备；智能移动穿戴设备可以为智能眼镜、智能手环、智能手表、智能项链、智能头盔中的任一；

所述的移动终端包括获取位置信息的GPS模块，和与监控装置的接收器相匹配连接、进行双向数据传输的第三通信模块；

优选的，所述的移动终端为车载设备；车载设备包括获取位置信息的GPS模块，和与监控装置的接收器相匹配连接、进行双向数据传输的第三通信模块；

进一步优选的，所述的第三通信模块与接收器之间经GSM、CDMA、3G、4G、蓝牙、红外、wifi中的至少一个或其组合进行双向数据交换。

4.根据权利要求1至3任一所述的一种高速公路监控系统，其特征在于：所述移动终端上设有规划模块，所述规划模块可获取用户的规划行程信息，所述的规划行程信息包括用户出发时间、具体路径及对应各路径的交通工具；

所述监控装置上的接受器可获取对应移动终端规划模块所生成的规划行程信息，并上传至控制服务器；

控制服务器上设有匹配模块，匹配模块依据获得的各移动终端规划行程信息，判断得出预自对应收费站出入的规划移动终端数量，并发送至分析模块；

规划移动终端数量与分析模块得出的有效移动终端数量对照后，得出修正移动终端数量，并将修正移动终端数量，判断模块依据修正移动终端数量得出对应的修正拥堵系数，并将修正拥堵系数发送至监控中心。

5.根据权利要求1至4任一所述的一种高速公路监控系统，其特征在于：监控中心设有判断服务器；所述判断服务器上设有接收控制服务器输出端所发出各路段拥堵系数的数据接收端；判断服务器上的比较模块与数据接收端相连接，以对应得出各路段对应上下游的收费站窗口开启数量。

6.一种高速公路监控系统的控制方法，其特征在于：

步骤001、采集各路段设定范围内的移动终端位置信息；

步骤002、依据路段设定范围内的移动终端位置信息得出对应路段上正常行驶车辆的有效移动终端数量；

步骤003、依据有效移动终端数量得出对应的拥堵系数，并发送至监控中心。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：将步骤001中所采集各路段设定范围内的移动终端位置信息进行去噪处理，将满足去噪条件的移动终端信息执行步骤002；

进一步优选的，移动终端的去噪处理过程如下：

步骤021、依据路段设定范围内的移动终端位置信息，得出移动终端的移动速度和移动方向；

步骤022、判断移动终端的移动速度是否落入设定速率范围，若是，执行步骤023；若否，不满足去噪条件、将对应移动终端筛除；

步骤023、判断移动终端的移动方向是否为沿路段方向移动，若是，则该移动终端满足去噪条件；若否，不满足去噪条件，将对应移动终端筛除。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：所述步骤002中得出有效移动终端数量的具体步骤如下，

步骤201、依据路段设定范围内的移动终端位置信息，得出移动终端的移动速度和移动方向；

步骤202、判断各移动终端之间是否在设定时间范围内的距离小于车辆范围，若是，执行步骤023；

步骤203、判断上述移动终端之间是否在设定时间范围内的移动速度相同，若是，则上述移动终端处于同一车辆上，则将上述移动终端中则一保留、其他移动终端筛除；

步骤204、将筛除后的移动终端汇总，得出的数据为有效移动终端。

9.根据权利要求6至8任一所述的方法，其特征在于：还包括如下步骤，

步骤101、获取对应路段设定范围内各移动终端的规划行程，并将各移动终端规划行程信息发送至控制服务器，所述规划行程信息包括移动终端的移动路径和移动方式；

步骤102、依据规划行程信息，判断得出对应路段上驾车行驶的规划移动终端数量；

步骤103、依据规划移动终端数量得出对应的拥堵系数，并发送至监控中心；

优选的，规划移动终端数量与有效移动终端数量相对照，并将重复部分二者则一去除，得出修正移动终端数量，并将修正移动终端数量，判断模块依据修正移动终端数量得出对应的修正拥堵系数，并将修正拥堵系数发送至监控中心。

10.根据权利要求6至9任一所述的方法，其特征在于：依据步骤002得出的有效移动终端数量得出对应路段上下游收费站窗口开启数量的具体步骤如下，

步骤210、检测沿路段正向移动的有效移动终端数量n1；

步骤220、检测沿路段反向移动的有效移动终端数量m1；

步骤230、检测日期，判断检测日期是否是法定节假日；若是，执行步骤270；若否，执行步骤240；

步骤240、检测时间点T，判断时间点是否是上下班高峰时间段；若是，执行步骤250；若否，执行步骤260；

步骤250、开始执行高峰收费窗口控制程序，该路段上游的收费站窗口开启数量＝n1*a1，该路段下游的收费站窗口开启数量＝m1*b1；

步骤260、开始执行平日正常收费窗口控制程序，该路段上游的收费站窗口开启数量＝n1*a2，该路段下游的收费站窗口开启数量＝m1*b2；

步骤270、开始执行假日收费窗口控制程序，该路段上游的收费站窗口开启数量＝n1*a3，该路段下游的收费站窗口开启数量＝m1*b3；

优选的，在不同时间段内，各路段所对应的设定百分比a1、a2、a3和b1、b2、b3分别为不同值；进一步优选的，收费站窗口开启数量不得大于设定最大值、不得小于1。