CN108230752A - 智能交通安全预警方法、云服务器、随车终端及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了智能交通安全预警方法、云服务器、随车终端及系统，包括：步骤(101)：随车终端与云服务器建立通信连接；步骤(102)：随车终端进行数据采集，将基于采集的数据计算出的数据上传给云服务器；步骤(103)：随车终端接收云服务器的反馈；所述反馈，包括当前汽车在当前路段设定范围内发生事故的概率；步骤(104)：随车终端接收当前汽车在当前路段设定范围内发生事故的概率后，通过人机交互形式发送给驾驶员。填补交通领域行车安全、危险预警、雨雾等低能见度行车安全保障的空白，让驾驶行为更安全。

Description

智能交通安全预警方法、云服务器、随车终端及系统
技术领域
本发明涉及道路交通安全监测、低能见度天气下行驶安全保障、危险预警技术领域，特别是涉及智能交通安全预警方法、云服务器、随车终端及系统。
背景技术
目前，在高速公路汽车行驶过程中，汽车之间的智能交通安全预警领域几乎为零，行车安全全靠驾驶员的驾驶经验，主要过程是通过眼睛观察周围地形、地势、地貌，观察周围的危险因素和前方车辆、路况信息，通过后视镜了解后方的车辆信息情况，在感受到周围信息之后控制自己的行车特性和驾驶特性，在此基础上实现行车中的安全。而对于智能安全监测及危险预警领域则几乎为空白。
发明内容
本发明的目的就是为了填补交通领域行车安全、危险预警的空白，让驾驶行为更安全，让将要发生的危险更有被预见性，同时在比如高速公路改扩建期间的交通组织和保通更具有实时性和动态性，实现节约社会人力、物力资源达到交通组织、分流的目的，还要确保对社会最小的影响，打破雨雾等低能见度情形下人类感官极限不能克服的交通事故频发症结。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
智能交通安全预警方法，包括：
步骤(101)：随车终端与云服务器建立通信连接；
步骤(102)：随车终端进行数据采集，将采集到的数据处理后上传给云服务器；
步骤(103)：随车终端接收云服务器的反馈；所述反馈，包括当前汽车在当前路段范围内发生事故的概率；
步骤(104)：随车终端接收当前汽车在当前路段设定范围内发生事故的概率后，判断概率是否超出设定临界值，若超出设定临界值则通过人机交互形式发送给驾驶员。
所述步骤(101)的步骤为：随车终端启动，随车终端与云服务器建立通信连接，随车终端将自身的通信地址发送给云服务器。
所述步骤(102)的步骤为：在随车终端进入到路网后，随车终端对自身位置坐标进行定位，随车终端利用位置坐标和时间计算出自身的位置、速度、加速度或方向，将计算得到的数据上传给云服务器，随车终端在设定时间长度t内向云服务器循环上传自身行驶数据。
智能交通安全预警方法，还包括：
步骤(105)：区域块关系的建立：当前随车终端接收云服务器发送来的设定范围内周边随车终端的通信地址，当前随车终端通过通信地址与周边随车终端建立连接关系；随车终端接收云服务器发来的当前车辆驾驶危险性系数，以及根据当前行驶速度、当前路况或当前车况给出的事故发生概率警告；并将警告信息通过人机交互形式发送给驾驶员；
智能交通安全预警方法，还包括：
步骤(106)：区域块关系建立之后的运行：当前随车终端将自身的位置、速度、加速度或驾驶行为安全系数在设定时间长度t内循环广播给周边随车终端，同样的，周边随车终端的驾驶数据也传递给当前随车终端；
当前随车终端在正常速度行驶过程中，如果前方车辆发生减速，当前随车终端接收到前方车辆的随车终端的驾驶数据后，当前随车终端根据两车的位置、速度、加速度计算安全时间内两车相对位置间距并判断是否构成影响，若构成影响，则当前随车终端立即将警示信息传送给驾驶员，同时将警示信息发送给前方车辆的随车终端，前方车辆的随车终端将自身判断得到的信息和收到的警示信息共同传输给自己的驾驶员；
当前随车终端在正常速度行驶过程中，如果前方车辆发生变道，当前随车终端接收到前方车辆随车终端的驾驶数据后，当前随车终端根据两车的位置、速度、加速度计算安全时间内两车相对位置间距并判断是否构成影响，若构成影响，将注意前方车辆变道信息发送给驾驶员，同时当前随车终端向前方车辆的随车终端发出注意安全驾驶的提示信息；
当前随车终端在正常速度行驶过程中，如果后方车辆发生超速，当前随车终端接收到后方车辆随车终端的驾驶数据后，当前随车终端根据两车的位置、速度、加速度计算安全时间内两车相对位置间距并判断是否构成影响，若构成影响，当前随车终端向驾驶员发出注意后方来车警示；同时当前随车终端向后方车辆的随车终端发出注意前方车辆的提示信息；
当前随车终端正在加速行驶过程中，当前随车终端根据两车的位置、速度、加速度计算安全时间内两车相对位置间距并判断是否构成影响，若构成影响，并将相应警示信息通过人机交互传给驾驶员。同时也将警示信息反向反馈给相应车辆。
智能交通安全预警方法，还包括：
步骤(107)：区域块关系的更新：
当前随车终端接收云服务器设定时间间隔发送来的通信地址，将其叠加到自身区域块中。
当后方有车辆行驶到己方车辆前边，当前随车终端将自己区域块内通信地址发送给超速车辆的随车终端，超速车辆中的随车终端将接收到的区域块通信地址信息叠加到自己的区域块中，并将设定距离外的终端通信地址删除以更新自身区域块；
当前方有车辆落后到己方车辆之后时，当前随车终端将自身区域块通信地址发送给落后车辆的随车终端中，落后车辆的随车终端将收到的区域块通信地址与自己的区域块进行叠加，并将设定距离外的终端通信地址删除以更新自身区域块；
当己方车辆在收到被自己超过车辆或超过自己车辆传来的区域块通信地址后，将收到的区域块叠加到自身区域块中，并将设定距离外的终端通信地址删除以更新自身区域块，实现当前随车终端已建区域块、周边随车终端传给的区域块、云服务器传给的通信地址三者之间数据的实施叠加。
智能交通安全预警方法，包括：
步骤(201)：云服务器接收随车终端发送的位置、速度、加速度或方向，云服务器根据设定时间段内的位置、速度、加速度信息，判断驾驶人的驾驶危险系数(如是否存在危险驾驶行为)，基于驾驶员的驾驶危险系数、路段平纵面指标及相应指标下的事故概率、计算出当前汽车在当前路段设定范围内发生事故的概率，若事故概率超过设定阈值，并将危险警告反馈给随车终端；
步骤(202)：云服务器根据接收到的当前随车终端的位置、速度、加速度或方向，云服务器根据位置、速度、加速度计算设定时间内可能进入当前随车终端设定范围内的周边随车终端，将相应周边随车终端的通信地址发送给当前随车终端；
步骤(203)：云服务器将车祸位置广播到沿线受车祸影响路段所有随车终端，提示其他随车终端减速慢行。
一种云服务器，包括：第一处理器，所述第一处理器分别与第一存储器和第一人机交互模块连接，所述第一处理器还通过第一通信模块与随车终端连接，所述第一存储器上存储有计算机指令，所述计算机指令在第一处理器上运行，所述计算机指令在第一处理器上运行时，完成以下步骤：
接收随车终端发送的位置、速度、加速度或方向，云服务器根据设定时间段内的位置、速度、加速度信息，判断驾驶人的驾驶危险系数(如是否存在危险驾驶行为)，基于驾驶员的驾驶危险系数、路段平纵面指标及相应指标下的事故概率、计算出当前汽车在当前路段设定范围内发生事故的概率，若事故概率超过设定阈值，并将危险警告反馈给随车终端；
根据接收到的当前随车终端的位置、速度、加速度或方向，云服务器根据位置、速度、加速度计算设定时间内可能进入当前随车终端设定范围内的周边随车终端，将形成干扰的周边随车终端的通信地址发送给当前随车终端；将车祸位置广播到沿线受车祸影响路段所有随车终端，提示其他随车终端减速慢行。
一种随车终端，包括：第二处理器，所述第二处理器分别与定位模块、第二存储器和第二人机交互模块连接，所述第二处理器还通过第二通信模块与云服务器连接，所述第二存储器上存储有计算机指令，所述计算机指令在第二处理器上运行，所述计算机指令在第二处理器上运行时，完成以下步骤：
与云服务器建立通信连接；数据采集，将采集的数据上传给云服务器；接收云服务器的反馈；所述反馈，包括当前汽车在当前路段设定范围内发生事故的概率；接收当前汽车在当前路段设定范围内发生事故的概率后，若超过设定危险程度值，通过人机交互形式发送给驾驶员；
接收云服务器发送来的设定范围内周边随车终端的通信地址，通过通信地址与周边随车终端建立连接关系；将自身的位置、速度、加速度或驾驶行为安全系数广播给周边随车终端，同样的，接收周边随车终端的驾驶数据。
智能交通安全预警系统，包括：所述云服务器和所述随车终端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
随车终端收到该路段及前方事故概率信息后，将通过声音或图像的形式传输给驾驶者，以保证驾驶者采取安全驾驶措施。
云服务器内置区域路网平面线形、纵断面线形、横断面数据及每一路段安全评价数据。收集到所有传入到云服务器的随车终端位置信息后，针对每一个传入信息的终端计算识别一定时间t内可能与其产生影响的周边随车终端，并将周边随车终端通信地址传输回每一个随车终端。
当前随车终端收到周边随车终端通信地址之后，将自己的位置、速度、加速度信息发布给周边随车终端，同时将周边随车终端的发布的位置、速度、加速度信息收集回来，通过随车终端计算相互之间的位置关系、未来时间可能发生的位置关系，判断周边随车终端的位置、速度、加速度信息是否对自己产生威胁，若产生威胁将通过人机交互模块产生声音和视频预警，提醒当前随车终端驾驶员注意安全并采取相应驾驶措施，随车终端若通过自身的位置、速度、加速度信息计算出将对周边随车终端产生影响，将通过紧密发布信息给周边随车终端，提醒周边随车终端注意安全，并采取相应驾驶措施。
在云服务器、随车终端的协同下，实现当前随车终端、周边随车终端、云服务器之间的协同通信，确保自身安全，并对可能的危险提前进行预警，及相应的道路饱和度提前告知各随车终端，让交通更安全、更智能化。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1本发明的云服务端结构图；
图2本发明的随车终端结构图；
图3本发明的云客户端数据处理流程图；
图4本发明的随车终端自身数据处理流程图；
图5本发明随车终端区域块信息处理流程；
其中：10，云服务器；20，随车终端；
101，第一通信模块；102，第一处理器；103，第一存储器；104，第一人机交互模块；
201，第二通信模块；202，第二处理器；203，第二存储器；204，定位模块；205，第二人机交互模块。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1所示，本发明基于区域块技术的交通安全及组织系统包括：云服务器10和随车终端20。
云服务器包括第一通信模块101，第一处理器102，第一存储模块103，第一人机交互模块104。
其中，第一通信模块101负责与各随车终端的通信，包括发送数据和接收随车终端发送的数据。
第一处理器102通过内置的处理程序对接收到的数据进行处理。
第一存储器103负责对相关信息进行存储。
第一人机交互模块104负责将相关信息展示给相关人员。
如图2所示，随车终端20包括第二通信模块201，第二处理器202，第二存储器203，定位模块204，第二人机交互模块205。
其中，第二通信模块201负责与云服务器通信。
第二处理器202负责对自身数据、接收自云服务器、接收自区域块内、接收自驾乘人员的信息进行处理。
第二处理器203负责对相关信息的存储。
定位模块204负责在程序指示的时间点或时间间隔内进行实时定位，并将定位信息传给第二处理器202。
第二人机交互模块205负责将相关信息展示给相关人员。
本发明的工作方法如下：
如图4所示，汽车启动后，随车终端启动，定位模块204定位自身位置，将位置信息发送给第二处理器202，随车终端处理器模块根据位置、时间信息，计算出自身的位置、速度、加速度、驾驶安全等级，并将这些信息发送给第二存储器203进行存储，发送给第二通信模块201，第二通信模块201将信息发给云服务器。
如图3所示，云服务器接收到汽车信息之后，判断其是否为高等级车辆，若为高等级车辆(如警车、救护车、消防车、路政车等)，则根据程序内定的算法将其位置、速度、加速度、驾驶安全等级等信息广播给沿线相应车辆，提醒他们进行避让。再次根据云服务器内部算法计算车辆是否处于车祸状态及处于车祸状态的车辆数量和车祸严重程度，并将相应信息通过第一人机交互模块104及时反馈会总指挥中心，第一时间启动应急预案。除此之外则云服务器计算安全时间内可能对其造成影响的前后车辆数，并将这些车辆的随车终端通信地址发送给此车。
如图5所示，随车终端在接收到云服务器发送的信息后，将信息中涉及到安全时间内可能对自己行车造成影响的响应车辆的随车终端通信地址进行统计，并向他们发送消息请求建立连接，当其他车辆收到请求之后进行判断、建立连接，形成初始区域块网络。
在T<＝f1(安全等级)时间长度循环广播自己的位置、速度、加速度、驾驶安全等级信息广播给区域块内所有通信端；并将收集到的区域块中所有通信端的位置、速度、加速度、驾驶安全等级信息通过内置软件进行处理，若发现对自己造成影响的车辆，通过随车终端人机交互模块反馈给驾乘人员，如：“注意右后方100m车速140km/h超速车辆”，“注意前方100m有车辆正在变道且减速”的警示。
在T<＝f2(安全等级)时间长度循环广播自己的区域块通信地址及各通信端的位置、速度、加速度、驾驶安全等级信息，同时将收集到的区域块内其他车辆发送来的相应信息进行处理，若计算其中的车辆位置、速度、加速度在一定时间内会对自身造成影响，则将此通信地址叠加到自己的区域块中，若构不成影响则忽略掉。
若自身车辆在行驶中自身感知到会对周围车辆造成影响，则发送信息给相应受影响的车辆，提示他们注意安全，同时也将接收到的其他车辆发送来的信息与自身软件计算出的警示信息进行叠加，通过随车终端人机交互模块反馈给驾乘人员。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.智能交通安全预警方法，其特征是，包括：
步骤(101)：随车终端与云服务器建立通信连接；
步骤(102)：随车终端进行数据采集，将采集到的数据处理后上传给云服务器；
步骤(103)：随车终端接收云服务器的反馈；所述反馈，包括当前汽车在当前路段范围内发生事故的概率；
步骤(104)：随车终端接收当前汽车在当前路段设定范围内发生事故的概率后，判断概率是否超出设定临界值，若超出设定临界值则通过人机交互形式发送给驾驶员。
2.如权利要求1所述的智能交通安全预警方法，其特征是，
所述步骤(101)的步骤为：随车终端启动，随车终端与云服务器建立通信连接，随车终端将自身的通信地址发送给云服务器。
3.如权利要求1所述的智能交通安全预警方法，其特征是，
所述步骤(102)的步骤为：在随车终端进入到路网后，随车终端对自身位置坐标进行定位，随车终端利用位置坐标和时间计算出自身的位置、速度、加速度或方向，将计算得到的数据上传给云服务器，随车终端在设定时间长度t内向云服务器循环上传自身行驶数据。
4.如权利要求1所述的智能交通安全预警方法，其特征是，还包括：
步骤(105)：区域块关系的建立：当前随车终端接收云服务器发送来的设定范围内周边随车终端的通信地址，当前随车终端通过通信地址与周边随车终端建立连接关系；随车终端接收云服务器发来的当前车辆驾驶危险性系数，以及根据当前行驶速度、当前路况或当前车况给出的事故发生概率警告；并将警告信息通过人机交互形式发送给驾驶员。
5.如权利要求1所述的智能交通安全预警方法，其特征是，还包括：
步骤(106)：区域块关系建立之后的运行：当前随车终端将自身的位置、速度、加速度或驾驶行为安全系数在设定时间长度t内循环广播给周边随车终端，同样的，周边随车终端的驾驶数据也传递给当前随车终端；
当前随车终端在正常速度行驶过程中，如果前方车辆发生减速，当前随车终端接收到前方车辆的随车终端的驾驶数据后，当前随车终端根据两车的位置、速度、加速度计算安全时间内两车相对位置间距并判断是否构成影响，若构成影响，则当前随车终端立即将警示信息传送给驾驶员，同时将警示信息发送给前方车辆的随车终端，前方车辆的随车终端将自身判断得到的信息和收到的警示信息共同传输给自己的驾驶员；
当前随车终端在正常速度行驶过程中，如果前方车辆发生变道，当前随车终端接收到前方车辆随车终端的驾驶数据后，当前随车终端根据两车的位置、速度、加速度计算安全时间内两车相对位置间距并判断是否构成影响，若构成影响，将注意前方车辆变道信息发送给驾驶员，同时当前随车终端向前方车辆的随车终端发出注意安全驾驶的提示信息；
当前随车终端在正常速度行驶过程中，如果后方车辆发生超速，当前随车终端接收到后方车辆随车终端的驾驶数据后，当前随车终端根据两车的位置、速度、加速度计算安全时间内两车相对位置间距并判断是否构成影响，若构成影响，当前随车终端向驾驶员发出注意后方来车警示；同时当前随车终端向后方车辆的随车终端发出注意前方车辆的提示信息；
当前随车终端正在加速行驶过程中，当前随车终端根据两车的位置、速度、加速度计算安全时间内两车相对位置间距并判断是否构成影响，若构成影响，并将相应警示信息通过人机交互传给驾驶员；同时也将警示信息反向反馈给相应车辆。
6.如权利要求1所述的智能交通安全预警方法，其特征是，还包括：
步骤(107)：区域块关系的更新：
当前随车终端接收云服务器设定时间间隔发送来的通信地址，将其叠加到自身区域块中；
当后方有车辆行驶到己方车辆前边，当前随车终端将自己区域块内通信地址发送给超速车辆的随车终端，超速车辆中的随车终端将接收到的区域块通信地址信息叠加到自己的区域块中，并将设定距离外的终端通信地址删除以更新自身区域块；
当前方有车辆落后到己方车辆之后时，当前随车终端将自身区域块通信地址发送给落后车辆的随车终端中，落后车辆的随车终端将收到的区域块通信地址与自己的区域块进行叠加，并将设定距离外的终端通信地址删除以更新自身区域块；
当己方车辆在收到被自己超过车辆或超过自己车辆传来的区域块通信地址后，将收到的区域块叠加到自身区域块中，并将设定距离外的终端通信地址删除以更新自身区域块，实现当前随车终端已建区域块、周边随车终端传给的区域块、云服务器传给的通信地址三者之间数据的实施叠加。
7.智能交通安全预警方法，其特征是，包括：
步骤(201)：云服务器接收随车终端发送的位置、速度、加速度或方向，云服务器根据设定时间段内的位置、速度、加速度信息，判断驾驶人的驾驶危险系数，基于驾驶员的驾驶危险系数、路段平纵面指标及相应指标下的事故概率、计算出当前汽车在当前路段设定范围内发生事故的概率，若事故概率超过设定阈值，并将危险警告反馈给随车终端；
步骤(202)：云服务器根据接收到的当前随车终端的位置、速度、加速度或方向，云服务器根据位置、速度、加速度计算设定时间内可能进入当前随车终端设定范围内的周边随车终端，将相应周边随车终端的通信地址发送给当前随车终端；
步骤(203)：云服务器将车祸位置广播到沿线受车祸影响路段所有随车终端，提示其他随车终端减速慢行。
8.一种云服务器，其特征是，包括：第一处理器，所述第一处理器分别与第一存储器和第一人机交互模块连接，所述第一处理器还通过第一通信模块与随车终端连接，所述第一存储器上存储有计算机指令，所述计算机指令在第一处理器上运行，所述计算机指令在第一处理器上运行时，完成以下步骤：
接收随车终端发送的位置、速度、加速度或方向，云服务器根据设定时间段内的位置、速度、加速度信息，判断驾驶人的驾驶危险系数，基于驾驶员的驾驶危险系数、路段平纵面指标及相应指标下的事故概率、计算出当前汽车在当前路段设定范围内发生事故的概率，若事故概率超过设定阈值，并将危险警告反馈给随车终端；
根据接收到的当前随车终端的位置、速度、加速度或方向，云服务器根据位置、速度、加速度计算设定时间内可能进入当前随车终端设定范围内的周边随车终端，将形成干扰的周边随车终端的通信地址发送给当前随车终端；将车祸位置广播到沿线受车祸影响路段所有随车终端，提示其他随车终端减速慢行。
9.一种随车终端，其特征是，包括：第二处理器，所述第二处理器分别与定位模块、第二存储器和第二人机交互模块连接，所述第二处理器还通过第二通信模块与云服务器连接，所述第二存储器上存储有计算机指令，所述计算机指令在第二处理器上运行，所述计算机指令在第二处理器上运行时，完成以下步骤：
与云服务器建立通信连接；数据采集，将采集的数据上传给云服务器；接收云服务器的反馈；所述反馈，包括当前汽车在当前路段设定范围内发生事故的概率；接收当前汽车在当前路段设定范围内发生事故的概率后，若超过设定危险程度值，通过人机交互形式发送给驾驶员；
接收云服务器发送来的设定范围内周边随车终端的通信地址，通过通信地址与周边随车终端建立连接关系；将自身的位置、速度、加速度或驾驶行为安全系数广播给周边随车终端，同样的，接收周边随车终端的驾驶数据。
10.智能交通安全预警系统，其特征是，包括：如权利要求8所述的云服务器和如权利要求9所述的随车终端。
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