CN108877264A - 一种基于LoRa的高速公路沿途路况信息自动提示系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于LoRa的高速公路沿途路况信息自动提示系统，包括综合信息采集箱、固定式LED滚动显示屏、车载移动式LED显示屏、LoRa网关、高速系统局域网和高速公路管理中心；所述的综合信息采集箱包括加热、散热式箱体，箱体内设有中间处理器、供电模块、存储器和LoRa模块，箱体外通过数据连接线连接有车流量采集模块、车速采集模块、雨量采集模块、结冰采集模块、雾霾采集模块和能见度采集模块，中间处理器的显示端连接固定式LED滚动显示屏，LoRa模块无线连接LoRa网关，LoRa网关通过高速系统局域网连接高速公路管理中心，高速公路管理中心通过LoRa网关无线连接车载移动式LED显示屏；高速公路管理中心还连接高速交警事故中心。

Description

一种基于LoRa的高速公路沿途路况信息自动提示系统

技术领域

本发明属于交通监控领域，具体涉及一种基于LoRa的高速公路沿途路况信息自动提示系统。

背景技术

随着社会的发展，高速公路已成为人们最为普遍的出行方式，我国基础交通事业也进行着快速发展，高速公路的里程数逐年增加。因为高速公路属于高等级公路，其上的行车的最高车速可达120km/h，所以高速公路的交通路况的监控相对于一般公路显得更加重要，影响高速公路的交通路况的因素有车流量、降水量、道路结冰和雾霾天气等，传统的高速公路的交通路况监控系统，只能对高速公路上的车流量信息和车辆行驶速度信息进行监控，无法对高速公路上的路况信息进行全面的监控，此外，高速公路管理中心采集的道路信息，无法及时的发送给高速公路上行驶的车辆，一旦突发恶劣天气和交通事故，会造成严重的拥堵状况。

并且，当高速公路上车流量大拥堵或因事故造成拥堵时，还有当某一段路段出现团雾现象时，后方车辆无法预知前方情况，不能及时减速，从而造成连环追尾的事故屡见不鲜。某些特殊情况下，车辆会在紧急停车道停车，后方对此无法预知，也易酿成事故。同时，当高速公路某区域养路维护时，会将部分车道占用，使道路变窄，在车辆高速行驶而没有预知的情况下同样容易发生交通事故。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种基于LoRa的高速公路沿途路况信息自动提示系统，能够根据实时路况进行实时播报各项路况信息，及时提醒广大司机前方的路况情况，供驾驶员参考，进行安全行车，并进行车速限制。

本发明的技术方案如下：

一种基于LoRa的高速公路沿途路况信息自动提示系统，包括综合信息采集箱、固定式LED滚动显示屏、车载移动式LED显示屏、LoRa网关、高速系统局域网和高速公路管理中心；所述的综合信息采集箱包括加热、散热式箱体，箱体内设有中间处理器、供电模块、存储器和LoRa模块，箱体外通过数据连接线连接有车流量采集模块、车速采集模块、雨量采集模块、结冰采集模块、雾霾采集模块和能见度采集模块，车流量采集模块、车速采集模块、雾霾采集模块和能见度采集模块设于高速公路上的安装杆上，雨量采集模块和结冰采集模块设于高速公路的路边地面上，车流量采集模块、车速采集模块、雨量采集模块、结冰采集模块、雾霾采集模块和能见度采集模块的采集信息输出端均连接到中间处理器上，中间处理器的供电端连接供电模块，中间处理器的信息输出端连接LoRa模块，中间处理器的显示端连接固定式LED滚动显示屏，固定式LED滚动显示屏设于高速公路上的安装杆上，中间处理器还连接存储器，LoRa模块无线连接LoRa网关，LoRa网关通过高速系统局域网连接高速公路管理中心，高速公路管理中心通过LoRa网关无线连接车载移动式LED显示屏；高速公路管理中心还连接高速交警事故中心。

所述的车载移动式LED显示屏包括移动小车和LED显示屏，LED显示屏设于移动小车的顶部，移动小车上设有GPS定位系统、车载LoRa模块和车载处理器，移动小车通过车载LoRa模块与高速公路管理中心进行无线通信，车载处理器的显示控制端连接LED显示屏，车载处理器通过GPS定位系统向高速公路管理中心发送定位信息。

所述的加热、散热式箱体内部设有加热器和设于箱体底部的吹风机，箱体上设有散热窗。

所述的车流量采集模块采用微波车辆检测器；车速采集模块采用雷达测速仪、雨量采集模块采用雨量传感器、结冰采集模块采用结冰传感器、雾霾采集模块采用雾霾浓度检测仪和能见度采集模块采用能见度检测仪。

本发明的有益效果：

本发明的综合信息采集箱、固定式LED滚动显示屏和车载移动式LED显示屏具有多个，固定式LED滚动显示屏上显示的有前方5KM距离内的雾霾情况、能见度情况、车流量情况，选择性的显示降雨量和结冰情况，选择性的显示突发的交通事故情况。根据车流量一般可以预测前方是否事故，及时的显示，并根据后期的高速公路管理中心与高速交警事故中心的信息共享，了解到前方的事故情况，进行显示与提醒。车载移动式LED显示屏同样需要配置多个，根据高速公路管理中心发送的命令进行巡视提醒，移动小车在多发事故或者事故堵塞路段进行的高速公路的两侧应急车道上进行缓慢的移动，以提醒广大司机，不要着急，给与事故情况的播报，使得广大司机能够理解到事故情况，耐心等待，以防在焦急的情绪下，再次发生事故。

根据综合信息采集箱上配置的微波车辆检测器、雷达测速仪、雨量传感器、结冰传感器、雾霾浓度检测仪和能见度检测仪分别进行信息的采集，之后，并将车流量信息、降雨量信息、结冰信息、车速信息、雾霾浓度信息和能见度信息实时的发送至中间处理器，中间处理器收集采集来的信息进行初步的处理和存储，之后，再将信息综合整理后，通过LoRa模块发送出去，再由LoRa网关接收，LoRa网关通过高速系统局域网连接高速公路管理中心。

高速公路管理中心针对接收到的信息进行整理、处理、分析，之后将整合后的信息再通过LoRa网关发送到相应的综合信息采集箱，由于综合信息采集箱均具有编号，而且每个综合信息采集箱播报的内容不尽相同，所以，需要匹配式的发送和显示。以达到准确显示前方5km内的路况信息。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意框图；

图2为本发明的车载移动式LED显示屏的结构示意框图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明包括综合信息采集箱、固定式LED滚动显示屏、车载移动式LED显示屏、LoRa网关、高速系统局域网和高速公路管理中心；所述的综合信息采集箱包括加热、散热式箱体，箱体内设有中间处理器、供电模块、存储器和LoRa模块，箱体外通过数据连接线连接有车流量采集模块、车速采集模块、雨量采集模块、结冰采集模块、雾霾采集模块和能见度采集模块，车流量采集模块、车速采集模块、雾霾采集模块和能见度采集模块设于高速公路上的安装杆上，雨量采集模块和结冰采集模块设于高速公路的路边地面上，车流量采集模块、车速采集模块、雨量采集模块、结冰采集模块、雾霾采集模块和能见度采集模块的采集信息输出端均连接到中间处理器上，中间处理器的供电端连接供电模块，中间处理器的信息输出端连接LoRa模块，中间处理器的显示端连接固定式LED滚动显示屏，固定式LED滚动显示屏设于高速公路上的安装杆上，中间处理器还连接存储器，LoRa模块无线连接LoRa网关，LoRa网关通过高速系统局域网连接高速公路管理中心，高速公路管理中心通过LoRa网关无线连接车载移动式LED显示屏；高速公路管理中心还连接高速交警事故中心。

所述的车载移动式LED显示屏包括移动小车1和LED显示屏2，LED显示屏2设于移动小车1的顶部，移动小车1上设有GPS定位系统3、车载LoRa模块4和车载处理器5，移动小车1通过车载LoRa模块4与高速公路管理中心进行无线通信，车载处理器5的显示控制端连接LED显示屏2，车载处理器5通过GPS定位系统3向高速公路管理中心发送定位信息。

所述的加热、散热式箱体内部设有加热器和设于箱体底部的吹风机，箱体上设有散热窗。

所述的车流量采集模块采用微波车辆检测器；车速采集模块采用雷达测速仪、雨量采集模块采用雨量传感器、结冰采集模块采用结冰传感器、雾霾采集模块采用雾霾浓度检测仪和能见度采集模块采用能见度检测仪。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

正常使用时，综合信息采集箱、固定式LED滚动显示屏和车载移动式LED显示屏具有多个，综合信息采集箱每相隔5KM安装一个，利用设置在高速公路中的安装桩作为支撑进行安装，安装桩上安装的有车流量采集模块、车速采集模块、雾霾采集模块和能见度采集模块，综合信息采集箱安装在安装桩的柱状上。在高速公路的沿线一般都设有供电配电站，利用沿线的供电配电进行供电。固定式LED滚动显示屏上显示的有前方5KM距离内的雾霾情况、能见度情况、车流量情况，选择性的显示降雨量和结冰情况，选择性的显示突发的交通事故情况。根据车流量一般可以预测前方是否事故，及时的显示，并根据后期的高速公路管理中心与高速交警事故中心的信息共享，了解到前方的事故情况，进行显示与提醒。

车载移动式LED显示屏同样需要配置多个，在每个高速服务区最少需要配置两台，根据高速公路管理中心发送的命令进行巡视提醒，移动小车在多发事故或者事故堵塞路段进行的高速公路的两侧应急车道上进行缓慢的移动，以提醒广大司机，不要着急，给与事故情况的播报，使得广大司机能够理解到事故情况，耐心等待，以防在焦急的情绪下，再次发生事故。

本系统的工作原理是：首先，综合信息采集箱上配置的微波车辆检测器、雷达测速仪、雨量传感器、结冰传感器、雾霾浓度检测仪和能见度检测仪分别进行信息的采集，微波车辆检测器用来检测高速公路某一路段的车流量信息，根据车流量信息能够预测前方是否发生事故，同时，将前方的车流量通过固定式LED滚动显示屏进行显示；雷达测速仪用于检测车辆的瞬时速度，若瞬时速度在正常范围内，说明道路通畅，可以放心行驶，若瞬时速度较低，说明，可能要出现堵塞情况，应及时查看道路情况。雨量传感器用于采集高速公路上的降雨量信息，结冰传感器用于检测高速公路的路面的结冰信息，雾霾浓度检测仪用于检测雾霾的浓度信息，能见度检测仪用于检测路段内的能见度情况，主要是针对雪雾、团雾天气情况。之后，并将车流量信息、降雨量信息、结冰信息、车速信息、雾霾浓度信息和能见度信息实时的发送至中间处理器，中间处理器收集采集来的信息进行初步的处理和存储，之后，再将信息综合整理后，通过LoRa模块发送出去，再由LoRa网关接收，LoRa网关通过高速系统局域网连接高速公路管理中心。

高速公路管理中心针对接收到的信息进行整理、处理、分析，之后将整合后的信息再通过LoRa网关发送到相应的综合信息采集箱，由于综合信息采集箱均具有编号，而且每个综合信息采集箱播报的内容不尽相同，所以，需要匹配式的发送和显示。以达到准确显示前方5km内的路况信息。

当出现交通故障时，高速公路管理中心和高速交警事故中心联网，那么高速公路管理中心根据高速交警事故中心的交通信息，进行及时的显示。再根据车流量的情况，判定堵塞情况，之后，高速公路管理中心再通过LoRa网关向车载移动式LED显示屏进行播报信息的发送。同样的，由于车载移动式LED显示屏具有多个，同样进行编号，进行相应路段的堵塞情况或者出现雨雪结冰、团雾等天气信息播报。移动小车上设有GPS定位系统、车载LoRa模块和车载处理器，移动小车通过车载LoRa模块与高速公路管理中心进行无线通信，车载处理器的显示控制端连接LED显示屏，车载处理器通过GPS定位系统向高速公路管理中心发送定位信息。高速公路管理中心根据移动小车编号和对应的所在的地理位置，筛选出该路段的道路信息，供驾驶员参考，进行安全行车，并进行车速限制。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (4)

1.一种基于LoRa的高速公路沿途路况信息自动提示系统，其特征在于：包括综合信息采集箱、固定式LED滚动显示屏、车载移动式LED显示屏、LoRa网关、高速系统局域网和高速公路管理中心；所述的综合信息采集箱包括加热、散热式箱体，箱体内设有中间处理器、供电模块、存储器和LoRa模块，箱体外通过数据连接线连接有车流量采集模块、车速采集模块、雨量采集模块、结冰采集模块、雾霾采集模块和能见度采集模块，车流量采集模块、车速采集模块、雾霾采集模块和能见度采集模块设于高速公路上的安装杆上，雨量采集模块和结冰采集模块设于高速公路的路边地面上，车流量采集模块、车速采集模块、雨量采集模块、结冰采集模块、雾霾采集模块和能见度采集模块的采集信息输出端均连接到中间处理器上，中间处理器的供电端连接供电模块，中间处理器的信息输出端连接LoRa模块，中间处理器的显示端连接固定式LED滚动显示屏，固定式LED滚动显示屏设于高速公路上的安装杆上，中间处理器还连接存储器，LoRa模块无线连接LoRa网关，LoRa网关通过高速系统局域网连接高速公路管理中心，高速公路管理中心通过LoRa网关无线连接车载移动式LED显示屏；高速公路管理中心还连接高速交警事故中心。

2.根据权利要求1所述的基于LoRa的高速公路沿途路况信息自动提示系统，其特征在于：所述的车载移动式LED显示屏包括移动小车和LED显示屏，LED显示屏设于移动小车的顶部，移动小车上设有GPS定位系统、车载LoRa模块和车载处理器，移动小车通过车载LoRa模块与高速公路管理中心进行无线通信，车载处理器的显示控制端连接LED显示屏，车载处理器通过GPS定位系统向高速公路管理中心发送定位信息。

3.根据权利要求1所述的基于LoRa的高速公路沿途路况信息自动提示系统，其特征在于：所述的加热、散热式箱体内部设有加热器和设于箱体底部的吹风机，箱体上设有散热窗。

4.根据权利要求1所述的基于LoRa的高速公路沿途路况信息自动提示系统，其特征在于：所述的车流量采集模块采用微波车辆检测器；车速采集模块采用雷达测速仪、雨量采集模块采用雨量传感器、结冰采集模块采用结冰传感器、雾霾采集模块采用雾霾浓度检测仪和能见度采集模块采用能见度检测仪。