CN109035820A - 一种山区危险道路预警方法及系统 - Google Patents

一种山区危险道路预警方法及系统 Download PDF

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潘永潮
李楚瑜
林科志
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Abstract

本公开提供一种山区危险道路预警方法及系统,利用互联网信息化技术手段,对危险的道路进行管理,实现对交通安全预警,防止山区危险道路安全隐患发生。通过在危险道路多发路段安装微卡口,微卡口设置有温湿度传感器,系统智能判断微卡口路径段的天气情况,带有LED显示屏提示过往车辆,注意前方路段,并结合对营运车辆安装车载终端,提醒营运车辆驾驶员注意前方路况。

Description

一种山区危险道路预警方法及系统
技术领域
本公开涉及危险道路预警技术领域,特别涉及一种山区危险道路预警方法及系统。
背景技术
在夏天多雨、多雾,冬天多雪、多凌的地理环境中,道路交通时刻面临着泥石流、冰凌溜滑、能见度低,而且这些地理环境中的乡村道路大多临山、临崖、临水而建,存在较大的道路交通安全隐患,而且极易发生群死群伤的重大道路交通安全事故,给人民群众的生命财产安全带来严重威胁。
在现有的技术中,一般依托实时视频采集的危险环境信息,根据人工判断当前环境的改变,并进行危险预警,非常的耗费人工资源与人工维护成本。
发明内容
针对上述技术问题,本公开提供一种山区危险道路预警方法及系统,利用互联网信息化技术手段,对危险的道路进行管理,实现对交通安全预警,防止山区危险道路安全隐患发生。通过在危险道路多发路段安装微卡口,微卡口设置有温湿度传感器,系统智能判断微卡口路径段的天气情况,带有LED显示屏提示过往车辆,注意前方路段,并结合对营运车辆安装车载终端,提醒营运车辆驾驶员注意前方路况。
所述一种山区危险道路预警方法具体包括以下步骤:
步骤1,标记出预警系统中微卡口的位置;
步骤2,将微卡口进行编号形成各个微卡口节点;
步骤3,连接各个微卡口节点构建AOE网;
步骤4,计算AOE网中预警系统的指挥中心节点到各个微卡口节点的关键路径;
步骤5,读取在各关键路径中的各个微卡口的温度与湿度传感器数据;
步骤6,当微卡口的温度与湿度超过气象预警阈值时标记为危险道路段;
步骤7,将危险道路段推送到此关键路径上运行的所有车辆的车载终端。
进一步地,在步骤1中,所述标记出预警系统中微卡口的位置为在预警系统的地图中标记出微卡口的GPS定位坐标信息。
进一步地,在步骤2中,所述将微卡口进行编号形成各个微卡口节点的方法为将各微卡口作为一个节点并按照距离预警系统的指挥中心的距离进行编号。
进一步地,在步骤3中,所述AOE网以顶点表示微卡口节点,有向边表示预警系统的指挥中心到各个微卡口的方向路径,有向边上的权值表示各个微卡口节点之间的距离。
进一步地,在步骤4中,计算AOE网中预警系统的指挥中心节点到各个微卡口节点的关键路径的方法为,用顶点表示微卡口节点,弧表示预警系统的指挥中心到各个微卡口的方向路径,弧上的权值表示各个微卡口节点之间的距离的有向图叫AOE(Activity OnEdge Network)网。例如:有9个微卡口节点v1,v2,…,v9;11项距离a1,a2,…,a11。每个微卡口节点表示在它之前的距离已经结束,在它之后的距离可以开始。如v1表示整个路线开始,v9表示整个路线结束。V5表示距离,a4和a5已经,距离a7和a8可以开始。与每个距离相联系的权表示房屋模型节点之间的距离。如距离a1的距离60米。
1)AOV网具有的性质
只有在某顶点所代表的微卡口节点发生后,从该顶点出发的各有向边所代表的距离才能开始。
只有在进入某一顶点的各有向边所代表的距离都已经结束,该顶点所代表的微卡口节点才能发生。
表示实际的路线中的AOE网是无环的,并且存在唯一的入度过为0的开始顶点和唯一的出度为0的顶点。
2)由微卡口节点vj的最长距离和最短距离的定义,可以采取如下步骤求得关键路径:
A、从开始顶点V1出发,令ve(1)=0,按拓朴有序序列求其余各顶点的可能最长距离。
Ve(k)=max{ve(j)+dut(<j,k>)},j∈T;
其中T是以顶点vk为尾的所有弧的头顶点的集合(2≤k≤n)。
如果得到的拓朴有序序列中顶点的个数小于网中顶点个数n,则说明网中有环,不能求出关键路径,算法结束。
B、从顶点Vn出发,令vl(n)=ve(n),按逆拓朴有序求其余各顶点的允许的最短距离:
vl(j)=min{vl(k)-dut(<j,k>)},k∈S;
其中S是以顶点vj是头的所有弧的尾顶点集合(1≤j≤n-1)。
C、求每一项距离ai(1≤i≤m)的最长距离e(i)=ve(j);最短距离:
l(i)=vl(k)-dut(<j,k>)
若某条弧满足e(i)=l(i),则它是关键路径。
对于AOE网,按以上步骤的计算结果可得到a1,a4,a7,a8,a10,a11是关键路径。
3)求出AOE网中所有关键路径后,只要删去AOE网中所有的非关键路径,即可得到AOE 网的关键路径。
这时从开始顶点到达顶点的所有路径都是关键路径。一个AOE网的关键路径可以不止一条,本AOE网中有二条关键路径,(v1,v2,v5,v7,v9)和(v1,v2,v5,v8,v9) 它们的路径长度都是16。
进一步地,在步骤6中,所述气象预警阈值为湿度85%、温度大于35度、温度小于或等于0度任意一种情况。
本发明还提供了一种山区危险道路预警系统,所述系统包括:
卡口标记单元,用于标记出预警系统中微卡口的位置;
卡口编号单元,用于将微卡口进行编号形成各个微卡口节点;
卡口AOE构建单元,用于连接各个微卡口节点构建AOE网;
关键路径计算单元,用于计算AOE网中预警系统的指挥中心节点到各个微卡口节点的关键路径;
气象监控单元,用于读取在各关键路径中的各个微卡口的温度与湿度传感器数据;
危险道路段标记单元,用于在当微卡口的温度与湿度超过气象预警阈值时标记为危险道路段;
危险推送单元,用于将危险道路段推送到此关键路径上运行的所有车辆的车载终端。
本公开的有益效果为:本公开的一种山区危险道路预警方法及系统,利用互联网信息化技术手段,对危险的道路进行管理,实现对交通安全预警,防止山区危险道路安全隐患发生。通过在危险道路多发路段安装微卡口,微卡口上带有LED显示屏提示过往车辆,注意前方路段,并结合对营运车辆安装车载终端,提醒营运车辆驾驶员注意前方路况。
附图说明
通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明,本公开的上述以及其他特征将更加明显,本公开附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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,在附图中:
图1所示为本公开的一种山区危险道路预警方法工作流程图;
图2所示为本公开的一种山区危险道路预警系统模块架构图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本公开的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述,以充分地理解本公开的目的、方案和效果。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示为根据本公开的一种山区危险道路预警方法及系统工作流程图,下面结合图 1来阐述根据本公开的用户偏好分析方法。
本公开提出一种山区危险道路预警方法,具体包括以下步骤:
步骤1,标记出预警系统中微卡口的位置;
步骤2,将微卡口进行编号形成各个微卡口节点;
步骤3,连接各个微卡口节点构建AOE网;
步骤4,计算AOE网中预警系统的指挥中心节点到各个微卡口节点的关键路径;
步骤5,读取在各关键路径中的各个微卡口的温度与湿度传感器数据;
步骤6,当微卡口的温度与湿度超过气象预警阈值时标记为危险道路段;
步骤7,将危险道路段推送到此关键路径上运行的所有车辆的车载终端。
进一步地,在步骤1中,所述标记出预警系统中微卡口的位置为在预警系统的地图中标记出微卡口的GPS定位坐标信息。
进一步地,在步骤2中,所述将微卡口进行编号形成各个微卡口节点的方法为将各微卡口作为一个节点并按照距离预警系统的指挥中心的距离进行编号。
进一步地,在步骤3中,所述AOE网以顶点表示微卡口节点,有向边表示预警系统的指挥中心到各个微卡口的方向路径,有向边上的权值表示各个微卡口节点之间的距离。
进一步地,在步骤4中,计算AOE网中预警系统的指挥中心节点到各个微卡口节点的关键路径的方法为,用顶点表示微卡口节点,弧表示预警系统的指挥中心到各个微卡口的方向路径,弧上的权值表示各个微卡口节点之间的距离的有向图叫AOE(Activity OnEdge Network)网。例如:有9个微卡口节点v1,v2,…,v9;11项距离a1,a2,…,a11。每个微卡口节点表示在它之前的距离已经结束,在它之后的距离可以开始。如v1表示整个路线开始,v9表示整个路线结束。V5表示距离,a4和a5已经,距离a7和a8可以开始。与每个距离相联系的权表示房屋模型节点之间的距离。如距离a1的距离60米。
1)AOV网具有的性质
只有在某顶点所代表的微卡口节点发生后,从该顶点出发的各有向边所代表的距离才能开始。
只有在进入某一顶点的各有向边所代表的距离都已经结束,该顶点所代表的微卡口节点才能发生。
表示实际的路线中的AOE网是无环的,并且存在唯一的入度过为0的开始顶点和唯一的出度为0的顶点。
2)由微卡口节点vj的最长距离和最短距离的定义,可以采取如下步骤求得关键路径:
A、从开始顶点V1出发,令ve(1)=0,按拓朴有序序列求其余各顶点的可能最长距离。
Ve(k)=max{ve(j)+dut(<j,k>)},j∈T;
其中T是以顶点vk为尾的所有弧的头顶点的集合(2≤k≤n)。
如果得到的拓朴有序序列中顶点的个数小于网中顶点个数n,则说明网中有环,不能求出关键路径,算法结束。
B、从顶点Vn出发,令vl(n)=ve(n),按逆拓朴有序求其余各顶点的允许的最短距离:
vl(j)=min{vl(k)-dut(<j,k>)},k∈S;
其中S是以顶点vj是头的所有弧的尾顶点集合(1≤j≤n-1)。
C、求每一项距离ai(1≤i≤m)的最长距离e(i)=ve(j);最短距离:
l(i)=vl(k)-dut(<j,k>)
若某条弧满足e(i)=l(i),则它是关键路径。
对于AOE网,按以上步骤的计算结果可得到a1,a4,a7,a8,a10,a11是关键路径。
3)求出AOE网中所有关键路径后,只要删去AOE网中所有的非关键路径,即可得到AOE 网的关键路径。
这时从开始顶点到达顶点的所有路径都是关键路径。一个AOE网的关键路径可以不止一条,本AOE网中有二条关键路径,(v1,v2,v5,v7,v9)和(v1,v2,v5,v8,v9) 它们的路径长度都是16。
进一步地,在步骤6中,所述气象预警阈值为湿度85%、温度大于35度、温度小于或等于0度任意一种情况。
本发明还提供了一种山区危险道路预警系统,如图2所示,所述系统包括:
卡口标记单元,用于标记出预警系统中微卡口的位置;
卡口编号单元,用于将微卡口进行编号形成各个微卡口节点;
卡口AOE构建单元,用于连接各个微卡口节点构建AOE网;
关键路径计算单元,用于计算AOE网中预警系统的指挥中心节点到各个微卡口节点的关键路径;
气象监控单元,用于读取在各关键路径中的各个微卡口的温度与湿度传感器数据;
危险道路段标记单元,用于在当微卡口的温度与湿度超过气象预警阈值时标记为危险道路段;
危险推送单元,用于将危险道路段推送到此关键路径上运行的所有车辆的车载终端。
所述一种山区危险道路预警系统的后台系统是整个系统核心,通过乡村道路交通安全智能系统对车载设备、微卡口、运营车辆,进行管理及预警。乡村道路交通安全智能系统包括:系统首页、系统管理、车载设备管理、微卡口管理、危险道路管理、事故管理、查询分析等 8个模块。
所述一种山区危险道路预警系统采用B/S结构、Web Service技术,使之在选用平台、具有先进性、前瞻性、扩充性,从而保证建成的系统具有良好的稳定性、可扩展性和安全性。
所述一种山区危险道路预警系统首页左侧按道路编号列出所有监控路段、微卡口,右边在地图上标注定位监控路段、微卡口位置。
1.首次打开该页面默认选择所有卡口,并显示在地图上;
2.左键点击地图上的卡口标注显示卡口信息弹窗,卡口信息弹窗显示卡口的编号、运行状态、地点、经纬度等信息。
3.右键点击出现功能菜单,包括:道路信息,天气信息(温度,湿度,雨量,雪,雾,结冰等),实时视频,LED显示内容,营运车经过记录,发布信息,设备状态。
远程视频巡查是为了方便道路监督员对危险道路路况进行检查、巡查,通过登录自己的帐号后,可以在九宫格视频首页查看自己管理的卡口实时的监控视频,可通过点击视频列表的某个画面展现卡口的具体监控视频,同时支持视频的全屏放大缩小。让民警对自己管理的路段可以随时随地查看,及时发现问题,解决问题,节约交通时间和成本。
营运车辆管理主要包括左侧营运车辆列表、右侧上方的搜索框、右侧下方的已选车辆的车辆信息、驾驶人信息、车载终端状态信息三部分。
卡口管理,右侧下方显示已选卡口设备的详细信息,包括微卡口名称、编号、地点、经纬度、运行状态、温度、湿度、雨量、LED正在显示信息、发布新的LED信息、途经车辆列表,点击下方的查看实时视频按钮还可查看当前卡口的视频信息。
气象信息是根据相关部门已发布的气象信息、卡口设备上的温度,湿度,雨量传感器发回的相关数据和各卡口附近天气状况的历年记录进行分析判断,将判断结果为特殊恶劣天气 (包括大雪,大雨,冰凌,塌方,泥石流等)、影响行车行人安全的天气状况列举出来,经专人审核确认后,向相应卡口发送告警信息,对途经车辆和行人进行提示,对安装有车载终端的营运车辆发出声光警告,加强驾驶员的安全意识,谨慎操作,保障乘客和司机的生命财产安全。
预警信息是对危险道路设置标记,并预留告警信息,当营运车辆进入到卡口检测范围时,系统将发送危险道路告警信息到车载设备上进行提示。告警过后的相关记录都会记录在本页面处,可对相关记录进行查询,导入和导出,也可以对单一卡口设置提示的起止时间及预警内容。
危险道路信息是接入已有的交警道路信息数据库和危险路段数据库,再实时读取以上两个数据库中的新增数据,对重点管控的路段及时标记,同时对已安装有卡口设备的路段及时提醒。
信息发布模块是系统预警信息、部门协同及审核、道路安全宣传教育信息发布等。对系统需要预警的信息进行发布、审核及管理。
1.微卡口的可视危险道路智慧互联网;
2.自动生成对应危险道路预警信息;
3.系统对危险路段警情自动研判,自动发送预警信息给相关责任人;
4.预警信息、气象信息实时的推送到电子警示牌或司机的手机上;
5.系统可以对危险路段根据具体需要选择不同的卡口,进行远程视频巡查;
6.视频数据采集的设备不仅仅是卡口,可以是卫星等。
本公开的视频数据采集的设备是另一种设备,本公开是摄像头为视频数据采集设备,系统采用其他语言进行开发,本公开是以Java开发为主。手机端不是采用App,可能是微信小程序等,第三方平台。
所述一种山区危险道路预警系统可以运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备中。所述一种山区危险道路预警系统可运行的系统可包括,但不仅限于,处理器、存储器。本领域技术人员可以理解,所述例子仅仅是一种山区危险道路预警系统的示例,并不构成对一种山区危险道路预警系统的限定,可以包括比例子更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述一种山区危险道路预警系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit, CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等,所述处理器是所述一种山区危险道路预警系统运行系统的控制中心,利用各种接口和线路连接整个一种山区危险道路预警系统可运行系统的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块,所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块,以及调用存储在存储器内的数据,实现所述一种山区危险道路预警系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如硬盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(SecureDigital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
尽管本公开的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述,但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例,而是应当将其视作是通过参考所附权利要求考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释,从而有效地涵盖本公开的预定范围。此外,上文以发明人可预见的实施例对本公开进行描述,其目的是为了提供有用的描述,而那些目前尚未预见的对本公开的非实质性改动仍可代表本公开的等效改动。

Claims (6)

1.一种山区危险道路预警方法,其特征在于,所述方法包括:
步骤1,标记出预警系统中微卡口的位置;
步骤2,将微卡口进行编号形成各个微卡口节点;
步骤3,连接各个微卡口节点构建AOE网;
步骤4,计算AOE网中预警系统的指挥中心节点到各个微卡口节点的关键路径;
步骤5,读取在各关键路径中的各个微卡口的温度与湿度传感器数据;
步骤6,当微卡口的温度与湿度超过气象预警阈值时标记为危险道路段;
步骤7,将危险道路段推送到此关键路径上运行的所有车辆的车载终端。
2.根据权利要求1所述的一种山区危险道路预警方法,其特征在于,在步骤1中,所述标记出预警系统中微卡口的位置为在预警系统的地图中标记出微卡口的GPS定位坐标信息。
3.根据权利要求1所述的一种山区危险道路预警方法,其特征在于,在步骤2中,所述将微卡口进行编号形成各个微卡口节点的方法为将各微卡口作为一个节点并按照距离预警系统的指挥中心的距离进行编号。
4.根据权利要求1所述的一种山区危险道路预警方法,其特征在于,在步骤3中,所述AOE网以顶点表示微卡口节点,有向边表示预警系统的指挥中心到各个微卡口的方向路径,有向边上的权值表示各个微卡口节点之间的距离。
5.根据权利要求1所述的一种山区危险道路预警方法,其特征在于,在步骤6中,所述气象预警阈值为湿度85%、温度大于35度、温度小于或等于0度任意一种情况。
6.一种山区危险道路预警系统,其特征在于,所述系统包括:
卡口标记单元,用于标记出预警系统中微卡口的位置;
卡口编号单元,用于将微卡口进行编号形成各个微卡口节点;
卡口AOE构建单元,用于连接各个微卡口节点构建AOE网;
关键路径计算单元,用于计算AOE网中预警系统的指挥中心节点到各个微卡口节点的关键路径;
气象监控单元,用于读取在各关键路径中的各个微卡口的温度与湿度传感器数据;
危险道路段标记单元,用于在当微卡口的温度与湿度超过气象预警阈值时标记为危险道路段;
危险推送单元,用于将危险道路段推送到此关键路径上运行的所有车辆的车载终端。
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