CN109326142A - 高速公路预防追尾及二次事故发生系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速公路预防追尾及二次事故发生系统，其属于交通安全管理领域，其包括车辆端终端设备和用于实现车辆端终端设备间通信的服务器，所述车辆端终端设备内置有GPS芯片、存储器和中央处理器；所述中央处理器的相应引脚分别和GPS芯片以及人机交互模块的相应端口电连接；所述中央处理器内置有电子地图模块、图像识别模块、判别信息发送条件模块、指示发送模块以及通信模块；本发明极大的改善了后车驾驶员看不清前方路况及前车前方路况的困扰，能够在由于天气原因看不清前方路况及看不到前车前方路况时，就开始采取有效措施，能够极大减少这种追尾事故的发生。

Description

高速公路预防追尾及二次事故发生系统及其实现方法

技术领域

本发明涉及一种高速公路预防追尾及二次事故发生系统及其实现方法，其属于交通安全管理领域。

背景技术

随着汽车保有量越来越高，公路上车辆密度也越来越大，尤其是在高速公路上，车辆行驶速度都很快，存在很大的安全隐患。特别是车辆在高速公路行驶中出现紧急刹车的情况，后方车辆在不知情的情况下，很容易造成追尾。

在遭遇团雾、风雪、雷雨、路面结冰湿滑等天气条件下，事故时有发生，后面的车辆因为视线欠佳，路面湿滑，极易发生连续追尾等二次事故，造成大量人员伤亡和巨大财产损失。

随着国民经济的飞速发展，高速公路的通行里程也有了爆发式的增长，公路货物运输成为运输网络不可或缺的组成。近年来随着人们物质水平的提高，出行出游方式也随之改变，更多的自驾游进入普通家庭，每年的长假探亲流，都给高速公路带来不小的负担。

高速公路交通事故频发，尤其是二次交通事故，往往会带来巨大的损失！司乘人员的生命，众多车辆的损毁，交通的中断，给家庭以至于社会带来的损失是无法弥补的！怎样杜绝二次事故的发生，一直困扰着人们！

很多典型的二次事故、雨天路滑、有雾视线不清的情况，等到发现前方发生事故，大量车辆滞留时，再采取刹车措施就已经晚了，只能眼睁睁看着撞上去。即便是小型车辆没有撞上去，可是后方的大型车辆，由于车型、载重原因刹车距离长，一样还会追尾造成伤害。很多事故是因为第一起事故发生后，未能实时的通知后方驾驶员造成的。

由此可见，不能实时的了解高速道路参与人员、车辆的状态，不能实时的与后方来车驾驶员进行有效的沟通，是造成重大二次交通事故的主要原因！

目前对二次事故的预防主要有以下几个方面：

1、高速管理部门通过安装的高清摄像头来全天候的监控路面状况。

2、通过交警的巡查发现安全隐患。接到事故报警后，处理事故现场时，在事发地设立高德智慧反光锥桶，由高德在导航地图上标注事故地点，提醒使用高德导航的驾驶员，并打开警灯警笛提示后方来车。

3、事故车辆司机自行在车后150米左右放置反光三脚架，并打开危险警示灯，启动双闪。

4、根据事故车辆报警或者交警巡逻，高速管理部门获得事故信息后，通过道路两边设立的高音喇叭以及设置在高速公路的固定信息提示牌提醒后方来车。

但是根据多年的高速行车经验，上述方法还存在以下缺点：

1、管理部门对突发事故以及路面突发状况不能实时、全面的掌握。

2、管理部门没有与后方车辆驾驶员进行实时有效沟通的途径。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种及时有效确认车辆行驶状态同时定位且能够根据安全级别快速灵活地通知周围车辆的高速公路预防追尾及二次事故发生系统及其实现方法。

本发明采用如下技术方案：

一种高速公路预防追尾及二次事故发生系统，其包括车辆端终端设备和用于实现车辆终端设备间通信的服务器，所述车辆端终端设备内置有GPS芯片、存储器和中央处理器；所述中央处理器的相应引脚分别和GPS芯片以及人机交互模块的相应端口电连接；所述中央处理器内置有电子地图模块、图像识别模块、判别信息发送条件模块、指示发送模块以及通信模块；所述车辆端终端设备在使用时还安装有开通网络流量的SIM卡；

所述GPS芯片用于实时检测当前所在车辆的速度和位置信息，结合中央处理器内的电子地图模块生成以时间点为记录顺序、以每个所述时间点对应的速度和位置信息为特征点的数轴；

所述图像识别模块用于比对当前数轴和存储器中数据库存储的正常和非正常车辆行驶数轴上的特征点；

所述判别信息发送条件模块用于根据图像识别模块的比对结果判断出车辆的实际状态级别；

所述指示发送模块用于根据车辆的实时状态级别，确定相对应的提示信息内容和发送范围并触发信息发送程序；

所述通信模块用于接收中央处理器内指示发送模块的指令，将确定好的相应的信息分别发送给服务器及发送范围内的其他车辆端终端设备；

所述开通网络流量的SIM卡用于为车辆端终端设备提供无线网络服务。

进一步的，本发明包括远程服务平台，用于监视全路段状况，以及在接收到由车辆端终端设备自动发送的提示信息内容后，联系相应车辆端终端设备的使用者再次确认，获取当前路段信息，为所在路段车辆端终端设备的使用者及高速管理部门提供实时、精准的前方车辆及道路信息，并提供服务及建议。

进一步的，所述图像识别模块比对当前数轴和存储器中数据库存储的正常和非正常车辆行驶数轴上的特征点时，对减速时的速度误差使用模糊比对，对位置与时间做精准比对。

进一步的，所述图像识别模块比对当前数轴和存储器中数据库存储的正常和非正常车辆行驶数轴上的特征点时，对减速时的速度误差使用20%的模糊比对。

进一步的，所述中央处理器还包括数据复核模块，所述数据复核模块用于复核生成的当前数轴上的特征点。

一种高速路预防追尾及二次事故的实现方法，其包括如下步骤：

步骤1、数据采集和处理：

启动的车辆端终端设备，其内置的GPS芯片实时检测当前所在车辆的速度和位置信息，结合中央处理器内的电子地图模块生成以时间点为记录顺序、以每个所述时间点对应的速度和位置信息为特征点的数轴；

步骤2、车辆状态级别判定：

利用车辆端终端设备内置的图像识别模块比对当前数轴和存储器中数据库存储的正常和非正常车辆行驶数轴上的特征点；

利用车辆端终端设备内置的判别信息发送条件模块根据图像识别模块的比对结果判断出车辆的实际状态级别；

步骤3、信息发送级别判定：

利用车辆端终端设备内置的指示发送模块根据车辆的实时状态级别，确定相对应的提示信息内容和发送范围并触发信息发送程序；

步骤4、信息发送：

利用车辆端终端设备内置的通信模块接收中央处理器内指示发送模块的指令，将确定好的相应的信息分别发送给服务器及发送范围内的其他车辆段终端设备；由车辆端终端设备内置的开通网络流量的SIM卡为其提供网络支持。

进一步的，所述GPS芯片实时检测到当前所在车辆异常速度值或警戒速度值后，启动电子地图模块在地图上标注事故地点。

进一步的，所述GPS芯片实时检测到当前所在车辆异常速度值或警戒速度值后，启动电子地图模块生成以时间点为记录顺序、以每个所述时间点对应的速度和位置信息为特征点的数轴。

进一步的，本实现方法还包括数据复核程序，由数据复核模块在GPS芯片实时检测到当前所在车辆异常速度值或警戒速度值后启动数据复核程序。

进一步的，所述异常速度值指得是车辆速度在30--0公里/小时；

所述警戒速度值指的是车辆速度在高速公路各路段最低限速至30公里/小时之间的速度。

进一步的，所述服务器为IM服务器。

进一步的，所述客户端终端设备包括手机、车载多媒体机或手持电脑。

进一步的，所述车辆端终端设备还包括人机交互模块，所述人机交互模块包括显示屏和输入设备，或者所述人机交互模块包括触摸屏。

进一步的，所述车辆的实际状态级别包括正常状态、紧急状态和警戒状态；

所述紧急状态包括车辆逆行、紧急事故停车、紧急刹车停车、紧急减速停车和紧急减速行驶；

所述警戒状态包括警戒减速行驶。

所述正常状态包括正常加速、正常减速和正常行驶。

进一步的，所述车辆逆行的标准是数轴出现折返。

进一步的，所述紧急事故停车的标准是车速由120公里/小时降低到0公里/小时用时在3秒以内，优选地，用时为2秒。

进一步的，所述紧急刹车停车的标准是车速由120公里/小时降低到0公里/小时用时在3秒至9秒，优选地，用时为4秒。

进一步的，所述紧急减速停车的标准是车速由120公里/小时降低到0公里/小时用时在9秒至15秒，优选地，用时为10秒。

进一步的，所述紧急减速行驶的标准是车速由120公里/小时降低到40公里/小时用为2秒至9秒，优选地，用时为4秒。

进一步的，所述警戒减速行驶的标准是车速由120公里/小时降低到80公里/小时用时在2秒至5秒，优选地，用时为4秒。

本发明的有益效果如下：

本发明利用GPS芯片实时监测提供的车速，监测到异常速度值或警戒速度值后提取当前数轴，启动图像识别模块进行数据复核，时间一般不超过两秒钟，就能够触发判别信息发送条件模块以及指示发送模块，在现在的4G网络下，两秒钟就能完成信息的发送与接收，总用时一般不超过四秒钟。如果车速120公里/小时，并严格按照行车间隔200米计算，后车驾驶员由于疏忽或视线原因没有发现前车紧急状况，听到提示后进行紧急刹车、避让，这个反应时间为一秒，总共用时五秒钟，行驶166米，剩余34米，在加上前车刹车减速后前行的距离，一般情况下能有效的避免追尾事故的发生或者降低因追尾产生的损失。本发明极大的改善了后车驾驶员看不清前方路况及前车前方路况的困扰，能够在由于天气原因看不清前方路况及看不到前车前方路况时，就开始采取有效措施，能够极大减少这种追尾事故的发生。如果5G网络开始使用，将极大的减少信息发送与接收的时间，进一步减少追尾事故的发生。

附图说明

图1本发明的实施例中车辆正常变速行驶时的速度与时间的数轴示例图。

图2本发明的实施例中车辆逆行时的速度与时间的数轴示例图。

图3本发明的实施例中车辆发生紧急事故停车时的速度与时间的数轴示例图。

图4本发明的实施例中车辆发生紧急刹车停车时的速度与时间的数轴示例图。

图5为本发明的实施例中车辆正常刹车停车时的速度与时间的数轴示例图。

图6为本发明的实施例中车辆紧急减速行驶时的速度与时间的数轴示例图。

图7为本发明的实施例中车辆正常减速行驶时的速度与时间的数轴示例图。

图8为本发明的实施例的通讯原理示意图。

图9为本发明的实施例的工作原理流程图。

其中，数轴上的箭头方向表示行进方向，不显示弯道；数轴上的点表示被记录车辆行进中所在的实时位置，数轴下方的数字表示每个数轴上的点所对应的时间点，数轴上方的数字表示每个数轴上的点所对应的速度值。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图1-图9，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1-图9所示，本实施例涉及一种高速公路预防追尾及二次事故发生系统，其包括车辆端终端设备和用于实现车辆端终端设备间通信的服务器，所述车辆端终端设备内置有GPS芯片、存储器和中央处理器；所述中央处理器的相应引脚分别和GPS芯片以及人机交互模块的相应端口电连接；所述中央处理器内置有电子地图模块、图像识别模块、判别信息发送条件模块、指示发送模块以及通信模块；所述车辆端终端设备在使用时还安装有开通网络流量的SIM卡；

所述GPS芯片用于实时检测当前所在车辆的速度和位置信息，结合中央处理器内的电子地图模块生成以时间点为记录顺序、以每个所述时间点对应的速度和位置信息为特征点的数轴；

所述图像识别模块用于比对当前数轴和存储器中数据库存储的正常和非正常车辆行驶数轴上的特征点；

所述判别信息发送条件模块用于根据图像识别模块的比对结果判断出车辆的实际状态级别；

所述指示发送模块用于根据车辆的实时状态级别，确定相对应的提示信息内容和发送范围并触发信息发送程序；

所述通信模块用于接收中央处理器内指示发送模块的指令，将确定好的相应的信息分别发送给服务器及发送范围内的其他车辆端终端设备。

所述开通网络流量的SIM卡用于为车辆端终端设备提供无线网络服务。

进一步的，本发明包括远程服务平台，用于监视全路段状况，以及在接收到由车辆端终端设备自动发送的提示信息内容后，联系相应车辆端终端设备的使用者再次确认，获取当前路段信息，为当前路段车辆端终端设备的使用者及高速管理部门提供实时、精准的前方车辆及道路信息，并提供服务及建议。

进一步的，所述图像识别模块比对当前数轴和存储器中数据库存储的正常和非正常车辆行驶数轴上的特征点时，对减速时的速度误差使用模糊比对，对位置与时间做精准比对。

进一步的，所述图像识别模块比对当前数轴和存储器中数据库存储的正常和非正常车辆行驶数轴上的特征点时，对减速时的速度误差使用20%的模糊比对。

进一步的，所述中央处理器还包括数据复核模块，所述数据复核模块用于复核生成的当前数轴上的特征点。

一种高速路预防追尾及二次事故的实现方法，其包括如下步骤：

步骤1、数据采集和处理：

启动的车辆端终端设备，其内置的GPS芯片实时检测当前所在车辆的速度和位置信息，结合中央处理器内的电子地图模块生成以时间点为记录顺序、以每个所述时间点对应的速度和位置信息为特征点的数轴；

步骤2、车辆状态级别判定：

利用车辆端终端设备内置的图像识别模块比对当前数轴和存储器中数据库存储的正常和非正常车辆行驶数轴上的特征点；

利用车辆端终端设备内置的判别信息发送条件模块根据图像识别模块的比对结果判断出车辆的实际状态级别；

步骤3、信息发送级别判定：

利用车辆端终端设备内置的指示发送模块根据车辆的实时状态级别，确定相对应的提示信息内容和发送范围并触发信息发送程序；

步骤4、信息发送：

利用车辆端终端设备内置的通信模块接收中央处理器内指示发送模块的指令，将确定好的相应的信息分别发送给服务器及发送范围内的其他车辆段终端设备。由车辆端终端设备内置的开通网络流量的SIM卡为其提供网络支持。

进一步的，所述GPS芯片实时检测到当前所在车辆异常速度值或警戒速度值后，启动电子地图模块在地图上标注事故地点。

进一步的，所述GPS芯片实时检测到当前所在车辆异常速度值或警戒速度值后，启动电子地图模块生成以时间点为记录顺序、以每个所述时间点对应的速度和位置信息为特征点的数轴。

进一步的，本实现方法还包括数据复核程序，由数据复核模块在GPS芯片实时检测到当前所在车辆异常速度值或警戒速度值后启动数据复核程序。

进一步的，所述异常速度值指得是车辆速度在30--0公里/小时；

所述警戒速度值指的是车辆速度在高速公路各路段最低限速至30公里/小时之间的速度。

进一步的，所述服务器为IM服务器。

进一步的，所述车辆端终端设备包括手机、车载多媒体机或手持电脑。

进一步的，所述车辆端终端设备还包括人机交互模块，所述人机交互模块包括显示屏和输入设备，或者所述人机交互模块包括触摸屏。

进一步的，所述车辆的实际状态级别包括正常状态、紧急状态和警戒状态；

所述紧急状态包括车辆逆行、紧急事故停车、紧急刹车停车、紧急减速停车和紧急减速行驶；

所述警戒状态包括警戒减速行驶。

所述正常状态包括正常加速、正常减速和正常行驶。

进一步的，所述车辆逆行的标准是数轴出现折返。

进一步的，所述紧急事故停车的标准是车速由120公里/小时降低到0公里/小时用时在3秒以内，优选地，用时为2秒。

进一步的，所述紧急刹车停车的标准是车速由120公里/小时降低到0公里/小时用时在3秒至9秒，优选地，用时为4秒。

进一步的，所述紧急减速停车的标准是车速由120公里/小时降低到0公里/小时用时在9秒至15秒，优选地，用时为10秒。

进一步的，所述紧急减速行驶的标准是车速由120公里/小时降低到40公里/小时用为2秒至9秒，优选地，用时为4秒。

进一步的，所述警戒减速行驶的标准是车速由120公里/小时降低到80公里/小时用时在2秒至5秒，优选地，用时为4秒。

其中IM服务器是instant message服务器的简写。

即时通信(instant message，IM)是指能够即时发送和接收互联网消息等的业务。即时通信的功能日益丰富，逐渐集成了电子邮件、博客、音乐、电视、游戏和搜索等多种功能。

即时通信已经发展成集交流、资讯、娱乐、搜索、电子商务、办公协作和企业客户服务等为一体的综合化信息平台。微软、腾讯、AOL、Yahoo等重要即时通信提供商都提供通过手机接入互联网即时通信的业务，用户可以通过手机与其他已经安装了相应客户端软件的手机或电脑收发消息。

本系统使用过程中涉及远程服务平台、车辆端终端设备、用于实现车辆端终端设备间通信的服务器和用户。远程服务平台需要后台人员以及用于实现车辆端终端设备间通信的服务器配合工作，所述服务器为IM服务器，后台人员负责监视全路段状况，以及在接收到由车辆端终端设备自动发送的提示信息后，联系适当车辆端终端设备的用户再次确认，获取当前路段信息，为当前路段车辆端终端设备的用户及高速管理部门提供实时、精准的前方车辆及道路信息，并提供力所能及的服务及建议。IM服务器负责构建使用车辆端终端设备的用户与远程服务平台、使用车辆端终端设备的用户与用户之间的双向联系。车辆端终端设备内置电子地图模块、图像识别模块、判别信息发送条件模块、指示发送模块以及通信模块，它们均由相应程序驱动。车辆端终端设备中必须内置GPS芯片、开通网络流量的SIM卡、存储器和中央处理器。

本系统能自动实时的监测车辆的行驶状态，以及在本车发生事故或者发现其他车辆、路面突发状况后，向后方同向行驶的，不同距离范围内快速接近本车的来车及远程服务平台，自动发送实时、有效、准确的语音提示信息。

一种高速公路预防追尾及二次事故的实现方法，下面对车辆端终端设备以智能手机为例进行介绍，实施例包括如下步骤：

步骤1、数据的采集：

由随车驾驶员的智能手机安装使用带有电子地图模块、图像识别模块、判别信息发送条件模块、指示发送模块以及通信模块的程序软件，通过手机自带GPS模块的定位、测速功能，自动将60秒钟内车辆行驶中的实时速度及位置，结合软件植入的电子地图，记录在速度与时间数轴上，见图1速度与时间数轴。

步骤2、数据的设定，以家庭用车为例：车辆实际行驶中车速的变化，分为以下几个车速数值：

（1）高速公路各路段最高限速设定为巡航速度值。

（2）高速公路各路段最低限速到30公里/小时之间的速度，设定为警戒速度值。

（3）速度30--0公里/小时，设定为异常速度值。

步骤3、数据的复核与车辆状态级别、信息发送内容的判定：

所述手机上加载的程序软件实时监测由GPS提供的速度，监测到异常、警戒速度值后，在电子地图标注事故点，生成当前数轴，并启动数据复核模块内的程序。为了减少软件的误报，对数据进行复核。图像识别模块的程序将数轴上的位置、时间、速度设置为特征点。图像识别模块的程序将当前生成的数轴上的特征点，与数据库中数轴上的特征点进行比对、鉴别，判断出车辆的实际状态级别。并根据实时的状态级别，确定相对应的提示信息内容。在比对速度特征点时，由于车辆减速中影响速度的因素太多，因此设置数据库数轴显示的行进中减速时的速度误差为20%，使用模糊比对，作为辅助判断，位置与时间做精准比对。运算程序分为以下步骤：

（1）所述程序软件监测到由GPS芯片提供的异常速度值时，立即提取当前数轴，启动图像识别模块内的程序：

（a）比对当前数轴行进轨迹，发现逆行状况，设定为紧急状态，对应前方车辆逆行的提示信息，见图,2。

（b）比对当前数轴速度变化时间，车速由120公里/小时降低到0公里/小时用时2秒，设定为紧急状态，对应前方车辆紧急事故停车的提示信息，见图3。

（c）比对当前数轴速度变化时间，车速由120公里/小时降低到0公里/小时用时4秒，设定为紧急状态，对应前方车辆紧急刹车停车的提示信息，见图4。

（d）比对当前数轴速度变化时间,车速由120公里/小时降低到0公里/小时用时10秒，设定为紧急状态，对应前方车辆减速停车的提示信息，见图5。

（2）监测到由GPS提供的警戒速度值时，间隔1~2秒后，比对当前数轴速度变化时间，期间监测到异常速度值时，立即进入步骤3（1），车速由120公里/小时降低到40公里/小时用时4秒，设定为紧急状态，对应前方车辆紧急减速行驶的提示信息，见图6。

车速由120公里/小时降低到80公里/小时用时4秒，设定为警戒状态，对应前方车辆减速行驶的提示信息，见图7。

4、信息发送级别的设定：

（1）紧急状态时：本手机上加载的软件实时向后车及服务器发送相应的提示信息。向后车每间隔3秒共发送5次信息，向平台每秒钟发送1次共5次。经平台由人工提取当前路段其他车辆状态，向后方适当车辆连线确认，并向事故点后方车辆发送相应的提示信息。

（2）警戒状态时：本手机上加载的软件向后车及服务器发送相应的提示信息。向后车每间隔3秒共发送3次信息。向平台每3秒钟发送一次共发送3次，经服务器上搭载的平台由人工提取当前路段其他车辆状态，向本车连线确认，并向事故点后方车辆发送相应的提示信息。

5、信息发送的设定：经由数据复核程序判断出状态级别后，由状态级别，触发软件的信息发送程序。由安装本软件手机的通信模块，将确定好的相应的信息发送给实时信息接收方与平台。

6、信息的接收:信息分为实时信息和平台提示信息。每个手机软件都是实时信息接收方，同样也是为后车发送实时信息的发送方。经由手机GPS提供的位置信息，在距离前车5公里以内，本手机软件做为前车发送的实时信息的接收方。对于后方行驶的5公里以内的车辆，本手机软件做为实时信息的发送方。根据手机的实时位置，而自动调整。每一个手机软件登陆后，平台都能接收到手机发送的提示信息。

7、事故点的解释：经由手机软件在电子地图上标注事故点后，经由GPS提供的位置信息判断，凡是进入到事故点后方5公里内的客户，均由客户手机自动每公里播放一次平台发送过来的紧急、警戒语音提示信息，提醒本车驾驶员。凡是进入到2公里内的客户，均由服务器上搭载的平台自动关闭手机软件中向其他客户发送实时信息的程序，此时保留向服务器上搭载的平台发送信息，并由客户手机自动每间隔500米播放一次语音提示信息，提醒本车驾驶员，期间手机软件其他功能正常运行。服务器上搭载的平台自动计算2公里内车辆平均速度，检测到高于平均车速的客户后，服务器上搭载的平台发送语音重点提示该用户。驶过事故点后，本手机软件自动解除关闭的信息发送程序。本手机软件监测到事故、故障车辆移除或天气、路面状况好转后，自动解除电子地图标注的事故点。

8、信息发送接收的工作原理，如图8所示：

本IM服务器为本车辆端终端设备提供即时通讯服务的程序，支持跨通信运营商、跨操作系统平台，通过网络快速发送（需消耗少量网络流量）语音短信、视频、图片和文字。基于即时通信技术原理的一种，是一种基于网络的通信技术, 涉及到IP/TCP/UDP/Sockets、P2P、C/S、多媒体音视频编解码/传送、Web Service等多种技术手段。客户与客户发送信息时，主要是运用对等通信(P2P)模式，采用UDP协议。每一个客户(Peer)都是平等的参与者，承担信息使用者和信息提供者两个角色,准确高效的传递到目标客户。当客户发送信息时，同时向IM服务器发送相同信息，不管是TCP还是UDP协议，软件都会有一个TCP来保持其在线。接收并处理后，服务器在发送至适当的指定客户，包括高速公路管理部门。

9、隧道内车辆状况的监测及检测：

可以由隧道内行驶时不能超速、超车行驶的规定，以及GPS在隧道内没有信号不能准确测算车速这一特点。在电子地图隧道（隧道群）入口处电子设防，记录客户进入隧道，关闭客户数据复核功能（保持客户接收信息功能）。根据限速、隧道长度计算出客户驶出隧道（隧道群）的限定时间。在电子地图隧道（隧道群）出口处，平台监测到客户软件自动登录（客户软件接收到GPS信号后自动登录）运行，来判断客户驶出隧道。计算行驶时间，比对限定时间，来判断隧道内交通状况。如监测到车辆未能在限定时间内驶出隧道，由后台人员及时联系客户，并向适当客户发送信息。

10、为增强软件信息发送与接收的准确率，对手机软件的登录与退出做如下设定：

（1）软件登录：打开软件输入相应信息注册，然后登录。每次人工登录时，平台会有显示，先由平台关闭本客户向客户发送信息的程序，在达到路段最低限速后，软件向平台发送软件正常运行信息提示，平台恢复关闭软件的程序，软件开始正常工作。两分钟后平台未接到正常运行信息提示，由人工向本客户联系，确认本客户的状态。软件在接收不到GPS信号时（隧道处除外），发送信息提示平台，在重新接收到GPS信号后，自动重新登录，并提示平台。

（2）软件退出：必须按照程序点击退出按钮退出，平台显示退出程序。

高速公路最大的特点就是速度高，如果以120公里/小时行驶，1秒钟就能前进33.3米，所以驾驶员能够提前1秒钟得到精确的信息，是多么重要呀！本发明实时监测GPS提供的车速，监测到异常速度值后提取当前数轴，启动图像识别软件进行数据复核，时间不超过两秒钟，就能够触发信息发送程序，在现在的4G网络下，两秒钟就能完成信息的发送与接收，总用时一般为四秒钟。如果严格按照行车间隔200米计算，后车驾驶员由于疏忽没有发现前车紧急状况，听到提示后进行紧急刹车、避让，这个反应时间为一秒，总共用时五秒钟，行驶166米，剩余34米，在加上前车刹车减速后前行的距离，一般情况下能有效的避免追尾事故的发生或者降低因追尾产生的损失。本软件极大的改善了后车驾驶员看不清前方路况及前车前方路况的困扰，能够在由于天气原因看不清前方路况及看不到前车前方路况时，就开始采取有效措施，能够极大减少这种追尾事故的发生。如果5G网络开始使用，将极大的减少信息发送与接收的时间，进一步减少追尾事故的发生。

本实施例中举例说明的数轴为针对小型家用轿车设计，大型载货汽车、大型客车及危化品运输车的数轴按实际吨位和行驶规律设计。

本方案重点解决的就是实时的掌握路面状况，并能实时的把信息传送至后车驾驶员以及高速管理部门。具体以下可以做到以下几点：

1、高速交警、路政、医护消防人员处理交通事故时：上报平台，平台可以发出相应提示信息，提醒后方五公里内车辆。

2、前方车辆正常减速行驶：软件监测到后，发出相应提示信息，提醒后方两公里内车辆。

3、前方车辆减速停车：软件监测到后，发出相应提示信息，提醒后方五公里内车辆，平台与车辆驾驶员沟通劝离，上报管理部门。

4、前方车辆大面积减速行驶：软件监测到后，发出相应提示信息，通知后方两公里内车辆，平台与适当驾驶员沟通，判断情况，上报管理部门。

5、前方车辆大面积减速停车：软件监测到后发出相应提示信息，通知后方五公里内车辆，平台与适当驾驶员沟通，判断情况，上报管理部门。

6、高速公路行驶中，遇有情况需要停车查看或者处理，请及时通知平台，当收到平台返回信息后，在停车处理。平台通知后方两公里内车辆，避免给自己以及他人带来不必要的损失。

7、路面出现杂物、障碍物、影响行车安全的物品，发现有违章停车的，及时上报。平台及 时联系适当驾驶员，了解情况，确认信息后，通知后方车辆，并上报管理部门。

8、遇有雨、雪、雾及大风等恶劣天气，以及路面结冰，影响行车安全的路况，及时通知平台。平台及时联系适当驾驶员，了解情况，确认信息后，通知后方车辆，并上报管理部门。

9、遇有塌方道路中断：通知事发地点后方车辆，并上报管理部门。

10、发现前车出现问题，记下牌照号码上报，平台及时联系问题车辆。

本发明可以做到以上几点，后车驾驶员能够提前2-5公里以及路面出现复杂情况时更早的得知前方路况，做出有效的反应，能极大的减少追尾、二次事故的发生。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

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。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

本实施例未对大型载货汽车、大型客车、危化品运输车做说明。

在长下坡路段，实时监测车速，通过与行驶在此路段同型号车辆平均速度对比，及时发现车速异常车辆，发现刹车失灵车辆，及时通知前方车辆避让，并为驾驶员提供合理化建议。

Claims (10)

1.一种高速公路预防追尾及二次事故发生系统，其特征在于：其包括车辆端终端设备和用于实现车辆端终端设备间通信的服务器，所述车辆端终端设备内置有GPS芯片、存储器和中央处理器；所述中央处理器的相应引脚分别和GPS芯片以及人机交互模块的相应端口电连接；所述中央处理器内置有电子地图模块、图像识别模块、判别信息发送条件模块、指示发送模块以及通信模块；

所述GPS芯片用于实时检测当前所在车辆的速度和位置信息，结合中央处理器内的电子地图模块生成以时间点为记录顺序、以每个所述时间点对应的速度和位置信息为特征点的数轴；

所述图像识别模块用于比对当前数轴和存储器中数据库存储的正常和非正常车辆行驶数轴上的特征点；

所述判别信息发送条件模块用于根据图像识别模块的比对结果判断出车辆的实际状态级别；

所述指示发送模块用于根据车辆的实时状态级别，确定相对应的提示信息内容和发送范围并触发信息发送程序；

所述通信模块用于接收中央处理器内指示发送模块的指令，将确定好的相应的信息分别发送给服务器及发送范围内的其他车辆端终端设备。

2.根据权利要求1所述的高速公路预防追尾及二次事故发生系统，其特征在于：其还包括远程服务平台，用于监视全路段状况，以及在接收到由车辆端终端设备自动发送的提示信息内容后，联系相应车辆端终端设备的使用者再次确认，获取当前路段信息，为所在路段车辆端终端设备的使用者及高速管理部门提供实时、精准的前方车辆及道路信息，并提供服务及建议。

3.根据权利要求1所述的高速公路预防追尾及二次事故发生系统，其特征在于：所述图像识别模块比对当前数轴和存储器中数据库存储的正常和非正常车辆行驶数轴上的特征点时，对减速时的速度误差使用模糊比对，对位置与时间做精准比对。

4.根据权利要求1或3所述的高速公路预防追尾及二次事故发生系统，其特征在于：所述图像识别模块比对当前数轴和存储器中数据库存储的正常和非正常车辆行驶数轴上的特征点时，对减速时的速度误差使用20%的模糊比对。

5.根据权利要求1所述的高速公路预防追尾及二次事故发生系统，其特征在于：所述中央处理器还包括数据复核模块，所述数据复核模块用于复核生成的当前数轴上的特征点。

6.一种高速公路预防追尾及二次事故的实现方法，其特征在于：其包括如下步骤：

步骤1、数据采集和处理：

启动的车辆端终端设备，其内置的GPS芯片实时检测当前所在车辆的速度和位置信息，结合中央处理器内的电子地图模块生成以时间点为记录顺序、以每个所述时间点对应的速度和位置信息为特征点的数轴；

步骤2、车辆状态级别判定：

利用车辆端终端设备内置的图像识别模块比对当前数轴和存储器中数据库存储的正常和非正常车辆行驶数轴上的特征点；

利用车辆端终端设备内置的判别信息发送条件模块根据图像识别模块的比对结果判断出车辆的实际状态级别；

步骤3、信息发送级别判定：

利用车辆端终端设备内置的指示发送模块根据车辆的实时状态级别，确定相对应的提示信息内容和发送范围并触发信息发送程序；

步骤4、信息发送：

利用车辆端终端设备内置的通信模块接收中央处理器内指示发送模块的指令，将确定好的相应的信息分别发送给服务器及发送范围内的其他车辆段终端设备。

7.根据权利要求6所述的高速公路预防追尾及二次事故的实现方法，其特征在于：所述GPS芯片实时检测到当前所在车辆异常速度值或警戒速度值后，启动电子地图模块在地图上标注事故地点。

8.根据权利要求6所述的高速公路预防追尾及二次事故的实现方法，其特征在于：所述GPS芯片实时检测到当前所在车辆异常速度值或警戒速度值后，启动电子地图模块生成以时间点为记录顺序、以每个所述时间点对应的速度和位置信息为特征点的数轴。

9.根据权利要求6所述的高速公路预防追尾及二次事故的实现方法，其特征在于：其还包括数据复核程序，由数据复核模块在GPS芯片实时检测到当前所在车辆异常速度值或警戒速度值后启动数据复核程序。

10.根据权利要求7-9任一所述的高速公路预防追尾及二次事故的实现方法，其特征在于：所述异常速度值指的是车辆速度在30--0公里/小时；

所述警戒速度值指的是车辆速度在高速公路各路段最低限速至30公里/小时之间的速度。