CN109410567A - 一种基于车联网的易发事故道路智慧分析系统及方法 - Google Patents

一种基于车联网的易发事故道路智慧分析系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于车联网的易发事故道路智慧分析系统及方法，车载远程监控终端采集车辆位置、速度、加速度、以及汽车朝向信息，传送至工作站；交管信息管理平台采集易发生事故路段信息、事故信息、道路维修信息，传送至工作站；试验车信息采集平台采集易发生事故道路的时间信息、车流量信息、环境信息，传送至工作站；工作站根据接收的信息得出易发生事故路段发生事故时车辆行驶、时间分布、道路环境信息情况等，再结合目前汽车行驶情况，提醒驾驶人员前方是否为易发生事故路段，易发生事故类型，是否为当前时间段，驾驶是否处于危险状态，如何安全通过该路段，提高了通过易发事故道路的安全性。

Description

一种基于车联网的易发事故道路智慧分析系统及方法
技术领域
本发明属于道路交通领域，尤其涉及一种基于车联网的易发事故道路智慧分析系统及方法。
背景技术
随着我国汽车保有量逐年递增，汽车交通事故的发生也越来越多，目前导航技术可以提醒驾驶员前方是否为易发生事故路段，但由于发生事故的种类很多，例如公路平交道口、集镇路段，路口往往没有信号灯控制；机非混合路段，非机动车及行人极易与正常通行的机动车形成交通冲突，进而引发事故；没有中心隔离设施的国省道公路，没有设置物理隔离设施，很多车辆违法标线指示超车、调头的违法行为多发，容易引发事故，还有天气原因，地形原因等等，有些情况是导航所不能准确提醒的，导航也无法提供良好的解决方案。
发明专利CN201611245421.6提出了一种用于车辆导航的行车路径规划方法，该发明存在的不足有：1)未涉及通过仿真结果及数据库，告知驾驶员如何安全通过事故多发路段。发明专利CN201711095339.4提出了一种交通事故道路状况数据采集方法，该发明存在的不足有：1)未涉及警示驾驶员行驶路段多发事故的类型，是否为当前时间段，目前的驾驶是否处于危险状态。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于车联网的易发事故道路智慧分析系统及方法，解决了驾驶人员无法得知前方道路是否为易发生事故路段，易发生事故的类型，是否为当前时间段，目前的驾驶是否处于危险状态的问题；解决了驾驶员在事故多发地段，如何安全通过该路段的问题。
本发明的技术方案为：一种基于车联网的易发事故道路智慧分析系统及方法，包括行驶信息采集系统、事故信息通信系统、道路情况分析系统；所述行驶信息采集系统包括车载远程监控终端、摄像头，所述事故信息通信系统包括卫星、基站、移动终端，所述道路情况分析系统包括道路事故分析服务器、交管信息管理平台、工作站、试验车信息采集平台；
车载远程监控终端通过无线通信和卫星连接，卫星通过无线通信和移动终端连接，基站通过无线通信和卫星连接，道路事故分析服务器通过有线通信和基站连接，交管信息管理平台通过有线通信和工作站连接，试验车信息采集平台通过有线通信和工作站连接。
所述车载远程监控终端包括:运动信息模块、视频信息接收模块、网络传输模块、车型信息模块；运动信息模块包括陀螺仪、GPS、加速度信息计算模块，陀螺仪采集车辆朝向信息，GPS采集车辆位置信息、速度信息，加速度信息计算模块根据车辆朝向信息、位置信息、速度信息计算出车辆加速度信息，当车辆在行驶过程中，运动信息模块采集车辆的位置信息，速度信息，加速度信息，汽车朝向信息，并将信息集成后传输给网络传输模块，视频信息接收模块与摄像头相连，将车辆四周视频信息传输给网络传输模块，车型信息模块将车辆的车型信息传输给网络传输模块，网络传输模块将信息集成后通过无线通信传输给卫星。
所述交管信息管理平台包括：道路维修信息采集模块、事故信息采集模块、易发生事故路段采集模块、交管信息存储模块、交管信息收发模块；道路维修信息采集模块采集正在维修的路段位置信息，易发生事故路段采集模块采集目标道路中易发生事故道路的位置、限速、道路弯曲情况，事故信息采集模块采集该路段发生事故的类型、发生的时间段，交管信息存储模块将道路维修信息采集模块、事故信息采集模块、易发生事故路段采集模块采集到的信息储存并传输给交管信息收发模块，交管信息收发模块将信息集成后通过有线通信传输给工作站。
所述试验车信息采集平台包括：时间信息采集模块、环境信息采集模块、车流量信息采集模块、道路信息存储模块、道路信息收发模块；时间信息采集模块用于确认易发生事故的时间段,环境信息采集模块用于采集路面情况、风力风向情况、道路标志情况等，车流量信息采集模块用于采集当前时间段下的车流量，道路信息存储模块将时间信息采集模块、环境信息采集模块、车流量信息采集模块采集到的信息储存并传输给道路信息收发模块，道路信息收发模块将信息集成后通过有线通信传输给工作站。
交管信息管理平台将采集到的易发生事故路段信息、事故信息、道路维修信息通过有线通信传输给工作站，试验车信息采集平台将在易发生事故路段行驶时采集到的易发生事故道路的时间信息、车流量信息、环境信息传输给工作站，由工作站通过云计算进行模拟仿真分析,得出易发生事故路段发生事故时车辆行驶情况，时间分布情况，道路环境信息情况，并将信息存储于数据库中。
在车辆行驶过程中，卫星将车载远程监控终端采集的车型信息和行驶信息通过无线通信传输给基站，通过基站将数据传送至道路事故分析服务器，进而传送至工作站；道路事故分析服务器通过有线通信和工作站连接，并通过有线通信将车型信息和行驶信息传输给工作站，工作站调用数据库中的信息并结合当前汽车行驶情况，判断车辆是否处于危险工况，具体包括：
S1：根据交管信息管理平台采集的事故信息，提取出事故车辆车型信息，与大数据库中的车辆模型相匹配，建立各类事故车辆模型；
S2：根据交管信息管理平台采集的易发生事故路段信息和试验车信息采集平台采集的环境信息，与数据库中的坐标系相匹配，建立易发生事故路段环境坐标系和事故车辆坐标系；
S3：根据交管信息管理平台采集的事故信息，提取出速度信息、加速度信息、行驶方向信息，导入动力学计算模型，迭代计算出各时刻点质心速度、质心加速度、横摆角速度，横摆角位移，得出事故车辆运动轨迹；
S4：根据试验车信息采集平台采集的易发生道路的时间信息、车流量信息，导入概率统计模型，得出事故发生的时间分布与车流量变化对比图；
S5：根据S1、S2、S3、S4的仿真结果，与当前时刻车载远程监控终端采集的车型信息和行驶信息进行比对，判断目前的驾驶是否处于危险状态；
所述S1、S2、S3、S4仿真过程事先进行并请专家分析出各种危险工况下的安全通过方式，将结果输入数据库中，所述S5仿真过程发生在车辆行驶过程中，并通过移动终端、显示模块和报警装置提醒驾驶人员前方是否为易发生事故路段，易发生事故的类型，是否为当前时间段，目前的驾驶是否处于危险工况，若处于危险状态，将数据库中输入的该危险工况下的安全通过方式通过移动终端和显示模块告知驾驶人员，从而大大提高通过易发事故道路的安全性。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：
1.本发明公开了一种基于车联网的易发事故道路智慧分析系统及方法，能够准确告知驾驶人员前方道路是否为易发生事故路段，易发生事故的类型，是否为当前时间段，目前的驾驶是否处于危险状态；
2.使得驾驶员在事故多发地段，更为安全地通过该路段。
附图说明
图1为易发事故道路智慧分析系统及方法系统结构示意图；
图2为车载行驶信息采集系统结构示意图；
图3为车载远程监控终端结构示意图；
图4为交管信息管理平台结构示意图；
图5为试验车信息采集平台结构示意图；
图6为易发事故道路分析工作流程图；
图7为事故情况仿真分析流程图；
图中：1-车载远程监控终端；2-卫星；3-无线通信；4-基站；5-移动终端；6-有线通信；7-道路事故分析服务器；8-交管信息管理平台；9-工作站；10-试验车信息采集平台；11-行驶车辆；12-摄像头；13-线束；14-显示模块；15-报警装置；16-陀螺仪；17-GPS；18-加速度信息计算模块；19-运动信息模块；20-视频信息接收模块；21-网络传输模块；22-车型信息模块；23-道路维修信息采集模块；24-事故信息采集模块；25-易发生事故路段采集模块；26-交管信息存储模块；27-交管信息收发模块；28-时间信息采集模块；29-环境信息采集模块；30-车流量信息采集模块；31-道路信息存储模块；32-道路信息收发模块。
具体实施方式
下面结合附图来说明本发明一种基于车联网的易发事故道路智慧分析系统及方法的结构和工作原理。
如图1、图2所示，本发明一种基于车联网的易发事故道路智慧分析系统及方法，包括行驶信息采集系统、事故信息通信系统、道路情况分析系统；所述行驶信息采集系统包括车载远程监控终端1、摄像头12，所述事故信息通信系统包括卫星2、无线通信3、基站4、移动终端5、有线通信6，所述道路情况分析系统包括道路事故分析服务器7、交管信息管理平台8、工作站9、试验车信息采集平台10；
车载远程监控终端1通过无线通信3和卫星2连接，卫星2通过无线通信3和移动终端5连接，基站4通过无线通信3和卫星2连接，道路事故分析服务器7通过有线通信6和基站4连接，交管信息管理平台8通过有线通信6和工作站9连接，试验车信息采集平台10通过有线通信6和工作站9连接。
如图3所示，车载远程监控终端1包括:运动信息模块19、视频信息接收模块20、网络传输模块21、车型信息模块22，运动信息模块包括陀螺仪16、GPS17、加速度信息计算模块18，陀螺仪16采集车辆朝向信息，GPS17采集车辆位置信息、速度信息，加速度信息计算模块18根据车辆朝向信息、位置信息、速度信息计算出车辆加速度信息，当车辆在行驶过程中，运动信息模块19采集车辆的位置信息，速度信息，加速度信息，汽车朝向信息，并将信息集成后传输给网络传输模块21，视频信息接收模块20与摄像头12相连，将车辆四周视频信息传输给网络传输模块21，车型信息模块22将车辆的车型信息传输给网络传输模块21，网络传输模块21将信息集成后通过无线通信3传输给卫星2。
如图4所示，交管信息管理平台8包括：道路维修信息采集模块23、事故信息采集模块24、易发生事故路段采集模块25、交管信息存储模块26、交管信息收发模块27，道路维修信息采集模块23采集正在维修的路段位置信息，易发生事故路段采集模块25采集目标道路中易发生事故道路的位置、限速、道路弯曲情况，事故信息采集模块24采集该路段发生事故的类型、发生的时间段，交管信息存储模块26将道路维修信息采集模块23、事故信息采集模块24、易发生事故路段采集模块25采集到的信息储存并传输给交管信息收发模块27，交管信息收发模块27将信息集成后通过有线通信6传输给工作站9。
如图5所示，试验车信息采集平台10包括：时间信息采集模块28、环境信息采集模块29、车流量信息采集模块30，道路信息存储模块31、道路信息收发模块32，时间信息采集模块28用于确认易发生事故的时间段,环境信息采集模块用于采集路面情况、风力风向情况、道路标志情况等，车流量信息采集模块30用于采集当前时间段下的车流量，道路信息存储模块将时间信息采集模块28、环境信息采集模块29、车流量信息采集模块30采集到的信息储存并传输给道路信息收发模块32，道路信息收发模块32将信息集成后通过有线通信6传输给工作站9。
下面结合图1、图6来具体描述本发明的工作流程：
交管信息管理平台8将采集到的易发生事故路段信息、事故信息、道路维修信息通过有线通信传输给工作站9，试验车信息采集平台10将在易发生事故路段行驶时采集到的易发生事故道路的时间信息、车流量信息、环境信息传输给工作站9，由工作站9通过云计算进行模拟仿真分析,得出易发生事故路段发生事故时车辆行驶情况，时间分布情况，道路环境信息情况，并将信息存储于数据库中，在车辆行驶过程中，卫星2将车载远程监控终端1采集的车型信息和行驶信息通过无线通信3传输给基站4，通过基站将数据传送至道路事故分析服务器，进而传送至工作站；道路事故分析服务器通过有线通信6和工作站9连接，并通过有线通信6将车型信息和行驶信息传输给工作站9，工作站9调用数据库中的信息并结合当前汽车行驶情况，判断车辆是否处于危险工况，具体包括：
S1：根据交管信息管理平台8采集的事故信息，提取出事故车辆车型信息，与大数据库中的车辆模型相匹配，建立各类事故车辆模型；
S2：根据交管信息管理平台8采集的易发生事故路段信息和试验车信息采集平台9采集的环境信息，与数据库中的坐标系相匹配，建立易发生事故路段环境坐标系和事故车辆坐标系；
S3：根据交管信息管理平台8采集的事故信息，提取出速度信息、加速度信息、行驶方向信息，导入动力学计算模型，迭代计算出各时刻点质心速度、质心加速度、横摆角速度，横摆角位移，得出事故车辆运动轨迹；
S4：根据试验车信息采集平台10采集的易发生道路的时间信息、车流量信息，导入概率统计模型，得出事故发生的时间分布与车流量变化对比图；
S5：根据S1、S2、S3、S4的仿真结果，与当前时刻车载远程监控终端1采集的车型信息和行驶信息进行比对，判断目前的驾驶是否处于危险状态；
所述S1、S2、S3、S4仿真过程事先进行并请专家分析出各种危险工况下的安全通过方式，将结果输入数据库中，所述S5仿真过程发生在车辆行驶过程中，并通过移动终端5、显示模块14和报警装置15提醒驾驶人员前方是否为易发生事故路段，易发生事故的类型，是否为当前时间段，目前的驾驶是否处于危险工况，若处于危险状态，将数据库中输入的该危险工况下的安全通过方式通过移动终端5和显示模块11告知驾驶人员，从而大大提高通过易发事故道路的安全性。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于车联网的易发事故道路智慧分析系统，其特征在于，包括：行驶信息采集系统、事故信息通信系统、道路情况分析系统；
所述行驶信息采集系统包括车载远程监控终端(1)、摄像头(12)；所述事故信息通信系统包括卫星(2)、基站(4)、移动终端(5)；所述道路情况分析系统包括道路事故分析服务器(7)、交管信息管理平台(8)、工作站(9)、试验车信息采集平台(10)；
所述车载远程监控终端(1)通过无线通信(3)和卫星(2)连接，卫星(2)通过无线通信(3)和移动终端(5)连接，基站(4)通过无线通信(3)和卫星(2)连接，道路事故分析服务器(7)通过有线通信(6)和基站(4)连接，交管信息管理平台(8)通过有线通信(6)和工作站(9)连接，试验车信息采集平台(10)通过有线通信(6)和工作站(9)连接，道路事故分析服务器(7)通过有线通信(6)与工作站(9)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于车联网的易发事故道路智慧分析系统，其特征在于，所述车载远程监控终端(1)包括:运动信息模块(19)、视频信息接收模块(20)、网络传输模块(21)、车型信息模块(22)；运动信息模块(19)包括陀螺仪(16)、GPS(17)、加速度信息计算模块(18)，陀螺仪(16)采集车辆朝向信息，GPS(17)采集车辆位置信息、速度信息，加速度信息计算模块(18)根据车辆朝向信息、位置信息、速度信息计算出车辆加速度信息；当车辆在行驶过程中，运动信息模块(19)采集车辆的位置信息，速度信息，加速度信息，汽车朝向信息，并将信息集成后传输给网络传输模块(21)；视频信息接收模块(20)与摄像头(12)相连，将车辆四周视频信息传输给网络传输模块(21)；车型信息模块(22)将车辆的车型信息传输给网络传输模块(21)；网络传输模块(21)将信息集成后通过无线通信传输给卫星(2)。
3.根据权利要求1所述的一种基于车联网的易发事故道路智慧分析系统，其特征在于，所述交管信息管理平台(8)包括：道路维修信息采集模块(23)、事故信息采集模块(24)、易发生事故路段采集模块(25)、交管信息存储模块(26)、交管信息收发模块(27)；道路维修信息采集模块(23)采集正在维修的路段位置信息；易发生事故路段采集模块(25)采集目标道路中易发生事故道路的位置、限速、道路弯曲情况；事故信息采集模块(24)采集该路段发生事故的类型、发生的时间段，交管信息存储模块(26)将道路维修信息采集模块、事故信息采集模块、易发生事故路段采集模块采集到的信息储存并传输给交管信息收发模块(27)；交管信息收发模块(27)将信息集成后通过有线通信传输给工作站(9)。
4.根据权利要求3所述的一种基于车联网的易发事故道路智慧分析系统，其特征在于，所述试验车信息采集平台(10)包括：时间信息采集模块(28)、环境信息采集模块(29)、车流量信息采集模块(30)、道路信息存储模块(31)、道路信息收发模块(32)；时间信息采集模块(28)用于确认易发生事故的时间段,环境信息采集模块(29)用于采集路面情况、风力风向情况、道路标志情况等，车流量信息采集模块(30)用于采集当前时间段下的车流量，道路信息存储模块(31)将时间信息采集模块、环境信息采集模块、车流量信息采集模块采集到的信息储存并传输给道路信息收发模块(32)，道路信息收发模块(32)将信息集成后通过有线通信传输给工作站(9)。
5.根据权利要求4所述的一种基于车联网的易发事故道路智慧分析系统，其特征在于，所述工作站(9)接收到由交管信息管理平台(8)将采集到的易发生事故路段信息、事故信息、道路维修信息，以及由试验车信息采集平台(10)将在易发生事故路段行驶时采集到的易发生事故道路的时间信息、车流量信息、环境信息之后，通过云计算进行模拟仿真分析,得出易发生事故路段发生事故时车辆行驶情况，时间分布情况，道路环境信息情况，并将信息存储于数据库中。
6.根据权利要求5所述的一种基于车联网的易发事故道路智慧分析系统，其特征在于，所述工作站(9)还能够接收到依次经由卫星(2)、基站(4)、道路事故分析服务器(7)传输过来的由车载远程监控终端(1)采集的车型信息和行驶信息，并调用数据库中的信息结合当前汽车行驶情况，判断车辆是否处于危险工况，若处于危险状态，将数据库中的该危险工况下的安全通过方式通过移动终端(5)和显示模块告知驾驶人员。
7.一种基于车联网的易发事故道路智慧分析方法，其特征在于，卫星将车载远程监控终端(1)采集的车型信息和行驶信息通过无线通信传输给基站(4)，通过基站(4)将数据传送至道路事故分析服务器(7)，进而传送至工作站(9)；道路事故分析服务器(7)通过有线通信和工作站(9)连接，并通过有线通信将车型信息和行驶信息传输给工作站(9)，工作站(9)调用数据库中的信息并结合当前汽车行驶情况，判断车辆是否处于危险工况。
8.根据权利要求7所述的一种基于车联网的易发事故道路智慧分析方法，其特征在于，所述工作站(9)调用的数据库中的信息是通过以下方法获取：
道路维修信息采集模块(23)采集正在维修的路段位置信息，易发生事故路段采集模块(25)采集目标道路中易发生事故道路的位置、限速、道路弯曲情况，事故信息采集模块(24)采集该路段发生事故的类型、发生的时间段，交管信息存储模块(26)将道路维修信息采集模块(23)、事故信息采集模块(24)、易发生事故路段采集模块(25)采集到的信息储存并传输给交管信息收发模块(27)，交管信息收发模块(27)将信息集成后通过有线通信传输给工作站(9)；
时间信息采集模块(28)用于确认易发生事故的时间段,环境信息采集模块(29)用于采集路面情况、风力风向情况、道路标志情况等，车流量信息采集模块(30)用于采集当前时间段下的车流量，道路信息存储模块(31)将时间信息采集模块(28)、环境信息采集模块(29)、车流量信息采集模块(30)采集到的信息储存并传输给道路信息收发模块(32)，道路信息收发模块(32)将信息集成后通过有线通信传输给工作站(9)。
9.根据权利要求7所述的一种基于车联网的易发事故道路智慧分析方法，其特征在于，所述工作站(9)判断车辆是否处于危险工况的方法如下：
S1：根据交管信息管理平台(8)采集的事故信息，提取出事故车辆车型信息，与大数据库中的车辆模型相匹配，建立各类事故车辆模型；
S2：根据交管信息管理平台(8)采集的易发生事故路段信息和试验车信息采集平台(10)采集的环境信息，与数据库中的坐标系相匹配，建立易发生事故路段环境坐标系和事故车辆坐标系；
S3：根据交管信息管理平台(8)采集的事故信息，提取出速度信息、加速度信息、行驶方向信息，导入动力学计算模型，迭代计算出各时刻点质心速度、质心加速度、横摆角速度，横摆角位移，得出事故车辆运动轨迹；
S4：根据试验车信息采集平台(10)采集的易发生道路的时间信息、车流量信息，导入概率统计模型，得出事故发生的时间分布与车流量变化对比图；
S5：根据S1、S2、S3、S4的仿真结果，与当前时刻车载远程监控终端(1)采集的车型信息和行驶信息进行比对，判断目前的驾驶是否处于危险状态。
10.根据权利要求7所述的一种基于车联网的易发事故道路智慧分析方法，其特征在于，还包括：在车辆行驶过程中，通过移动终端(5)、显示模块和报警装置提醒驾驶人员前方是否为易发生事故路段，易发生事故的类型，是否为当前时间段，目前的驾驶是否处于危险工况；若处于危险状态，将数据库中输入的该危险工况下的安全通过方式通过移动终端和显示模块告知驾驶人员。
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Inventor after: Yi Fengyan

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