CN109949583B - 一种收费站主动安全防护报警装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种收费站主动安全防护报警装置和方法，装置包括测距测速仪、监控中心、弹性缓冲防护装置、光报警器、声报警器以及道闸；测距测速仪设置于道路上的测速测距节点处，用于测量来车的距离与速度；监控中心接收到实时数据后，与数据库中数据进行比对，在安全距离范围内，速度大于阈值的车辆列为重点监控车辆，距离达到安全极限值时，监控中心直接开启紧急模式；紧急模式下，监控中心启动弹性缓冲防护装置、光报警器和声报警器，同时打开所有道闸，疏散正在交费排队车辆。本发明可以在收费站发生车辆刹车失灵现象时，提前采取主动防护措施，在紧急状态下开启道闸，疏散车辆，避免排队车辆人员生命财产损失。
Description
技术领域
本发明属于收费站安全防护技术领域，具体涉及一种收费站主动安全防护报警装置和方法。
背景技术
收费站是高速公路的重要组成部分，是收取同行车辆通行费用的设施，设置在高速公路的出入口，是高速公路的附属设施的组成部分之一。我国的高速公路起步较晚，但是发展迅速，因而容易出现设计与运营管理的缺陷，导致运营过程中出现严重的交通安全问题。
目前收费站已有的安全防护仅仅是被动防护，采用钢架将收费岗亭保护起来，未采取主动防护及报警模式。
发明内容
本发明针对高速公路收费站经常出现交通事故，而收费站仅仅采取被动防护措施，在收费岗亭加装防护钢梁，被动安全防护效果很不理想的问题，提供一种收费站主动安全防护报警装置和方法。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
一种收费站主动安全防护报警装置，包括测距测速仪、监控中心、弹性缓冲防护装置、光报警器、声报警器以及道闸；
所述测距测速仪设置于道路上的测速测距节点处，用于测量来车的距离与速度，并实时将数据信息传送给监控中心；
所述监控中心接收到实时数据后，与数据库中数据进行比对，在安全距离范围内，速度大于阈值的车辆列为重点监控车辆，距离达到安全极限值时，监控中心直接开启紧急模式；
紧急模式下，所述监控中心启动弹性缓冲防护装置、光报警器和声报警器，同时打开所有道闸，疏散正在交费排队车辆。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
上述的测距测速仪为Bushnell激光测距机，测距的同时，在单位时间内移动的距离即为车辆移动速度。
上述的弹性缓冲防护装置由泡沫铝材料制成。
一种收费站主动安全防护报警方法，包括：
测距测速仪测量速度和距离信息，同时传输给监控中心；
监控中心根据实时速度与距离数据，运用模糊控制算法将进站车辆进行危险级别划分；
监控中心对危险车辆进行重点监控。
上述的运用模糊控制算法将进站车辆进行危险级别划分，具体为：
测距测速仪测得车与车站之间的距离，单位时间内车运行的距离为车速，获得的距离数值与速度值输入到计算机中进行实时模糊化处理，以BB表示最大，B表示大，O表示零，S表示小，SS表示最小，分别建立距离、速度以及危险级别的隶属度函数；
所述距离、速度以及危险级别的隶属度函数为：
距离＝{BB，B，S，SS，O，}，论域的作用范围为[0,100]；
速度＝{BB，B，S，SS，O，}，论域的作用范围为[0,120]；
危险级别为＝{BB，B，S，SS，O}，论域的作用范围为[0,5]。
本发明具有以下有益效果：
本发明可以在收费站发生车辆刹车失灵现象时，提前采取主动防护措施，在紧急状态下开启道闸，疏散车辆，避免排队车辆人员生命财产损失。同时本发明设有弹性缓冲防护装置，一方面可以保护岗亭内收费人员，另一方面可以减少危险车辆的损失。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的实施例中运用模糊控制算法将进站车辆进行危险级别划分流程图。
其中的附图标记为：测距测速仪1、监控中心2、弹性缓冲防护装置3、光报警器4、声报警器5以及道闸6。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
如图1所示，本发明的一种收费站主动安全防护报警装置，包括测距测速仪1、监控中心2、弹性缓冲防护装置3、光报警器4、声报警器5以及道闸6；
所述测距测速仪1设置于道路上的测速测距节点处，用于测量来车的距离与速度，并实时将数据信息传送给监控中心2；
实施例中，测距测速仪1为Bushnell激光测距机，测量范围为15m-1300m，精度小于50cm。测距频率为10KHz，激光输出功率20w，激光脉冲宽度70nm。高频率测距测速仪。
测距的同时，在单位时间内移动的距离即为车辆移动速度。
所述监控中心2接收到实时数据后，与数据库中数据进行比对，在安全距离范围内，速度大于阈值的车辆列为重点监控车辆，距离达到安全极限值时，监控中心2直接开启紧急模式；
紧急模式下，所述监控中心2启动弹性缓冲防护装置3、光报警器4和声报警器5，同时打开所有道闸6，疏散正在交费排队车辆。
实施例中，如果发现重点监控危险车辆速度不随着距离的接近而减小，观测期内，速度减小不明显，那么在达到距离速度极限值时候，开启紧急状态。自动开启声音报警、光电报警、自动开启道闸6疏散排队车辆，自动打开弹性缓冲防护装置3，弹性防护装置由泡沫铝材料制成，具有很高的强度，而且可以吸收很大的冲击力。
一种收费站主动安全防护报警方法，包括：
测距测速仪1测量速度和距离信息，同时传输给监控中心2；
如图2所示，监控中心2根据实时速度与距离数据，运用模糊控制算法将进站车辆进行危险级别划分；
实施例中，速度值高、距离近的危险级别最高；速度高、距离远其次；速度低、距离近以及速度低距离远列为安全级别车辆。
测距测速仪1测得车与车站之间的距离，单位时间内车运行的距离为车速，获得的距离数值与速度值输入到计算机中进行实时模糊化处理，以BB表示最大，B表示大，O表示零，S表示小，SS表示最小，分别建立距离、速度以及危险级别的隶属度函数；
所述距离、速度以及危险级别的隶属度函数为：
距离＝{BB，B，S，SS，O，}，论域的作用范围为[0,100]；
速度＝{BB，B，S，SS，O，}，论域的作用范围为[0,120]；
危险级别为＝{BB，B，S，SS，O}，论域的作用范围为[0,5]。
所述距离、速度以及危险级别的隶属度函数关系见表1。
表1
监控中心2对危险车辆进行重点监控。
实施例中，由于车与站之间的距离很近时要求系统有很高的控制精度，随着距离的增加对系统控制精度要求越来越低，所以设置的距离隶属度函数随着车与站之间的距离增加越来越稀疏，控制精度越来越低，因而响应速度越来越快。同理，车与站之间速度很大时，要求系统有高的控制精度，随着速度的降低系统对控制精度的要求越来越小，所以设置的相对速度的隶属度函数随着辆车的速度增加越来越密集，因而控制精度越来越高。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种收费站主动安全防护报警装置，其特征在于：包括测距测速仪(1)、监控中心(2)、弹性缓冲防护装置(3)、光报警器(4)、声报警器(5)以及道闸(6)；
所述测距测速仪(1)设置于道路上的测速测距节点处，用于测量来车的距离与速度，并实时将数据信息传送给监控中心(2)；
所述监控中心(2)接收到实时数据后，与数据库中数据进行比对，在安全距离范围内，速度大于阈值的车辆列为重点监控车辆，距离达到安全极限值时，监控中心(2)直接开启紧急模式；
紧急模式下，所述监控中心(2)启动弹性缓冲防护装置(3)、光报警器(4)和声报警器(5)，同时打开所有道闸(6)，疏散正在交费排队车辆；
基于所述收费站主动安全防护报警装置的收费站主动安全防护报警方法，包括：
测距测速仪(1)测量速度和距离信息，同时传输给监控中心(2)；
监控中心(2)根据实时速度与距离数据，运用模糊控制算法将进站车辆进行危险级别划分；
监控中心(2)对危险车辆进行重点监控；
运用模糊控制算法将进站车辆进行危险级别划分，具体为：
测距测速仪(1)测得车与车站之间的距离，单位时间内车运行的距离为车速，获得的距离数值与速度值输入到计算机中进行实时模糊化处理，以BB表示最大，B表示大，O表示零，S表示小，SS表示最小，分别建立距离、速度以及危险级别的隶属度函数；
所述距离、速度以及危险级别的隶属度函数为：
距离＝{BB，B，S，SS，O，}，论域的作用范围为[0,100]；
速度＝{BB，B，S，SS，O，}，论域的作用范围为[0,120]；
危险级别为＝{BB，B，S，SS，O}，论域的作用范围为[0,5]。
2.根据权利要求1所述的一种收费站主动安全防护报警装置，其特征在于：所述测距测速仪(1)为Bushnell激光测距机，测距的同时，在单位时间内移动的距离即为车辆移动速度。
3.根据权利要求1或2所述的一种收费站主动安全防护报警装置，其特征在于：所述弹性缓冲防护装置(3)由泡沫铝材料制成。
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