CN110634316A - 高速公路雾天放行及减少事故的管控方法 - Google Patents

Abstract

高速公路雾天放行及减少事故的管控方法。是利用车辆跟踪系统技术为主体并植入避险、预警类信息及相关的设置，建立一种新概念的高速公路综合管控的系统模式。该系统由路方及警方两个体系构成。其特征首先是：凡进入高速路的车辆，路方给予全天候全覆盖的行程伴随服务；凡进入高速公路的车辆都要扫描驾驶证注册入路，并全程受到警方的时时管控。该方法：1雾天可实现盲驾行驶。2司机可自我抑制冒险。3警方可施行时时监控。盲驾行驶，是指道路能见度不足1m或0时，司机凭借盲驾导航低速行驶；抑制冒险，是指为司机显示前方200m后方50m时时的鸟瞰路况图，以使司机自我选择抑制或打消莽撞超车的冒险念头；时时监控，是指岗台执勤警员可对车流时时巡检及管控。

Description

高速公路雾天放行及减少事故的管控方法

技术领域

交通管制

技术背景

高速公路作为陆路交通运输的主动脉，服务于经济与社会发展的作用日益凸显。高速公路除了是关系到我国社会快速发展重要因素外，还是关系到我国国防力量快速反应的要素条件之一。但是当遇到雾天天气时，高速公路为了避免恶性交通事故的发生，往往采取临时封路禁止通行的管控措施，这种措施虽然是避免了车辆事故的发生，但却给大量的通行车辆造成了少则几小时多则几十小时的停滞延误，若遇紧急军事调动时，就造成“调而不动”的严重事态。且雾天封路，这种堵车的现象会随着路线的增长、车辆的增多而愈来愈重。

雾天，是地球固有的周期性自然现象，每年的秋、冬、春三季期间多有发生，雾天天气由南往北几乎覆盖我国的全部省份，这就说我国绝大多数省域的高速公路，每年都会在一定的时间区段内，不同程度的处于封路禁行的瘫痪状态。

高速公路也是恶性事故多发的魔窟，仅以河北省为例，2009年因雾天高速公路发生交通事故365起：死亡293人，受伤510人，并造成重大财产损失。

在雾天行车时，驾驶人自知此时很多情况难以正确判断，导致易发生事故的心理压力增大，据调查资料显示：约60％的驾驶人在进入雾区时心理过度紧张，70％左右的驾驶人在雾天行车尤其是在高速公路上行驶感到疲劳，之外，雾天在高速公路上行车，驾驶人由于获知的路况信息有限，一旦出现意外，驾驶人就会惊慌失措，难以正确判断和应对，若采取措施不当则必然引发交通事故。

当前，高速公路逢雾必瘫的规律，似以成为人们所无奈认同的“自然规律”，但坚信这种年复一年周期往复的“自然规律”是不可能让人类永远的逆受下去。

发明内容

为探索解决高速公路雾天封路，以及最大限度的减少雾天、非雾天交通事故的发生，发明一种“高速公路雾天放行及减少事故的管控方法”。该方法是利用“车辆跟踪系统”技术为主体，并植入避险、预警类的要素信息及相关的设置，而建立一种新概念的高速公路综合管控的系统模式。该系统由路方服务及警方管控两个体系构成。其模式新概念的显著特征首先是：1.凡是进入高速路的通行车辆，路方给予全天候、全覆盖的行程伴随服务。2.凡是进入高速公路的通行车辆都要以扫描驾驶证的方式注册入路，并全程受到警方的时时巡查及管控。

该系统需组建一种服务与管控合为一体的运行机构，机构设在沿线各服务区之中，其机构定性为：“高速公路管控岗台”(简称：岗台)。各岗台管控模式为：一个路段，两个单向，既由本服务区设定的0点起至前方第一个服务区的0点止。各管段以无缝链接的机制构成全线(例：京哈高速全线)联通体系。每个岗台设两套相同的服务、监控装置，一套负责上行车流，一套负责下行车流。岗台的身份资格要以交通警察“XX号岗台”的身份来体现。

该方法的技术成果应体现在三个方面：1雾天可实现盲驾行驶。2司机可自我抑制冒险。3警方可施行时时监控；盲驾行驶，是指通行道路的能见度不足1m或0时，司机不必观察窗外，而是凭借车内的盲驾导航装置实现安全的低速行驶；抑制冒险，是指为司机显示提供前方200m后方50m时时的鸟瞰路况图，以使司机清晰的了解当前路况，而自我决择抑制或打消莽撞超车的冒险念头；时时监控，是指岗台执勤警员可对显示的管段内车流状态时时巡检及管控，若察觉个别车辆严重长时超速或窜缝超车或行迹异常等，随即对其呼叫警告或强令停车。必要时当即锁定该车电子车牌，启用岗台联控系统：通知前方岗台设卡拦截。

实现上述技术成果所涉的主要装置及设施包括：引导划线，引测探头，盲驾导航器，导航显示屏，电子车牌，电子车牌识别装置，电子车牌录入装置及管控岗台。其构造(设置)形式与应用目的：

1、引导划线 属一种与现行公路划线不同的特种划线，是导引车辆盲驾行驶的路面设施，相当于行车的隐形轨道。引导划线设在超车道的中心线位置。引导划线与常规划线的区别在于：该划线由隐形构造与可见标示构成，隐形构造的材料中含有可被磁吸的金属颗粒。可见标示为：由诸多较大间隔的标示圆点连成的点状通长虚线；该划线在路面上共设两条，既上行、下行路面各设一条。因雾天放行时，只放单车依次沿引导划线间隔行驶。

2、引测探头 为车载装置，用于探寻引导划线方位的器具。盲驾时该装置替代司机寻踪可以安全行驶的隐形轨道。该探头采用磁性感应式探头。探头以组列一排的格式设置，由左、中、右三个探头构成，横向居中装在车头鬼脸儿的下方。盲驾时将中间探头对准引导划线，即产生磁吸效应并向处理器发出相应信号，处理器收到探测信号后向盲驾导航显示屏发送相应的代表光标，这时中间的光标点显示为绿色(此时左右两侧的光标为红色)，绿色光标代表车头已居中对准了引导划线，属安全行驶状态。当车头偏离引导划线时，中间探头磁吸感应失消，这时中间光标显示为红色。当车头偏离幅度继续加大，达到最大允许的偏离限值时，左或右的红色光标变绿，(例：左侧探头已对应引导划线时，右侧光标由红变绿)。当左、中、右三个光标同时显示为红色时，即表明车头已偏出安全控制范围驶入盲区，处于危险行车的境地。

3、盲驾导航器 是新型升级版的车载导航装置。其升级是：在现役导航信息的基础上增加盲驾导航和避险预警的两项内容。用于盲驾时，该导航器显示车头是否偏离了引导路线，以及车前车后近邻车辆的位置。非雾天行车时则显示前方200m、后方50m路段的内车流时况。车流中的车辆采用彩色光标显示：正常车辆为绿圆点，事故车辆为红圆点，引导划线显示为粗黄色线条，出口示意线为细黄线。

盲驾导航器含有多项功能，除导航用途外还包括：电子车牌、车岗对话等功能。

4、导航显示屏 是盲驾导航器的显示装置。显示屏设在现行汽车导航的位置，为竖向矩形格式。导航显示的内存备有三种用途不同的模式版本：第一版为出行模式：地图+天气实况+当前道路概况图。第二版为避险模式：前方200m后方50m时时路况的鸟瞰示意图。第三版为盲驾模式：是用于雾天盲驾行驶的导航指示示意图。

5、电子车牌 是为车辆临时设定的电子标识，也是驾驶证、通行里程等相关信息的记录装置，属高速公路管控系统所特设配套的车载装置，它有车辆身份证的性质，也是管控呼叫的IP地址。车辆入路时将车辆入路扫描注册的信息存至其内，出路时办理通行缴费后，存储信息自动清除。

6、电子车牌识别装置 是该管控系统中的户外电子监视装置，由塔架式及手持式两型。用于视读各车辆的“身份证”(电子车牌)。该装置仅在对个别车辆跟踪或拦截时启用。各岗台均有设置。

7、电子车牌录入装置 是车辆入路注册时用于信息采集及录入的装置。设在各公路入口处，采用无人值守扫描方式。车辆入路过口时，司机不必下车摇下车窗，手持打开的驾驶证贴向扫描窗口，即可完成入路的注册，并作为收费计程的开始。

8、管控岗台 是高速公路管控系统中的分枝机构，是以路段为单位对雾天放行及减少事故进行指挥控制的值勤场所。其功能装置分为前台与后台两个分类，前台主要有：电子车牌的信息录入装置，大幅显示屏，车、岗对话装置，岗台与岗台联络传输装置，车辆违章取证记录装置，岗台拦车设卡用的电子车牌跟踪识别探头，以及文字显示屏等装置。后台装置主要有：车载导航器的支持系统、管控岗台专用无线通迅网络系统，管段内车辆跟踪显示系统，车辆牌照资料及电子车牌信息共享数据库，车辆违章取证记录上传装置以及必要的沿线设置的其他设施等。

岗台的管控职责：

1、路方服务 提示前方路况：前方有施工、前方肇事堵路、前方车流密度大、前方路段结冰、前方路段积雪，以及通报前方堵车的大概放行时间、前方堵车已放行、前方XX号出口已临时关闭等等。

2、警方警示 您与前车安全距离不足、您已超速请立即减速、前方不准超车、您的行车轨迹不正常是否有异常情况、您不能倒退行驶、后方有救援车辆通过请让开超车道、后方有紧急车队通过所有车辆立即靠边停车等等。

本发明的宗旨是：探索一种低事故率、高利用率的高速公路管控机制。

具体实施方法

本案方法的运用涉及三个系统的功能条件：道路设施、车载装置及管控系统装置。

1、道路设施 主要包括：引导划线，电子车牌识别和拦截警示装置。

1.1 引导划线

1.1.1 用于盲驾的引导划线基本概念 引导划线由隐形划线与可见标识点重叠构成，设在超车道(既左侧最里面的车道，右侧道面备用故障停车)纵向中心线的位置，划线由入口起到出口止全线不得有任合间断。所谓隐形划线：是将用于划线的材料压入路面表层之中，成形后与路面一平，除探测器能感应到其存在外肉眼则看不出路面有任何迹象。可见标识：是在隐形带状划线的表面涂刷可见的标示点，表示点为圆点形，整条划线成形后类似于放大了的点画虚线。标示圆点的直径约100mm，点与点的间距约3---5m(入口段适度加密))；盲驾放行时路方工作人员还要配用手持式磁性探测器查找隐形划线，以准确快速的指挥车辆对点入路。

1.1.2 引导划线的划线材料 隐形划线的材料为沥青和金属颗粒两种，沥青采用与原路面相同的沥青，以不产生异性表现的差异。金属颗粒采用生铁球形颗粒，粒径约为i---3mm，选用混合颗粒级。应用前同炒铺路油渣一样将球形颗粒掺入溶化沥青中拌合出成品用料备用。其施工方法采用预热压入法：首先将划线的带状部位烤热(烤稍材料软，稍宽)，然后随之摊铺约3---4mm厚150mm宽的成料，摊铺之后由压路机趁热压平压光，冷却后按设定的间隔喷涂标示圆点，标示圆点的材料采用与同路面的划线材料。

可见的标示点对盲驾行驶没有参照意义，只是日常让过往司机提前熟悉引导划线的设置模式和基本印象，以便于盲驾放行时的组织与配合。

1.2 电子车牌识别装置 该装置属管控系统中的户外电子监视装置。用于识读各车辆的“身份证”(既电子车牌)。该装置仅在对个别车辆跟踪或拦截时启用。

采用电子车牌及相应识别技术其目的是：此法优胜于人工目视及光学影像的识别方法，其优胜之处在于：不受遮牌、无牌、换牌、视距、车速以及光照模糊等客观影响，尤其是能见度极差无法辨认或是警事堵截时，这种技术可以实现：跟踪车辆一目了然，堵截车辆无一漏网，并可免除对无关车辆的筛查阻扰。

电子车牌识别装置，每个岗台至少一套，必要时沿线设置若干套，因为该装置探测功率不宜太大，以在管段分界稍有搭接即可，以避免非必要的过度重叠覆盖。

该装置要有跟踪测距及测距数值时时显示功能，显示形式采用带状光标(设在大显示屏下方)。当锁定跟踪目标后即自动时时“报告”目标车辆距拦截卡口的距离。

该识别装置一套包括两型：一型是塔杆安装的固定式，一型是手持式。塔杆固定式的探测距离远(负责管段全线，约40公里)精度可稍差，测距精度误差在约100m即可。手持式的探测距离较近(约500m以内)，探测误差精度应不超过0.5m。

1.3 拦截警示装置 由电子字幕显示屏及警灯、警报器组成。每个岗台只设一个，设在管段分界的0点。执行拦截时，警报响起警灯闪亮，电子字幕显示：XXXXX号车请立即停车。(此时车内已有警方强令停车的语音警告)

2、车载装置 车载装置包括：引测探头、导航显示屏及电子车牌。

2.1 引测探头

2.1.1 引测探头及设置 引测探头由电磁性感应探头及信号传输线路组成。探头要有向后折叠式构造，启用时放下垂直对地，不用时拆起收回。探头距地间隔约10mm左右，探头与探头的横向间距约200mm。探测信号由导线传给导航处理器。探头不得裸露，嵌入在探头主体之中，其主体采用具有一定柔性、韧性和反弹性的材料，以防路面杂物碰坏探测器件。

2.1.2 探测信号的显示及代表意义 三个探头的识别信号分别由三个彩色光标点呈现在盲驾导航器的显示屏上，三个光标点横列布置，左侧光标代表车头左偏，右侧光标代表车头右偏。车辆行进中。中间探头的光标显示为绿色，表示车头正在沿正线居中行驶。这时左右两个探头因不对应引导划线，固没有信号反应，则均显示为红色。当车头向左偏离引导划线达200mm时，至使右侧的探头对应了引导划线，这时代表左偏的光标显示为秒闪绿色，当车头右偏达到200mm时，左侧探头对应了引导划线，右侧光标显示为秒闪绿色；左偏或右偏的绿色光标显示的同时并响起示警提示嘟嘟音，以加重提醒司机立即调整正确行驶方向。

2.2 导航显示屏

2.2.1 显示屏的规格及布设位置 显示屏设在现有车辆导航显示屏的位置为竖向格式，屏面高约180mm，宽约140mm。设为竖向格式目的是，所显示的道路方向与真实道路的方向一致，以便于司机识别理解。

2.2.2 显示屏显示的模式及内容 导航显示的内存备有三种用途不同的模式版本，以供不同需要切换选用：

第一板 为出行模式。既以现役导航的地图模式为基础再升级增项，其增项内容：一些对行车构成影响天气实况信息及影响通行的事故点及堵车的量度等信息。天气实况主要指三类情况：大雨及以上、小雪及以上、最大能见度小于100m的浓雾。这些天气情况以大概的区域轮廓(不是只标注在道路上)叠加在既有的地图画面上，并约不超10分钟更新一次，其显示图标：雨采用白色斜雨滴线，雪采用白色雪花图案，雾采用淡黑小点。这些图标尽量清淡稀疏只作为区域性的概况了解；事故点为深红色三角，堵车路段为填充浅红色。

第二版 为避险模式，既为司机提供行车或超车的路况状态信息。采用与车速同步跟进的截图方式、并放大成易辨认的详图画面来显示，截图源自岗台的总图，截图信号由岗台支持系统负责提供。

避险模式显示为：车前200m车后50m的路况时时画面。该图画面资源是从岗台的道路线条中截取，截图为随车速的进程时时滚动裁截。放大显示画面的比例在经纬两向则不等比，既裁截路段的长度为250m，250m长的道路要压缩到竖向约180mm的画框中，而路面15m的宽度(以单向4车道为例)则压缩到横向显示约60mm的画面中；滚动截图放大显示的主要内容为路况的车流信息，采用车辆跟踪系统技术，对截图路段内所有车辆的动态时时显示。车辆采用光标点的形式显示，代表车辆的光标点要经技术处理后再传给显示屏，既纵向的坐标车距，以截图路段长度与显示屏幅面长度的压缩比例(250m/180mm)同比显示，横向的车距显示则不按坐标数值缩比显示，而是按应用目的来显示，这就是说：当在路面上跑的两辆车其间隔最小的情况时，显示屏的两个代表车辆的光标点也不得有重叠压盖。

2.2.3 截图放大显示的模板 该显示画面要扼要简洁，将总图的全景模式进行覆盖或删减(以减少视觉干扰)，只为司机呈现眼前最必要的参考信息；代表车辆的光标点：正常车辆为绿色圆点，事故车辆为红点。路幅及出口的边缘线为黄色细线，道路之外的背景采用素浅绿色或浅蓝色填充。结冰、积雪的路面为浅白色(路面之外不体现)，雾霾为稀疏的小淡黑点(路面以外不填充)。模板画面中还要设有判断车距的标距刻度线，标距刻度线基本与道路划线保持90°)，标距刻度线以本车为0点，往前以每50m的代表值横向划线一道(50、100、150、200m)，往后50m仅一道。刻度线采用细红线。标距刻度线可使司机对相关车辆的车距有较精准的认知。

第三版 为盲驾模式。该模式是在第二版的基础上增加一个盲驾探路显示的光标显示浮窗，该浮窗设在显示屏画面的上部，占用100m标距刻线以上的幅面(因盲驾时司机的主要作用是保持行进中车头不偏离引导划线，而行车安全车距的保持主要靠岗台对全线车流状态的监控提示)。探路显示的光标为三个圆形光标点，圆点直径约10mm。三个光标点，横向位置设在显示窗口的中间部位，光标点之间相隔约50mm。盲驾的显示画面除浮窗占据的以外仍保留显示第二板的画面。

2.2.4 电子车牌 电子车牌属于高速公路管控系统专用的配套装置，是车辆形体的电子标识，它除是车辆的身份证外，也是岗台呼叫车辆(车呼岗台)的IP地址。电子车牌为车栽特定装置，作为导航系统的附加模块之一。当车辆需进入高速公路行驶时，在入口处司机自行扫描注册(注册信息自动记入电子车牌模块并备入岗台管控信息数据库)，注册成功后自动抬杆放行。车辆出路时，当缴费完成后，电子车牌的标识作用及记录信息自动解除。

电子车牌的录入信息不以车辆牌照为依据，而是扫描司机的驾驶证，这种备案式的入路注册规则，对司机应有一定的责任绑定的触及感，更重要的是锁定了确凿的驾车人，这就有望杜绝：肇事后找替身的侥幸心理和逃避法律惩处的漏洞，并且也能起到阻截无证驾驶的管制作用。电子车牌除录入驾驶证外还应包括采集录入车头特征的拍照图片，紧急情况处置时，有了电子车牌及车头图片的资料可以实现更准确、更快速的安排处置或详传信息。

扫描驾驶证的意义还在于交通管制的便利，既扫描录入完成，就是相当于将所有入路司机的驾驶证件，无一疏漏的全部都摆放在警方的办公桌台之上。若巡查警员配用手持识别器，就等于每一个在路司机的驾驶证都随时握在警员手中。

电子车牌的管控应用优势：1是通讯快捷，当岗台需要向司机发出提示或警告时，连续两次点击该车的显示光标当即就接通对话。2是违章取证便利，当发现行车辆长时超速或倒行等而警告无效时，再点击取证按键，当即完成该车的违章记录的备案。同时被记录的违章车内显示屏同步显示“违章已被记录”的通知字样。3是扑捉便利，当岗台值班警员认为有必要了解所注视的车辆时，只需点击一下该车光标点(点后光标点闪烁)，则监视大屏幕下方则立即显示出该车电子车牌及车型图片的全部信息。若需与其通知或对话时，再次点击(立即接通对话)，结束时再点第三下，光标停止闪烁回复原态；若需跟踪拦截时，将该车的电子车牌信息，发送给电子车牌识别装置，由识别装置扑捉、锁定，并时时追踪“报告”被跟踪车辆的动态距离。

3、管控系统 管控系统包括：岗台设施及系统装置。其系统主要装置(大型显示屏、电子车牌的录入装置、通话联络装置、车辆违章记录装置)。

3.1 岗台 是管控及服务的值班大厅，还是管控系统相关装置的机房，宜设为独立的建筑。各岗台要设岗台序列编号号码及标志并编设岗台的电子代码。岗台电子代码兼做其管控路段的电子代码。岗台与路段因用同一个代码，则需在各自的数字号码前冠以不同代表含义的大写字母以示区分。

3.2 大型显示屏 为彩色，设在值班大厅，每个岗台设两台(用于上行。下行各一台)，显示屏约长5m左右，竖向宽度约1m。为了避免互扰，两台显示屏宜采用隔音玻璃隔断分隔成两室。

3.2.1 显示屏的画面模板 该模板编辑为总图编辑其基础原则是：1，为车辆提供服务所必需参照的：道线、路口、服务区、各类参照实物、状态及详实的当前信息。2，以实现既精准又便捷的逻辑模式。3.编辑的细节部分需将第二版(避险模式)的细节溶合于其中，以达到总图与详图的模式不同但细节相同。

3.2.2 基本模式及应用 显示屏的主题画面为本管控路段的总图，总图以原版地图的模式为基板：显示内容：管控路段全线的道路模型及时时的车流等状况以及该路段区域当前正在出现对行车构成影响的天气状况及范围。总图中道路模型是经横向放大处理后的，其处理是指：将路段先作成截图放大显示的详图(既车载第二版截图显示的详图)然后缩小到还可以显示车流光标的最小程度。显示的道路要将沿线公路里程碑的标示移植过来(包扩里程碑的数码)，里程碑的显示位置与道路里程碑的实际坐标相一致，里程碑的区间每100m或200m设一道示距刻线，以用作车速判定及车位所在的确定。

总图只为全线巡检提供粗略的车辆动态信息，巡检中若发现个别车辆出现问题，立即拖动浮窗从总图路线中截取局部路段图并放大，以实现详查确认或快速处置，浮窗窗口只起到放大镜的作用，其显示画面不必另行作图。

总图主题画面的下方留有一条带状字幕显示窗口，带状窗口分为几段，其中：一段用于显示监视跟踪(拦截)车辆的相关信息。一段用于显示巡检关注车辆的电子车牌信息。一段显示其它岗台传来的简要信息。一段显示管控中心传来的通知等。

3.2.3 显示画面模形 道路为浅黄色，道路划线为白色，车辆采用圆形光标点(正常车辆为浅绿色，事故车辆为深红色)，光标点的显示位置是车辆的真实的时时坐标点位，光标点约为3mm。

3.3 电子车牌录入装置 电子车牌录入装置采用扫描模式，扫描装置设在各入口，录入过程采用无人操作的方式，既司机不必下车，打开车窗手持打开的驾驶证贴靠扫描窗口，当听到窗口提示音“谢谢”既完成注册录入，录入完成的同时车头特征的自动抓拍也同步完成，并自动将录入信息及车型图片存储收库。

为了简化入路过口的麻烦，该模式可以取代现在应用的收费计程取卡的方式，既收费计程的数据，从车辆入、出口的记录信息中提取。

3.4 通话联络装置 通话联络采用无线通讯方式。只设岗台与车辆双向互通、岗台与岗台、岗台与管控中心三个讯道。此类装置均设在岗台大型显示屏前的操作台桌上。

3.5 违章记录装置 采用单键完成记录模式。记录为选项模式，如超速、倒行、长时占用超车道等(必要时截取一段显示画面作为取证材料)记录由岗台值班警员操作。记录成果自动入库内存并上传管控中心。

Claims (3)

1.一种高速公路雾天放行及减少事故的管控方法，其特征是：利用车辆跟踪系统技术为主体，并植入避险、预警类要素信息及相关设置等，形成一种高速公路综合管控的系统模式，其主要装置及设施包括，用于引导车辆盲驾行驶的路面设施“引导划线”，用于探寻引导划线方位的装置“引测探头”，用于雾天盲驾行驶的“盲驾导航器”，用于显示导航信息的“导航显示屏”，用于为车辆设定电子标示的“电子车牌”，用于户外电子监控的“电子车牌识别装置”，用于车辆入路注册备案的“电子车牌录入装置”，用于路段综合管控的“管控岗台”。

2.根据权利要求1所述，一种高速公路雾天放行及减少事故的管控方法，其特征是：用于引导车辆盲驾行驶的“引导划线”，其引导划线由隐形划线与可见标示点重叠构成，用于隐形划线的材料为沥青和生铁球形颗粒两种。

3.根据权利要求1所述，一种高速公路雾天放行及减少事故的管控方法，其特征是：用于显示导航信息的“导航显示屏”，其导航显示的内存备有三种用途不同的模式版本，第一版为出行模式，既地图+天气实况+当前道路概况，第二版为避险模式，既前方200m后方50m时时路况的鸟瞰示意图，第三版为盲驾模式，是用于雾天盲驾行驶的导航示意图。