CN110718058B - 一种基于主动安全终端的高速公路应急车道占用检测和处置方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种当紧急事件发生后，基于主动安全终端的多摄像头以及联网的特点，进行应急车道占用情况检测及即时处理技术方案。该技术方案的主要流程分为以下几步：救援车辆在紧急事件发生后选择出行路径并上报指挥中心，指挥中心根据出行路径调用相关道路上的装有主动安全终端的检测车辆启动应急车道检测功能；检测车辆在救援车辆行驶过程中持续检测，发现有占用情况时上报车辆地理信息定位数据以及相关摄像头影像至指挥中心，指挥中心根据应急车道占用的事件类型采用相关的处置方法。方案充分利用了主动安全终端作为现有应急车道占用检测与处置方法的补充。

Description

一种基于主动安全终端的高速公路应急车道占用检测和处置 方法
技术领域
本发明属于交通监督技术领域，尤其涉及一种基于主动安全终端的高速公路应急车道占用检测和处置方法。
背景技术
高速公路应急车道是为了保障突发事件的快速反应处理设置的车道，是为工程救险、消防救援或医疗救护开辟的特殊绿色通道。《中华 人民共和国道路交通安全法实施条例》规定，机动车在高速公路上行驶时非紧急情况不得在应急车道行驶或停车。目前，许多社会车辆忽视相关法律法规，侵占应急车道导致救援车辆无法及时到达事故现场，对他人人身安全和财产安全造成了无法挽回的伤害。对于这类现象，许多专家学者寄希望于完善相关法律法规来杜绝，第十三届两会上就有代表建议修改《道路安全法》，提高对应急车道占用行为的惩罚力度来减少非法占用应急车道现象出现，得到了全社会的广泛关注和认同。
科学高效的应急车道占用检测及处置方法是应急车道非法占用相关法律实行的基石。目前的应急车道占用检测方法多采用定点监测的方法，安装设备价格昂贵、检测区域不够灵活。
发明内容
发明目的：针对以上问题，本发明提出一种基于主动安全终端的高速公路应急车道占用检测和处置方法。该方法能够解决目前高速公路应急车道违法占用管理不严，救援车辆时常难以使用应急车道高效通过的问题；同时，该方法灵活应用了检测车辆多摄像头、联网的特点，提升了高速公路应急车道的使用效率，促进了交通管理的智能化发展。
技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于主动安全终端的高速公路应急车道占用检测和处置方法，包括以下步骤：
S1、救援车辆利用车载终端，选择到达事件发生地点的路径，该车载终端通过无线通信模块将所选路径上报至指挥中心；
S2、指挥中心接收到救援车辆上报的出行路径请求后，根据各检测车辆实时上报的地理位置信息，选择相应路径上的检测车辆，并通过网络通信模块对所选定的检测车辆发送启用应急车道占用检测功能的指令；
S3、检测车辆接收到指挥中心发送的启用应急车道占用检测功能的指令后，开始进行当前路径上应急车道占用检测；
S4、当检测车辆检测到有车辆处于应急车道上且影响到救援车辆行驶时，将检测车辆的地理位置信息数据、车辆速度以及采集的视频通过无线通信模块上报至指挥中心，进入步骤S5；否则，判断救援车辆是否达到目的地，进入步骤S7；
S5、指挥中心根据检测车辆上报的数据，判断应急车道占用类别、分析当前路段运行状况，并采取相应处置方法，若无可行的处置方法则将检测车辆上报的位置及视频传输至救援车辆；
S6、救援车辆接收到步骤S5中指挥中心通知后，根据实际情况，基于当前位置重新选择出行路径上报至指挥中心，指挥中心接收到新路径后，根据步骤S2-S5，开始新路径上应急车道检测工作；
S7、若救援车辆未到达目的地，则检测车辆继续进行应急车道占用检测；
若救援车辆到达目的地，通过车载终端通知指挥中心，指挥中心对检测车辆发送关闭检测的指令，结束检测车辆的应急车道占用检测功能。
进一步，所述检测车辆，是指安装了主动安全终端的车辆；基于检测车辆上的该终端，实现应急车道占用检测、获取车辆定位信息、与指挥中心通信的功能，具体包括接收指挥中心调用应急车道占用检测的指令、反馈指挥中心占用视频及检测车辆地理位置定位信息；
所述主动安全终端是检测车辆常配备的一种安全设备，用于辅助车辆运行，避免事故发生，该终端包括微处理器、数据存储器、无线通信模块、卫星定位模块、实时时钟、车载摄像头；利用检测车辆的车载摄像头，观测检测车辆行驶方向前方应急车道上是否存在占用状况。
所述指挥中心，是指对救援车辆、检测车辆进行控制的中心单位；指挥中心由工作人员、中心计算机、网络通信模块组成；指挥中心通过网络通信模块与救援车辆、检测车辆进行互联，接收救援车辆的出行路径请求，调用检测车辆的应急车道占用检测功能，接收及判断检测车辆上报的应急车道占用情况信息。
所述救援车辆，是指安装了车载终端的执行救援或其他任务的专用车辆，包括警车、消防车、救护车以及救援车；
所述车载终端，包括网络通信接口、卫星定位模块、无线通信模块、实时时钟、显示屏，实现车辆出行路径选择、驾驶员路径引导以及无线通信的功能；所述无线通信功能包括上报救援车辆的出行路径，接收救援车辆的出行路径上应急车道占用情况。
进一步，所述步骤S1中，路径选择方法为：
驾驶员将目的地输入车载终端，车载终端通过定位模块定位起点，通过无线通信模块在互联网上搜索路径数据，为驾驶员提供出行时间最短的路径；在获取路径数据之后，车载终端将在显示屏上为驾驶员进行导航。
进一步，所述步骤S3中，检测车辆接收到指挥中心发送的启用应急车道占用检测功能的指令后，开始进行当前路径上应急车道占用检测；具体如下：
检测车辆在收到启用指令后，启用应急车道占用检测功能，对车载摄像头所拍摄到的实时影像检测是否出现应急车道占用情况；
通过检测车辆的主动安全终端实现应急车道占用检测功能；
检测步骤分为图像增强和复原、车道线识别、车道占用识别；
所述图像增强和复原，用于提高图像的质量，去除噪声，提高图像的清晰度，以便后续特征识别；
所述车道线识别，是对影像中的各条车道线进行识别，以最右侧车道线的右边区域作为应急车道识别区域；
所述车道占用识别，分析应急车道识别区域中是否出现车辆。
进一步，所述步骤S5中，指挥中心根据检测车辆上报的数据，判断应急车道占用类别、分析当前路段运行状况，并采取相应处置方法，若无可行的处置方法则将检测车辆上报的位置及视频传输至救援车辆；具体如下：
根据检测车辆的行驶速度以及采集视频，判断当前道路是否处于拥挤状态；
如果当前道路处于拥挤状态，则进行应急车道占用类型判定；
所述应急车道占用类型包括：占用车辆处于停车状态、占用车辆处于违法行驶状态；
如果占用车辆处于停车状态，判断上报的视频是否获取到该车辆车牌；
如果获取到该车辆车牌，根据车牌信息呼叫车主撤离；
如果未获取到该车辆车牌，判断是否能够在预期时间内完成现场处理；
如果能够在预期时间内完成现场处理，则通知执法部门赴现场对占用车辆进行处理；
如果不能在预期时间内完成现场处理，则通知救援车辆现场情况未解决，并将检测车辆上报的位置及视频发送至救援车辆；
如果占用车辆处于违法行驶状态，判断上报的视频是否获取到该车辆车牌；
如果获取到该车辆车牌，通知执法部门根据车牌信息进行处罚；
如果未获取到该车辆车牌，由于违法车辆并未堵塞应急车道且无法对违法车辆进行处罚，因此指挥中心暂不进行处理；
如果当前道路未处于拥挤状态，表明现场情况可解决，通知执法部门根据上报的视频影像对占用车辆进行处罚。
有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益的技术效果：
基于检测车辆主动安全设备中的摄像头，并结合其网联特性，实现了高速公路应急车道占用检测并实时上报的功能，弥补现有高速公路应急车道监管方法中存在盲区、查处难度的不足，保障应急车道的畅通；同时，本发明提供了应急车道占用类型的判断流程以及处置方法，能够辅助救援车辆在应急车道上畅通行驶。
附图说明
图1是本发明的功能实现流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
本发明所述的一种基于主动安全终端的高速公路应急车道占用检测和处置方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、救援车辆利用车载终端，选择到达事件发生地点的路径，该车载终端通过无线通信模块将所选路径上报至指挥中心；
S2、指挥中心接收到救援车辆上报的出行路径请求后，根据各检测车辆实时上报的地理位置信息，选择相应路径上的检测车辆，并通过网络通信模块对所选定的检测车辆发送启用应急车道占用检测功能的指令；
S3、检测车辆接收到指挥中心发送的启用应急车道占用检测功能的指令后，开始进行当前路径上应急车道占用检测；
S4、当检测车辆检测到有车辆处于应急车道上且影响到救援车辆行驶时，将检测车辆的地理位置信息数据、车辆速度以及采集的视频通过无线通信模块上报至指挥中心，进入步骤S5；否则，判断救援车辆是否达到目的地，进入步骤S7；
S5、指挥中心根据检测车辆上报的数据，判断应急车道占用类别、分析当前路段运行状况，并采取相应处置方法，若无可行的处置方法则将检测车辆上报的位置及视频传输至救援车辆；
S6、救援车辆接收到步骤S5中指挥中心通知后，根据实际情况，基于当前位置重新选择出行路径上报至指挥中心，指挥中心接收到新路径后，根据步骤S2-S5，开始新路径上应急车道检测工作；
S7、若救援车辆未到达目的地，则检测车辆继续进行应急车道占用检测；
若救援车辆到达目的地，通过车载终端通知指挥中心，指挥中心对检测车辆发送关闭检测的指令，结束检测车辆的应急车道占用检测功能。
所述检测车辆，是指安装了主动安全终端的车辆；基于检测车辆上的该终端，实现应急车道占用检测、获取车辆定位信息、与指挥中心通信的功能，具体包括接收指挥中心调用应急车道占用检测的指令、反馈指挥中心占用视频及检测车辆地理位置定位信息；
所述主动安全终端是检测车辆常配备的一种安全设备，用于辅助车辆运行，避免事故发生，该终端包括微处理器、数据存储器、无线通信模块、卫星定位模块、实时时钟、车载摄像头；利用检测车辆的车载摄像头，观测检测车辆行驶方向前方应急车道上是否存在占用状况。
所述指挥中心，是指对救援车辆、检测车辆进行控制的中心单位；指挥中心由工作人员、中心计算机、网络通信模块组成；指挥中心通过网络通信模块与救援车辆、检测车辆进行互联，接收救援车辆的出行路径请求，调用检测车辆的应急车道占用检测功能，接收及判断检测车辆上报的应急车道占用情况信息。
所述救援车辆，是指安装了车载终端的执行救援或其他任务的专用车辆，包括警车、消防车、救护车以及救援车；
所述车载终端，包括网络通信接口、卫星定位模块、无线通信模块、实时时钟、显示屏，实现车辆出行路径选择、驾驶员路径引导以及无线通信的功能；所述无线通信功能包括上报救援车辆的出行路径，接收救援车辆的出行路径上应急车道占用情况。
所述步骤S1中，路径选择方法为：
驾驶员将目的地输入车载终端，车载终端通过定位模块定位起点，通过无线通信模块在互联网上搜索路径数据，为驾驶员提供出行时间最短的路径；在获取路径数据之后，车载终端将在显示屏上为驾驶员进行导航。
所述步骤S3中，检测车辆接收到指挥中心发送的启用应急车道占用检测功能的指令后，开始进行当前路径上应急车道占用检测；具体如下：
检测车辆在收到启用指令后，启用应急车道占用检测功能，对车载摄像头所拍摄到的实时影像检测是否出现应急车道占用情况；
通过检测车辆的主动安全终端实现应急车道占用检测功能；
检测步骤分为图像增强和复原、车道线识别、车道占用识别；
所述图像增强和复原，用于提高图像的质量，去除噪声，提高图像的清晰度，以便后续特征识别；
所述车道线识别，是对影像中的各条车道线进行识别，以最右侧车道线的右边区域作为应急车道识别区域；
所述车道占用识别，分析应急车道识别区域中是否出现车辆。
在本实施例中，所述车道线识别，可采用如下方法：
将原始图像转换为HSL色彩模式，分离转换后的图像中的黄色和白色；
将分离的颜色与原始图像结合，将结合后的图像转换为灰度图像；
使用高斯模糊对灰度图像进行平滑边缘处理；
在平滑的灰色图像上运用Canny边缘检测算法进行图像检测；
根据车道线的轮廓特征，即车道线为一条长直线，对检测后的图像选取符合该特征的区域作为观测区域；
最后执行霍夫变换识别区域中所有的点形成车道线。
在本实施例中，所述车道占用识别，即占用车辆识别，可采用如下方法：
在应急车道识别区域中以矩形框画出图像块，采用深度学习或机器学习方法逐一检测各个图像块中是否存在车辆。
所述步骤S5中，指挥中心根据检测车辆上报的数据，判断应急车道占用类别、分析当前路段运行状况，并采取相应处置方法，若无可行的处置方法则将检测车辆上报的位置及视频传输至救援车辆；具体如下：
根据检测车辆的行驶速度以及采集视频，判断当前道路是否处于拥挤状态；
如果当前道路处于拥挤状态，则进行应急车道占用类型判定；
所述应急车道占用类型包括：占用车辆处于停车状态、占用车辆处于违法行驶状态；
如果占用车辆处于停车状态，判断上报的视频是否获取到该车辆车牌；
如果获取到该车辆车牌，根据车牌信息呼叫车主撤离；
如果未获取到该车辆车牌，判断是否能够在预期时间内完成现场处理；
如果能够在预期时间内完成现场处理，则通知执法部门赴现场对占用车辆进行处理；
如果不能在预期时间内完成现场处理，则通知救援车辆现场情况未解决，并将检测车辆上报的位置及视频发送至救援车辆；
如果占用车辆处于违法行驶状态，判断上报的视频是否获取到该车辆车牌；
如果获取到该车辆车牌，通知执法部门根据车牌信息进行处罚；
如果未获取到该车辆车牌，由于违法车辆并未堵塞应急车道且无法对违法车辆进行处罚，因此指挥中心暂不进行处理；
如果当前道路未处于拥挤状态，表明现场情况可解决，通知执法部门根据上报的视频影像对占用车辆进行处罚。

Claims (4)

1.一种基于主动安全终端的高速公路应急车道占用检测和处置方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
S1、救援车辆利用车载终端，选择到达事件发生地点的路径，该车载终端通过无线通信模块将所选路径上报至指挥中心；
S2、指挥中心接收到救援车辆上报的出行路径请求后，根据各检测车辆实时上报的地理位置信息，选择相应路径上的检测车辆，并通过网络通信模块对所选定的检测车辆发送启用应急车道占用检测功能的指令；
S3、检测车辆接收到指挥中心发送的启用应急车道占用检测功能的指令后，开始进行当前路径上应急车道占用检测；
S4、当检测车辆检测到有车辆处于应急车道上且影响到救援车辆行驶时，将检测车辆的地理位置信息数据、车辆速度以及采集的视频通过无线通信模块上报至指挥中心，进入步骤S5；否则，判断救援车辆是否达到目的地，进入步骤S7；
S5、指挥中心根据检测车辆上报的数据，判断应急车道占用类别、分析当前路段运行状况，并采取相应处置方法，若无可行的处置方法则将检测车辆上报的位置及视频传输至救援车辆；具体如下：
S5.1，根据检测车辆的行驶速度以及采集视频，判断当前道路是否处于拥挤状态；如果当前道路未处于拥挤状态，通知执法部门根据上报的视频影像对占用车辆进行处罚；如果当前道路处于拥挤状态，进入S5.2；
S5.2，进行应急车道占用类型判定，所述应急车道占用类型包括：占用车辆处于停车状态、占用车辆处于违法行驶状态；如果占用车辆处于停车状态，进入S5.3；如果占用车辆处于违法行驶状态，进入S5.5；
S5.3，判断上报的视频是否获取到该车辆车牌；如果获取到该车辆车牌，根据车牌信息呼叫车主撤离；如果未获取到该车辆车牌，进入S5.4；
S5.4，判断是否能够在预期时间内完成现场处理；如果能够在预期时间内完成现场处理，则通知执法部门赴现场对占用车辆进行处理；如果不能在预期时间内完成现场处理，则通知救援车辆现场情况未解决，并将检测车辆上报的位置及视频发送至救援车辆；
S5.5，判断上报的视频是否获取到该车辆车牌；如果获取到该车辆车牌，通知执法部门根据车牌信息进行处罚；如果未获取到该车辆车牌，指挥中心暂不进行处理；
S6、救援车辆接收到步骤S5中指挥中心通知后，根据实际情况，基于当前位置重新选择出行路径上报至指挥中心，指挥中心接收到新路径后，根据步骤S2-S5，开始新路径上应急车道检测工作；
S7、若救援车辆未到达目的地，则检测车辆继续进行应急车道占用检测；
若救援车辆到达目的地，通过车载终端通知指挥中心，指挥中心对检测车辆发送关闭检测的指令，结束检测车辆的应急车道占用检测功能。
2.根据权利要求1所述的一种基于主动安全终端的高速公路应急车道占用检测和处置方法，其特征在于：
所述检测车辆，是指安装了主动安全终端的车辆；基于检测车辆上的该终端，实现应急车道占用检测、获取车辆定位信息、与指挥中心通信的功能；
所述主动安全终端，用于辅助车辆运行，避免事故发生，该终端包括微处理器、数据存储器、无线通信模块、卫星定位模块、实时时钟、车载摄像头；利用检测车辆的车载摄像头，观测检测车辆行驶方向前方应急车道上是否存在占用状况；
所述指挥中心，是指对救援车辆、检测车辆进行控制的中心单位；指挥中心由工作人员、中心计算机、网络通信模块组成；指挥中心通过网络通信模块与救援车辆、检测车辆进行互联，接收救援车辆的出行路径请求，调用检测车辆的应急车道占用检测功能，接收及判断检测车辆上报的应急车道占用情况信息；
所述救援车辆，是指安装了车载终端的执行救援或其他任务的专用车辆，包括警车、消防车、救护车以及救援车；
所述车载终端，包括网络通信接口、卫星定位模块、无线通信模块、实时时钟、显示屏，实现车辆出行路径选择、驾驶员路径引导以及无线通信的功能。
3.根据权利要求2所述的一种基于主动安全终端的高速公路应急车道占用检测和处置方法，其特征在于：所述步骤S3中，检测车辆接收到指挥中心发送的启用应急车道占用检测功能的指令后，开始进行当前路径上应急车道占用检测；具体如下：
检测车辆在收到启用指令后，启用应急车道占用检测功能，对车载摄像头所拍摄到的实时影像检测是否出现应急车道占用情况；
通过检测车辆的主动安全终端实现应急车道占用检测功能；
检测步骤分为图像增强和复原、车道线识别、车道占用识别；
所述图像增强和复原，用于提高图像的质量，去除噪声，提高图像的清晰度，以便后续特征识别；
所述车道线识别，是对影像中的各条车道线进行识别，以最右侧车道线的右边区域作为应急车道识别区域；
所述车道占用识别，分析应急车道识别区域中是否出现车辆。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种基于主动安全终端的高速公路应急车道占用检测和处置方法，其特征在于：所述步骤S1中，路径选择方法为：
驾驶员将目的地输入车载终端，车载终端通过定位模块定位起点，通过无线通信模块在互联网上搜索路径数据，为驾驶员提供出行时间最短的路径；在获取路径数据之后，车载终端将在显示屏上为驾驶员进行导航。
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