CN110880237A - 一种高速公路长下坡闭环式事故预防系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种高速公路长下坡闭环式事故预防系统及方法，可解决高速公路长大下坡容易发送交通事故的技术问题。设置在高速公路长下坡路段，包括前端子系统把所采集的交通信息经过编码后经网络传输至后端管理子系统，后端管理子系统实现实时事件预览、路段车辆统计、数据查询、交通参数信息统计、信息发布；前端子系统包括设置在下坡起点的卡口测速系统及诱导发布系统、设置在坡中的单点测速系统及数字语音广播系统、设置在坡底前X距离的事件检测系统、设置坡底的卡口测速系统。本发明实现长下坡路段车辆速度、流量的实时自动检测，并反馈至驾驶员，实现了车路协同，适应智能交通系统发展需要。

Description

一种高速公路长下坡闭环式事故预防系统及方法

技术领域

本发明涉及交通安全管控技术领域，具体涉及一种高速公路长下坡闭环式事故预防系统及方法。

背景技术

山区高速公路，基于地形、地质水文、气候环境等自然条件以及投资的限制，往往会出现长大下坡路段，该部分路段的事故率和死亡率是一般路段的几倍甚至几十倍。通过对山区高速公路长大下坡交通事故的调研发现，制动失效为发生交通事故的主要原因，其次为超速，且大中型货车为主要肇事车型。在长大下坡路段，制动器长时间、连续地减速制动，致使车辆制动效能产生热衰退现象，制动效能失效。若车辆超载，制动效能恶化，更易造成交通事故。山区恶劣天气多有出现，此种情况下，该部分路段发生交通事故的概率将急速提升，且易发生二次事故。

在现有技术条件下，多采用治理超速超载、完善道路标志、改善道路线型、强化道路信息、设置避险车道或降温池、提高护栏等级等方式预防山区高速公路长大下坡事故发生，但实际应用发现，该部分措施应用效果并不显著，尤其在晚上或恶劣天气条件下。驾驶员和车辆性能在事故中占主要因素，提高驾驶员警惕性、保障车辆下坡前刹车性能完好是降低长下坡事故率的重要举措，而现有措施重在强化道路被动安全，致使应用效果具有一定局限性。鉴于山区高速公路长大下坡事故的高发性与严重性，如何采取一种效果明显的闭环式事故预防措施体系，预防交通事故发生、保障车辆安全通过该部分路段已成为目前急需解决的问题。

发明内容

本发明提出的一种高速公路长下坡闭环式事故预防系统及方法，可解决高速公路长大下坡容易发送交通事故的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种高速公路长下坡闭环式事故预防系统，设置在高速公路长下坡路段，包括相互通信的前端子系统和后端管理子系统；

前端子系统把所采集的交通信息经过编码后经网络传输至后端管理子系统，后端管理子系统实现实时事件预览、路段车辆统计、数据查询、交通参数信息统计、信息发布；

所述前端子系统包括设置在下坡起点的卡口测速系统及诱导发布系统、设置在坡中的单点测速系统及数字语音广播系统、设置在坡底前X距离的事件检测系统、设置坡底的卡口测速系统；

所述的卡口测速系统、诱导发布系统、单点测速系统、数字语音广播系统、事件检测系统分别与后端管理子系统通信连接。

进一步的，所述卡口测速系统包括卡口抓拍单元和雷达检测器；

所述卡口抓拍单元用于采集经过的所有车辆的综合信息，包括车辆特征照片、车牌号码与颜色、车身颜色、驶过断面的时间；

所述雷达检测器实时检测来车信息，包含来车瞬时速度、流量。

进一步的，所述诱导发布系统具体为诱导屏，诱导屏用于发布路况信息、宣传语、预警信息。

进一步的，所述数字语音广播系统具体为高音喇叭，高音喇叭用于语音提示。

进一步的，所述后端管理子系统设置在长下坡坡顶前的安全检查站。

另一方面本发明还公开一种高速公路长下坡闭环式事故预防方法，基于上述的高速公路长下坡闭环式事故预防系统，包括以下步骤：

根据路况，调整长下坡路段的大中型货车数量，若大于等于路况允许容纳的最大数量，则控制由检查站驶入长下坡的货车数量；

若坡底处发生交通事故且影响道路行驶，则暂时封闭该车道，禁止大货车进入长下坡；

采取分车道分车型限速，严格控制长下坡车辆行驶速度。

进一步的，所述根据路况，调整长下坡路段的大中型货车数量，若大于等于路况允许容纳的最大数量，则控制由检查站驶入长下坡的货车数量；

具体包括：

在长下坡坡顶前设置安全检查站，强制大中型货车驶入长下坡前进入安全检查站进行检修、休息，后端管理子系统的控制平台判断长下坡路段大中型货车数量n是否小于路段容许的最大大中型货车数量 Nmax，若n小于Nmax,则允许大中型货车驶入长下坡，若n大于或等于Nmax，则暂时滞留已检修的大中型货车在检查站停车休息至允许驶入长下坡路段。

进一步的，所述若坡底处发生交通事故且影响道路行驶，则暂时封闭该车道，禁止大货车进入长下坡；

具体包括：

坡底前200米处事件检测系统实时检测路况，判断是否有事故发生，若坡底发生事故，则事故信息传输至中心管理平台，平台下发警员出警信息及文字预警信息；

若未发生交通事故，则坡底卡口测速系统实时获取过车信息，下坡起点与坡底的卡口测速系统构成区间测速系统，后端管理平台依据过车信息判断坡中大中型货车数量n与路段容许的最大大中型货车数量Nmax的关系。

由上述技术方案可知，本发明的高速公路长下坡闭环式事故预防系统包含安全检查站、测速系统、诱导发布系统、语音广播系统、事件检测系统，集车辆异常排查、事件检测、智能预警、实时报警等功能于一体。坡顶设置安全检查站(包含机房、检修站、工作台、休息室等)，长下坡起点与终点设置卡口测速系统，坡中设置雷达单点测速系统与数字语音广播系统，坡底设置事件检测系统。检查站对货车性能进行排查，区间测速与单点测速系统对驶入长下坡的车辆进行速度控制，诱导发布系统对车辆进行文字预警，语音广播系统对经过坡中的车辆预警提示，事件检测系统对坡底道路状况进行实时监测预警。通过这些装置与系统的联动配合控制长下坡路段的大中型货车数量，实现对长下坡车辆的多级管控与实时预警，主动提升道路安全性，实现长下坡闭环式事故预防，有效降低长下坡事故发生率。

本发明利用安全检查站保障下坡车辆的性能，利用卡口测速系统控制车辆速度及下坡路段的大中型货车数量，通过事件检测系统实时监测路况，以便调整限制速度及路段可驶入车辆数，通过反馈雷达实时检测即将驶入破底路段的车辆速度，并将检测到的数据处理后发送至预警设备(诱导屏及高音喇叭)，以提醒驾驶员将驶入长下坡坡底，减速慢行。该措施及装置提供了闭环式的事故预防体系，以动态预警替代静态预警，集路况自动监测、现场智能预警、速度动态控制等功能于一体，严格把控下坡车量性能，多角度提升驾驶员警惕性，实现事故预防精细化，最大限度保障长下坡路段行车安全性。

本发明的具体技术优点如下：

1、实现长下坡路段车辆速度、流量的实时自动检测，并反馈至驾驶员，实现了车路协同，适应智能交通系统发展需要；

2、采用诱导屏及语音广播预警装置，从文字、声音方面多方面动态、直观提醒驾驶员驶入长下坡路段、减速慢行；

3、系统由雷达、显示屏、高音喇叭、摄像机等组成，与现有技术相比，不受工程应用上的环境限制，具有较高的稳定性和检测精度，且易于实现，具有广阔的应用前景；

4、各子系统实时联动，实现大中型货车在长下坡路段行驶状况的透明化，同时实现长下坡路段的全方位闭环式事故预防，实施效果显著。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的方法原理图；

图3是本发明的具体应用示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本实施例所述的高速公路长下坡闭环式事故预防系统，包括：

如图1所示，高速公路长下坡闭环式事故预防系统包含前端子系统、网络传输部分和后端管理子系统，三部分顺序相连接。

前端部分完成图像采集和编码工作，所采集的信息经过编码后经网络传输至后端平台，后端平台实现对前端设备和服务器的管理，接收服务器、前端设备上传的报警信息等，实现实时事件预览、路段车辆统计、数据查询、交通参数信息统计、信息发布等。

前端部分包含诱导屏、反馈雷达、高音喇叭、卡口抓拍单元、事件检测单元等。诱导屏用于发布路况信息、宣传语、预警信息等。卡口抓拍单元用于采集经过的所有车辆的综合信息，包括车辆特征照片、车牌号码与颜色、车身颜色、驶过断面的时间等。雷达检测器实时检测来车信息，包含来车瞬时速度、流量等。高音喇叭用于语音提示，雷达检测到来车时，语音提示“距坡底XXKM，请减速慢行”，若非检测到来车，则语音不提示。事件检测单元主要配合后端服务器完成异常事件检测。

网络传输部分包含交换机、光纤收发器等，完成数据由前端子系统至后端管理系统的传输。

后端管理子系统包含服务器、中心控制平台等，主要实现前端数据的接收与存储、前端设备的管理、数据的应用等功能。

如图2所示，在长下坡坡顶前设置安全检查站，强制大中型货车驶入长下坡前进入安全检查站进行检修、休息，后端平台判断长下坡路段大中型货车数量n是否小于路段容许的最大大中型货车数量Nmax，若 n不小于Nmax,则允许大中型货车驶入长下坡，若n不小于Nmax，则暂时滞留已检修的大中型货车在检查站停车休息至允许驶入长下坡路段。下坡起点设置卡口测速系统与诱导屏，卡口测速系统实时采集过车信息，包括车辆速度、车牌号码与颜色、车身颜色、驶过道路断面的时间等，诱导屏实时发布预警信息，包括坡长及前方路况。坡段中间设置雷达及高音喇叭，当雷达检测到来车时，启动高音喇叭进行声音预警，以便提醒来车即将驶入事故多发路段。坡底前200米处事故检测系统实时检测路况，判断是否有事故发生，若坡底发生事故，则事故信息传输至中心管理平台，平台下发警员出警信息及文字预警信息。若未发生交通事故，则坡底卡口测速系统实时获取过车信息(车辆速度、车牌号码与颜色、车身颜色、驶过道路断面的时间等)，下坡起点与坡底的卡口测速系统构成区间测速系统，后端管理平台依据过车信息判断坡中大中型货车数量n与路段容许的最大大中型货车数量 Nmax的关系。

以下进行具体应用，路面具体前端设备布局如图3所示，一大货车驶入坡长为10km的道路状况较好、无事故、路段大中型货车数量n小于路段容许的最大大中型货车数量Nmax的具体应用如下：

1、大货车驶按导向进入检查站进行检修；

2、中心管理平台判断长下坡路段大中型货车数量n小于路段容许的最大大中型货车数量Nmax，允许已检修的车辆驶入长下坡路段，坡起点卡口抓拍单元、雷达记录车辆特征(包含车牌号码与颜色、车身颜色、车辆速度、驶过断面的时间等)，同时诱导屏显示“坡长10km，路况良好”；

3、当车辆即将驶至坡中路段时，雷达检测到来车，记录其车速特征，同时高音喇叭给予语音提示，语音提示内容为“距坡底5KM，请减速慢行”；

4、坡底前200米的事件检测单元检测到坡底附近无事故发生，则车辆顺利驶至坡底，坡底卡口抓拍单元、雷达记录车辆特征(包含车牌号码与颜色、车身颜色、车辆速度、驶过断面的时间等)。

综上可知，本发明实施例包含坡顶的检查站，下坡起点的卡口测速系统与诱导发布系统，坡中的单点测速系统及数字语音广播系统、坡底前200米的事件检测系统、坡底的卡口测速系统。安全检查站旨在排除货车性能隐患，货车在驶入长下坡之前须驶入检查站进行检修，允许刹车性能较好的大中型货车驶入长下坡。大中型货车驶过坡起点的卡口测速系统，系统记录车辆特征(包括车辆类型、车牌号、时间等)及行驶速度，车辆行至坡中时，雷达检测到来车后，数字语音广播系统发布“距坡底XXKM，请减速慢行”给与语音警示，坡底事件检测系统可实时监测坡底交通状况，该位置卡口测速系统记录车辆特征及行驶速度，并与起点处卡口测速系统构成区间测速系统，同时统计路段中的大中型货车数量。根据路况，调整长下坡路段的大中型货车数量，若大于等于路况允许容纳的最大数量，则控制由检查站驶入长下坡的货车数量。若坡底处发生交通事故且影响道路行驶，则暂时封闭该车道，禁止大货车进入长下坡。采取分车道分车型限速，严格控制长下坡车辆行驶速度。若天气恶劣，则降低限制速度，并减少驶入长下坡路段上的大中型货车数量。

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：其依然可以对前述各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各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种高速公路长下坡闭环式事故预防系统，设置在高速公路长下坡路段，其特征在于：包括相互通信的前端子系统和后端管理子系统；

前端子系统把所采集的交通信息经过编码后经网络传输至后端管理子系统，后端管理子系统实现实时事件预览、路段车辆统计、数据查询、交通参数信息统计、信息发布；

所述前端子系统包括设置在下坡起点的卡口测速系统及诱导发布系统、设置在坡中的单点测速系统及数字语音广播系统、设置在坡底前X距离的事件检测系统、设置坡底的卡口测速系统；

所述的卡口测速系统、诱导发布系统、单点测速系统、数字语音广播系统、事件检测系统分别与后端管理子系统通信连接。

2.根据权利要求1所述的高速公路长下坡闭环式事故预防系统，其特征在于：所述卡口测速系统包括卡口抓拍单元和雷达检测器；

所述卡口抓拍单元用于采集经过的所有车辆的综合信息，包括车辆特征照片、车牌号码与颜色、车身颜色、驶过断面的时间；

所述雷达检测器实时检测来车信息，包含来车瞬时速度、流量。

3.根据权利要求1所述的高速公路长下坡闭环式事故预防系统，其特征在于：所述诱导发布系统具体为诱导屏，诱导屏用于发布路况信息、宣传语、预警信息。

4.根据权利要求1所述的高速公路长下坡闭环式事故预防系统，其特征在于：所述数字语音广播系统具体为高音喇叭，高音喇叭用于语音提示。

5.根据权利要求1所述的高速公路长下坡闭环式事故预防系统，其特征在于：所述后端管理子系统设置在长下坡坡顶前的安全检查站。

6.一种高速公路长下坡闭环式事故预防方法，基于权利要求1-5任意一项所述的高速公路长下坡闭环式事故预防系统，其特征在于：包括以下步骤：

根据路况，调整长下坡路段的大中型货车数量，若大于等于路况允许容纳的最大数量，则控制由检查站驶入长下坡的货车数量；

若坡底处发生交通事故且影响道路行驶，则暂时封闭该车道，禁止大货车进入长下坡；

采取分车道分车型限速，严格控制长下坡车辆行驶速度。

7.根据权利要求6所述的一种高速公路长下坡闭环式事故预防方法，其特征在于：所述根据路况，调整长下坡路段的大中型货车数量，若大于等于路况允许容纳的最大数量，则控制由检查站驶入长下坡的货车数量；

具体包括：

在长下坡坡顶前设置安全检查站，强制大中型货车驶入长下坡前进入安全检查站进行检修、休息，后端管理子系统的控制平台判断长下坡路段大中型货车数量n是否小于路段容许的最大大中型货车数量Nmax，若n小于Nmax,则允许大中型货车驶入长下坡，若n大于或等于Nmax，则暂时滞留已检修的大中型货车在检查站停车休息至允许驶入长下坡路段。

8.根据权利要求6所述的一种高速公路长下坡闭环式事故预防方法，其特征在于：所述若坡底处发生交通事故且影响道路行驶，则暂时封闭该车道，禁止大货车进入长下坡；

具体包括：

坡底前200米处事件检测系统实时检测路况，判断是否有事故发生，若坡底发生事故，则事故信息传输至中心管理平台，平台下发警员出警信息及文字预警信息；

若未发生交通事故，则坡底卡口测速系统实时获取过车信息，下坡起点与坡底的卡口测速系统构成区间测速系统，后端管理平台依据过车信息判断坡中大中型货车数量n与路段容许的最大大中型货车数量Nmax的关系。

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