CN111508241B - 一种基于无人机的高速公路突发事件下交通指挥装置及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于无人机的高速公路突发事件下交通指挥装置，包括突发事件上报平台、至少一个高速公路路段和设置在高速公路路段的至少一个无人机主体和救助车辆；突发事件上报平台用于接收高速公路路段上突发事件的事件信息，并将事件信息发送至相应的高速公路路段上的无人机主体和救助车辆；无人机主体用于根据事件信息飞行到达指定地点；突发事件的事件信息包括位置信息、车道数量和占用车道；救助车辆后于无人机主体到达位置信息的标定地点；整个装置及方法，结构简单、成本低、稳定性好，便于推广使用。

Description

一种基于无人机的高速公路突发事件下交通指挥装置及其实 现方法

技术领域

本发明属于交通疏导技术领域，具体涉及一种基于无人机的高速公路突发事件下交通指挥装置及其实现方法。

背景技术

目前，我国高速公路建设里程在不断增加，交通流量也在不断增大，与此同时，我国高速公路上的突发事件也时常发生，但我国相关部门对高速公路突发事件的应急救援能力还比较弱。高速公路上一旦发生突发事件，由于我国的交通诱导行为相对滞后，就会在短时间内形成数公里长的交通堵塞带，导致很长时间的交通拥堵；

专利申请号CN201810781148.1，一种基于无人机的高速公路突发事件下交通识别方法，公开了以工业级无人机为载体，实现第一时间监测突发事件，涉及警用无人机快速高效的对高速公路突发事件的信息获取，提取事发点的交通基本参数，判断突发事件的影响范围，确定影响范围内的上游入口匝道，通过关闭上游入口匝道进行事发点交通的一系列疏导过程，最后通过无人机判断交通疏导是否完成；疏导过程中专业人员可通过无人机携带的高音喇叭指挥现场救援，本发明实现了高速公路突发事件的快速监测和交通疏导工作，缓解交通拥堵情况，减少财产损失。

专利申请号CN201710559088.4，一种控制光伏无人机群疏导高速公路交通的系统和方法，采用离网光伏发电系统、第一充电平台、信息处理模块、第二充电平台和通过包括多个无人机，多个所述无人机编组为多组可实现不同功能的无人机组的无人机群，其中一组为信号灯无人机组，所述信号灯无人机组包括至少两架第一无人机，所述第一无人机可接收并执行信息处理模块所发送的指令，飞到堵塞点，通过信号灯实时指挥和疏导现场交通。本发明能够通过无人机群实现对高速公路交通的疏导，避免了高速公路堵车无法疏导和固定信号灯无法根据高速公路整体和局部实际情况灵活的切换信号灯的情况，能够动态灵活的结合全面和局部路况，高效率的来疏导高速公路交通。

但是上述技术方案，前者通过无人机进行巡航监测，后者通过无人机群进行疏导，两者均需要消耗极大的电流和数量众多的无人机，其成本非常高；同时两者均采用计算车流量进行计算疏导，其工作过程复杂，应对数量较多的小型突发事件时，其运载负荷较大，稳定性一般；

为了解决上述问题，提出一种结构简单、稳定性高、成本低和实用性好的基于无人机的高速公路突发事件下交通指挥装置及其实现方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于无人机的高速公路突发事件下交通指挥装置及其实现方法，以解决现有的高速公路上一旦发生突发事件，就会在短时间内形成数公里长的交通堵塞带的问题；同时克服现有的解决方案，成本高和稳定性一般的问题。

本发明提供了如下的技术方案：

一种基于无人机的高速公路突发事件下交通指挥装置，包括突发事件上报平台、至少一个高速公路路段和设置在高速公路路段的至少一个无人机主体和救助车辆；所述突发事件上报平台用于接收高速公路路段上突发事件的事件信息，并将所述事件信息发送至相应的高速公路路段上的无人机主体和救助车辆；所述无人机主体用于根据事件信息飞行到达指定地点；所述突发事件的事件信息包括位置信息、车道数量和占用车道；所述救助车辆后于所述无人机主体到达位置信息的标定地点；所述无人机主体还包括交通指挥模块、相机模块、违章检测模块和信息传输模块，所述交通指挥模块用于指挥所述指定地点的通行变道；所述相机模块用于采集图像信息并判断车辆是否通过和提取车牌号；所述违章检测模块用于判断车辆通过时的通行变道是否存在违章情况；所述信息传输模块用于将违章情况及车牌号发送到高速公路有关管理部门的数据库或道路信息公布平台。

优选的，所述突发事件上报平台根据所述位置信息调用电子地图获取高速公路路段名称，并根据所述高速公路路段名称选择相应的无人机主体。

优选的，所述指定地点为所述位置信息的标定地点沿所述高速公路路段通行的反方向指定距离的占用车道上。

优选的，所述指定距离为50-200米。

优选的，所述无人机主体的交通指挥模块包括设置于所述无人机主体底部的钟摆组件，所述钟摆组件包括基座，所述基座底部通过转轴连接有摆臂，所述摆臂底部设置有标志牌，所述摆臂顶部设置有扇形齿轮，所述扇形齿轮上啮合有驱动齿轮，所述驱动齿轮上连接有驱动电机，所述摆臂在所述驱动电机的带动下摆动，所述驱动电机根据所述相机模块判断车辆通过情况进行工作。

优选的，所述无人机主体的交通指挥模块包括设置于所述无人机主体底部的红绿灯组件，所述红绿灯组件竖直向下的第一安装杆和指向一侧的第二安装杆，所述第一安装杆和所述第二安装杆上均设置有红绿LED灯，所述红绿LED灯根据所述相机模块判断车辆通过情况进行工作。

优选的，所述指定地点的通行变道为拉链式通行方式。

优选的，所述判断车辆通过时的通行变道的违章情况包括车辆从无人机主体下方直接通过和车辆违反所述交通指挥模块指挥通过。

一种基于无人机的高速公路突发事件下交通指挥的实现方法，包括以下步骤：

S1、突发事件发生时，涉事车辆人员通过手机进行定位、拍照或填写生成事件信息并通过网络发送至突发事件上报平台；

S2、事件突发上报平台接收到事件信息后，根据事件信息中的位置信息确定涉事的高速公路路段名称，并根据高速公路路段名称将事件信息发送至该高速公路路段；

S3、高速公路路段同时派出无人机主体和救助车辆；无人机主体到达指定地点并通过交通指挥模块指挥车辆的通行变道；救助车辆到达标定地点对突发事件进行救助；

S4、无人机主体的违章检测模块检测车辆是否存在违章情况并通过信息传输模块发送到高速公路有关管理部门的数据库或道路信息公布平台。

本发明的有益效果是：

本发明一种基于无人机的高速公路突发事件下交通指挥装置及其实现方法，通过手机上报使得突发事件上报平台快速获取事件信息，相关的高速公路路段迅速响应同时派出无人机主体和救助车辆，无人机主体到达指定地点并通过交通指挥模块指挥车辆的通行变道，通过拉链式通行方式指挥车辆的有序通行，疏通拥堵；救助车辆到达标定地点对突发事件进行救助；整个装置及方法，结构简单、成本低、稳定性好，便于推广使用。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明框架结构示意图；

图2是本发明使用结构示意图；

图3是本发明钟摆组件结构示意图；

图4是本发明红绿灯组件结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1-2所示，基于无人机的高速公路突发事件下交通指挥装置，包括突发事件上报平台、至少一个高速公路路段1和设置在高速公路路段1的至少一个无人机主体2和救助车辆；

突发事件上报平台用于接收高速公路路段1上突发事件的事件信息，突发事件上报平台根据位置信息调用电子地图获取高速公路路段1名称，并根据高速公路路段1名称选择相应的无人机主体2，并将事件信息发送至相应的高速公路路段1上的无人机主体2和救助车辆；

无人机主体2用于根据事件信息飞行到达指定地点11；突发事件的事件信息包括位置信息、车道数量和占用车道3；指定地点11为位置信息的标定地点12沿高速公路路段1通行的反方向指定距离的占用车道3上，指定距离为50-200米，救助车辆后于无人机主体2到达位置信息的标定地点12；

如图3所示，无人机主体2还包括交通指挥模块、相机模块、违章检测模块和信息传输模块，交通指挥模块用于指挥指定地点11的通行变道，指定地点11的通行变道为拉链式通行方式；无人机主体2的交通指挥模块包括设置于无人机主体2底部的钟摆组件5，钟摆组件5包括基座51，基座51底部通过转轴连接有摆臂52，摆臂52底部设置有标志牌53，摆臂52顶部设置有扇形齿轮54，扇形齿轮54上啮合有驱动齿轮55，驱动齿轮55上连接有驱动电机，摆臂52在驱动电机的带动下摆动，驱动电机根据相机模块判断车辆通过情况进行工作；

相机模块用于采集图像信息并判断车辆是否通过和提取车牌号；违章检测模块用于判断车辆通过时的通行变道是否存在违章情况；判断车辆通过时的通行变道的违章情况包括车辆从无人机主体2下方直接通过和车辆违反交通指挥模块指挥通过；信息传输模块用于将违章情况及车牌号发送到高速公路有关管理部门的数据库或道路信息公布平台；

该实施例的实现方法，包括以下步骤：

S1、突发事件发生时，涉事车辆人员通过手机进行定位、拍照或填写生成事件信息并通过网络发送至突发事件上报平台；

S2、事件突发上报平台接收到事件信息后，根据事件信息中的位置信息确定涉事的高速公路路段1名称，并根据高速公路路段1名称将事件信息发送至该高速公路路段1；

S3、高速公路路段1同时派出无人机主体2和救助车辆；

无人机主体2到达指定地点11并通过交通指挥模块指挥车辆的通行变道；救助车辆到达标定地点12对突发事件进行救助；

无人机主体2的交通指挥模块包括设置于无人机主体2底部的钟摆组件，无人机主体2对突发事件的占用车道3和占用车道3一侧的通行车道4进行指挥，以拉链式进行车辆放行；

摆臂52在驱动电机的带动下摆动，驱动电机根据相机模块判断车辆通过情况进行工作，摆臂52上的标志牌53竖直向下时，禁止占用车道3车辆通行；摆臂52上的标志牌53斜向一侧时，禁止一侧的通行车道4车辆通行；

S4、无人机主体2的违章检测模块检测车辆是否存在违章情况并通过信息传输模块发送到高速公路有关管理部门的数据库或道路信息公布平台；判断车辆通过时的通行变道的违章情况包括车辆从无人机主体2下方直接通过和车辆违反所述交通指挥模块指挥通过。

实施例2

如图1-2所示，基于无人机的高速公路突发事件下交通指挥装置，包括突发事件上报平台、至少一个高速公路路段1和设置在高速公路路段1的至少一个无人机主体2和救助车辆；

突发事件上报平台用于接收高速公路路段1上突发事件的事件信息，突发事件上报平台根据位置信息调用电子地图获取高速公路路段1名称，并根据高速公路路段1名称选择相应的无人机主体2，并将事件信息发送至相应的高速公路路段1上的无人机主体2和救助车辆；

无人机主体2用于根据事件信息飞行到达指定地点11；突发事件的事件信息包括位置信息、车道数量和占用车道3；指定地点11为位置信息的标定地点12沿高速公路路段1通行的反方向指定距离的占用车道3上，指定距离为50-200米，救助车辆后于无人机主体2到达位置信息的标定地点12；

如图4所示，无人机主体2还包括交通指挥模块、相机模块、违章检测模块和信息传输模块，交通指挥模块用于指挥指定地点11的通行变道，指定地点11的通行变道为拉链式通行方式；无人机主体2的交通指挥模块包括设置于无人机主体2底部的红绿灯组件6，红绿灯组件6竖直向下的第一安装杆61和指向一侧的第二安装杆62，第一安装杆61和第二安装杆62上均设置有红绿LED灯63，红绿LED灯63根据相机模块判断车辆通过情况进行工作；

相机模块用于采集图像信息并判断车辆是否通过和提取车牌号；违章检测模块用于判断车辆通过时的通行变道是否存在违章情况；判断车辆通过时的通行变道的违章情况包括车辆从无人机主体2下方直接通过和车辆违反交通指挥模块指挥通过；信息传输模块用于将违章情况及车牌号发送到高速公路有关管理部门的数据库或道路信息公布平台；

该实施例的实现方法，包括以下步骤：

S1、突发事件发生时，涉事车辆人员通过手机进行定位、拍照或填写生成事件信息并通过网络发送至突发事件上报平台；

S2、事件突发上报平台接收到事件信息后，根据事件信息中的位置信息确定涉事的高速公路路段1名称，并根据高速公路路段1名称将事件信息发送至该高速公路路段1；

S3、高速公路路段1同时派出无人机主体2和救助车辆；

无人机主体2到达指定地点11并通过交通指挥模块指挥车辆的通行变道；救助车辆到达标定地点12对突发事件进行救助；

无人机主体2的交通指挥模块包括设置于无人机主体2底部的红绿灯组件，无人机主体2对突发事件的占用车道3和占用车道3一侧的通行车道4进行指挥，以拉链式进行车辆放行；

第一安装杆61和第二安装杆62上均设置有红绿LED灯63，红绿LED灯63根据相机模块判断车辆通过情况进行工作，第一安装杆61上的红绿LED灯63亮红灯，第二安装杆62上的红绿LED灯63亮绿灯，此时禁止占用车道3车辆通行，一侧的通行车道4车辆放行；第一安装杆61上的红绿LED灯63亮绿灯，第二安装杆62上的红绿LED灯63亮红灯，此时占用车道3车辆放行，禁止一侧的通行车道4车辆通行；

S4、无人机主体2的违章检测模块检测车辆是否存在违章情况并通过信息传输模块发送到高速公路有关管理部门的数据库或道路信息公布平台；判断车辆通过时的通行变道的违章情况包括车辆从无人机主体2下方直接通过和车辆违反所述交通指挥模块指挥通过。

图中标记为：

1高速公路路段 11指定地点 12标定地点

2无人机主体

3占用车道

4通行车道

5钟摆组件51基座52摆臂53标志牌54扇形齿轮55驱动齿轮

6红绿灯组件61第一安装杆62第二安装杆63红绿LED灯。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于无人机的高速公路突发事件下交通指挥装置，其特征在于，包括突发事件上报平台、至少一个高速公路路段和设置在高速公路路段的至少一个无人机主体和救助车辆；

所述突发事件上报平台用于接收高速公路路段上突发事件的事件信息，并将所述事件信息发送至相应的高速公路路段上的无人机主体和救助车辆；

所述无人机主体用于根据事件信息飞行到达指定地点；所述突发事件的事件信息包括位置信息、车道数量和占用车道；所述救助车辆后于所述无人机主体到达位置信息的标定地点；

所述无人机主体还包括交通指挥模块、相机模块、违章检测模块和信息传输模块，所述交通指挥模块用于指挥所述指定地点的通行变道；所述相机模块用于采集图像信息并判断车辆是否通过和提取车牌号；所述违章检测模块用于判断车辆通过时的通行变道是否存在违章情况；所述信息传输模块用于将违章情况及车牌号发送到高速公路有关管理部门的数据库或道路信息公布平台；

所述无人机主体的交通指挥模块包括设置于所述无人机主体底部的钟摆组件，所述钟摆组件包括基座，所述基座底部通过转轴连接有摆臂，所述摆臂底部设置有标志牌，所述摆臂顶部设置有扇形齿轮，所述扇形齿轮上啮合有驱动齿轮，所述驱动齿轮上连接有驱动电机，所述摆臂在所述驱动电机的带动下摆动，所述驱动电机根据所述相机模块判断车辆通过情况进行工作；

所述指定地点的通行变道为拉链式通行方式；所述判断车辆通过时的通行变道的违章情况包括车辆从无人机主体下方直接通过和车辆违反所述交通指挥模块指挥通过；所述突发事件上报平台根据所述位置信息调用电子地图获取高速公路路段名称，并根据所述高速公路路段名称选择相应的无人机主体；所述指定地点为所述位置信息的标定地点沿所述高速公路路段通行的反方向指定距离的占用车道上；所述指定距离为50-200米。

2.一种基于权利要求1所述的无人机的高速公路突发事件下交通指挥装置的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、突发事件发生时，涉事车辆人员通过手机进行定位、拍照或填写生成事件信息并通过网络发送至突发事件上报平台；

S2、事件突发上报平台接收到事件信息后，根据事件信息中的位置信息确定涉事的高速公路路段名称，并根据高速公路路段名称将事件信息发送至该高速公路路段；

S3、高速公路路段同时派出无人机主体和救助车辆；

无人机主体到达指定地点并通过交通指挥模块指挥车辆的通行变道；

救助车辆到达标定地点对突发事件进行救助；

S4、无人机主体的违章检测模块检测车辆是否存在违章情况并通过信息传输模块发送到高速公路有关管理部门的数据库或道路信息公布平台。

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