CN111785013B - 一种基于城市感知微网的隧道内车辆事故判断及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于城市感知微网的隧道内车辆事故判断及处理方法，其中判断方法通过在隧道壁装设第一微网节点，在车辆中装设第二微网节点，通过二者之间的信息传递确定车辆是否处于停止或缓慢行驶的异常状态，并进一步地通过车辆的加速度信息或是否能够建立通讯判断车辆是否处于事故状态，利用点对点的通讯连接，大大提高了检测判断效率；此外提供的相应的处理方法，在判断确定车辆发生事故后，即可通过云服务器向医疗救援微网节点和交通救援微网节点发送救援指令，同时发送事故车辆的具体位置，便于进行医疗救援及交通管理。

Description

一种基于城市感知微网的隧道内车辆事故判断及处理方法

技术领域

本发明涉及交通处理技术领域，具体涉及一种基于城市感知微网的隧道内车辆事故判断及处理方法。

背景技术

公路隧道是汽车行驶环境中较为特殊的情况，在隧道中，无线通讯信号以及GPS信号较弱，当隧道中的车辆发生碰撞出现事故时，难以主动地向外界发送通知，导致救援迟滞，也无法迅速地确定事故发生位置。当前对隧道发生事故进行检测主要是通过视频监视的方式，这种方式存在诸多弊端，例如监控系统的图像分析需要花费较长时间，当车流量较大时工作量大、误检率高。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题，提供一种基于城市感知微网的隧道内车辆事故判断及处理方法，其可有效检测严重车祸的发生，误检率低、处理速度快。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于城市感知微网的隧道内车辆事故判断方法，所述的隧道壁沿延伸方向间隔预设距离装设有若干第一微网节点，所述的第一微网节点具有电子标签读取器及第一无线通讯模块，所述的第一无线通讯模块与云服务器通讯连接；所述的车辆均装设有第二微网节点，所述的第二微网节点具有加速度传感模块、电子标签及第二无线通讯模块，所述的电子标签储存有车辆标识信息以及供第一无线通讯模块向第二无线通讯模块发起配网请求的配网信息，且在隧道内，电子标签处于任意位置时，均能被至少两个第一微网节点中的电子标签读取器所读取；

所述的判断方法包括：

云服务器如发现一辆以上的车辆在第一期间内始终处于某一第一微网节点的检测范围，且该某一第一微网节点在行驶方向前方的预设距离内的若干个第一微网节点未检测到车辆时，判定处于该某一第一微网节点检测范围内的车辆均处于异常状态；

云服务器通过接收该某一第一微网节点及其后的第一微网节点发送的所有处于异常状态的车辆上的电子标签的信号强度信息确定各个电子标签的前后顺序，以确定处于最前方的电子标签，并根据该最前方电子标签中储存的配网信息，通过该某一第一微网节点的第一无线通讯模块向具有该配网信息的第二无线通讯模块发起配网请求；

任一第二微网节点的第二无线通讯模块如接收到该某一第一微网节点的第一无线通讯模块的配网请求则与其建立通讯，第二无线通讯模块通过该某一第一微网节点的第一无线通讯模块向云服务器发送加速度传感模块在此前的第二期间内的加速度信息，云服务器在检测到加速度信息中存在加速度超出设定阈值的情况时，判定该车辆处于事故状态；

云服务器在指示该某一第一微网节点的第一无线通讯模块发起配网请求后的第三期间内未接收到任一车辆的加速度信息时，判定该车辆处于事故状态。

进一步的，云服务器在检测到第二无线通讯模块通过第一微网节点的第一无线通讯模块传输的加速度信息中未存在加速度超出设定阈值的情况时，判定该车辆处于故障状态。

此外，本发明还提供一种基于城市感知微网的隧道内车辆事故处理方法，其包括上述的一种基于城市感知微网的隧道内车辆事故判断及处理方法，此外还包括有与云服务器通讯连接的医疗救援微网节点和交通救援微网节点，所述的；

所述的处理方法包括：

在通过所述的基于城市感知微网的隧道内车辆事故判断方法确定车辆处于事故状态后，云服务器向医疗救援微网节点和交通救援微网节点发送救援指令，所述的救援指令中包括事故车辆所处的位置信息。

进一步的，还包括预警装置，其与云服务器通讯连接，并用于接收云服务器发送的救援指令；所述的预警装置在接收到救援指令后，向处于事故状态的车辆后方预设距离内的车辆发送预警信息。

进一步的，所述的预警装置为沿车辆行驶方向间隔预设距离装设于道路上方的显示屏。

由上述对本发明的描述可知，相对于现有技术，本发明具有的如下有益效果：

1、利用第一微网节点判断是否存在车辆停止行驶，且在停止行驶的车辆前方一段距离内已经没有车辆，可以认为停止行驶的车辆处于异常状态，此时再通过该第一微网节点及其后的第一微网节点确定处于停止行驶的车辆最前方的车辆位置，该车辆即为可能发生事故的车辆；此时通过第一微网节点向可能发生事故的车辆上的第二微网节点发起配网请求，若该第二微网节点响应，则云服务器根据接收的车辆在此前第二期间内的加速度信息确定是否存在加速度超出设定阈值的情况，若是在发起配网请求的第三期间内未接收到相应的加速度信息，则可能车辆上的第二微网节点已损毁，上述两种情况都可确定该车辆发生事故；通过上述的判断方法，可以快速、简单地确定隧道中的车辆是否发生事故。

2、若云服务器在加速度信息中未检测到存在加速度超出设定阈值的情况，则说明车辆是因故障或其他原因处于停止行驶的状态。

3、在确定车辆发生事故时，向医疗救援微网节点和交通救援微网节点发送救援指令，并告知事故车辆位置，可以快速对受伤人员进行救治，对事故现场进行处理。

4、设置预警装置，用于提醒后方车辆此处发生事故，提前进行避让。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中，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的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本发明实施例，本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的权利要求书、说明书，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本发明的权利要求书、说明书，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于说明书所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本发明的具体保护范围。

本发明的权利要求书、说明书，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本发明的权利要求书、说明书，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

本发明提供一种基于城市感知微网的隧道内车辆事故判断及处理方法，其用于判断隧道内车辆是否发生事故，所述的事故指严重事故，车辆故障、无故停止等情况不包括在内。

实施本方法的物质基础包括：装设于隧道壁面上的若干个第一微网节点，装设于车辆上的第二微网节点以及与第一微网节点通讯连接的云服务器。

具体而言，若干个第一微网节点间隔预设距离沿隧道延伸方向装设在隧道壁面上，在第一微网节点内设置有电子标签读取器以及第一无线通讯模块。优选的，第一微网节点均设置在隧道中央的顶部壁面上，其中，第一无线通讯模块的有效覆盖范围不小于电子标签读取器的有效读取范围，且每个第一微网节点之间间隔的距离不大于每个电子标签读取器的有效读取范围的半径，同时，上述的第一无线通讯模块的有效覆盖范围或电子标签读取器的有效读取范围，均可到达其覆盖范围内的隧道路面。电子标签读取器可采用专用短程通信技术(DSRC)，实现较长距离的RFID射频标签识别。第一无线通讯模块可采用WIFI通讯模块或蓝牙通讯模块。电子标签读取器与第一无线通讯模块通讯连接，用于将读取到的信息传输至第一无线通讯模块中供其使用，第一无线通讯模块还与云服务器通讯连接，用于将接收到的信息传输至云服务器中供其进行判断。

车辆上均装设有第二微网节点，每个第二微网节点内均设置有加速度传感模块、电子标签及第二无线通讯模块，电子标签储存有所在车辆的标识信息，以及供第一无线通讯模块向第二无线通讯模块发起配网请求的配网信息。电子标签采用与电子标签读取器相适配的专用短程通信技术(DSRC)，其内储存的车辆的标识信息，可以在电器标签读取器获取时，通过在云服务器中查找确定车辆信息，例如车辆型号、车主身份、年检情况等；其内储存的配网信息为特定的通讯标识码，与相应的第二无线通讯模块绑定。第二无线通讯模块采用与第一无线通讯模块相对应的WIFI通讯模块或蓝牙通讯模块，电子标签读取器读取到相应车辆上的电子标签中储存的配网信息时，可以根据该配网信息搜寻相应的信号，并在搜寻到信号时向第二无线通讯模块发起配网请求，第二无线通讯模块在接收到由第一无线通讯模块发送的具有表明身份信息的报头的配网请求时，与第一无线通讯模块建立通讯。此外，所述的加速度传感模块可检测其在三维方向上的加速度，并可对检测结果进行储存，其储存范围为以提取检测结果的时间点起算的第二期间。

此外，由于每个第一微网节点之间间隔的距离不大于每个电子标签读取器的有效读取范围的半径，因此在隧道内，电子标签处于任意位置时，均能被至少两个第一微网节点中的电子标签读取器所读取。

车辆在隧道中正常行驶时，其处于较为平稳的行驶状态，在前进方向的加速度存在小幅波动，车辆在通过每个第一微网节点时，均会被第一微网节点中的电子标签读取器读取到其上装设的第二微网节点中的电子标签，并获取该车辆的标识信息，在某一微网节点检测到或相邻的微网节点共同检测到在电子标签读取器的读取范围内，存在若干车辆在第一期间内始终处于该读取范围内时，云服务器可以确定上述车辆处于停止或缓慢运行的状态，此时在根据检测到车辆处于停止或缓慢运行状态的第一微网节点在行驶方向前方的预设距离内的若干个第一微网节点的检测结果进行判断，若是在预设距离内的若干个第一微网节点的电子标签读取器的读取范围内均不存在车辆，即可说明上述的处于停止或缓慢运行状态的车辆前方已经不存在车辆，进而说明上述的处于停止或缓慢运行状态的车辆处于异常状态，此时的异常状态可能是车辆故障，也可能是发生车祸事故，需要再进一步进行判断。

对上述的处于停止或缓慢运行状态的车辆根据读取得到的车辆标识信息进行标记，由于第一微网节点的装设位置保证了隧道路面上每个位置均处于两个相邻的第一微网节点的检测范围，根据电子标签读取器检测到的车辆上的第二微网节点中的电子标签的强度信号，即可确定电子标签距离电子标签读取器的距离，进而可以确定各个车辆的具体位置。在确定了各个车辆的具体位置之后，即可确定处于最前方的车辆，由于行驶车辆发生事故或故障时，最前方的车辆通常便是事故车辆或故障车辆，导致了后方的车辆停止行驶，因此在确定最前方的车辆后，即可确定发生事故或故障的车辆。在此基础上，第一微网节点中的电子标签读取器可以获取最前方的车辆上的第二微网节点中的电子标签中储存的配网信息，并传输到第一无线通讯模块中，云服务器控制第一无线通讯模块开始在覆盖范围内对具有相应配网信息的第二无线通讯模块发起配网请求。此处由于第一无线通讯模块的覆盖范围不小于电子标签读取器的读取范围，因此在电子标签读取器可以读取到相应的电子标签信息时，第一无线通讯模块在该范围内也可获取到相应的第二无线通讯模块的信号。

在第一无线通讯模块发起配网请求时，可能存在以下几种情况：

第一种情况，车辆上的第二无线通讯模块未损坏，可实现正常通信，此时第一无线通讯模块即可向该第二无线通讯模块发起配网请求，第二无线通讯模块接收配网请求并建立与第一无线通讯模块的通讯。在建立通讯之前，车辆上的加速度传感模块实时检测车辆的三维方向上的加速度信息，当车辆出现车祸时，其在某一方向上或多个方向上的加速度会发生突然增加的情况，通过设定一个与之相关的阈值，经过与该阈值的比较，可以判断车辆的加速度是否超过该阈值，在超过该阈值的情况下，即可判断车辆在此前发生了短时间内的状态变化，据此可判断车辆发生碰撞事故。因此，在建立通讯之后，加速度传感模块即将储存的在当前时间节点之前的第二期间内的加速度信息通过第二无线通讯模块和第一无线通讯模块之间的通讯传输至云服务器上，云服务器根据储存的加速度阈值信息进行判断，在检测到车辆在上述的第二期间内存在加速度超出设定阈值的情况时，判定该车辆处于事故状态。

第二种情况，车辆上的第二无线通讯模块已因碰撞损坏，无法实现正常通信。此时由于第一无线通讯模块在发起配网请求后的第三期间内收到相应的第二无线通讯模块的回应，可以判断第二无线通讯模块因碰撞而损坏，因此云服务器可据此判定该车辆处于事故状态。

此外，还可能存在一种情况，即车辆故障，无法快速行驶或停止行驶的情况，此时第一无线通讯模块与第二无线通讯模块建立通信，云服务器根据接收到的加速度传感模块传输的该时间节点之前的第二期间内的加速度信息与储存的加速度阈值信息进行比较，由于车辆仅为缓慢行驶或停止，其加速度未发生突然增加的情况，因此不会出现加速度超出设定阈值的情况，此时即可判定车辆未处于事故状态。

经过上述的过程，即可判断隧道内的车辆是否发生事故，且由于上述的检测、通讯过程均为点到点的信息传输，具有较好的针对性，相比于通过图像分析的方式，具有更高的判断效率。

此外，本发明还提供一种基于城市感知微网的隧道内车辆事故处理方法，其包括了上述的一种基于城市感知微网的隧道内车辆事故判断及处理方法。

在上述的基于城市感知微网的隧道内车辆事故判断方法的物质基础上，本发明提供的基于城市感知微网的隧道内车辆事故处理方法还包括与云服务器通讯连接的医疗救援微网节点和交通救援微网节点，其中，医疗救援微网节点设置在附近的医疗救援中心(如医院)处，交通救援微网节点设置在附近的交通救援中心(如交警大队)处，更具体的，医疗救援微网节点和交通救援微网节点均包括有显示屏及扩音器，显示屏用于显示事故车辆当前位置，扩音器用于播送警报。

在通过上述的基于城市感知微网的隧道内车辆事故判断方法确定存在车辆处于事故状态时，云服务器立即向医疗救援微网节点和交通救援微网节点发送救援指令，并且根据通过第一微网节点获取的事故车辆的具体位置，在救援指令中加入事故车辆的位置信息，令医疗救援微网节点与交通救援微网节点均可以显示或播送事故车辆的具体位置。

在本实施例中，还包括有若干个预警装置，各个预警装置均与云服务器通信连接，并用于接收云服务器的发送的救援指令。预警装置具体为沿车辆行驶方向间隔预设距离装设于道路上方的显示屏，预警装置不仅可装设在隧道内，也可装设在隧道外的道路上。云服务器根据事故车辆的具体位置，向处于事故车辆后方的预设距离内的预警装置发送救援指令，接收到救援指令的预警装置将发生事故的信息以及事故车辆的位置信息展示在显示屏上，以向后方车辆提供预警信息。

此外，还可在车辆中加设警报解除装置，该警报解除装置包括控制器和一人机交互界面，控制器与第二微网节点通信连接，并接收人机交互界面的操作信息以进行处理；具体的，该警报解除装置可有机结合于车辆的中控系统中，控制器即为中控系统的处理器，人机交互界面为中控系统的触摸屏。在处理器检测到第二微网节点向第一微网节点发送所处车辆的加速度信息时，在中控系统显示屏显示提示信息，提醒车载人员第二微网节点正在传输信息，并提供“车辆正常行驶”的选项供车载人员选择，在车载人员点击该选项后，处理器接收到车辆正常行驶的操作信息，并通过第二微网节点向第一微网节点发送车辆未处于事故状态的信息，云服务器再从第一微网节点处接收到该信息，判定该车辆处于正常行驶状态。通过该警报解除装置，可通过人工干预确认的方式避免云服务器发生误判。

本发明提供的基于城市感知微网的隧道内车辆事故判断方法及处理方法，通过在隧道壁装设第一微网节点，在车辆中装设第二微网节点，通过二者之间的信息传递确定车辆是否处于停止或缓慢行驶的异常状态，并进一步地通过车辆的加速度信息或是否能够建立通讯判断车辆是否处于事故状态，利用点对点的通讯连接，大大提高了检测判断效率，同时提供了相应的处理方法，在判断确定车辆发生事故后，即可通过云服务器向医疗救援微网节点和交通救援微网节点发送救援指令，同时发送事故车辆的具体位置，便于进行医疗救援及交通管理。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本发明保护范围，但并不构成对本发明保护范围的限定。通过本发明或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本发明实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于城市感知微网的隧道内车辆事故判断方法，其特征在于，所述的隧道壁沿延伸方向间隔预设距离装设有若干第一微网节点，所述的第一微网节点具有电子标签读取器及第一无线通讯模块，所述的第一无线通讯模块与云服务器通讯连接；所述的车辆均装设有第二微网节点，所述的第二微网节点具有加速度传感模块、电子标签及第二无线通讯模块，所述的电子标签储存有车辆标识信息以及供第一无线通讯模块向第二无线通讯模块发起配网请求的配网信息，且在隧道内，电子标签处于任意位置时，均能被至少两个第一微网节点中的电子标签读取器所读取；

所述的判断方法包括：

云服务器如发现一辆以上的车辆在第一期间内始终处于某一第一微网节点的检测范围，且该某一第一微网节点在行驶方向前方的预设距离内的若干个第一微网节点未检测到车辆时，判定处于该某一第一微网节点检测范围内的车辆均处于异常状态；

云服务器通过接收该某一第一微网节点及其后的第一微网节点发送的所有处于异常状态的车辆上的电子标签的信号强度信息确定各个电子标签的前后顺序，以确定处于最前方的电子标签，并根据该最前方电子标签中储存的配网信息，通过该某一第一微网节点的第一无线通讯模块向具有该配网信息的第二无线通讯模块发起配网请求；

任一第二微网节点的第二无线通讯模块如接收到该某一第一微网节点的第一无线通讯模块的配网请求则与其建立通讯，第二无线通讯模块通过该某一第一微网节点的第一无线通讯模块向云服务器发送加速度传感模块在此前的第二期间内的加速度信息，云服务器在检测到加速度信息中存在加速度超出设定阈值的情况时，判定该车辆处于事故状态；

云服务器在指示该某一第一微网节点的第一无线通讯模块发起配网请求后的第三期间内未接收到任一车辆的加速度信息时，判定该车辆处于事故状态。

2.如权利要求1所述的一种基于城市感知微网的隧道内车辆事故判断方法，其特征在于，云服务器在检测到第二无线通讯模块通过第一微网节点的第一无线通讯模块传输的加速度信息中未存在加速度超出设定阈值的情况时，判定该车辆处于故障状态。

3.一种基于城市感知微网的隧道内车辆事故处理方法，其包括权利要求1所述的一种基于城市感知微网的隧道内车辆事故判断及处理方法，其特征在于，还包括有与云服务器通讯连接的医疗救援微网节点和交通救援微网节点；

所述的处理方法包括：

在通过所述的基于城市感知微网的隧道内车辆事故判断方法确定车辆处于事故状态后，云服务器向医疗救援微网节点和交通救援微网节点发送救援指令，所述的救援指令中包括事故车辆所处的位置信息。

4.如权利要求3所述的一种基于城市感知微网的隧道内车辆事故处理方法，其特征在于，还包括预警装置，其与云服务器通讯连接，并用于接收云服务器发送的救援指令；所述的预警装置在接收到救援指令后，向处于事故状态的车辆后方预设距离内的车辆发送预警信息。

5.如权利要求4所述的一种基于城市感知微网的隧道内车辆事故处理方法，其特征在于，所述的预警装置为沿车辆行驶方向间隔预设距离装设于道路上方的显示屏。