CN112396838A - 一种道路交通拥堵预警系统及方法 - Google Patents

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高宇龙
吴鼎新
周桂良
郭雨茗
陈单
孙秋月
段益凡
夏晶晶
毛丽娜
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Abstract

本发明公开了一种道路交通拥堵预警系统及方法，该系统包括车辆分析模块和车速测量模块，该车辆分析模块包括车辆计数模块和车辆型号识别模块；车辆计数模块和车辆型号识别模块控制激光发生器进行激光发射和激光接收器进行激光接收；车辆计数模块和车辆型号识别模块的输出端连接有信号传输模块，信号传输模块上连接有处理器，处理器上连接有数据分析模块，处理器的输出端上连接有无线网络传输模块，无线网络传输模块通过移动网络连接有车载信号接收模块。本发明通过对车速、车的型号以及不同车型的数量进行分析，得到了可靠的拥堵预警信息，克服了道路拥堵预警平台多以单一传感设备作为数据采集来源，采集的数据不完善的技术缺陷。

Description

一种道路交通拥堵预警系统及方法
技术领域
本发明涉及预警系统，尤其涉及一种道路交通拥堵预警系统及方法。
背景技术
近年来，随着道路上行驶车辆的增多，使得道路上的行车环境更加复杂，交通拥堵的几率大大增加，车辆在道路上的行车安全遭遇极大威胁，而且行车速度将下降，到达目的地时间也会增加。在道路运行环境中，车辆的行驶状态受多种因素的影响，例如车辆状态、天气环境、行人或驾驶员的行为。
目前，传统的道路拥堵预警平台多以单一的传感设备作为数据采集来源，仅考虑路况或车辆本身的影响，数据的采集端采集的数据不够完善；道路的拥堵程度评价指标过于简单，对驾驶员的拥堵预警并未形成完整的拥堵预警网络。
发明内容
发明目的：针对现有技术中的不足之处，本发明提出一种道路交通拥堵预警系统及方法，通过对车速、车型及不同车型的数量进行分析，得到可靠的拥堵预紧信息。
技术方案：本发明道路交通拥堵预警系统，包括车辆分析模块和车速测量模块，该车辆分析模块包括车辆计数模块和车辆型号识别模块；车辆计数模块和车辆型号识别模块控制激光发生器进行激光发射和激光接收器进行激光接收；
车辆计数模块和车辆型号识别模块的输出端共同连接有信号传输模块，信号传输模块上连接有处理器，处理器上连接有数据分析模块，处理器的输出端上连接有无线网络传输模块，无线网络传输模块通过移动网络连接有车载信号接收模块；
车速测量模块包括多个雷达测速仪，该雷达测速仪的输出端均连接在信号传输模块上。
雷达测速仪分别安装在不同车道上方。
车辆计数模块和车辆型号识别模块安装的角度和方向为全方向可调节设置。
本发明道路交通拥堵预警方法，包括以下步骤：
S1：车辆型号及数量测算：通过激光发生器和激光接收器测算出车辆的型号和各型号的数量；
S2：车辆速度测算：对S1步骤中的车辆，通过多个雷达测速仪对过往的车辆进行测速，并将测速的结果转换为数字信号；
S3：信号处理：通过信号传输模块将S2步骤中的数字信号传输到处理器和数据分析模块中，然后通过处理器和数据分析模块对信号进行处理分析，并得出不同等级的堵塞警告信息；
S4：警告信息通知：通过无线网络传输模块和车载信号接收模块，将S3步骤中的堵塞警告信息传递给驾驶员。
当路段上的车辆数量超过拥堵数量，且平均车速低于拥堵速度时，该处理器和数据分析模块得出不同等级的堵塞警告信息。
有益效果：本发明通过对车速、车的型号以及不同车型的数量进行分析，进而得到可靠的拥堵预警信息，解决了道路拥堵预警平台多以单一的传感设备作为数据采集来源，仅考虑路况或车辆本身的影响，数据采集端采集的数据不够完善；以及道路的拥堵程度评价指标过于简单，对驾驶员的拥堵预警并未形成完整的拥堵预警网络的问题。
附图说明
图1为本发明道路交通拥堵预警系统模块示意图；
图2为本发明道路交通拥堵预警方法示意图；
图3为本发明道路交通拥堵预警方法流程示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，本发明道路交通拥堵预警系统，包括车辆分析模块和车速测量模块。车辆分析模块包括车辆计数模块1和车辆型号识别模块2，车辆计数模块1和车辆型号识别模块2同时连接有激光发生器3和激光接收器4。
车辆计数模块1和车辆型号识别模块2的输出端共同连接有信号传输模块5；信号传输模块5采用光纤通信，其中的光导纤维为介质进行的数据、信号传输，光导纤，不仅可用来传输模拟信号和数字信号,而且可以满足图片传输的需求。信号传输模块5上连接有处理器6，处理器6上连接有数据分析模块7，处理器6的输出端连接有无线网络传输模块8，无线网络传输模块8通过移动网络连接有车载信号接收模块9。无线网络传输模块8和车载信号接收模块9通过CMMB、ATV和DVB-T进行传输和接收。
车辆计数模块1和车辆型号识别模块2均控制激光发生器3的激光发射和激光接收器4的激光信号接收，具体为，通过车辆计数模块1和车辆型号识别模块2控制激光发生器3发出激光，激光照射在过往的车辆上发生反射，反射的激光被激光接收器4进行接收，进而测算出车辆的数量和型号，通过激光发生器3和激光接收器4测算出车辆的型号和各型号的数量，再通过第一雷达测速仪10、第二雷达测速仪11和第三雷达测速仪12对不同车道上的车辆进行测速，然后通过处理器6和数据分析模块7对车辆的型号数量以及车辆的速度进行分析处理，当该路段上的车辆数量超过拥堵数量，且平均车速低于拥堵速度时，发出不同等级的堵塞警告信息。
车速测量模块包括第一雷达测速仪10、第二雷达测速仪11和第三雷达测速仪12，第一雷达测速仪10、第二雷达测速仪11和第三雷达测速仪12的输出端均连接在信号传输模块5上，便于对不同车道上的车辆进行测速。
第一雷达测速仪10、第二雷达测速仪11和第三雷达测速仪12分别安装在不同车道的正上方，能够精准地对过往车辆的车速进行测量。
激光发生器3和激光接收器4通过支架安装在道路的上方，便于精准地测量过往车辆。
车载信号接收模块9安装在车辆内以接收拥堵警告信息。
车辆计数模块1和车辆型号识别模块2安装的角度和方向为全方向可调节设置，以便对过往车量进行记录和测算。
本发明交通拥堵预警方法，包括以下步骤：
S1：车辆型号及数量测算：通过激光发生器3和激光接收器4测算出车辆的型号和各型号的数量；
S2：车辆速度测算：对S1步骤中的车辆，通过多个第一雷达测速仪10、第二雷达测速仪11和第三雷达测速仪12对不同车道上的车辆进行测速，并将测速的结果转换为数字信号；
S3：信号处理：通过信号传输模块5将S2步骤中的数字信号传输到处理器6和数据分析模块7中，然后通过处理器6和数据分析模块7对车辆的型号数量以及车辆的速度进行分析处理，当该路段上的车辆数量超过拥堵数量，且平均车速低于拥堵速度时，得出不同等级的堵塞警告信息；
S4：警告信息通知：通过无线网络传输模块8和车载信号接收模块9，将S3步骤中的堵塞警告信息传递给驾驶员。

Claims (8)

1.一种道路交通拥堵预警系统，其特征在于：包括车辆分析模块和车速测量模块；所述车辆分析模块包括车辆计数模块(1)和车辆型号识别模块(2)，所述车辆计数模块(1)和车辆型号识别模块(2)控制激光发生器(3)进行激光发射和激光接收器(4)进行激光接收；
所述车辆计数模块(1)和车辆型号识别模块(2)的输出端共同连接有信号传输模块(5)，所述信号传输模块(5)上连接有处理器(6)，所述处理器(6)上连接有数据分析模块(7)，所述处理器(6)的输出端上连接有无线网络传输模块(8)，所述无线网络传输模块(8)连接有车载信号接收模块(9)。
2.根据权利要求1所述的道路交通拥堵预警系统，其特征在于：所述车速测量模块包括多个雷达测速仪，所述雷达测速仪与信号传输模块(5)连接。
3.根据权利要求2所述的道路交通拥堵预警系统，其特征在于：所述雷达测速仪位于车道上方。
4.根据权利要求1所述的道路交通拥堵预警系统，其特征在于：所述激光发生器(3)和激光接收器(4)位于车道上方。
5.根据权利要求1所述的道路交通拥堵预警系统，其特征在于：所述车载信号接收模块(9)位于车内。
6.根据权利要求1所述的道路交通拥堵预警系统，其特征在于：所述车辆计数模块(1)和车辆型号识别模块(2)安装的角度和方向可调节。
7.一种道路交通拥堵预警方法，其特征在于：采用如权利要求1至6中任一项所述的预警系统，所述预警方法包括以下步骤：
S1：车辆型号及数量测算：通过激光发生器(3)和激光接收器(4)测算出车辆的型号和各型号的数量；
S2：车辆速度测算：对S1步骤中的车辆，通过多个雷达测速仪对过往的车辆进行测速，并将测速的结果转换为数字信号；
S3：信号处理：通过信号传输模块(5)将S2步骤中的数字信号传输到处理器(6)和数据分析模块(7)中，然后通过处理器(6)和数据分析模块(7)对信号进行处理分析，并得出不同等级的堵塞警告信息；
S4：警告信息通知：通过无线网络传输模块(8)和车载信号接收模块(9)，将S3步骤中的堵塞警告信息传递给驾驶员。
8.根据权利要求7所述的道路交通拥堵预警方法，其特征在于：步骤S3中，当路段上的车辆数量超过拥堵数量，且平均车速低于拥堵速度时，所述处理器(6)和数据分析模块(7)得出不同等级的堵塞警告信息。
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