CN113380055A - 一种基于物联网通信技术的公路联网系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网通信技术的公路联网系统，涉及道路信息管理工程，旨在解决高速公路常出现高峰拥堵的情况，而不知情的出行人一旦驶入高速，就无法避免拥堵的情况，严重加重高速公路的负荷，其技术方案要点是：还包括与监控中心连接的区间监控模块、服务区监控模块、收费口监控模块以及事故路段监控模块；区间监控模块，设置于指定区域首尾两处，用于采集区域范围内车辆的数量以输出区间车辆数。本发明通过对主道路、服务区以及收费站的车辆进行检测，在主道路拥堵时引导车辆暂时驶入匝道，避开高峰路段，同时通过收费站处的道路控制器关闭闸机通道，减缓车辆的流入，从而减轻高速公路的压力，提高高速公路的使用寿命。

Description

一种基于物联网通信技术的公路联网系统

技术领域

本发明涉及道路信息管理工程，更具体地说，它涉及一种基于物联网通信技术的公路联网系统。

背景技术

高速公路，简称高速路，是指专供汽车高速行驶的公路。高速公路在不同国家地区、不同时代和不同的科研学术领域有不同规定。根据中国《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)规定：高速公路为专供汽车分向行驶、分车道行驶，全部控制出入的多车道公路。高速公路年平均日设计交通量宜在15000辆小客车以上，设计速度每小时80至120千米。

现有公路在高速公路的出入口加设收费站，通过对来往车辆进行收费，并采集车辆驶入驶出交通流量的数据信息，但全国各个县市的车辆不断汇聚，数据庞大，尤其在春节等传统节日，高速公路常出现高峰拥堵的情况，而不知情的出行人一旦驶入高速，就无法避免拥堵的情况，严重加重高速公路的负荷，影响高速公路的寿命以及人们的出行计划。

因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于物联网通信技术的公路联网系统，通过对主道路、服务区以及收费站的车辆进行检测，在主道路拥堵时引导车辆暂时驶入匝道，避开高峰路段，同时通过收费站处的道路控制器关闭闸机通道，减缓车辆的流入，从而减轻高速公路的压力，提高高速公路的使用寿命。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于物联网通信技术的公路联网系统，包括监控中心，还包括与监控中心连接的区间监控模块、服务区监控模块、收费口监控模块以及事故路段监控模块；

区间监控模块，设置于指定区域首尾两处，用于采集区域范围内车辆的数量以输出区间车辆数；

服务区监控模块，设置于服务区的出入口，用于统计服务区内停留车辆的数量以输出服务区车辆数据；

收费口监控模块，设置于收费站进出口，用于获取车辆驶入驶出的车流量；

还包括信息发布模块和信息控制模块，所述信息发布模块通过监控中心与区间监控模块连接，响应于区间车辆数大于拥堵基准数据时，发布车辆引导指令，所述信息控制模块通过监控中心与收费口监控模块连接，响应于区间车辆数与服务区车辆数据总和大于设定数值时，封闭指定方向的收费口。

通过采用上述技术方案，通过区间监控模块对位于高速公路上的指定区域内的车辆进行统计，并对服务区内停留的车辆进行统计，进而能精准的获取上高速公路的车辆数量，并且通过收费口监控模块对收费站进出口处往来的车辆进行监测，在指定区域的车辆大于拥堵基准数据时，能通过信息发布模块对车辆进行引导，使部分车辆在引导下驶出高速，避免出现过于拥堵的情况，并且通过信息控制模块配合收费口监控模块，在高速公路上总车流量高于设定数值时，限制收费站的车流量，从而减轻高速公路的负荷，通过引导和限流的方式，解决了节假日等高峰时段高速公路负荷压力大，导致出行人堵在高速上出现“囧途”的情况，并且合理调配车流量，有益于公路的维护，提高公路的使用寿命，降低公路维护的成本。

本发明进一步设置为：所述指定区域包括若干总长为10～20公里的测试区间，所述测试区间位于主道路与匝道交接处后1公里。

通过采用上述技术方案，指定区域的区间范围长达10-20公里，将公里分割成若干段，便于数据的采集和统计，指定区域位于主道路和匝道铰接处后的1公里处，便于人们在选择保持主道路行驶或进入匝道前，了解主道路的车流状况，从而避免道路出现拥堵的情况。

本发明进一步设置为：所述区间监控模块包括设置于指定区域首尾两处的高清相机、测速雷达以及车检器，所述测速雷达用于测量经过车辆指定区域的实时时速，所述监控中心响应于实时时速小于设定的时速以输出拥堵信号。

通过采用上述技术方案，通过测速雷达对驶过指定区域的车速进行检测，通过多辆车辆行驶速度的判断，从而得知道路的拥堵状况，便于在车辆行驶异常时通过高清相机进行拍摄，同时监控中心输出拥堵信号。

本发明进一步设置为：所述车检器设置于指定区域首尾两处，用于加减进出指定区域车辆的数量以输出位于指定区域内的实时车辆数至监控中心，所述监控中心响应于实时车辆数大于拥堵指标时，输出疏导指令至信息发布模块。

通过采用上述技术方案，通过车检器对驶入和驶出指定区域的车辆数量进行统计，从而直观的得到指定区域内的车辆数量，结合测速雷达测得的车辆行驶速度，从而能精准的对高速公路拥堵的状况进行判断，提高路况判断的精度。

本发明进一步设置为：所述高清相机通过交换器和网络视频录像机连接至监控中心，所述高清相机用于采集指定区域的出入口处的车辆状况。

通过采用上述技术方案，高清相机通过网络视频录像机和交换器与监控中心连接，便于监控中心通过图案照片的方式对高速公路的状况进行了解，有效对高速公路进行疏导和限流。

本发明进一步设置为：所述信息发布模块包括网络监控客户端以及LCD道路显示牌，所述网络监控客户端通过接入交换机与监控中心连接，用于获取车辆状况以及疏导指令，所述LCD道路显示牌设置于主道路与匝道交接处，响应于疏导指令以引导车辆驶入匝道。

通过采用上述技术方案，位于匝道和主道路交接处的LCD导流显示牌在接收监控中心发送的车辆状况和疏导指令时，显示主道路的车辆状况以及显示对车辆疏导至匝道的图像提示，便于驾驶人员根据实际路况对道路进行选择。

本发明进一步设置为：所述事故路段监控模块包括用于接收移动终端报险信息的移动无线基站，所述移动无线基站通过互联网与网闸连接，用于输送报险信息至监控中心。

通过采用上述技术方案，通过移动无线基站接收移动终端例如手机的报险信息，借助互联网实现数据的通讯，便于监控中心及时接收高速公路的报险信息，对车辆进行疏导，解决高速公路由于事故发生而易出现拥堵的情况。

本发明进一步设置为：所述信息控制模块包括位于收费站的闸机通道以及与闸机通道连接的道路控制器，所述道路控制器通过交换机与监控中心连接，响应于拥堵信号以关闭闸机通道。

通过采用上述技术方案，道路控制器接收监控中心发送的拥堵信号，对闸机通道进行关闭，减缓驶入高速公路的车流量，减轻高速公路的压力。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

通过区间监控模块对位于高速公路上的指定区域内的车辆进行统计，并对服务区内停留的车辆进行统计，进而能精准的获取上高速公路的车辆数量，并且通过收费口监控模块对收费站进出口处往来的车辆进行监测，在指定区域的车辆大于拥堵基准数据时，能通过信息发布模块对车辆进行引导，使部分车辆在引导下驶出高速，避免出现过于拥堵的情况，并且通过信息控制模块配合收费口监控模块，在高速公路上总车流量高于设定数值时，限制收费站的车流量，从而减轻高速公路的负荷，通过引导和限流的方式，解决了节假日等高峰时段高速公路负荷压力大，导致出行人堵在高速上出现“囧途”的情况，并且合理调配车流量，有益于公路的维护，提高公路的使用寿命，降低公路维护的成本。

附图说明

图1为本发明的结构方框图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明中LCD道路显示牌的区域设置图。

图中：1、监控中心；2、区间监控模块；3、服务区监控模块；4、收费口监控模块；5、事故路段监控模块；6、信息发布模块；7、信息控制模块；8、LCD道路显示牌。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

一种基于物联网通信技术的公路联网系统，如图1所示，包括与监控中心1连接的区间监控模块2、服务区监控模块3、收费口监控模块4以及事故路段监控模块5，其中区间监控模块2设置于指定区域首尾两处，用于采集区域范围内车辆的数量以输出区间车辆数，而服务区监控模块3设置于服务区的出入口，用于统计服务区内停留车辆的数量以输出服务区车辆数据，对于收费口监控模块4设置于收费站进出口，用于获取车辆驶入驶出的车流量，并且还包括信息发布模块6和信息控制模块7，信息发布模块6通过监控中心1与区间监控模块2连接，响应于区间车辆数大于拥堵基准数据时，发布车辆引导指令，信息控制模块7通过监控中心1与收费口监控模块4连接，响应于区间车辆数与服务区车辆数据总和大于设定数值时，封闭指定方向的收费口。

如图2所示，区间监控模块2包括设置于指定区域首尾两处的高清相机、测速雷达以及车检器，测速雷达用于测量经过车辆指定区域的实时时速，监控中心1响应于实时时速小于设定的时速以输出拥堵信号，指定区域包括若干总长为10～20公里的测试区间，测试区间位于主道路与匝道交接处后1公里，而车检器设置于指定区域首尾两处，用于加减进出指定区域车辆的数量以输出位于指定区域内的实时车辆数至监控中心1，监控中心1响应于实时车辆数大于拥堵指标时，输出疏导指令至信息发布模块6，高清相机通过交换器和网络视频录像机连接至监控中心1，高清相机用于采集指定区域的出入口处的车辆状况。

如图2所示，收费口监控模块4包括数码相机以及车辆检测器，数码相机设置在收费站的出入口，且朝向车辆驶入的方向设置，用于获取收费站车辆的拥堵状况，并且通过车辆检测器，对驶过收费站的车辆的数量进行计算，并通过互联网将车辆数据输送至监控中心1，对位于高速公路上的车辆数量进行实时更新。

如图2和图3所示，信息发布模块6包括网络监控客户端以及LCD道路显示牌8，网络监控客户端通过接入交换机与监控中心1连接，用于获取车辆状况以及疏导指令，LCD道路显示牌8设置于主道路与匝道交接处，响应于疏导指令以引导车辆驶入匝道，具体的，LCD道路显示牌8用于显示地域的标识，并且LCD道路显示牌8上设置LCD液晶显示屏，在接收监控中心1输送的车辆引导指令时，显示例如“前方拥堵”的显示指示，事故路段监控模块5包括用于接收移动终端报险信息的移动无线基站，移动无线基站通过互联网与网闸连接，用于输送报险信息至监控中心1，具体的，移动终端包括移动手机或平板等智能终端。信息控制模块7包括位于收费站的闸机通道以及与闸机通道连接的道路控制器，道路控制器通过交换机与监控中心1连接，响应于拥堵信号以关闭闸机通道。

工作过程：收费站处的收费口监控模块4通过车检器对驶入高速公路的车辆进行检测，每驶入一辆车辆监控中心1就在总数量上增加一个数值，依次累加，并且每驶出一辆车辆就向监控中心1输送减量的信号，在总数量上减少一个数值，依次递减，通过监控中心1统计设定路段区间内车辆的数量例如温州至台州路段高速上的车辆的数量，并与设定高速公路承载车辆的上限值进行比较，在总数量临近以及等于设定的上限值时，位于收费站处的道路控制器接收监控中心1发送的指令，控制与道路控制器连接的闸机通道，从而控制进入高速公路的车辆的数量，减轻高速公路高峰时段的压力，同时通过区间检测模块和服务区监测模块对高速公路的主道路上若干个的指定区域进行车辆检测，并与位于服务区内的车辆数量进行检测，从而知道设定区段内车辆总量，避免出现服务区内的车辆驶入主车道加重高速公路主道路的载荷量，并且通过位于指定区域首尾两端的测速雷达以及车检器，对驶入指定区域内的车辆进行测速并通过驶入驶出的状况对车辆数量进行统计，由于指定区域位于主道路和匝道交接处后1公里处，并且在测速雷达测得驶过指定区域的车辆的车速低于最低限速时，通过监控中心1输送车辆引导指令给信息发布模块6，借助位于主道路和匝道交接处的LCD道路显示牌8，显示“前方拥堵”，对主道路上的车辆进行提醒，便于人们选择适宜的道路，避免出现拥堵而影响行程的问题，且通过对车辆进行引导，减轻主道路的压力。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于物联网通信技术的公路联网系统，包括监控中心(1)，其特征在于：还包括与监控中心(1)连接的区间监控模块(2)、服务区监控模块(3)、收费口监控模块(4)以及事故路段监控模块(5)；

区间监控模块(2)，设置于指定区域首尾两处，用于采集区域范围内车辆的数量以输出区间车辆数；

服务区监控模块(3)，设置于服务区的出入口，用于统计服务区内停留车辆的数量以输出服务区车辆数据；

收费口监控模块(4)，设置于收费站进出口，用于获取车辆驶入驶出的车流量；

还包括信息发布模块(6)和信息控制模块(7)，所述信息发布模块(6)通过监控中心(1)与区间监控模块(2)连接，响应于区间车辆数大于拥堵基准数据时，发布车辆引导指令，所述信息控制模块(7)通过监控中心(1)与收费口监控模块(4)连接，响应于区间车辆数与服务区车辆数据总和大于设定数值时，封闭指定方向的收费口。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网通信技术的公路联网系统，其特征在于：所述指定区域包括若干总长为10～20公里的测试区间，所述测试区间位于主道路与匝道交接处后1公里。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网通信技术的公路联网系统，其特征在于：所述区间监控模块(2)包括设置于指定区域首尾两处的高清相机、测速雷达以及车检器，所述测速雷达用于测量经过车辆指定区域的实时时速，所述监控中心(1)响应于实时时速小于设定的时速以输出拥堵信号。

4.根据权利要求3所述的一种基于物联网通信技术的公路联网系统，其特征在于：所述车检器设置于指定区域首尾两处，用于加减进出指定区域车辆的数量以输出位于指定区域内的实时车辆数至监控中心(1)，所述监控中心(1)响应于实时车辆数大于拥堵指标时，输出疏导指令至信息发布模块(6)。

5.根据权利要求4所述的一种基于物联网通信技术的公路联网系统，其特征在于：所述高清相机通过交换器和网络视频录像机连接至监控中心(1)，所述高清相机用于采集指定区域的出入口处的车辆状况。

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网通信技术的公路联网系统，其特征在于：所述信息发布模块(6)包括网络监控客户端以及LCD道路显示牌(8)，所述网络监控客户端通过接入交换机与监控中心(1)连接，用于获取车辆状况以及疏导指令，所述LCD道路显示牌(8)设置于主道路与匝道交接处，响应于疏导指令以引导车辆驶入匝道。

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网通信技术的公路联网系统，其特征在于：所述事故路段监控模块(5)包括用于接收移动终端报险信息的移动无线基站，所述移动无线基站通过互联网与网闸连接，用于输送报险信息至监控中心(1)。

8.根据权利要求6所述的一种基于物联网通信技术的公路联网系统，其特征在于：所述信息控制模块(7)包括位于收费站的闸机通道以及与闸机通道连接的道路控制器，所述道路控制器通过交换机与监控中心(1)连接，响应于拥堵信号以关闭闸机通道。

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