CN113516848B - 一种应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法及系统，通过对隧道内的环境数据进行分析，判断隧道是否发生事故，并在事故发生时确定事故发生位置和事故等级，从而确定隧道内的可用安全出口，然后根据可用安全出口的位置确定事故范围内的定向高音喇叭模组和警示区域的人流量信息，为每一警示区域对应的定向高音喇叭模组匹配相应的警示信息，最后通过定向高音喇叭模组向对应的警示区域播放引导人员前往匹配的可用安全出口。本申请利用定向高音喇叭模组声音定向传播的特点，结合各警示区域内的人流量情况，合理分配安全出口，向警示区域内的人员定向传播相应的引导信息，帮助人员有序的疏散。

Description

一种应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法及系统

技术领域

本申请涉及高速公路安全管理领域，具体而言，涉及一种应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法即系统。

背景技术

随着我国社会经济的快速发展，公路网向崇山峻岭、离岸深水区延伸，公路隧道总量和建设规模持续增大，其安全运营管理问题已经成为公路管养过程中重点、难点环节。隧道中一旦发生事故，如火灾、追尾、爆炸、污染物泄露等，造成的经济损失和财产破坏往往是难以估计的，而出现事故后如果没有及时对现场人员进行疏散，往往造成二次伤害，产生更为严重的后果。由于高速公路隧道往往位于较为偏远的山区或离岸深水区，出现事故后，消防人员达到现场往往时间较为滞后，期间没有受过专业训练的普通群众往往因为慌张情绪导致现场疏散撤离效果较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法及系统，以改善上述问题。

为了达到上述目的，本发明实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法，应用于服务器，该服务器与信息采集设备和定向高音喇叭模组通信连接，信息采集设备分布设置于隧道中，定向高音喇叭模组按照预设间隔沿高速公路设置。该方法包括：接收信息采集设备上传的隧道内的环境数据；根据环境数据分析隧道内是否发生事故；当分析出隧道发生事故时，根据信息采集设备的位置信息和环境数据，确定事故发生位置和事故等级；根据事故发生位置和事故等级，确定事故覆盖范围和隧道中的可用安全出口；根据确定的可用安全出口的位置信息，确定事故覆盖范围内用于播放警示信息的定向高音喇叭模组，相邻的两个定向高音喇叭模组之间构成警示区域；根据环境数据分析出事故覆盖范围内的每一警示区域的人流量信息；根据每一警示区域的人流量信息和可用安全出口，生成事故引导策略，事故引导策略包括为每一警示区域分配对应的可用安全出口，并为对应的定向高音喇叭模组匹配相应的警示信息；根据事故引导策略生成每一警示区域对应的定向高音喇叭模组的控制命令；向定向高音喇叭模组发送对应的控制命令，以使每一收到控制命令的定向高音喇叭模组响应控制命令向对应的警示区域播放警示信息，警示信息为引导警示区域内的人员向匹配的可用安全出口避难的信息。

第二方面，本发明实施例提供一种应用于高速公路的定向高音喇叭控制系统，该系统包括服务器、与服务器通信连接的多个信息采集设备及多个定向高音喇叭模组，服务器包括互相之间通信的处理器和存储器，处理器用于从存储器中调取计算机程序，并通过运行计算机程序实现本发明实施例第一方面提供的方法。

本发明实施例提供的应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法及系统，通过对隧道内的环境数据进行分析，判断隧道是否发生事故，并在事故发生时确定事故发生位置和事故等级，从而确定隧道内的可用安全出口，然后根据可用安全出口的位置确定事故范围内的定向高音喇叭模组和警示区域的人流量信息，为每一警示区域对应的定向高音喇叭模组匹配相应的警示信息，最后通过定向高音喇叭模组向对应的警示区域播放引导人员前往匹配的可用安全出口。本申请利用定向高音喇叭模组声音定向传播的特点，结合各警示区域内的人流量情况，合理分配安全出口，向警示区域内的人员定向传播相应的引导信息，帮助人员有序的疏散。

在后面的描述中，将部分地陈述其他的特征。在检查后面内容和附图时，本领域的技术人员将部分地发现这些特征，或者可以通过生产或运用了解到这些特征。通过实践或使用后面所述详细示例中列出的方法、工具和组合的各个方面，当前申请中的特征可以被实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

附图中的方法、系统和/或程序将根据示例性实施例进一步描述。这些示例性实施例将参照图纸进行详细描述。这些示例性实施例是非限制的示例性实施例，其中参考数字在附图的各个视图中代表相似的机构。

图1是根据本申请的一些实施例所示的一种应用于高速公路的定向高音喇叭控制系统的架构示意图。

图2是根据本申请的一些实施例所示的一种服务器的方框示意图。

图3是根据本申请的一些实施例所示的一种应用于高速公路的定向高音喇叭控制系统方法的流程图。

图4是本申请实施例提供的应用于高速公路的定向高音喇叭控制装置的功能模块架构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

在下面的详细描述中，通过实例阐述了许多具体细节，以便提供对相关指导的全面了解。然而，对于本领域的技术人员来说，显然可以在没有这些细节的情况下实施本申请。在其他情况下，公知的方法、程序、系统、组成和/或电路已经在一个相对较高水平上被描述，没有细节，以避免不必要的模糊本申请的方面。

这些和其他特性、当前申请披露的功能、执行的方法、结构中相关元素的功能和部件的组合和生产经济性,在参照附图进行以下描述的考虑中可能会变得更加明显,所有这些形成本申请的一部分。然而，需要理解清楚的是，附图仅仅是为了说明和描述的目的，并不旨在限制本申请的范围。应当了解的是，这些图纸不是按比例绘制的。然而，应当明确理解的是，附图仅用于说明和描述的目的，并不意图限制本申请的范围。应当知晓的是，这些附图并不依照比例。

本申请中使用流程图说明根据本申请的实施例的系统所执行的执行过程。应当明确理解的是，流程图的执行过程可以不按顺序执行。相反，这些执行过程可以以相反的顺序或同时执行。另外，可以将至少一个其他执行过程添加到流程图。一个或多个执行过程可以从流程图中删除。

请参照图1，是根据本申请的一些实施例所示的应用于高速公路的定向高音喇叭控制系统100架构框图，该系统100包括服务器200，以及与服务器200通信连接的定向高音喇叭模组300和信息采集设备400。其中，定向高音喇叭模组300按照预设的间隔沿高速公路设置，例如当定向高音喇叭模组300固定设置时，可以每隔200米设置一个。在本实施例中，定向高音喇叭模组300为能够沿其朝向方向定向传播声音的喇叭，其基于参量阵原理，利用超声波调制，可实现可听声的指向传导，同时利用高增益设计的声道和特殊材质的振膜和磁路，将声波定向传播，传播的距离大于200米。一般而言，定向高音喇叭应用于海事领域中，设置于船舶上对特定方向的目标进行定向的信息传播，由于其传播的距离远，且传播方向稳定，本申请实施例中，将定向高音喇叭应用于高速公路上，由于高速公路上，可利用定向高音喇叭沿一特定方向远距离传播声音信息的特点，向该方向上的人员或者汽车进行声音信息传播。

信息采集设备400用于对隧道内的环境数据进行采集，例如环境温度、环境湿度、环境图像、不同气体的浓度等，信息采集设备400分布设置于隧道中，以确保信息采集设备400所采集的环境数据能够覆盖整个隧道，通过对隧道内的环境数据进行采集并进行分析，能够判断隧道内是否发生事故。例如通过对环境数据中的图像数据进行图像处理分析，可以判断是否发生事故，在一种实施方式中，可以通过人工智能模型，对图像数据进行识别分析，输出事故发生的判断结果，同时结合隧道内的温度、湿度等信息可以进行辅助验证，例如发生火灾时，可以结合温度和湿度的变化进行辅助验证，该人工智能模型可以是任何可能的神经网络模型，本实施例对此不做限定。

在一些实施方式中，请参照图2，是服务器200的架构示意图，该服务器200包括应用于高速公路的定向高音喇叭控制装置210、存储器220、处理器230和通信单元240。存储器220、处理器230以及通信单元240各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。应用于高速公路的定向高音喇叭控制装置210包括至少一个可以软件或固件（firmware）的形式存储于存储器220中或固化在服务器200的操作系统（operating system，OS）中的软件功能模块。处理器230用于执行存储器220中存储的可执行模块，例如应用于高速公路的定向高音喇叭控制装置210所包括的软件功能模块及计算机程序等。

其中，存储器220可以是，但不限于，随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），只读存储器（Read Only Memory，ROM），可编程只读存储器（Programmable Read-OnlyMemory，PROM），可擦除只读存储器（Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM），电可擦除只读存储器（Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM）等。其中，存储器220用于存储程序，处理器230在接收到执行指令后，执行所述程序。通信单元240用于通过网络建立服务器100与信息采集设备400和定向高音喇叭模组300之间的通信连接，并用于通过网络收发数据。

处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器（DSP)）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

可以理解，图2所示的结构仅为示意，服务器200还可包括比图2中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2所示不同的配置。图2中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

图3是根据本申请的一些实施例所示的一种应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法的流程图，该方法应用于图1中的服务器200，具体可以包括以下步骤S1-步骤S9。在以下步骤S1-步骤S9的基础上，将对一些可选实施例进行说明，这些实施例应当理解为示例，不应理解为实现本方案所必不可少的技术特征。

本实施例提供的应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法中，当隧道中发生事故时，通过服务器200向隧道中的定向高音喇叭模组300对隧道中的人员进行信息广播，引导人员疏散，其过程可以包括以下步骤。

步骤S1，接收信息采集设备上传的隧道内的环境数据。

在本实施例中，信息采集设备400获取到隧道内的环境数据后，将环境数据发送至服务器200，环境数据可以包括隧道内的温度、湿度、图像信息等数据，图像信息可以包括由摄像头拍摄的实时图像，也可以是通过红外传感器获取的红外图像。信息采集设备400上传的环境数据中还包括信息采集设备400的设备信息，例如编号，通过该设备信息可以确定信息采集设备的位置，便于在事故发生时，确定事故的位置。

步骤S2，根据环境数据分析隧道内是否发生事故，如果发生，执行步骤S3。

隧道事故一般包括火灾、车辆追尾碰撞、爆炸、有害气体泄露等，通过环境数据能够对相应的事故进行识别判定，例如对于火灾，当一定程度的火灾发生时，隧道内的温度会上升，湿度往往下降，现场伴随这火光，因此，通过温度、湿度和图像信息可以判定是否发生火灾；对于车辆追尾碰撞事故的判定，可以通过图像信息进行图像识别获取，例如通过预先训练好的卷积神经网络对车辆碰撞事故进行判定；对于爆炸事故，可以通过图像分析和声音采集的方式进行判定，对于有害气体泄露，可以通过相应的气体传感器进行判定。

步骤S3，根据信息采集设备的位置信息和环境数据，确定事故发生位置和事故等级。

信息采集设备400上传的环境数据中，包含环境的图像信息和设备信息，当通过环境数据判断出发生事故时，可以通过该环境数据对应的设备信息对信息采集设备400的位置进行确定，例如在服务器200中存储每一信息采集设备400的编号以及与编号对应的位置信息，信息采集设备400上传的环境数据中包括信息采集设备400的唯一标识，例如编号，服务器200通过编号获取与编号对应的位置信息。根据图像信息确定事故发生位置距离信息采集设备400的距离和事故现场的破坏范围，再根据信息采集设备400的位置信息和事故发生位置距离信息采集设备400的距离确定事故发生位置。

另外，在通过环境数据判断发生事故时，服务器200还对事故的等级进行分析，事故等级可以自行定义，例如对于火灾，可以通过火灾的覆盖范围进行事故等级的划分，对于碰撞追尾事故，可以根据追尾碰撞的队伍长度进行事故等级的划分，对于有害气体泄露事故，可以根据有害气体的浓度进行事故等级的划分，综上，可以通过事故现场的破坏范围确定事故等级。

步骤S4，根据事故发生位置和事故等级，确定事故覆盖范围和所述隧道中的可用安全出口。

本发明实施例中，可以预先存储事故等级与事故覆盖范围之间的对应关系。事故等级确定后，可以通过该对应关系确定该事故囊括的危险范围，即事故覆盖范围。例如确定事故等级为A级，对应危险范围为500米，在事故发生位置半径500米范围内的人员均需要进行疏散，事故覆盖范围中的人员在进行疏散时，某些安全出口可能因为事故原因不满足撤离条件，例如距离事故发生位置太近，在向该安全出口撤离时可能发生二次事故，因此需要确定可用的安全出口，在不同的事故下，可用安全出口的确定可能不同，根据事故发生位置和事故覆盖范围，确定隧道中的所有适宜安全出口。例如对于追尾碰撞事故，为了防止事故现场后面的车辆继续追尾导致事故现场的人员受伤，事故覆盖范围内的人员可以直接从事故覆盖范围内的所有安全出口进行疏散，即可用安全出口为所有可用的安全出口，又例如对于有害气体泄露事故，由于处于有害气体中对人体有害，事故发生位置的覆盖范围内的某些安全出口可能被有害气体污染，例如事故核心区域的安全出口，并不适于疏散，因此可以根据各信息采集设备400采集的各位置的有害气体浓度来判断附近的安全出口是否可用，可用安全出口为事故覆盖范围内有害气体浓度低于预设值的安全出口。上述对于可用安全出口的确定，均可以采用图像信息识别分析，结合传感器数据进行，此处不做赘述。

步骤S5，根据确定的可用安全出口的位置信息，确定事故覆盖范围内用于播放警示信息的定向高音喇叭模组，相邻的两个定向高音喇叭模组之间构成警示区域。

确定可用安全出口后，下一步需要向人员进行信息传达，本发明实施例采用定向高音喇叭模组300进行传播，声音损失小，能够定向传播，两个相邻的定向高音喇叭模组300之间构成警示区域，该警示区域中的人员仅能听到两个定向高音喇叭模组300中的一个传播的声音信息。

步骤S6，根据环境数据分析出事故覆盖范围内的每一警示区域的人流量信息。

该人流量信息可以指示每个警示区域内的人员密度，容易理解，人员密度越大，疏散的难度越大，如果多个警示区域内的人流量超过一个可用安全出口的承载量，则需要为多个警示区域匹配不同的可用安全出口。在本实施例中，人流量信息可以通过图像信息进行识别获取，当隧道内的可视环境差时，可以通过红外图像进行人体识别并获取人流量信息。

步骤S7，根据每一警示区域的人流量信息和可用安全出口，生成事故引导策略。

在为警示区域中的人员分配可用安全出口时，优先采取就近原则，即距离最近的可用安全出口为警示区域内的人员进行疏散的安全出口。在本实施例中，针对一警示区域，当警示区域的人流量大于预设人流量时，为其匹配最近的可用安全出口，匹配的可用安全出口仅警示区域可用，在该情景下，预设人流量为可用安全出口能够承载的人流量上限，或者接近承载的人流量上限。因此，仅能供最近的警示区域内的人员疏散使用，其他警示区域的人员进入该可用安全出口易造成二次事故的发生。在该情景下，为警示区域对应的定向高音喇叭模组300匹配警示信息，警示信息包括引导警示区域内的人员向匹配的可用安全出口疏散的内容。由于定向高音喇叭模组300定向传播声音的特性，结合声音传播的距离，警示区域内的人员仅能接收到对应的定向高音喇叭模组300的声音，不会被其他警示区域的定向高音喇叭模组300的声音干扰。

作为另一种场景，当多个警示区域各自距离最近的可用安全出口为同一个，且多个警示区域的人流量之和小于预设人流量时，为多个警示区域匹配同一最近的可用安全出口，为多个警示区域对应的多个定向高音喇叭模组300分别匹配警示信息，每一警示信息包括引导对应的警示区域内的人员向匹配的可用安全出口疏散的内容。

作为又一种场景，当多个警示区域各自距离最近的可用安全出口为同一个，且多个警示区域的人流量之和大于预设人流量，为多个警示区域中人流量最大的警示区域匹配距离最近的可用安全出口，为多个警示区域中剩余的警示区域匹配距离次近的可用安全出口。其中，距离次近的可用安全出口表示距离警示区域第二近的可用安全出口。由于多个警示区域的人流量之和大于预设人流量，同一可用安全出口不能承载相应的人流量，因此，优先解决人流量最大的警示区域内的人员疏散，剩余警示区域的人员从次近的可用安全出口进行疏散，需要说明的是，如果剩余的警示区域为多个，且剩余的多个警示区域的人流量之和小于预设人流量，则剩余的多个警示区域共用一个次近的可用安全出口。为多个警示区域对应的多个定向高音喇叭模组分别匹配警示信息，每一警示信息包括引导对应的警示区域内的人员向匹配的可用安全出口疏散的内容。

步骤S8，根据事故引导策略生成每一警示区域对应的定向高音喇叭模组的控制命令。

步骤S9，向定向高音喇叭模组发送对应的控制命令，以使每一收到控制命令的定向高音喇叭模组响应控制命令向对应的警示区域播放警示信息。

事故引导策略确定之后，服务器200生成对应的控制命令发送至对应的定向高音喇叭模组，以实现相应的控制。

通过以上步骤S1~S9，本发明实施例提供的应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法通过对隧道内的环境数据进行分析，判断隧道是否发生事故，并在事故发生时确定事故发生位置和事故等级，从而确定隧道内的可用安全出口，然后根据可用安全出口的位置确定事故范围内的定向高音喇叭模组和警示区域的人流量信息，为每一警示区域对应的定向高音喇叭模组匹配相应的警示信息，最后通过定向高音喇叭模组向对应的警示区域播放引导人员前往匹配的可用安全出口。本申请利用定向高音喇叭模组声音定向传播的特点，结合各警示区域内的人流量情况，合理分配安全出口，向警示区域内的人员定向传播相应的引导信息，帮助人员有序的疏散。

作为进一步的方案，本发明实施例提供的应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法还可以包括以下步骤：

步骤S10，根据事故发生位置和事故等级生成事故覆盖范围外的不同区域的定向高音喇叭模组的警示策略。

对于事故覆盖范围内的人员，需要进行引导疏散，而对于事故覆盖范围外的人员和车辆，由于距离事故发生位置较远，可能并不清楚该事故的相关情况，此时如果按照固有的路线或者行驶状态行驶，可能造成极大的拥堵，甚至有追尾的风险。因此，有必要为事故覆盖范围外的人员和车辆进行警示，警示的方式为通过事故覆盖范围外的定向高音喇叭模组300进行信息广播。

其中，对于事故覆盖范围以外距离事故发生位置第一范围内的定向高音喇叭模组300，获取第一范围内每一定向高音喇叭模组300距离事故发生位置的距离，根据每一定向高音喇叭模组300距离事故发生位置的距离和事故的具体信息，分别生成第一范围内每一定向高音喇叭模组300的警示信息。该警示信息包括事故现场的具体信息、第一范围内每一定向高音喇叭模组300与事故发生现场的距离和预计拥堵时间。

事故现场的具体信息可以通过服务器200对事故现场的图像信息进行分析得到，也可以由后台的工作人员对事故进行定性，第一范围内每一定向高音喇叭模组300与事故发生现场的距离可以通过预先存储的定向高音喇叭模组300的位置信息和事故发生位置确定得到，预计拥堵时间可以根据事故等级、事故发生位置的救援难度、当前救援进度，以及高音定向喇叭模组300前方的车辆数量等综合因素得到，可通过任何可能的神经网络模型进行预测，本实施例对此不作限定。

对于事故覆盖范围以外距离事故发生位置第二范围内的定向高音喇叭模组300，获取第二范围内每一定向高音喇叭模组300距离事故发生位置的距离，根据每一定向高音喇叭模组300距离事故发生位置的距离和事故的具体信息，分别生成第二范围内每一定向高音喇叭模组的警示信息。该警示信息包括事故现场的具体信息、第二范围内每一定向高音喇叭模组与事故发生现场的距离、预计拥堵时间和路线规避的建议信息。

相较于第一范围，第二范围距离事故发生位置的距离更远，在第二范围中所包含的位置与事故发生位置之间具有高速公路分岔口，因此，对于处于第二范围内的车辆，不仅对其播放事故现场的具体信息和与事故发生现场的距离，在可能的情况下，还播放路线规避的建议信息，具体的，生成路线规避的建议信息，包括：根据事故发生位置所处高速公路路线，确定第二范围所包含的位置与事故发生位置之间的高速公路分岔口的路线是否包含事故发生位置所处高速公路路线且绕过事故发生位置。例如，事故发生位置所处的高速公路路线是A路线，第二范围中的高速公路的包括A、B、C三条路线，B路线和C路线为分岔口的路线。车辆需要前往A路线，正常情况下车辆直接走A路线即可，由于A路线发生事故，因此可选择B路线和C路线绕行，如果通过B路线和C路线能够回到A路线且绕过事故发生位置，则可以选择B路线和C路线作为备选路线。此时，获取车辆从分岔口行驶至事故发生位置前方的高速公路路线的预估行驶时长，容易理解，车辆从分岔口行驶至事故发生位置前方的高速公路路线的预估行驶时长可以通过通用的导航技术得到，此处不做赘述。当预估行驶时长小于预计拥堵时间时，生成路线规避的建议信息。

当第二范围所包含的位置与事故发生位置之间的高速公路分岔口的路线不包含事故发生位置所处高速公路路线且绕过事故发生位置时，例如，通过B路线和C路线不能回到A路线，或能回到A路线，但不能绕到事故发生位置前方。或者当预估行驶时长大于预计拥堵时间时，分别生成第二范围内每一定向高音喇叭模组的警示信息，警示信息包括事故现场的具体信息、第二范围内每一定向高音喇叭模组与事故发生现场的距离和预计拥堵时间。如果不能绕路通行，或者绕路通行的时间长于预计拥堵时间，则没有必要进行绕路，此情景下，不给出路线规避建议。

另外，作为又一种实施方式，由于在高速公路上发生事故往往带来事故后方车辆追尾，引起二次事故，为了解决这一问题，本发明实施例提供的方法还可以包括以下步骤：

S11，获取隧道内的信息采集设备发送的道路图像以及第一范围、第二范围内的摄像头拍摄的对应道路图像。

第一范围和第二范围内的摄像头可以直接使用道路违章抓拍摄像头，或者ETC架上的摄像头。

S12，根据获取的道路图像确定拥堵路段和拥堵路段中车辆队伍长度。

拥堵路段的位置可通过拍摄图像所用的摄像机的位置得到，拥堵车辆队伍长度的确定可以通过成熟的图像处理技术实现，此处不做赘述。

S13，获取第一范围和第二范围中每一定向高音喇叭模组与其前方拥堵路段中车辆队伍尾部之间的距离。

在第一范围和第二范围内的定向高音喇叭模组的警示信息中还包括每一定向高音喇叭模组与拥堵路段中车辆队伍尾部之间的距离。另外，第一范围或第二范围中与其前方拥堵路段中车辆队伍尾部之间的距离小于距离阈值的定向高音喇叭模组的警示信息还包括减速提醒信息，距离阈值根据路面情况和环境因素可进行调整。

另外，在发生事故造成道路拥堵时，可能并不是所有的车道均拥堵，可以根据获取的道路图像确定拥堵路段和拥堵路段中的占道信息。在第一范围和第二范围内的定向高音喇叭模组300的警示信息中还可以包括规避占道信息中包含的道路的信息。

通过上述步骤S10~S13，本发明实施例提供的方法可以帮助事故覆盖范围外的车辆获知事故发生的具体信息，以及为车辆提供路线规划和安全驾驶提示，保证行车安全。

请参照图4，是本发明实施例提供的应用于高速公路的定向高音喇叭控制装置210的架构示意图，该应用于高速公路的定向高音喇叭控制装置210可用于执行应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法，其中，基于应用于高速公路的定向高音喇叭控制装置210包括：

接收模块211，用于接收信息采集设备上传的隧道内的环境数据。

分析模块212，用于根据环境数据分析隧道内是否发生事故，并在发生事故时根据信息采集设备的位置信息和环境数据，确定事故发生位置和事故等级，根据环境数据分析出事故覆盖范围内的每一警示区域的人流量信息。

确定模块213，用于根据事故发生位置和事故等级，确定事故覆盖范围和隧道中的可用安全出口，根据确定的可用安全出口的位置信息，确定事故覆盖范围内用于播放警示信息的定向高音喇叭模组。

策略生成模块214，用于根据每一警示区域的人流量信息和可用安全出口，生成事故引导策略。

命令生成模块215，用于根据事故引导策略生成每一警示区域对应的定向高音喇叭模组的控制命令。

发送模块216，用于向定向高音喇叭模组发送对应的控制命令。

接收模块211可用于执行步骤S1，分析模块212可用于执行步骤S2、S3、S6，确定模块213可用于执行步骤S4、S5，策略生成模块214可用于执行步骤S7，命令生成模块215可用于执行步骤S8，发送模块216可用于执行步骤S9。

由于在上述实施例中，已经对本发明实施例提供的应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法进行了详细的介绍，而该应用于高速公路的定向高音喇叭控制装置210的原理与该方法相同，此处不再对应用于高速公路的定向高音喇叭控制装置210的各模块的执行原理进行赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

需要理解的是，针对上述内容没有进行名词解释的技术术语，本领域技术人员可以根据上述所公开的内容进行前后推导毫无疑义地确定其所指代的含义，例如针对一些值、系数、权重、指数、因子等术语，本领域技术人员可以根据前后的逻辑关系进行推导和确定，这些数值的取值范围可以根据实际情况进行选取，例如0~1，又例如1~10，再例如50~100，在此均不作限定。

本领域技术人员可以根据上述已公开的内容毫无疑义对一些预设的、基准的、预定的、设定的以及目标的技术特征/技术术语进行确定，例如阈值、阈值区间、阈值范围等。对于一些未作解释的技术特征术语，本领域技术人员完全能够基于前后文的逻辑关系进行合理地、毫无疑义地推导，从而清楚、完整地实施上述技术方案。未作解释的技术特征术语的前缀，例如“第一”、“第二”、“上一个”、“下一个”、“前”、“后”、“当前”、“指定”和“实时”等，可以根据前后文进行毫无疑义地推导和确定。未作解释的技术特征术语的后缀，例如“列表”、“特征”、“序列”、“集合”、“矩阵”、“单元”、“元素”、“轨迹”和“清单”等，也可以根据前后文进行毫无疑义地推导和确定。

本申请实施例公开的上述内容对于本领域技术人员而言是清楚完整的。应当理解，本领域技术人员基于上述公开的内容对未作解释的技术术语进行推导和分析的过程是基于本申请所记载的内容进行的，因此上述内容并不是对整体方案的创造性的评判。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可以对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定术语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同部分两次或多次提到的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的至少一个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

另外，本领域普通技术人员可以理解的是，本申请的各个方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们任何新的和有用的改进。相应地，本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可以被称为“单元”、“组件”或“系统”。此外，本申请的各方面可以表现为位于至少一个计算机可读介质中的计算机产品，所述产品包括计算机可读程序编码。

计算机可读信号介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等等、或合适的组合形式。计算机可读信号介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读信号介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤缆线、RF、或类似介质、或任何上述介质的组合。

本申请各方面执行所需的计算机程序码可以用一种或多种程序语言的任意组合编写，包括面向对象程序设计，如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET，Python等，或类似的常规程序编程语言，如"C"编程语言，Visual Basic，Fortran2003，Perl，COBOL 2002，PHP，ABAP，动态编程语言如Python，Ruby和Groovy或其它编程语言。所述程式设计编码可以完全在用户计算机上执行、或作为独立的软体包在用户计算机上执行、或部分在用户计算机上执行部分在远程计算机执行、或完全在远程计算机或服务器上执行。在后种情况下，远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接，比如局域网络(LAN)或广域网(WAN)，或连接至外部计算机(例如通过因特网)，或在云计算环境中，或作为服务使用如软件即服务(SaaS)。

此外，除非申请专利范围中明确说明，本申请所述处理元件和序列的顺序、数位字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的申请专利范围并不仅限于披露的实施例，相反，申请专利范围旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件装置实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或行动装置上安装所描述的系统。

同样应当理解的是，为了简化本申请揭示的表述，从而帮助对至少一个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法幷不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

Claims (10)

1.一种应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法，其特征在于，应用于服务器，所述服务器与信息采集设备和定向高音喇叭模组通信连接，所述信息采集设备分布设置于隧道中，所述定向高音喇叭模组按照预设间隔沿高速公路设置，所述方法包括：

接收所述信息采集设备上传的隧道内的环境数据；

根据所述环境数据分析所述隧道内是否发生事故；

当分析出所述隧道发生事故时，根据所述信息采集设备的位置信息和所述环境数据，确定事故发生位置和事故等级；

根据所述事故发生位置和事故等级，确定事故覆盖范围和所述隧道中的可用安全出口；

根据确定的所述可用安全出口的位置信息，确定所述事故覆盖范围内用于播放警示信息的定向高音喇叭模组，相邻的两个定向高音喇叭模组之间构成警示区域；

根据所述环境数据分析出所述事故覆盖范围内的每一所述警示区域的人流量信息；

根据每一所述警示区域的人流量信息和可用安全出口，生成事故引导策略，所述事故引导策略包括为每一所述警示区域分配对应的可用安全出口，并为对应的定向高音喇叭模组匹配相应的警示信息；

根据所述事故引导策略生成每一所述警示区域对应的定向高音喇叭模组的控制命令；

向所述定向高音喇叭模组发送对应的控制命令，以使每一收到所述控制命令的定向高音喇叭模组响应所述控制命令向对应的警示区域播放警示信息，所述警示信息为引导所述警示区域内的人员前往匹配的可用安全出口的信息。

2.根据权利要求1所述的应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法，其特征在于，所述根据每一所述警示区域的人流量信息和可用安全出口，生成事故引导策略，包括：

针对一警示区域，当所述警示区域的人流量大于预设人流量时，为其匹配最近的可用安全出口，所述匹配的可用安全出口仅所述警示区域可用，为所述警示区域对应的定向高音喇叭模组匹配警示信息，所述警示信息包括引导所述警示区域内的人员向所述匹配的可用安全出口疏散的内容；

当多个所述警示区域各自距离最近的可用安全出口为同一个，且多个所述警示区域的人流量之和小于所述预设人流量时，为多个所述警示区域匹配同一所述最近的可用安全出口，为多个所述警示区域对应的多个定向高音喇叭模组分别匹配警示信息，每一所述警示信息包括引导对应的所述警示区域内的人员向所述匹配的可用安全出口疏散的内容；

当多个所述警示区域各自距离最近的可用安全出口为同一个，且多个所述警示区域的人流量之和大于预设人流量，为所述多个警示区域中人流量最大的警示区域匹配所述距离最近的可用安全出口，为所述多个警示区域中剩余的警示区域匹配距离次近的可用安全出口，为多个所述警示区域对应的多个定向高音喇叭模组分别匹配警示信息，每一所述警示信息包括引导对应的所述警示区域内的人员向所述匹配的可用安全出口疏散的内容。

3.根据权利要求1所述的应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法，其特征在于，所述信息采集设备上传的环境数据包括隧道内的图像信息和所述信息采集设备的唯一标记，所述当分析出所述隧道发生事故时，根据所述信息采集设备的位置信息和所述环境数据，确定事故发生位置和事故等级，包括：

根据所述唯一标记获取所述信息采集设备的位置信息；

根据所述图像信息确定所述事故发生位置距离所述信息采集设备的距离和事故现场的破坏范围；

根据所述信息采集设备的位置信息和所述事故发生位置距离所述信息采集设备的距离确定所述事故发生位置；

根据所述事故现场的破坏范围确定所述事故等级。

4.根据权利要求3所述的应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法，其特征在于，所述根据所述事故发生位置和事故等级，确定事故覆盖范围和所述隧道中的可用安全出口，包括：

根据预设的事故等级与覆盖范围的对应关系，确定所述事故等级对应的事故覆盖范围；

根据所述事故发生位置和所述事故覆盖范围，确定隧道中的所有适宜安全出口；

通过所述图像信息分析各个所述适宜安全出口是否满足使用条件，将满足使用条件的适宜安全出口确定为所述可用安全出口。

5.根据权利要求1-4任一项所述的应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述事故发生位置和事故等级生成所述事故覆盖范围外的不同区域的定向高音喇叭模组的警示策略；

其中：

对于所述事故覆盖范围以外距离所述事故发生位置第一范围内的定向高音喇叭模组，获取所述第一范围内每一所述定向高音喇叭模组距离所述事故发生位置的距离，根据每一所述定向高音喇叭模组距离所述事故发生位置的距离和所述事故的具体信息，分别生成所述第一范围内每一所述定向高音喇叭模组的警示信息，所述警示信息包括所述事故现场的具体信息、所述第一范围内每一定向高音喇叭模组与所述事故发生现场的距离和预计拥堵时间；

对于所述事故覆盖范围以外距离所述事故发生位置第二范围内的定向高音喇叭模组，获取所述第二范围内每一所述定向高音喇叭模组距离所述事故发生位置的距离，根据每一所述定向高音喇叭模组距离所述事故发生位置的距离和所述事故的具体信息，分别生成所述第二范围内每一所述定向高音喇叭模组的警示信息，所述警示信息包括所述事故现场的具体信息、所述第二范围内每一定向高音喇叭模组与所述事故发生现场的距离、预计拥堵时间和路线规避的建议信息。

6.根据权利要求5所述的应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法，其特征在于，所述第二范围所包含的位置与所述事故发生位置之间具有高速公路分岔口，对于所述事故覆盖范围以外距离所述事故发生位置第二范围内的定向高音喇叭模组，生成所述路线规避的建议信息，包括：

根据所述事故发生位置所处高速公路路线，确定所述第二范围所包含的位置与所述事故发生位置之间的高速公路分岔口的路线是否能到达所述事故发生位置所处高速公路路线且绕过所述事故发生位置；

当所述第二范围所包含的位置与所述事故发生位置之间的高速公路分岔口的路线能到达所述事故发生位置所处高速公路路线且绕过所述事故发生位置时，获取车辆从所述分岔口行驶至所述事故发生位置前方的高速公路路线的预估行驶时长；

当所述预估行驶时长小于所述预计拥堵时间时，生成所述路线规避的建议信息；

当所述第二范围所包含的位置与所述事故发生位置之间的高速公路分岔口的路线不能到达所述事故发生位置所处高速公路路线且绕过所述事故发生位置时，或当所述预估行驶时长大于所述预计拥堵时间时，分别生成所述第二范围内每一所述定向高音喇叭模组的警示信息，所述警示信息包括所述事故现场的具体信息、所述第二范围内每一定向高音喇叭模组与所述事故发生现场的距离和预计拥堵时间。

7.根据权利要求5所述的应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述隧道内的信息采集设备发送的道路图像以及第一范围、第二范围内的摄像头拍摄的对应道路图像；

根据获取的道路图像确定拥堵路段和所述拥堵路段中车辆队伍长度；

获取所述第一范围和第二范围中每一定向高音喇叭模组与其前方所述拥堵路段中车辆队伍尾部之间的距离；

所述第一范围和第二范围内的定向高音喇叭模组的警示信息还包括每一所述定向高音喇叭模组与所述拥堵路段中车辆队伍尾部之间的距离。

8.根据权利要求7所述的应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法，其特征在于，所述第一范围或第二范围中与其前方拥堵路段中车辆队伍尾部之间的距离小于距离阈值的定向高音喇叭模组的警示信息还包括减速提醒信息。

9.根据权利要求7所述的应用于高速公路的定向高音喇叭控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据获取的道路图像确定拥堵路段和所述拥堵路段中的占道信息；

所述第一范围和第二范围内的定向高音喇叭模组的警示信息还包括规避所述占道信息中包含的道路的信息。

10.一种应用于高速公路的定向高音喇叭控制系统，其特征在于，所述系统包括服务器、与所述服务器通信连接的多个信息采集设备及多个定向高音喇叭模组，所述服务器包括互相之间通信的处理器和存储器，所述处理器用于从所述存储器中调取计算机程序，并通过运行所述计算机程序实现上述权利要求1-9任一项所述的方法。

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