CN114387794B - 一种基于暴雪条件下的城市应急交通抢修系统及方法 - Google Patents

一种基于暴雪条件下的城市应急交通抢修系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于暴雪条件下的城市应急交通抢修系统，其特征在于，包括雪量监测子系统、暴雪预警子系统、防滑预警子系统、道路监测子系统以及疏导救援子系统；其中雪量监测子系统计算得出雪量指标；暴雪预警子系统判断预警等级；防滑预警子系统计算路面摩擦系数；道路监测子系统主要用于检测各路段是否出现拥堵或事故，并获取道路一定范围内的交通状况；疏导救援子系统通过道路监测信息从缩短救援时间、优化资源分布角度确定最优疏导救援路径；本发明还提供了一种基于暴雪条件下的城市应急交通抢修方法。本发明针对暴雪天气交通事故救援组织性落后问题做出应对办法，能够有效提高暴雪天气城市交通紧急救援的效率。

Description

一种基于暴雪条件下的城市应急交通抢修系统及方法
技术领域
本发明涉及城市应急交通抢修，具体而言涉及一种基于暴雪条件下的城市应急交通抢修系统及方法。
背景技术
我国北方冬季寒冷而漫长，常有暴雪发生，暴雪的出现往往会引起道路结冰，路面上行驶的汽车容易出现打滑、追尾等事故；突发的暴雪也会严重影响可见度，容易引发道路拥堵。近年来，我国冬季因暴雪而导致的大面积拥堵和交通事故层出不穷，并且此类事故一旦出现往往涉及车辆人员众多，造成的人民生命财产损失往往严重。
目前，我国在暴雪天气时对于城市路段的预警工作不够完善，集中体现于对于实时路面与车辆摩擦系数的防滑预警；没有做到向危险路段上所有车辆发送预警信号；并且对于暴雪条件下城市的交通事故抢修往往会出现指挥混乱、救援路线规划不完善、救援时间滞后等诸多问题，而此类问题的出现也反映出我国暴雪条件下的城市应急交通抢修系统的不完善之处。
为了应对此类问题，本发明在预警和救援两方面着手，提出如下方法以完善暴雪条件下的城市应急交通抢修系统。监测实时雪量判断暴雪预警等级，对危险路面上所有车辆进行预警信号全覆盖；监测路面摩擦系数并在必要时发送防滑预警；在拥堵或事故出现时，依据拥堵或事故发生地点进行定位，生成周边救援部门前往路线并进行对比，对救援时间最短的救援部门发出指令并发送有关信息进行救援。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于暴雪条件下的城市应急交通抢修方法与系统，基于雪量传感器实现对路段的雪量信息的采集，基于道路摩擦系数动态测量装置实现对摩擦系数的采集，实现对处于暴雪天气的路段进行预警；基于人工视频监测/环形感应线圈检测装置对预警路段进行交通流的监测，实现对拥堵路段和交通事故的紧急疏导和救援。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于暴雪条件下的城市应急交通抢修系统，其特征在于，包括雪量监测子系统、暴雪预警子系统、防滑预警子系统、道路监测子系统以及疏导救援子系统；其中，雪量监测子系统通过获取实时雪量参数并分析计算得出雪量指标；暴雪预警子系统通过雪量指标判断预警等级；防滑预警子系统通过暴雪预警等级判断是否需要通过检测计算路面摩擦系数决定是否发布防滑预警还是直接发布防滑预警，并对路面摩擦系数进行监测计算；道路监测子系统主要用于检测各路段是否出现拥堵或事故，并获取道路一定范围内的交通状况；疏导救援子系统通过道路监测信息从缩短救援时间、优化资源分布角度确定最优疏导救援路径。
所述雪量监测子系统包括雪量传感器和存储装置，通过各路段雪量传感器采用超声波遥测技术，实现雪深自动化连续监测，并存储于存储装置中。
所述暴雪预警子系统根据雪量指标判断是否向对应路段车辆发布暴雪预警以及暴雪预警等级。
所述防滑预警子系统包括路面摩擦系数动态测量装置，通过前述暴雪预警等级判断是否需要通过测量路面摩擦系数决定是否发布防滑预警还是直接发布防滑预警。如果需要测量路面摩擦系数，则根据路面摩擦系数是否低于阈值判断是否发布防滑预警。
所述道路监测子系统包括事故检测装置，在前述防滑预警发布的条件下，通过人工检测和自动检测对各路段交通运行状况进行监测，当出现紧急状况时对事故发生地或拥堵发生路段进行定位。
所述疏导救援子系统包括救援信息数据库，通过前述的定位和周边道路路况自动生成周边各救援部门及交管部门的救援路线，根据救援路线对用时最短的救援部门发出指令，指令包括前述定位、事故类型或拥堵程度。
一种基于暴雪条件下的城市应急交通抢修方法，其特征在于，包括以下过程：
步骤S1：通过雪量传感器获取各路段雪量信息数据，并存储于存储装置；
步骤S2：根据当前时刻从存储装置中提取最新得到的雪量信息数据；
步骤S3：对历史同期雪量信息数据进行分析，根据实际情况界定雪量阈值A、B(A<B)，判断雪量信息数据是否超过阈值A；
步骤S4：若雪量未超过阈值A，则返回步骤S2；若雪量超过阈值A，则进入步骤S5；
步骤S5：判断雪量信息数据是否超过阈值B，若雪量未超过阈值B，则进入步骤S6；若雪量超过阈值B，则进入步骤S9；
步骤S6：启动暴雪黄色预警，并将预警信息发送到对应路段所有车辆及路段周边救援部门，并启动道路摩擦系数动态测量装置，并通过历史数据界定摩擦系数阈值C；
步骤S7：通过道路摩擦系数动态测量装置获取暴雪黄色预警路段路面与车辆之间实时摩擦系数；
步骤S8：判断实时摩擦系数是否小于阈值C，若实时摩擦系数小于阈值C，则进入步骤S10；若实时摩擦系数大于阈值C，则返回步骤S7；
步骤S9：启动暴雪红色预警，并将预警信息发送到对应路段所有车辆及路段周边救援部门；
步骤S10：对相应路段所有车辆发布防滑减速预警，并启动事故检测装置；
步骤S11：通过人工视频检测和环形感应线圈检测装置，监测路段上的交通流状况，从而发现拥堵和交通事故，若发生拥堵，则进入步骤S12；若发生交通事故，则进入步骤S17；
步骤S12：根据事故检测装置确定拥堵路段定位，并根据交通流状况获取拥堵程度；
步骤S13：通过拥堵路段定位生成周边交管部门前往定位的路线，根据救援路线对用时最短的交管部门发出指令，指令包括前述定位及拥堵程度；
步骤S14：相应交管部门对拥堵路段进行疏导分流；
步骤S15：判断拥堵路段是否恢复正常通行，若未恢复正常通行则进入步骤S16；若恢复正常通行则返回步骤S11；
步骤S16：交管部门中断拥堵路段交通运行，疏导被困人员，并返回步骤S11；
步骤S17：根据事故检测装置确定事故路段定位，并获取事故类型；
步骤S18：通过事故路段定位生成周边救援部门前往定位的路线，救援路线对用时最短的救援部门发出指令，指令包括前述定位及事故类型；
步骤S19：救援部门到达现场，疏导事故路段交通，设置交通警示标识进行交通管制；
步骤S20：同时进行受伤人员急救、解救受困人员、起火车辆灭火的工作；
步骤S21：拖吊损坏车辆、抢修损坏道路设施；
步骤S22：撤销交通管制，恢复道路交通正常运行，并返回步骤S11。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)预警系统完善，减少大量潜在事故。本发明可以做到暴雪预警信号对于城市路段上的所有行驶车辆全覆盖，并且对摩擦系数过低路段增加防滑预警，一方面提醒驾驶员集中精神减速慢行、采取防滑措施以降低事故发生率；另一方面提高救援部门应急抢险准备力度。
(2)能够合理分配救援资源。本发明的救援资源信息库中有丰富的救援资源备案，可以根据事故的类型以及人员、车辆的损害程度为其合理分配最适合当前事故的救援资源。
可以快速、准确地确定最优救援路径。本发明通过分析事故周边道路的拥挤状况、救援车到达事故地点的时间、天气因素、地理环境、车辆损坏程度等，比较各救援预案的资源配置情况，从而能够快速准确地确定最优救援路径。
附图说明
图1为本实施例中基于暴雪条件下的城市应急交通抢修方法与系统的结构原理图。
图2为本实施例中基于暴雪条件下的城市应急交通抢修方法与系统的实现流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例
如图1所示，一种基于暴雪条件下的城市应急交通抢修系统，包括雪量监测子系统1、暴雪预警子系统2、防滑预警子系统3、道路监测子系统4以及疏导救援子系统5。
如图1所示，雪量监测子系统1通过各路段雪量传感器采用超声波遥测技术，实现雪深自动化连续监测，并存储于存储装置中；
作为优选的实施方式，所述雪量监测子系统1中，雪量传感器采用一种基于超声波遥测技术，实现雪深自动化连续监测的智能雪深传感器实现，其原理是通过发射50KHz的超声波来测量发射到返回这个信号过程的时间差来计算出雪的深度，存储模块采用存储介质实现，例如SD卡，TF卡，MMC卡等。
暴雪预警子系统2根据前述雪量指标判断是否向对应路段车辆发布暴雪预警以及暴雪预警等级。
防滑预警子系统3包括路面摩擦系数动态测量装置，通过前述暴雪预警等级判断是否需要通过测量路面摩擦系数决定是否发布防滑预警还是直接发布防滑预警。如果需要测量路面摩擦系数，则根据路面摩擦系数是否低于阈值判断是否发布防滑预警；作为优选的实施方式，所述的防滑预警子系统中的道路摩擦系数动态测量装置采用动态旋转式摩擦系数测定仪实现；
道路监测子系统4包括事故检测装置，在前述防滑预警发布的条件下，通过人工检测和自动检测对各路段交通运行状况进行监测，当出现紧急状况时对事故发生地或拥堵发生路段进行定位；
作为优选的实施方式，道路监测子系统4检测到的信息有事故基本信息、现场环境信息以及事故损失信息。其中，事故的基本信息主要包括事故发生的时间、地点，事故车辆型号等；现场环境信息主要包括发生事故的时间是白天还是夜晚、事故发生时的天气状况和路面状况、道路堵塞情况、有无危险品、有无大片散落物等；事故损害信息包括伤亡人数、损坏车辆数、翻车数和报废车辆数等。
作为优选的实施方式，道路监测子系统中的事故检测装置主要采用人工视频监控和环形感应线圈检测装置实现，其中环形感应线圈检测装置靠环形线圈电感的变化来识别车辆通过或存在，用感应线圈来检测车辆速度，可以获得当前监控路面交通流量、占有率、速度等数据，以此判断道路阻塞情况。
疏导救援子系统5包括救援信息数据库，通过前述的定位和周边道路路况自动生成周边各救援部门及交管部门的救援路线，根据救援路线对用时最短的救援部门发出指令，指令包括前述定位、事故类型或拥堵程度等。
作为优选的实施方式，疏导救援子系统中的救援信息数据库，包括救援部门地点和数量、紧急救援路径、救护部门信息、消防部门信息、路政的救援信息等。根据灾害分析系统得到的数据，确定其中涉及的救援机构，根据事故类型和严重程度确定救援力量，自动生成所有附近的救援部门的救援路线，并选取其中用时最短的作为救援队前往救援。
如图2所示，本实施例中，暴雪条件下的城市应急交通抢修方法与系统包括以下过程：
步骤S01：通过雪量传感器获取各路段雪量信息数据，并存储于存储装置；
步骤S02：根据当前时刻从存储装置中提取最新得到的雪量信息数据；
步骤S03：对历史同期雪量信息数据进行分析，根据实际情况界定雪量阈值A、B(A<B)，判断雪量信息数据是否超过阈值A；
步骤S04：若雪量未超过阈值A，则返回步骤2；若雪量超过阈值A，则进入步骤5；
步骤S05：判断雪量信息数据是否超过阈值B，若雪量未超过阈值B，则进入步骤6；若雪量超过阈值B，则进入步骤9；
步骤S06：启动暴雪黄色预警，并将预警信息发送到对应路段所有车辆及路段周边救援部门，并启动道路摩擦系数动态测量装置，并通过历史数据界定摩擦系数阈值C；
步骤S07：通过道路摩擦系数动态测量装置获取暴雪黄色预警路段路面与车辆之间实时摩擦系数。
步骤S08：判断实时摩擦系数是否小于阈值C，若实时摩擦系数小于阈值C，则进入步骤10；若实时摩擦系数大于阈值C，则返回步骤7；
步骤S09：启动暴雪红色预警，并将预警信息发送到对应路段所有车辆及路段周边救援部门；
步骤S10：对相应路段所有车辆发布防滑减速预警，并启动事故检测装置；
步骤S11：通过人工视频检测和环形感应线圈检测装置，监测路段上的交通流状况，从而发现拥堵和交通事故，若发生拥堵，则进入步骤12；若发生交通事故，则进入步骤17；
步骤S12：根据事故检测装置确定拥堵路段定位，并根据交通流状况获取拥堵程度；
步骤S13：通过拥堵路段定位生成周边交管部门前往定位的路线，根据救援路线对用时最短的交管部门发出指令，指令包括前述定位及拥堵程度；
步骤S14：相应交管部门对拥堵路段进行疏导分流；
步骤S15：判断拥堵路段是否恢复正常通行，若未恢复正常通行则进入步骤16；若恢复正常通行则返回步骤11；
步骤S16：交管部门中断拥堵路段交通运行，疏导被困人员，并返回步骤11；
步骤S17：根据事故检测装置确定事故路段定位，并获取事故类型；
步骤S18：通过事故路段定位生成周边救援部门前往定位的路线，救援路线对用时最短的救援部门发出指令，指令包括前述定位及事故类型；
步骤S19：救援部门到达现场，疏导事故路段交通，设置交通警示标识进行交通管制；
步骤S20：同时进行受伤人员急救、解救受困人员、起火车辆灭火的工作；
步骤S21：拖吊损坏车辆、抢修损坏道路设施；
步骤S22：撤销交通警示，恢复道路交通正常运行，并返回步骤11。
本实施例所提出的技术方案从暴雪条件下的城市应急交通抢修技术出发，结合当前国内对于暴雪天气下对于城市路段的预警工作不够完善；没有做到向危险路段上所有车辆发送预警信号；并且对于暴雪条件下城市的交通事故抢修往往会出现指挥混乱、救援路线规划不完善、救援时间滞后等诸多问题，设计了一个基于暴雪条件下的城市应急交通抢修方法与系统。紧急救援部门可以通过事故监测系统及时获得事故信息，通过灾害分析系统对事故进行全方位的分析，从救援信息库中获取紧急救援资源，最终选择最优救援路径。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明新型精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种基于暴雪条件下的城市应急交通抢修方法，其特征在于，包括基于暴雪条件下的城市应急交通抢修系统，所述系统包括雪量监测子系统、暴雪预警子系统、防滑预警子系统、道路监测子系统以及疏导救援子系统；其中，雪量监测子系统通过获取实时雪量参数并分析计算得出雪量指标；暴雪预警子系统通过雪量指标判断预警等级；防滑预警子系统通过暴雪预警等级判断是否需要通过检测计算路面摩擦系数决定是否发布防滑预警还是直接发布防滑预警，并对路面摩擦系数进行监测计算；道路监测子系统用于检测各路段是否出现拥堵或事故，并获取道路一定范围内的交通状况；疏导救援子系统通过道路监测信息从缩短救援时间、优化资源分布角度确定最优疏导救援路径；
包括以下过程：
步骤S1：通过雪量传感器获取各路段雪量信息数据，并存储于存储装置；
步骤S2：根据当前时刻从存储装置中提取最新得到的雪量信息数据；
步骤S3：对历史同期雪量信息数据进行分析，根据实际情况界定雪量阈值A、B(A<B)，判断雪量信息数据是否超过阈值A；
步骤S4：若雪量未超过阈值A，则返回步骤S2；若雪量超过阈值A，则进入步骤S5；
步骤S5：判断雪量信息数据是否超过阈值B，若雪量未超过阈值B，则进入步骤S6；若雪量超过阈值B，则进入步骤S9；
步骤S6：启动暴雪黄色预警，并将预警信息发送到对应路段所有车辆及路段周边救援部门，并启动道路摩擦系数动态测量装置，并通过历史数据界定摩擦系数阈值C；
步骤S7：通过道路摩擦系数动态测量装置获取暴雪黄色预警路段路面与车辆之间实时摩擦系数；
步骤S8：判断实时摩擦系数是否小于阈值C，若实时摩擦系数小于阈值C，则进入步骤S10；若实时摩擦系数大于阈值C，则返回步骤S7；
步骤S9：启动暴雪红色预警，并将预警信息发送到对应路段所有车辆及路段周边救援部门；
步骤S10：对相应路段所有车辆发布防滑减速预警，并启动事故检测装置；
步骤S11：通过人工视频检测和环形感应线圈检测装置，监测路段上的交通流状况，从而发现拥堵和交通事故，若发生拥堵，则进入步骤S12；若发生交通事故，则进入步骤S17；
步骤S12：根据事故检测装置确定拥堵路段定位，并根据交通流状况获取拥堵程度；
步骤S13：通过拥堵路段定位生成周边交管部门前往定位的路线，根据救援路线对用时最短的交管部门发出指令，指令包括前述定位及拥堵程度；
步骤S14：相应交管部门对拥堵路段进行疏导分流；
步骤S15：判断拥堵路段是否恢复正常通行，若未恢复正常通行则进入步骤S16；若恢复正常通行则返回步骤S11；
步骤S16：交管部门中断拥堵路段交通运行，疏导被困人员，并返回步骤S11；
步骤S17：根据事故检测装置确定事故路段定位，并获取事故类型；
步骤S18：通过事故路段定位生成周边救援部门前往定位的路线，救援路线对用时最短的救援部门发出指令，指令包括前述定位及事故类型；
步骤S19：救援部门到达现场，疏导事故路段交通，设置交通警示标识进行交通管制；
步骤S20：同时进行受伤人员急救、解救受困人员、起火车辆灭火的工作；
步骤S21：拖吊损坏车辆、抢修损坏道路设施；
步骤S22：撤销交通管制，恢复道路交通正常运行，并返回步骤S11。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述雪量监测子系统包括雪量传感器和存储装置，通过各路段雪量传感器采用超声波遥测技术，实现雪深自动化连续监测，并存储于存储装置中。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述暴雪预警子系统根据雪量指标判断是否向对应路段车辆发布暴雪预警以及暴雪预警等级。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述防滑预警子系统包括路面摩擦系数动态测量装置，通过前述暴雪预警等级判断是否需要通过测量路面摩擦系数决定是否发布防滑预警还是直接发布防滑预警；如果需要测量路面摩擦系数，则根据路面摩擦系数是否低于阈值判断是否发布防滑预警。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述道路监测子系统包括事故检测装置，在前述防滑预警发布的条件下，通过人工检测和自动检测对各路段交通运行状况进行监测，当出现紧急状况时对事故发生地或拥堵发生路段进行定位。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述疏导救援子系统包括救援信息数据库，通过前述的定位和周边道路路况自动生成周边各救援部门及交管部门的救援路线，根据救援路线对用时最短的救援部门发出指令，指令包括前述定位、事故类型或拥堵程度。
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