CN115250284A - 一种基于物联网云服务的高速作业区安全管控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网云服务的高速作业区安全管控系统，涉及交通安全技术领域，解决了现有技术在安全管控过程中，无法对车辆限速进行合理调控，且给施工作业人员的预警不够及时，导致高速公路作业区的安全管控效率低的技术问题；本发明基于区域信息设置若干管控区域，为若干管控区域设置不同限速，提醒车辆进行梯度降速，避免驾驶人员骤然降速导致交通事故；同时对管控区域中车辆信息进行分析预警，保证作业人员和驾驶人员都能够接收到预警，提高安全管控效率；本发明在对管控区域中的车辆速度进行限制的同时，还会结合实际情况对车道上的车辆进行轨迹调控，将轨迹调控结果作为评判驾驶人员是否违规的数据基础，同时提供车辆通行效率。

Description

一种基于物联网云服务的高速作业区安全管控系统
技术领域
本发明属于交通安全领域，涉及基于物联网云服务的高速作业区安全管控技术，具体是一种基于物联网云服务的高速作业区安全管控系统。
背景技术
公路养排安全已经得到了足够的重视和关注，但在实际过程中养排管理单位和养排作业人员提前控制事故隐患的能力较低，无法满足安全作业需求。
现有技术(公开号为CN112258894A的发明专利)公开了一种高速公路施工作业主动安全防撞系统及方法，根据施工作业区的位置信息为驾驶人员提供预警信息，实现主动安全防护。现有技术在安全管控过程中，根据施工作业区位置信息提醒车辆限速行驶，无法对车辆限速进行合理调控，且给施工作业人员的预警不够及时，导致高速公路作业区的安全管控效率低；因此，亟须一种基于物联网云服务的高速作业区安全管控系统。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种基于物联网云服务的高速作业区安全管控系统，用于解决现有技术在安全管控过程中，无法对车辆限速进行合理调控，且给施工作业人员的预警不够及时，导致高速公路作业区的安全管控效率低的技术问题。
本发明确定施工作业的区域信息之后，根据区域信息确定若干管控区域，为若干管控区域设置不同限速，结合对管控区域中车辆信息的分析生成双向预警信号，对驾驶人员和作业人员进行预警，提高高速公路作业区的安全保障。
为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种基于物联网云服务的高速作业区安全管控系统，包括云平台，以及与之相连接的作业终端和若干车载终端；
作业终端：采集施工作业的区域信息，并上传至所述云平台；以及根据双向预警信号对作业人员进行安全预警；
云平台：对所述区域信息进行分析确定若干管控区域；其中，若干所述管控区域对应的限速不同；以及
通过所述车载终端获取车辆信息，对所述车辆信息进行分析，根据分析结果生成双向预警信号；其中，所述车辆信息包括车辆速度和车辆轨迹；
车载终端：根据所述管控区域对驾驶人员进行限速提醒，以及结合所述双向预警信号对驾驶人员进行违规预警。
优选的，所述云平台分别与所述作业终端和若干所述车载终端通信和/或电气连接；且所述车载终端设置在车辆内部，与车载中控相连接；
所述作业终端与若干智能终端通信和/或电气连接；其中，所述智能终端包括智能手机、对讲机和电脑。
优选的，通过所述作业终端采集并上传施工作业的所述区域信息，包括：
通过智能手机或者电脑划定施工作业区域，经过校验扩展之后获取所述区域信息；
将所述区域信息以及对应的车道信息上传至所述云平台；其中，所述车道信息包括车道坐标、车道宽度和车道限速。
优选的，所述云平台根据所述区域信息确定若干所述管控区域，包括：
根据所述区域信息和所述车道信息建立施工作业区域对应的区域模型；
在所述区域模型两侧分别划分出若干所述管控区域；其中，所述区域模型一侧对应的若干所述管控区域的车辆限速逐渐升高或者逐渐降低。
优选的，所述车载终端根据所述管控区域进行限速提醒，包括：
获取所述车辆信息；
当所述车辆信息显示对应车辆进入所述管控区域时，通过所述车载中控显示若干所述管控区域；
当车辆速度超过车辆限速时，则对驾驶人员进行限速提醒；并结合所述云平台对车道调控。
优选的，所述云平台结合所述车载终端进行车道调控，包括：
获取所述管控区域的所述车道信息；
所述车辆信息和所述车道信息相结合，按照车辆调控规则为车辆分配行驶车道；其中，所述车辆调控规则为各车道中车辆总数之差小于设定阈值。
优选的，所述云平台对所述车辆信息进行分析，根据分析结果生成所述双向预警信号，包括：
通过所述车载终端实时获取所述车辆信息；
将所述车辆信息中车辆速度与对应管控区域的车辆限速进行对比，以及将车辆轨迹与对应车道调控结果进行对比；
当所述车辆速度或所述车辆轨迹的对比结果异常时，生成所述双向预警信号；其中，所述双向预警信号包括作业人员预警信号和驾驶人员预警信号。
优选的，所述云平台根据若干所述管控区域的车辆信息进行分析，根据分析结果生成拥堵预警信号，并将所述拥堵预警信号发送至公路运营单位或者所述车载终端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明基于区域信息设置若干管控区域，为若干管控区域设置不同限速，提醒车辆进行梯度降速，避免驾驶人员骤然降速导致交通事故；同时对管控区域中车辆信息进行分析预警，保证作业人员和驾驶人员都能够接收到预警，提高安全管控效率。
2、本发明在对管控区域中的车辆速度进行限制的同时，还会结合实际情况对车道上的车辆进行轨迹调控，将轨迹调控结果作为评判驾驶人员是否违规的数据基础，同时提供车辆通行效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明的工作步骤示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例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它实施例，都属于本发明保护的范围。
现有技术在安全管控过程中，根据施工作业区位置信息提醒车辆限速行驶，无法对车辆限速进行合理调控，容易造成车辆碰撞或者追尾，且给施工作业人员和驾驶人员的预警不够及时，无法高速公路作业区的安全性。
本发明基于区域信息设置若干管控区域，为若干管控区域设置不同限速，提醒车辆进行梯度降速，避免驾驶人员骤然降速导致交通事故；同时对管控区域中车辆信息进行分析预警，保证作业人员和驾驶人员都能够接收到预警，提高安全管控效率。
请参阅图1，本申请第一方面实施例提供了一种基于物联网云服务的高速作业区安全管控系统，包括云平台，以及与之相连接的作业终端和若干车载终端；
作业终端：采集施工作业的区域信息，并上传至云平台；以及根据双向预警信号对作业人员进行安全预警；
云平台：对区域信息进行分析确定若干管控区域；以及通过车载终端获取车辆信息，对车辆信息进行分析，根据分析结果生成双向预警信号；
车载终端：根据管控区域对驾驶人员进行限速提醒，以及结合双向预警信号对驾驶人员进行违规预警。
本申请中的云平台分别与作业终端和若干车载终端通信和/或电气连接；且车载终端设置在车辆内部，与车载中控相连接；作业终端与若干智能终端通信和/或电气连接。
作业终端是指高度公路施工作业的集中控制服务器，主要用于采集施工作业的区域信息并进行转化上传；云平台则是综合处理服务器，与作业终端和车载终端保持数据交互，主要用于管控区域的划分以及对管控区域中车辆违规进行分析；车载终端设置在车辆内部，与车辆的车载中控系统连接，主要用于获取车辆信息和对驾驶人员进行提醒。
本申请中的通过作业终端采集并上传施工作业的区域信息，包括：
通过智能手机或者电脑划定施工作业区域，经过校验扩展之后获取区域信息；将区域信息以及对应的车道信息上传至云平台。
施工作业区域可以是正在进行的施工作业区域或者将要进行的施工作业区域。将施工作业区域划定之后，对施工作业区域进行适当扩展获取区域信息，再通过数据服务中心(高速公路管理单位或者高速公路运营单位)获取车道信息，然后将区域信息转换成云平台可读文件，如矢量地图。可以理解的是，区域信息对应的区域范围比施工作业区域大。
本申请中的云平台根据区域信息确定若干管控区域，包括：
根据区域信息和车道信息建立施工作业区域对应的区域模型；在区域模型两侧分别划分出若干管控区域。
云平台接收到区域信息之后，结合对应的车道信息建立区域模型，然后在区域模型两侧划定若干管控区域。可以理解的是，建立区域模型的目的是便于(向驾驶人员或者作业人员)展示。
值得注意的是，区域模型两侧均设置有若干管控区域，区域模型一侧对应的若干管控区域的车辆限速逐渐升高或者逐渐降低，可以理解为越靠近区域模型的管控区域对应的车辆限速越低，以达到减速缓冲的目的。
举例说明如何设置管控区域以及对应的车辆限速：
假设车辆从左向右行驶，在区域模型左侧每隔一百米作为一个管控区域，共设置三个管控区域；
最左侧管控区域的车辆限速为100km/h，中间管控区域的车辆限速为70km/h，最右侧管控区域的车辆限速为30km/h，则车辆从左侧向右靠近区域模型时，应将车速依次递减。
可以理解为的是，车辆限速根据管控区域的实际情况设定，但车辆限速应低于车道限速。
本申请中的车载终端根据管控区域进行限速提醒，包括：
获取车辆信息；当车辆信息显示对应车辆进入管控区域时，通过车载中控显示若干管控区域；当车辆速度超过车辆限速时，则对驾驶人员进行限速提醒；并结合云平台对车道调控。
根据车辆信息判断对应车辆的位置，当车辆处于管控区域时，则将管控区域、区域模型(类似于地图)等信息发送至车载中控，通过车载中控进行展示，并提醒驾驶人员控制车速。值得注意的是，在某些特殊情况(如自动驾驶模式)下，可以对车辆车速进行自动调节，保证在车辆限速以下即可。
本申请中的云平台结合车载终端进行车道调控，包括：
获取管控区域的车道信息；车辆信息和车道信息相结合，按照车辆调控规则为车辆分配行驶车道；车辆调控规则为各车道中车辆总数之差小于设定阈值；其中，设定阈值根据实际经验设定，如设定阈值为5辆。
若干车辆进入管控区域后，为了保证管控区域中车辆的有序通行，将车辆信息和车道信息结合，为若干车辆分配行驶车道。值得注意的是，车道分配基于车辆调控原则进行，其主要目的是保证各车道中行驶车辆的均衡性。
本申请中的云平台对车辆信息进行分析，根据分析结果生成双向预警信号，包括：
通过车载终端实时获取车辆信息；将车辆信息中车辆速度与对应管控区域的车辆限速进行对比，以及将车辆轨迹与对应车道调控结果进行对比；当车辆速度或车辆轨迹的对比结果异常时，生成双向预警信号。
对管控区域中的车辆信息进行分析，如果管控区域中没有按照车辆限速或者分配的车道行驶时，则生成双向预警信号，即可以理解为驾驶人员没有理解提醒信息，或者驾驶人员存在危险驾驶行为(违规行为)。
将车辆信息中车辆速度与对应管控区域的车辆限速进行对比，如果车辆速度小于车辆限速则为正常；将车辆轨迹与对应车道调控结果进行对比，如果车辆轨迹与分配车道所形成的轨迹相似度较高(相似度高于80％)则为正常。
双向预警信号包括作业人员预警信号和驾驶人员预警信号，对作业人员和驾驶人员都进行预警。
本申请中的云平台根据若干管控区域的车辆信息进行分析，根据分析结果生成拥堵预警信号，并将拥堵预警信号发送至公路运营单位或者车载终端。可以理解的时，拥堵预警信号既可以发送给管控区域内的车辆，也可以发送给与该车道存在关联的车辆。
本发明的工作原理：
云平台对区域信息进行分析确定若干管控区域；以及通过车载终端获取车辆信息，对车辆信息进行分析，根据分析结果生成双向预警信号。
车载终端根据管控区域对驾驶人员进行限速提醒，以及结合双向预警信号对驾驶人员进行违规预警。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于物联网云服务的高速作业区安全管控系统，包括云平台，以及与之相连接的作业终端和若干车载终端，其特征在于：
作业终端：采集施工作业的区域信息，并上传至所述云平台；以及根据双向预警信号对作业人员进行安全预警；
云平台：对所述区域信息进行分析确定若干管控区域；其中，若干所述管控区域对应的限速不同；以及
通过所述车载终端获取并分析车辆信息，根据分析结果生成双向预警信号；其中，所述车辆信息包括车辆位置、车辆速度和车辆轨迹；
车载终端：根据所述管控区域对驾驶人员进行限速提醒，以及结合所述双向预警信号对驾驶人员进行违规预警。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网云服务的高速作业区安全管控系统，其特征在于，所述云平台分别与所述作业终端和若干所述车载终端通信和/或电气连接；且所述车载终端设置在车辆内部，与车载中控相连接；
所述作业终端与若干智能终端通信和/或电气连接；其中，所述智能终端包括智能手机、对讲机和电脑。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网云服务的高速作业区安全管控系统，其特征在于，通过所述作业终端采集并上传施工作业的所述区域信息，包括：
通过智能手机或者电脑划定施工作业区域，经过校验扩展之后获取所述区域信息；
将所述区域信息以及对应的车道信息上传至所述云平台；其中，所述车道信息包括车道坐标、车道宽度和车道限速。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网云服务的高速作业区安全管控系统，其特征在于，所述云平台根据所述区域信息确定若干所述管控区域，包括：
根据所述区域信息和所述车道信息建立施工作业区域对应的区域模型；
在所述区域模型两侧分别划分出若干所述管控区域；其中，所述区域模型一侧对应的若干所述管控区域的车辆限速逐渐升高或者逐渐降低。
5.根据权利要求3所述的一种基于物联网云服务的高速作业区安全管控系统，其特征在于，所述车载终端根据所述管控区域进行限速提醒，包括：
获取所述车辆信息；
当所述车辆信息显示对应车辆进入所述管控区域时，通过所述车载中控显示若干所述管控区域；
当车辆速度超过车辆限速时，则对驾驶人员进行限速提醒；并结合所述云平台对车道调控。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网云服务的高速作业区安全管控系统，其特征在于，所述云平台结合所述车载终端进行车道调控，包括：
获取所述管控区域的所述车道信息；
所述车辆信息和所述车道信息相结合，按照车辆调控规则为车辆分配行驶车道；其中，所述车辆调控规则为各车道中车辆总数之差小于设定阈值。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网云服务的高速作业区安全管控系统，其特征在于，所述云平台对所述车辆信息进行分析，根据分析结果生成所述双向预警信号，包括：
通过所述车载终端实时获取所述车辆信息；
将所述车辆信息中车辆速度与对应管控区域的车辆限速进行对比，以及将车辆轨迹与对应车道调控结果进行对比；
当所述车辆速度或所述车辆轨迹的对比结果异常时，生成所述双向预警信号；其中，所述双向预警信号包括作业人员预警信号和驾驶人员预警信号。
8.根据权利要求7所述的一种基于物联网云服务的高速作业区安全管控系统，其特征在于，所述云平台根据若干所述管控区域的车辆信息进行分析，根据分析结果生成拥堵预警信号，并将所述拥堵预警信号发送至公路运营单位或者所述车载终端。
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