CN115457689B - 一种高速站点检测辅助系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速站点检测辅助系统及其方法，涉及高速站点检测技术领域，包括车载单元、路侧单元、终端路侧单元、北斗卫星定位系统、智能升降杆、预警器和车辆识别器，车载单元与路侧单元和终端路侧单元通过5G通信，路侧单元与终端路侧单元通过5G通信，终端路侧单元与预警器、车辆识别器和智能升降杆通过5G通信。本发明代替人工去精确识别来自中高风险地区的车辆，降低防控人员的工作强度，避免要所有的车辆依次停车检查，提升防疫检查效率；将来自中高风险地区的车辆和来自低风险地区的车辆进行分流，缓解高速站点交通拥堵的状况。

Description

一种高速站点检测辅助系统及其方法
技术领域
本发明涉及高速站点检测技术领域，特别是涉及一种高速站点检测辅助系统及其方法。
背景技术
由于高速公路是交通运输系统的重要组成部分，且高速公路具有交通流量大和服务区人流密集的特点，导致突发公共卫生事件的防治形势更加复杂。因此，检测人员在车辆到达高速站点进入城市之前，需要对车辆内人员进行健康码和行程码核查，并对高风险地区人员进行核酸检测。但是，现有通过检测人员人工要所有的车辆依次停车检查的方式具有以下缺陷：检查程序繁琐，检查效率低下，使得高速站点的交通拥堵愈加严重。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高速站点检测辅助系统及其方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明提供了一种高速站点检测辅助系统，包括
车载单元，设置在车辆上，用于与路侧单元、终端路侧单元和北斗卫星定位系统进行位置信息交互，以及接收终端路侧单元的提示信息；
路侧单元，设置在高速公路的道路两侧，用于通过高清摄像头和微波雷达去识别车辆并获取车辆的行驶信息，并将行驶信息发送至终端路侧单元，可与北斗卫星定位系统进行位置信息交互；
终端路侧单元，设置在各个高速站点，用于通过高清摄像头和微波雷达去识别车辆并获取车辆的行驶信息，以及接收路侧单元的车辆行驶信息，并向车载单元发送提示信息，可与北斗卫星定位系统进行位置信息交互；
北斗卫星定位系统，用于给车辆提供导航，且北斗卫星定位系统周期性的与路侧单元、车载单元和终端路侧单元进行信息交互，通过信息交互来监测车辆的行驶轨迹；
智能升降杆，设置在各个高速站点，将高速站点划分为低风险车道和中高风险车道，然后在低风险车道和中高风险车道旁边分别设置智能升降杆，智能升降杆用于对终端路侧单元发出需要进行防疫检查的预警车辆进行拦截；
预警器，设置在各个高速站点的智能升降杆附近，用于接收终端路侧单元发出的来自中高风险地区车辆的信息，然后发出车辆需要进行防疫检查的预警，提醒工作人员对车辆进行防疫检查；
车辆识别器，设置在各个高速站点，用于通过高清摄像头和微波雷达去识别当前车辆的车牌号信息，并将识别信息发送至终端路侧单元；
所述车载单元、路侧单元、终端路侧单元、预警器、车辆识别器和智能升降杆上均设置有LTE通信模块，所述车载单元与路侧单元和终端路侧单元通过 5G通信，所述路侧单元与终端路侧单元通过5G通信，所述终端路侧单元与预警器、车辆识别器和智能升降杆通过5G通信。
优选地，在各个高速站点的计算机上安装预警平台，计算机与终端路侧单元通过5G通信，所述预警平台用于接收终端路侧单元发出的来自中高风险地区车辆的预警信息。
优选地，所述预警平台能够在设置时间内保留预警信息，且未经处理的预警信息设定为未读信息并将其标注为黄点，以免出现遗漏或者搁置。
优选地，所述预警器为显示屏或声光报警器。
本发明还提供了一种高速站点检测辅助系统的方法，包括以下步骤：
(1)通过北斗卫星定位系统周期性与高速公路的道路两侧的路侧单元和高速公路上的车辆内的车载单元进行位置信息交互，其中，路侧单元通过高清摄像头和微波雷达去识别车辆并获取车辆的历史行驶信息，北斗卫星定位系统通过信息交互来监测车辆的行驶轨迹并将行驶轨迹数据发送至路侧单元，所述路侧单元将行驶轨迹数据发送至相应高速站点的终端路侧单元；
(2)当车辆行驶至所述高速站点附近时，高速站点的终端路侧单元通过高清摄像头和微波雷达去识别车辆，获取车辆的历史行驶信息，北斗卫星定位系统将车辆的行驶轨迹数据发送至终端路侧单元，终端路侧单元与车辆内的车载单元交互匹配车辆的行程信息，终端路侧单元判断来车对应的风险地区；
(3)当终端路侧单元判断车辆是来自中高风险地区时，终端路侧单元向来车的车载单元发送提示信息将其引入中高风险车道，同时，终端路侧单元发送来自中高风险地区车辆的信息至预警器和智能升降杆，预警器开始工作，发出车辆需要进行防疫检查的预警，智能升降杆开始工作，对需要进行防疫检查的预警车辆进行拦截，此时，工作人员过来对车辆进行防疫检查；
(4)当终端路侧单元判断车辆是来自低风险地区时，终端路侧单元向来车的车载单元发送提示信息将其引入低风险车道，整个检测辅助系统呈闭环控制。
优选地，步骤(3)中来自中高风险地区的车辆没有按照终端路侧单元发来的提示信息进入中高风险车道，而是进入低风险车道，低风险车道两侧的车辆识别器识别当前车辆的车牌号信息，并将识别信息发送至终端路侧单元，终端路侧单元对识别信息进行核实，终端路侧单元发送来自中高风险地区车辆的信息至低风险车道旁边的预警器和智能升降杆，预警器开始工作，发出车辆需要进行防疫检查的预警，智能升降杆开始工作，对需要进行防疫检查的预警车辆进行拦截，工作人员过来对车辆进行防疫检查。
优选地，步骤(1)中北斗卫星定位系统采用精密单点定位，通过地面监测站对GNSS的所有可见卫星进行连续监测，生成伪距和载波观测信息，并收集气象数据，预处理后将原始数据通过网络发送给地面主控站；地面主控站将原始数据进行验证和评估，解算卫星轨道和时钟校正，根据协议生成改正数和其他相关参数的增强信息。
进一步地，精密单点定位采用伪距和载波相位两种观测量，根据GNSS导航定位的几何原理和各类观测误差源，且基于PPP-B2b服务，实时精密单点定位的伪距观测量值为：实时精密单点定位的载波相位观测量值为：其中，s、i为卫星和信号频率，P为伪距观测量值，/>为载波相位观测量值，ρ为用户与卫星之间的距离，dtr为接收机钟差，dts为卫星钟差，/>为电离层延迟钟差，Ts为对流层延迟钟差，br为接收机的伪距码偏差，i为卫星的伪距码偏差，Br为接收机的相位硬件延迟，i为卫星的相位硬件延迟，/>为相位观测量的整周模糊度；/>分别为伪距和载波相位观测量的测量噪声。
本发明的有益效果在于：(1)本发明代替人工去精确识别来自中高风险地区的车辆，降低防控人员的工作强度，避免要所有的车辆依次停车检查，提升防疫检查效率；(2)将来自中高风险地区的车辆和来自低风险地区的车辆进行分流，缓解高速站点交通拥堵的状况；(3)采用北斗卫星定位系统可准确核验来车所经过的地区的疫情风险级别；(4)运用5G进行数据传输，所有连接互联网的设备都是永远在线状态，在任何地方和任何时间都能对其进行控制，减少人力物力投入，降低工作人员的工作量；(5)本辅助系统在疫情好转后，可通过车辆模型检测和车辆行程追踪等功能辅助公安交管部门对高速公路进行常态化管理，达到利用率最大化，避免资源的浪费。
附图说明
图1为本发明的系统结构设置示意图；
图2为本发明的系统工作原理示意图。
附图标记说明：1、车辆；2、车载单元；3、路侧单元；4、终端路侧单元； 5、车辆识别器；6、预警器；7、智能升降杆；8、高速公路；9、高速站点；10、低风险车道；11、中高风险车道；12、工作室。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1和图2所示，本发明提供了一种高速站点检测辅助系统，包括车载单元2，安装在车辆1上的前挡风玻璃附近位置，用于与路侧单元3、终端路侧单元4和北斗卫星定位系统进行位置信息交互，以及接收终端路侧单元4的提示信息，车载单元2是安装于车辆1上的通讯电子设备，通过将车联网技术和 C-V2X技术融合，实现车辆1与ETC系统的微波通信以及银行卡自动扣费功能。路侧单元3，设置在高速公路8的沿途道路两侧，用于通过高清摄像头和微波雷达去识别车辆1并获取车辆1的行驶信息，并将行驶信息发送至终端路侧单元4，可与北斗卫星定位系统进行位置信息交互，路侧单元3采用DSRC技术，与车载单元2进行5G通讯。终端路侧单元4，设置在各个高速站点9，终端路侧单元 4一般安装在靠近高速站点9的100米位置处，用于通过高清摄像头和微波雷达去识别车辆1并获取车辆1的行驶信息，以及接收路侧单元3的车辆1的行驶信息，并向车载单元2发送提示信息，可与北斗卫星定位系统进行位置信息交互。北斗卫星定位系统，用于给车辆1提供导航，且北斗卫星定位系统周期性的与路侧单元3、车载单元2和终端路侧单元4进行信息交互，通过信息交互来监测车辆1的行驶轨迹，车辆1在高速公路8上行驶时利用北斗卫星定位系统进行导航需要将自己的位置通过车载单元2提供给北斗卫星定位系统，这样北斗卫星定位系统就能周期性获取车辆1的实时位置信息。也就是说北斗卫星定位系统可以把车辆1的位置信息在与路侧单元3通信时发送给路侧单元3，随后路侧单元3可通过高清摄像头和微波雷达去识别车辆1以此来获取对应车辆1 的历史行驶位置信息，北斗卫星定位系统通过这样的信息交互方式来监测车辆1 的行驶轨迹。智能升降杆7，设置在各个高速站点9，将高速站点9划分为低风险车道10和中高风险车道11，然后在低风险车道10和中高风险车道11旁边分别设置智能升降杆7，智能升降杆7用于对终端路侧单元4发出需要进行防疫检查的预警车辆1进行拦截。预警器6，设置在各个高速站点9的智能升降杆7附近，用于接收终端路侧单元4发出的来自中高风险地区车辆1的信息，然后发出车辆1需要进行防疫检查的预警，提醒工作人员对车辆1进行防疫检查。车辆识别器5，设置在各个高速站点9，用于通过高清摄像头和微波雷达去识别当前车辆1的车牌号信息，并将识别信息发送至终端路侧单元4，车辆识别器5带有感知功能，安装有高清摄像头和微波雷达，可以和已经安装的ETC识别设备共用一个设施，通过识别车辆1的车牌去记录车辆1的历史行驶轨迹信息。车载单元2、路侧单元3、终端路侧单元4、预警器6、车辆识别器5和智能升降杆7上均设置有LTE通信模块，车载单元2与路侧单元3和终端路侧单元4通过5G通信，路侧单元3与终端路侧单元4通过5G通信，终端路侧单元4与预警器6、车辆识别器5和智能升降杆7通过5G通信。采用各个高速站点9附近布置的5G网路通信设备，5G网络具有大带宽和低时延特性，保障车辆1信息传输以及终端路侧单元4与车载单元2之间的通信。
如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，在各个高速站点9的计算机上安装预警平台，计算机位于工作室12内。计算机与终端路侧单元4通过 5G通信，预警平台用于接收终端路侧单元4发出的来自中高风险地区车辆1的预警信息。
在上述实施例的基础上，进一步地，预警平台能够在设置时间内保留预警信息，且未经处理的预警信息设定为未读信息并将其标注为黄点，以免出现遗漏或者搁置。
如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，预警器6为显示屏，显示屏显示来自中高风险地区车辆1的信息，提醒工作人员需要对该车辆1进行防疫检查。预警器6也可以为声光报警器，通过语音播报和灯光警示提醒工作人员。
如图1和图2所示，本发明还提供了一种高速站点检测辅助系统的方法，包括以下步骤：(1)通过北斗卫星定位系统周期性与高速公路8的道路两侧的路侧单元3和高速公路8上的车辆1内的车载单元2进行位置信息交互，其中，路侧单元3通过高清摄像头和微波雷达去识别车辆1并获取车辆1的历史行驶信息，北斗卫星定位系统通过信息交互来监测车辆1的行驶轨迹并将行驶轨迹数据发送至路侧单元3，路侧单元3将行驶轨迹数据发送至相应高速站点9的终端路侧单元4；(2)当车辆1行驶至高速站点9附近时，高速站点9的终端路侧单元4通过高清摄像头和微波雷达去识别车辆1，获取车辆1的历史行驶信息，北斗卫星定位系统将车辆1的行驶轨迹数据发送至终端路侧单元4，终端路侧单元4与车辆1内的车载单元2交互匹配车辆1的行程信息，终端路侧单元4判断来车对应的风险地区；(3)当终端路侧单元4判断车辆1是来自中高风险地区时，终端路侧单元4向来车的车载单元2发送提示信息将其引入中高风险车道11，同时，终端路侧单元4发送来自中高风险地区车辆1的信息至预警器6和智能升降杆7，预警器6开始工作，发出车辆1需要进行防疫检查的预警，智能升降杆7开始工作，对需要进行防疫检查的预警车辆1进行拦截，此时，工作人员过来对车辆1进行防疫检查；(4)当终端路侧单元4判断车辆1是来自低风险地区时，终端路侧单元4向来车的车载单元2发送提示信息将其引入低风险车道10，整个检测辅助系统呈闭环控制。
如图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，步骤(3)中来自中高风险地区的车辆1没有按照终端路侧单元4发来的提示信息进入中高风险车道11，而是进入低风险车道10，低风险车道10两侧的车辆识别器5识别当前车辆1的车牌号信息，并将识别信息发送至终端路侧单元4，终端路侧单元4对识别信息进行核实，终端路侧单元4发送来自中高风险地区车辆1的信息至低风险车道 10旁边的预警器6和智能升降杆7，预警器6开始工作，发出车辆1需要进行防疫检查的预警，智能升降杆7开始工作，对需要进行防疫检查的预警车辆1进行拦截，工作人员过来对车辆1进行防疫检查。
在上述实施例的基础上，进一步地，步骤(1)中北斗卫星定位系统采用精密单点定位，通过地面监测站对GNSS的所有可见卫星进行连续监测，生成伪距和载波观测信息，并收集气象数据，预处理后将原始数据通过网络发送给地面主控站；地面主控站将原始数据进行验证和评估，解算卫星轨道和时钟校正，根据协议生成改正数和其他相关参数的增强信息。具有对于车辆的位置定位精度高，误差小的优势。
在上述实施例的基础上，进一步地，精密单点定位采用伪距和载波相位两种观测量，根据GNSS导航定位的几何原理和各类观测误差源，且基于PPP-B2b 服务，实时精密单点定位的伪距观测量值为：实时精密单点定位的载波相位观测量值为：/>其中，s、i为卫星和信号频率，P为伪距观测量值，/>为载波相位观测量值，ρ为用户与卫星之间的距离，dtr为接收机钟差，dts为卫星钟差，/>为电离层延迟钟差，Ts为对流层延迟钟差，br为接收机的伪距码偏差，i为卫星的伪距码偏差，Br为接收机的相位硬件延迟，i 为卫星的相位硬件延迟，/>为相位观测量的整周模糊度；/>分别为伪距和载波相位观测量的测量噪声。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围。本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形。本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种高速站点检测辅助系统，其特征在于：包括
车载单元，设置在车辆上，用于与路侧单元、终端路侧单元和北斗卫星定位系统进行位置信息交互，以及接收终端路侧单元的提示信息；
路侧单元，设置在高速公路的道路两侧，用于通过高清摄像头和微波雷达去识别车辆并获取车辆的行驶信息，并将行驶信息发送至终端路侧单元，可与北斗卫星定位系统进行位置信息交互；
终端路侧单元，设置在各个高速站点，用于通过高清摄像头和微波雷达去识别车辆并获取车辆的行驶信息，以及接收路侧单元的车辆行驶信息，并向车载单元发送提示信息，可与北斗卫星定位系统进行位置信息交互；
北斗卫星定位系统，用于给车辆提供导航，且北斗卫星定位系统周期性的与路侧单元、车载单元和终端路侧单元进行信息交互，通过信息交互来监测车辆的行驶轨迹；
智能升降杆，设置在各个高速站点，用于对终端路侧单元发出需要进行防疫检查的预警车辆进行拦截；
预警器，设置在各个高速站点的智能升降杆附近，用于接收终端路侧单元发出的来自中高风险地区车辆的信息，然后发出车辆需要进行防疫检查的预警，提醒工作人员对车辆进行防疫检查；
车辆识别器，设置在各个高速站点，用于通过高清摄像头和微波雷达去识别当前车辆的车牌号信息，并将识别信息发送至终端路侧单元；
所述车载单元、路侧单元、终端路侧单元、预警器、车辆识别器和智能升降杆上均设置有LTE通信模块，所述车载单元与路侧单元和终端路侧单元通过5G通信，所述路侧单元与终端路侧单元通过5G通信，所述终端路侧单元与预警器、车辆识别器和智能升降杆通过5G通信。
2.根据权利要求1所述一种高速站点检测辅助系统，其特征在于：在各个高速站点的计算机上安装预警平台，计算机与终端路侧单元通过5G通信，所述预警平台用于接收终端路侧单元发出的来自中高风险地区车辆的预警信息。
3.根据权利要求2所述一种高速站点检测辅助系统，其特征在于：所述预警平台能够在设置时间内保留预警信息，且未经处理的预警信息设定为未读信息并将其标注为黄点，以免出现遗漏或者搁置。
4.根据权利要求1所述一种高速站点检测辅助系统，其特征在于：所述预警器为显示屏或声光报警器。
5.一种用于权利要求1所述高速站点检测辅助系统的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)通过北斗卫星定位系统周期性与高速公路的道路两侧的路侧单元和高速公路上的车辆内的车载单元进行位置信息交互，其中，路侧单元通过高清摄像头和微波雷达去识别车辆并获取车辆的历史行驶信息，北斗卫星定位系统通过信息交互来监测车辆的行驶轨迹并将行驶轨迹数据发送至路侧单元，所述路侧单元将行驶轨迹数据发送至相应高速站点的终端路侧单元；
(2)当车辆行驶至所述高速站点附近时，高速站点的终端路侧单元通过高清摄像头和微波雷达去识别车辆，获取车辆的历史行驶信息，北斗卫星定位系统将车辆的行驶轨迹数据发送至终端路侧单元，终端路侧单元与车辆内的车载单元交互匹配车辆的行程信息，终端路侧单元判断来车对应的风险地区；
(3)当终端路侧单元判断车辆是来自中高风险地区时，终端路侧单元向来车的车载单元发送提示信息将其引入中高风险车道，同时，终端路侧单元发送来自中高风险地区车辆的信息至预警器和智能升降杆，预警器开始工作，发出车辆需要进行防疫检查的预警，智能升降杆开始工作，对需要进行防疫检查的预警车辆进行拦截，此时，工作人员过来对车辆进行防疫检查；
(4)当终端路侧单元判断车辆是来自低风险地区时，终端路侧单元向来车的车载单元发送提示信息将其引入低风险车道，整个检测辅助系统呈闭环控制。
6.根据权利要求5所述一种高速站点检测辅助系统的方法，其特征在于：步骤(3)中来自中高风险地区的车辆没有按照终端路侧单元发来的提示信息进入中高风险车道，而是进入低风险车道，低风险车道两侧的车辆识别器识别当前车辆的车牌号信息，并将识别信息发送至终端路侧单元，终端路侧单元对识别信息进行核实，终端路侧单元发送来自中高风险地区车辆的信息至低风险车道旁边的预警器和智能升降杆，预警器开始工作，发出车辆需要进行防疫检查的预警，智能升降杆开始工作，对需要进行防疫检查的预警车辆进行拦截，工作人员过来对车辆进行防疫检查。
7.根据权利要求5所述一种高速站点检测辅助系统的方法，其特征在于：步骤(1)中北斗卫星定位系统采用精密单点定位，通过地面监测站对GNSS的所有可见卫星进行连续监测，生成伪距和载波观测信息，并收集气象数据，预处理后将原始数据通过网络发送给地面主控站；地面主控站将原始数据进行验证和评估，解算卫星轨道和时钟校正，根据协议生成改正数和其他相关参数的增强信息。
8.根据权利要求7所述一种高速站点检测辅助系统的方法，其特征在于：精密单点定位采用伪距和载波相位两种观测量，根据GNSS导航定位的几何原理和各类观测误差源，且基于PPP-B2b服务，实时精密单点定位的伪距观测量值为：实时精密单点定位的载波相位观测量值为：/>其中，s、i为卫星和信号频率，P为伪距观测量值，/>为载波相位观测量值，ρ为用户与卫星之间的距离，dtr 为接收机钟差，dts为卫星钟差，/>为电离层延迟钟差，Ts为对流层延迟钟差，br为接收机的伪距码偏差，i为卫星的伪距码偏差，Br为接收机的相位硬件延迟，i为卫星的相位硬件延迟，/>为相位观测量的整周模糊度；/>分别为伪距和载波相位观测量的测量噪声。
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