CN115578853A - 一种根据路面状态分析的公路工程安全评估系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及公路安全评估技术领域，具体地说，涉及一种根据路面状态分析的公路工程安全评估系统。其包括路况采集单元，路况采集单元用于采集当前路况的信息数据，路况采集单元的输出端连接有路况信息分析单元，路况信息分析单元的输出端连接有安全等级评估单元，安全等级评估单元的输出端连接有路况状态提示单元，路况状态提示单元依据判定信息向范围人员发送路况异常提示信息。本发明通过安全等级评估单元做出的道路判定信息情况发送不同等级的路况异常提示信息，来预示该范围下的人员及车辆能否通行的信息，避免人员或车辆在到达该路况时造成交通拥堵的情况，并降低了人员或车辆在到达当前该路况时出现的安全隐患。

Description

一种根据路面状态分析的公路工程安全评估系统
技术领域
本发明涉及公路安全评估技术领域，具体地说，涉及一种根据路面状态分析的公路工程安全评估系统。
背景技术
公路安全评估是对于道路的具体状态进行评估，目前的评估是通过获取道路的具体信息状态，来得知道路上是否存在裂缝或损坏的地方，并以此对道路的工程安全做出评判，但因仅是针对于道路的安全做出评判，当道路上已经出现裂缝或损坏时，现有技术并没有做出一种针对于不同的道路状态情况进行预知人员，就导致了当大量人员或车辆到达此路段时，因道路存在安全隐患，就导致了人员在未知的情况下到达危险区域，造成该路段拥堵的同时，也产生了极大的人身安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种根据路面状态分析的公路工程安全评估系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明目的在于提供了一种根据路面状态分析的公路工程安全评估系统，包括路况采集单元，所述路况采集单元用于采集当前路况的信息数据，所述路况采集单元的输出端连接有用于对路况采集单元采集的路况信息数据进行分析的路况信息分析单元，所述路况信息分析单元的输出端连接有安全等级评估单元，所述安全等级评估单元用于依据路况信息分析单元在路况信息数据分析后的情况做出路况信息的评估，并以此生成路况安全等级的判定信息，所述安全等级评估单元的输出端连接有用于接收判定信息的路况状态提示单元，并依据判定信息向范围人员发送路况异常提示信息。
作为本技术方案的进一步改进，所述路况采集单元，所述路况采集单元包括用于对路况进行采集的路况采集模块，所述路况采集模块的输出端连接有信息传输模块，所述信息传输模块用于将路况采集模块采集的路况信息数据发送至路况信息分析单元内。
作为本技术方案的进一步改进，所述路况信息分析单元包括原始路况数据模块、对应路况数据判定模块和双向数据对比模块，所述原始路况数据模块用于存储原始路况信息数据，所述对应路况数据判定模块用于依据采集的路况信息数据判定原始路况数据模块内对应的原始路况信息数据，所述双向数据对比模块用于将采集的路况信息数据于原始路况信息数据做出对比，并生成对比信息。
作为本技术方案的进一步改进，所述对应路况数据判定模块和双向数据对比模块均采用图像相似度对比算法，其算法公式如下：
公式之一：
Figure BDA0003813213540000021
公式之二：r＝||y-Xn*p||2/||p||2
其中，X∈[x1......xn]是原始所有类别的路况信息数据照片组成的矩阵，也叫训练矩阵；y是输入采集的路况信息数据样本；p是采集的路况信息数据样本在训练样本下的表达系数，r是采集的路况信息数据样本对应的原始路况信息数据照片数据。
作为本技术方案的进一步改进，所述安全等级评估单元包括数据分析评估模块、安全等级判定模块和判定信息发送模块，所述数据分析评估模块用于根据双向数据对比模块的对比信息对路况状态做出信息的评估，所述安全等级判定模块用于依据数据分析评估模块信息的评估对路况做出安全等级的判定，并生成判定信息，所述双向数据对比模块用于将判定信息发送至路况状态提示单元内。
作为本技术方案的进一步改进，所述数据分析评估模块依据对比信息分析路面上存在的裂缝、凹陷、凸起或破损情况，并生成评估数值数据。
作为本技术方案的进一步改进，所述安全等级判定模块依据评估数值数据生成的判定信息情况如下：
安全等级一：无法通行；
安全等级二：人员及车辆通行受到影响；
安全等级三：车辆通行受到影响；
安全等级四：人员及小型轿车通行不受影响。
作为本技术方案的进一步改进，所述路况状态提示单元包括一级通信提示模块和二级通信提示模块，所述一级通信提示模块和二级通信提示模块均用于根据判定信息发送模块发送的判定信息发出信息提示至人员接收端。
作为本技术方案的进一步改进，所述路况状态提示单元还包括回复量获取模块，所述回复量获取模块用于获取人员回复一级通信提示模块或二级通信提示模块发出的信提示，所述路况状态提示单元输出端连接有道路封闭预示单元，所述道路封闭预示单元用于依据回复量获取模块的回复量度对道路生成临时封闭信息提示发送至人员接收端。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
该根据路面状态分析的公路工程安全评估系统中，通过采集路况信息数据，路况信息分析单元将原始的路况信息数据于采集的路况信息数据比对分析，并发送至安全等级评估单元内，安全等级评估单元对当前比对分析后的路况信息数据做出路况信息的评估，且生成判定信息，当判定信息生成后，便可安排检修人员对道路进行修补，解决目前道路出现异常没有及时处理导致交通拥堵的情况；通过路况状态提示单元接收判定信息，依据判定信息的安全等级情况发送不同等级的路况异常提示信息，来预示该范围下的人员及车辆能否通行的信息，避免人员或车辆在到达该路况时造成交通拥堵的情况，并降低了人员或车辆在到达当前该路况时出现的安全隐患。
附图说明
图1为本发明实施例1的整体流程图；
图2为本发明实施例2的整体流程图。
图中各个标号意义为：
1、路况采集单元；
11、路况采集模块；12、信息传输模块；
2、路况信息分析单元
21、原始路况数据模块；22、对应路况数据判定模块；23、双向数据对比模块；
3、安全等级评估单元；
31、数据分析评估模块；32、安全等级判定模块；33、判定信息发送模块；
4、路况状态提示单元；
41、一级通信提示模块；42、二级通信提示模块；43、回复量获取模块；
5、道路封闭预示单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1所示，本实施例提供了一种根据路面状态分析的公路工程安全评估系统，包括路况采集单元1，路况采集单元1用于采集当前路况的信息数据，路况采集单元1的输出端连接有用于对路况采集单元1采集的路况信息数据进行分析的路况信息分析单元2，路况信息分析单元2的输出端连接有安全等级评估单元3，安全等级评估单元3用于依据路况信息分析单元2在路况信息数据分析后的情况做出路况信息的评估，并以此生成路况安全等级的判定信息，安全等级评估单元3的输出端连接有用于接收判定信息的路况状态提示单元4，并依据判定信息向范围人员发送路况异常提示信息；
进而，本实施例通过路况采集单元1采集当前需要分析的路况信息数据，并将采集后的路况信息数据发送至路况信息分析单元2内接收，路况信息分析单元2就会接收路况信息数据，并将当前的路况信息数据对原始的路况信息数据进行比对分析，并发送至安全等级评估单元3内，随之安全等级评估单元3就会对当前比对分析后的路况信息数据做出路况信息的评估，且将路况信息的评估生成为路况安全等级的判定信息，并发送至路况状态提示单元4内(其中，当路况安全等级的判定信息生成后，系统终端人员随之得知当前路况的具体情况，便可安排检修人员对道路进行修补)，紧接着，当路况状态提示单元4接收后，就依据判定信息的安全等级情况发送不同等级的路况异常提示信息，以此来预示该范围下的人员及车辆能否通行的信息，进而，本系统不仅对道路安全做出了等级判定评估，利于快速安排检修人员进行检修，并对该范围下(本实施例中的范围是指以当前路况向范围指定公里的人员或车辆，指定公里须依据当前地区的人员流动情况，当此道路附近人员流动较少时，可取10公里，当此道路附近人员流动较大时，可取20公里)的人员发送能否通信提示信息，避免人员或车辆在到达该路况时造成交通拥堵的情况，并降低了人员或车辆在到达当前该路况时出现的安全隐患。
其中，路况采集单元1，路况采集单元1包括用于对路况进行采集的路况采集模块11，路况采集模块11的输出端连接有信息传输模块12，信息传输模块12用于将路况采集模块11采集的路况信息数据发送至路况信息分析单元2内，路况采集模块11可采用当前道路上方设置的监控摄像机进行图片的采集，目前道路上均会设置多个监控摄像机对车辆进行监测以及人员的安全监测，就利用监控摄像机就便于采集路况信息数据，并通过信息传输模块12将采集的路况信息数据发送至路况信息分析单元2进行分析。
紧接着，路况信息分析单元2包括原始路况数据模块21、对应路况数据判定模块22和双向数据对比模块23，原始路况数据模块21用于存储原始路况信息数据，对应路况数据判定模块22用于依据采集的路况信息数据判定原始路况数据模块21内对应的原始路况信息数据，双向数据对比模块23用于将采集的路况信息数据于原始路况信息数据做出对比，并生成对比信息。
其中，对应路况数据判定模块22和双向数据对比模块23均采用图像相似度对比算法，其算法公式如下：
公式之一：
Figure BDA0003813213540000051
公式之二：r＝||y-Xn*p||2/||p||2
X∈[x1......xn]是原始所有类别的路况信息数据照片组成的矩阵，也叫训练矩阵；y是输入采集的路况信息数据样本；p是采集的路况信息数据样本在训练样本下的表达系数，r是采集的路况信息数据样本对应的原始路况信息数据照片数据，进而数据的代入就可计算得出采集的路况信息数据样本对应的原始路况信息数据信息的差异之处，利于后续判定信息发送模块33做出判定信息。
进而，安全等级评估单元3包括数据分析评估模块31、安全等级判定模块32和判定信息发送模块33，数据分析评估模块31用于根据双向数据对比模块23的对比信息对路况状态做出信息的评估，安全等级判定模块32用于依据数据分析评估模块31信息的评估对路况做出安全等级的判定，并生成判定信息，双向数据对比模块23用于将判定信息发送至路况状态提示单元4内，通过数据分析评估模块31依据双向数据对比模块23的对比信息就可对路况做出具体的评估，并生成评估信息，安全等级判定模块32随之依据评估信息对路况做出安全等级的判定，并生成判定信息，并通过判定信息发送模块33发送至路况状态提示单元4内做出信息提示通知。
为了将数据分析评估模块31对路面进行评估的依据做出说明，利于本专业的人员了解，数据分析评估模块31依据对比信息分析路面上存在的裂缝、凹陷、凸起或破损情况，并生成评估数值数据，通过对比信息可直观的得出采集的路况信息数据与原始路况信息数据的不同，并以此生成差异点，就依据路面差异点上的裂缝、凹陷、凸起或破损情况进行分析，具体如下：
①：当路面上存在裂缝，且裂缝之间的间隙较小时，数据分析评估模块31评估路面情况数值为70；
②：当路面上存在裂缝以及凹陷、凸起或破损时，数据分析评估模块31评估路面情况数值为50；
本实施例中的破损是指路面上存在结构性破损，路面情况分数值初始设定为[50～60；61～80；81～90]，其中，[50～60]说明路面损伤较大，人员及车辆通行受到影响(当情况数值小于50时，说明路面损伤严重，人员及车辆无法通行)；[61～80]说明路面损伤一般，车辆通行受到影响；[81～90]说明路面损伤较小，人员及小型轿车通行不受影响(车辆划分为大型货车与小型轿车)。
随之，安全等级判定模块32依据评估数值数据生成的判定信息情况如下：
安全等级一：无法通行；
安全等级二：人员及车辆通行受到影响；
安全等级三：车辆通行受到影响；
安全等级四：人员及小型轿车通行不受影响；
其中，安全等级一所对应的情况数值小于50，安全等级二所对应的情况数值于[50～60]之内，安全等级三所对应的情况数值于[61～80]之内，安全等级四所对应的情况数值于[81～90]之内，进而，就依据多种情况分别的对应做出的安全等级的判定信息，
路况状态提示单元4包括一级通信提示模块41和二级通信提示模块42，一级通信提示模块41和二级通信提示模块42均用于根据判定信息发送模块33发送的判定信息发出信息提示至人员接收端，一级通信提示模块41所对应的判定信息为等级一，二级通信提示模块42所对应的判定等级为二、三以及四，进而，就以当前道路范围指定公里内发送信息提示，来提示人员以及车辆能否通行，避免造成道路交通拥堵(接收端可为手机或平板)。
实施例2
请参阅图2所示，路况状态提示单元4还包括回复量获取模块43，回复量获取模块43用于获取人员回复一级通信提示模块41或二级通信提示模块42发出的信提示，路况状态提示单元4输出端连接有道路封闭预示单元5，道路封闭预示单元5用于依据回复量获取模块43的回复量度对道路生成临时封闭信息提示发送至人员接收端，人员根据一级通信提示模块41和二级通信提示模块42发出的道路信提示，进行回复，且回复内容初始设定为：经过路段和不经过此路段，当回复为：经过路段且回复人员较多时，道路封闭预示单元5发送临时封闭信息提示至接收端，避免因人员流动过大产生安全隐患，并由施工人员进行修补道路；当回复为：经过路段，且回复人员较少时以及不经过路段时，道路封闭预示单元5不会发送临时封闭信息提示，不影响人员及车辆通行。
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本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明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 (9)

1.一种根据路面状态分析的公路工程安全评估系统，包括路况采集单元(1)，所述路况采集单元(1)用于采集当前路况的信息数据，其特征在于：所述路况采集单元(1)的输出端连接有用于对路况采集单元(1)采集的路况信息数据进行分析的路况信息分析单元(2)，所述路况信息分析单元(2)的输出端连接有安全等级评估单元(3)，所述安全等级评估单元(3)用于依据路况信息分析单元(2)在路况信息数据分析后的情况做出路况信息的评估，并以此生成路况安全等级的判定信息，所述安全等级评估单元(3)的输出端连接有用于接收判定信息的路况状态提示单元(4)，并依据判定信息向范围人员发送路况异常提示信息。
2.根据权利要求1所述的根据路面状态分析的公路工程安全评估系统，其特征在于：所述路况采集单元(1)，所述路况采集单元(1)包括用于对路况进行采集的路况采集模块(11)，所述路况采集模块(11)的输出端连接有信息传输模块(12)，所述信息传输模块(12)用于将路况采集模块(11)采集的路况信息数据发送至路况信息分析单元(2)内。
3.根据权利要求1所述的根据路面状态分析的公路工程安全评估系统，其特征在于：所述路况信息分析单元(2)包括原始路况数据模块(21)、对应路况数据判定模块(22)和双向数据对比模块(23)，所述原始路况数据模块(21)用于存储原始路况信息数据，所述对应路况数据判定模块(22)用于依据采集的路况信息数据判定原始路况数据模块(21)内对应的原始路况信息数据，所述双向数据对比模块(23)用于将采集的路况信息数据于原始路况信息数据做出对比，并生成对比信息。
4.根据权利要求3所述的根据路面状态分析的公路工程安全评估系统，其特征在于：所述对应路况数据判定模块(22)和双向数据对比模块(23)均采用图像相似度对比算法，其算法公式如下：
公式之一：
Figure FDA0003813213530000011
公式之二：r＝||y-Xn*p||2/||p||2
其中，X∈[x1......xn]是原始所有类别的路况信息数据照片组成的矩阵，也叫训练矩阵；y是输入采集的路况信息数据样本；p是采集的路况信息数据样本在训练样本下的表达系数，r是采集的路况信息数据样本对应的原始路况信息数据照片数据。
5.根据权利要求3所述的根据路面状态分析的公路工程安全评估系统，其特征在于：所述安全等级评估单元(3)包括数据分析评估模块(31)、安全等级判定模块(32)和判定信息发送模块(33)，所述数据分析评估模块(31)用于根据双向数据对比模块(23)的对比信息对路况状态做出信息的评估，所述安全等级判定模块(32)用于依据数据分析评估模块(31)信息的评估对路况做出安全等级的判定，并生成判定信息，所述双向数据对比模块(23)用于将判定信息发送至路况状态提示单元(4)内。
6.根据权利要求5所述的根据路面状态分析的公路工程安全评估系统，其特征在于：所述数据分析评估模块(31)依据对比信息分析路面上存在的裂缝、凹陷、凸起或破损情况，并生成评估数值数据。
7.根据权利要求6所述的根据路面状态分析的公路工程安全评估系统，其特征在于：所述安全等级判定模块(32)依据评估数值数据生成的判定信息情况如下：
安全等级一：无法通行；
安全等级二：人员及车辆通行受到影响；
安全等级三：车辆通行受到影响；
安全等级四：人员及小型轿车通行不受影响。
8.根据权利要求5所述的根据路面状态分析的公路工程安全评估系统，其特征在于：所述路况状态提示单元(4)包括一级通信提示模块(41)和二级通信提示模块(42)，所述一级通信提示模块(41)和二级通信提示模块(42)均用于根据判定信息发送模块(33)发送的判定信息发出信息提示至人员接收端。
9.根据权利要求8所述的根据路面状态分析的公路工程安全评估系统，其特征在于：所述路况状态提示单元(4)还包括回复量获取模块(43)，所述回复量获取模块(43)用于获取人员回复一级通信提示模块(41)或二级通信提示模块(42)发出的信提示，所述路况状态提示单元(4)输出端连接有道路封闭预示单元(5)，所述道路封闭预示单元(5)用于依据回复量获取模块(43)的回复量度对道路生成临时封闭信息提示发送至人员接收端。
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