CN117789486B - 一种大型车交叉路口右转必停监管系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大型车交叉路口右转必停监管系统及方法，包括：采集大型车路口右转停车必停管控所需数据，包括测量右转车道宽度，激光雷达与右转车道停止线的距离，激光雷达采集的右转车道宽度、右转车道车辆几何特征数据，视频设备采集的右转车道车辆视频数据，微波雷达采集的路口右转区域车辆几何特征数据和路口右转盲区内的行人及非机动车数据，并初始化大型车车牌集合；进行数据分析根据分析结果控制电子警察、频闪灯、语音提示设备的工作状态；分析电子警察获取的视频数据，发送至交通指挥中心。本发明通过在路侧布设完善的检测、控制、警示、宣传等设备，有效监管大型车路口右转不停车行为，以降低对行人、非机动车的事故伤害风险。
Description
技术领域
本发明属于城市道路交通大型车行驶安全管理领域，具体涉及一种大型车交叉路口右转必停监管系统及方法。
背景技术
随着城市化进程的不断推进，城市道路交通安全，特别是行人、非机动车等弱势交通群体的出行安全备受关注，是近年交通管理部门的下决心重点攻克难题之一。与小汽车相比，大型车由于具有更长的轴距，在转弯过程中前内轮与后内轮转弯半径差异较大，导致车辆轨迹存在内轮差；同时也在车辆周边存在大面积的视觉盲区，种种因素导致大型车右转对行人、非机动造成的事故伤害频频发生。
中国发明专利申请号为CN201910163294.2名称为“一种交叉路口防撞预警装置及预警方法”中公开了车辆上安装车载单元，在路边安装路侧单元，车辆进入交叉路口区域后，发送本车辆的位置信息和移动轨迹，同时接收其他车辆和移动目标的位置信息和移动轨迹，然后根据计算预测的航迹，判断是否存在航迹交叉的区域，并进行碰撞预警。
中国发明专利申请号为CN201610228081.X名称为“一种道路交汇口防撞预警方法、路侧设备与防撞系统”中公开了在道路交汇口设置路侧设备，通过路口的车辆和车载设备将GPS信息发送给路侧设备，路侧设备对车辆位置的GPS信息进行碰撞预测分析，当存在碰撞风险时，路侧单元向车辆发送碰撞预警信息。
中国发明专利申请号为CN202010301666.6名称为“交叉路口大型车右转弯防撞预警系统及预警方法”中公开了边缘工控机通过无线通讯模块与路侧单元进行信息交互，运用视频分析技术进行非机动车/行人运行轨迹的实时跟踪，并实时比较大型车的位置、轨迹，做出碰撞预警决策，并将碰撞预警指令发送给路侧单元。
从整体现状来看，现有的预警系统及/或方法，强调在车辆上安装控制单元，缺乏路口控制手段的考虑，同时，车侧安装设备在实际落地层面缺乏一定的法律依据，实际应用中具有一定的障碍。
发明内容
针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种大型车交叉路口右转必停监管系统及方法，通过在路侧布设完善的检测、控制、警示、宣传等设备，有效监管大型车路口右转不停车行为，以降低对行人、非机动车的事故伤害风险。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的一种大型车交叉路口右转必停监管系统，包括：显示屏、激光雷达、视频设备、电子警察、微波雷达、路口控制单元、频闪灯、发光标志牌及语音提示设备；其中，
所述显示屏安装于实行大型车右转管控路口的上游路段上，距离路口进口道的距离为50-200米，用于向车辆显示大型车右转不停车行为；
所述激光雷达安装于实行大型车右转管控车道的正前方出口或路口对面，检测右转管控车道上所有车辆几何尺寸参数；
所述视频设备安装于实行大型车右转管控车道的正前方出口或路口对面，用于获取右转管控车道内所有车辆通过视频数据；
所述电子警察安装于右转管控车道的进口道上方，用于获取车辆从右转管控车道进入右转待转区全过程通过视频数据；
所述微波雷达安装于右转待行区路口外侧，用于检测路口右转弯区域内的车辆几何尺寸参数和右转盲区内是否有行人、非机动车；
所述路口控制单元用于接收电子警察、视频设备、激光雷达、微波雷达的检测数据，分析车辆类型及行人、非机动是否存在，并根据分析结果控制显示屏、电子警察、频闪灯、语音提示设备及发光标志牌；
所述频闪灯安装于右转待转区下游位置，用于向进入待转区内的大型车驾驶员闪烁灯光，以提示驾驶员停车等待确认安全后通行；
所述发光标志牌安装于所述频闪灯正下方，用于提示大型车驾驶员大型车右转需要停车；
所述语音提示设备安装于右转待行区路口外侧，与所述微波雷达同杆设置，用于对进入右转盲区内的行人、非机动车播放安全语音提示。
进一步地，所述路口控制单元安装于路口范围便于取电、通信位置。
本发明的一种大型车交叉路口右转必停监管方法，基于上述系统，步骤如下：
(1)采集大型车路口右转停车必停管控所需数据，包括测量右转车道宽度RTLW，激光雷达与右转车道停止线的距离D，激光雷达采集的右转车道宽度RTLW1、右转车道车辆几何特征数据，视频设备采集的右转车道车辆视频数据，微波雷达采集的路口右转区域车辆几何特征数据和路口右转盲区内的行人及非机动车数据，并初始化大型车车牌集合A；
(2)对步骤(1)中采集的数据进行分析，并根据分析结果控制电子警察、频闪灯、语音提示设备的工作状态；
(3)分析步骤(2)中电子警察获取的视频数据，将大型车右转不停车的行为发布在显示屏上，并通过网络通信发送至交通指挥中心。
进一步地，所述步骤(1)具体包括：
激光雷达采集的右转车道车辆几何特征数据，包括激光雷达检测到的右转车辆长度VL_radar、宽度VW_radar、高度VH_radar，以及激光雷达与车辆的距离D1；
视频设备采集右转车道车辆视频数据，即车辆在右转车道上行驶的视频数据，提取出车牌号VL_video、车型VT_video、车轴数Num_of_axles三个特征参数；
微波雷达采集的路口右转区域车辆几何特征数据，包括车辆长度VL_rt和高度VH_rt；检测路口右转盲区内是否有行人或非机动车存在。进一步地，所述步骤(2)包括以下步骤：
(21)根据对激光雷达和视频设备采集到右转管控车道车辆特征分析结果，控制电子警察开启/关闭：当分析结果为大型车时，则控制电子警察开启，并开始录制视频；否则，不改变电子警察当前工作状态；具体分析方法如下：
激光雷达采集到的数据的分析方法如下：
(211)计算车辆的长度VL、高宽比V_ratio，计算式如下：
V_ratio＝VH_radar/VW_radar
其中，e为自然常数；
(212)判断车辆是否为大型车：
当VL≥8.5m或V_ratio≥1.6，则认定车辆为大型车；否则，非大型车；
视频设备采集到的数据分析方法如下：
当VL_video∈A或VT_video＝集装箱车辆或Num_of_axles≥3，则认定车辆为大型车，并将VL_video更新到集合A中；否则，非大型车；
(22)根据对微波雷达采集的数据分析结果，控制电子警察、频闪灯、语音提示设备的工作状态，具体如下：
(221)判断右转待行区车辆是否为大型车：
计算车辆长高比Vh_ratio，计算式如下：
Vh_ratio＝VL_rt/VL_rt
当Vh_ratio≥2.1时，则认定车辆为大型车；否则，非大型车；
(222)当右转待转区车辆为大型车时，开启频闪灯，提醒大型车驾驶员停车观察后再行驶；
(223)当路口右转区域无大型车，且电子警察工作时长超过设定的阈值T时，关闭所述电子警察；否则，所述电子警察保持当前工作状态；
(224)当大型车右转盲区内存在行人或非机动车时，开启语音提示设备，播放提示音(行人、非机动车请注意避让右转车辆)；否则，语音提示设备保持当前状态；
(23)控制发光标志牌开关，以管控路口所在区域日出、日落时间为控制节点，日落时开启发光标志牌开关，日出时关闭发光标志牌开关。
进一步地，所述步骤(223)中的阈值T计算方法如下：
T＝L2/V*120％
其中，L2表示右转弯区域长度，其值为路口转弯弧线长度与大型车车身长度之和，大型车车身长度根据管理需要确定，包括但不限于6米、8米、10米；V表示大型车在路口右转被允许的最大行驶速度。
进一步地，所述步骤(3)包括以下步骤：
分析电子警察采集到的大型车右转待行区通行视频，若右转大型车不停车，则提取出大型车通过右转待行区停车线前后的照片及过程视频，并控制显示屏进行显示，警示其他大型车车辆，同时通过网络通信发送至交通指挥中心。
本发明的有益效果：
1、本发明对大型车右转必停进行了监管、提醒、证据数据收集，能有效的规范大型车右转必停行为；
2、本发明对右转盲区内的行人、非机动车进行检测与预警，可有效降低路口安全事故率。
附图说明
图1为本发明系统组成及信息交互示意图。
图2为本发明系统应用于路口中的安装示意图。
图3为本发明方法的流程图；
图中，1-电子警察，2-激光雷达，3-频闪灯及发光标志牌，4-显示屏，5-路口控制单元，6-微波雷达，7-语音提示设备。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
参照图1、图2所示，本发明的一种大型车交叉路口右转必停监管系统，包括：显示屏4、激光雷达2、视频设备、电子警察1、微波雷达6、路口控制单元5、频闪灯、发光标志牌3及语音提示设备7；其中，
所述显示屏安装于实行大型车右转管控路口的上游路段上，距路口进口道的距离为50-200米(安装点位根据路段实际安装条件确定)，用于向车辆显示大型车右转不停车行为；
所述激光雷达安装于实行大型车右转管控车道的正前方出口或路口对面，检测右转管控车道上所有车辆几何尺寸参数；
所述视频设备安装于实行大型车右转管控车道的正前方出口或路口对面，用于获取右转管控车道内所有车辆通过视频数据；
所述电子警察安装于右转管控车道的进口道上方，用于获取车辆从右转管控车道进入右转待转区全过程通过视频数据；
所述微波雷达安装于右转待行区路口外侧，用于检测路口右转弯区域内的车辆几何尺寸参数和右转盲区内是否有行人、非机动车；
所述路口控制单元用于接收电子警察、视频设备、激光雷达、微波雷达的检测数据，分析车辆类型及行人、非机动是否存在，并根据分析结果控制显示屏、电子警察、频闪灯、语音提示设备及发光标志牌；
所述频闪灯安装于右转待转区下游位置，用于向进入待转区内的大型车驾驶员闪烁灯光，以提示驾驶员停车等待确认安全后通行；
所述发光标志牌安装于所述频闪灯正下方，用于提示大型车驾驶员大型车右转需要停车；
所述语音提示设备安装于右转待行区路口外侧，与所述微波雷达同杆设置，用于对进入右转盲区内的行人、非机动车播放安全语音提示。
其中，所述路口控制单元安装于路口范围便于取电、通信位置。
参照图3所示，本发明的一种大型车交叉路口右转必停监管方法，基于上述系统，步骤如下：
(1)采集大型车路口右转停车必停管控所需数据，包括测量右转车道宽度RTLW，激光雷达与右转车道停止线的距离D，激光雷达采集的右转车道宽度RTLW1、右转车道车辆几何特征数据，视频设备采集的右转车道车辆视频数据，微波雷达采集的路口右转区域车辆几何特征数据和路口右转盲区内的行人及非机动车数据，初始化大型车车牌集合A；
其中，所述步骤(1)中激光雷达采集的右转车道车辆几何特征数据，包括激光雷达检测到的右转车辆长度VL_radar、宽度VW_radar、高度VH_radar，以及激光雷达与车辆的距离D1；
视频设备采集右转车道车辆视频数据，即车辆在右转车道上行驶的视频数据，提取出车牌号VL_video、车型VT_video、车轴数Num_of_axles三个特征参数；
微波雷达采集的路口右转区域车辆几何特征数据，包括车辆长度VL_rt和高度VH_rt；检测路口右转盲区内是否有行人或非机动车存在。
(2)对步骤(1)中采集的数据进行分析，并根据分析结果控制电子警察、频闪灯、语音提示设备的工作状态；包括以下步骤：
(21)根据对激光雷达和视频设备采集到右转管控车道车辆特征分析结果，控制电子警察开启/关闭：当分析结果为大型车时，则控制电子警察开启，并开始录制视频；否则，不改变电子警察当前工作状态；具体分析方法如下：
激光雷达采集到的数据的分析方法如下：
(211)计算车辆的长度VL、高宽比V_ratio，计算式如下：
V_ratio＝VH_radar/VW_radar
其中，e为自然常数；
(212)判断车辆是否为大型车：
当VL≥8.5m或V_ratio≥1.6，则认定车辆为大型车；否则，非大型车；
视频设备采集到的数据分析方法如下：
当VL_video∈A或VT_video＝集装箱车辆或Num_of_axles≥3，则认定车辆为大型车，并将VL_video更新到集合A中；否则，非大型车；
(22)根据对微波雷达采集的数据分析结果，控制电子警察、频闪灯、语音提示设备的工作状态，具体如下：
(221)判断右转待行区车辆是否为大型车：
计算车辆长高比Vh_ratio，计算式如下：
Vh_ratio＝VL_rt/VL_rt
当Vh_ratio≥2.1时，则认定车辆为大型车；否则，非大型车；
(222)当右转待转区车辆为大型车时，开启频闪灯，提醒大型车驾驶员停车观察后再行驶；
(223)当路口右转区域无大型车，且电子警察工作时长超过设定的阈值T时，关闭所述电子警察；否则，所述电子警察保持当前工作状态；
(224)当大型车右转盲区内存在行人或非机动车时，开启语音提示设备，播放提示音(行人、非机动车请注意避让右转车辆)；否则，语音提示设备保持当前状态；
(23)控制发光标志牌开关，以管控路口所在区域日出、日落时间为控制节点，日落时开启发光标志牌开关，日出时关闭发光标志牌开关。
具体地，所述步骤(223)中的阈值T计算方法如下：
T＝L2/V*120％
其中，L2表示右转弯区域长度，其值为路口转弯弧线长度与大型车车身长度之和，大型车车身长度根据管理需要确定，包括但不限于6米、8米、10米；V表示大型车在路口右转被允许的最大行驶速度。
(3)分析步骤(2)中电子警察获取的视频数据，将大型车右转不停车的行为发布在显示屏上，并通过网络通信发送至交通指挥中心；包括以下步骤：
分析电子警察采集到的大型车右转待行区通行视频，若右转大型车不停车，则提取出大型车通过右转待行区停车线前后的照片及过程视频，并控制显示屏进行显示，警示其他大型车车辆，同时通过网络通信发送至交通指挥中心。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种大型车交叉路口右转必停监管方法，基于大型车交叉路口右转必停监管系统，所述系统包括：显示屏、激光雷达、视频设备、电子警察、微波雷达、路口控制单元、频闪灯、发光标志牌及语音提示设备；其中，
所述显示屏安装于实行大型车右转管控路口的上游路段上，用于向车辆显示大型车右转不停车行为；
所述激光雷达安装于实行大型车右转管控车道的正前方出口或路口对面，检测右转管控车道上所有车辆几何尺寸参数；
所述视频设备安装于实行大型车右转管控车道的正前方出口或路口对面，用于获取右转管控车道内所有车辆通过视频数据；
所述电子警察安装于右转管控车道的进口道上方，用于获取车辆从右转管控车道进入右转待行区全过程通过视频数据；
所述微波雷达安装于右转待行区路口外侧，用于检测路口右转弯区域内的车辆几何尺寸参数和右转盲区内是否有行人、非机动车；
所述路口控制单元用于接收电子警察、视频设备、激光雷达、微波雷达的检测数据，分析车辆类型及行人、非机动是否存在，并根据分析结果控制显示屏、电子警察、频闪灯、语音提示设备及发光标志牌；
所述频闪灯安装于右转待行区下游位置，用于向进入待转区内的大型车驾驶员闪烁灯光，以提示驾驶员停车等待确认安全后通行；
所述发光标志牌安装于所述频闪灯正下方，用于提示大型车驾驶员大型车右转需要停车；
所述语音提示设备安装于右转待行区路口外侧，与所述微波雷达同杆件，用于对进入右转盲区内的行人、非机动车播放安全语音提示；
其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)采集大型车路口右转必停管控所需数据，包括测量右转车道宽度RTLW，激光雷达与右转车道停止线的距离D，激光雷达采集的右转车道宽度RTLW1、右转车道车辆几何特征数据，视频设备采集的右转车道车辆视频数据，微波雷达采集的路口右转区域车辆几何特征数据和路口右转盲区内的行人及非机动车数据，并初始化大型车车牌集合A；
(2)对步骤(1)中采集的数据进行分析，并根据分析结果控制电子警察、频闪灯、语音提示设备的工作状态；
(3)分析步骤(2)中电子警察获取的视频数据，将大型车右转不停车的行为发布在显示屏上，并通过网络通信发送至交通指挥中心；
所述步骤(1)具体包括：
激光雷达采集的右转车道车辆几何特征数据，包括：激光雷达检测到的右转车辆长度VL_radar、宽度VW_radar、高度VH_radar，以及激光雷达与车辆的距离D1；
视频设备采集右转车道车辆视频数据为车辆在右转车道上行驶的视频数据，提取出车牌号VL_video、车型VT_video、车轴数Num_of_axles三个特征参数；
微波雷达采集的路口右转区域车辆几何特征数据，包括：车辆长度VL_rt和高度VH_rt；检测路口右转盲区内是否有行人或非机动车存在；
所述步骤(2)包括以下步骤：
(21)根据对激光雷达和视频设备采集到右转管控车道车辆特征分析结果，控制电子警察开启/关闭：当分析结果为大型车时，则控制电子警察开启，并开始录制视频；否则，不改变电子警察当前工作状态；具体分析方法如下：
激光雷达采集到的数据的分析方法如下：
(211)计算车辆的长度VL、高宽比V_ratio，计算式如下：
V_ratio＝VH_radar/VW_radar
其中，e为自然常数；
(212)判断车辆是否为大型车：
当VL≥8.5m或V_ratio≥1.6，则认定车辆为大型车；否则，非大型车；
视频设备采集到的数据分析方法如下：
当VL_video∈A或VT_video＝集装箱车辆或Num_of_axles≥3，则认定车辆为大型车，并将VL_video更新到集合A中；否则，非大型车；
(22)根据对微波雷达采集的数据分析结果，控制电子警察、频闪灯、语音提示设备的工作状态，具体如下：
(221)判断右转待行区车辆是否为大型车：
计算车辆长高比Vh_ratio，计算式如下：
Vh_ratio＝VL_rt/VH_rt
当Vh_ratio≥2.1时，则认定车辆为大型车；否则，非大型车；
(222)当右转待行区车辆为大型车时，开启频闪灯，提醒大型车驾驶员停车观察后再行驶；
(223)当路口右转区域无大型车，且电子警察工作时长超过设定的阈值T时，关闭电子警察；否则，电子警察保持当前工作状态；
(224)当大型车右转盲区内存在行人或非机动车时，开启语音提示设备，播放提示音；否则，语音提示设备保持当前状态；
(23)控制发光标志牌开关，以管控路口所在区域日出、日落时间为控制节点，日落时开启发光标志牌开关，日出时关闭发光标志牌开关。
2.根据权利要求1所述的大型车交叉路口右转必停监管方法，其特征在于，所述步骤(223)中的阈值T计算方法如下：
T＝L2/V*120％
其中，L2表示右转弯区域长度，其值为路口转弯弧线长度与大型车车身长度之和；V表示大型车在路口右转被允许的最大行驶速度。
3.根据权利要求1所述的大型车交叉路口右转必停监管方法，其特征在于，所述步骤(3)包括以下步骤：
分析电子警察采集到的大型车右转待行区通行视频，若右转大型车不停车，则提取出大型车通过右转待行区停车线前后的照片及过程视频，并控制显示屏进行显示，警示其他大型车车辆，同时通过网络通信发送至交通指挥中心。
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