CN1289340C - 智能交通安全预警信息系统 - Google Patents

Abstract

智能交通安全预警信息系统，研究导致交通事故的人、车、路、环境相关影响因素，探索发生事故的种种规律性，对相关关系及因素指标进行界定与量化；经智能系统跟踪模式识别事故性质与类型，通过指挥控制中心工作平台与单车微屏声像警示两层次产品装置，实现交通事故预警的目的，本发明着眼于各种事故的剖析，依赖于系统工程与建模技术实现系统的宏观与微观综合控制，具有全局观念，会收到低成本、应用性好的积极效果；本发明定位适宜，在相当长的过渡期间，将显示其特有功能与巨大效益。

Description

智能交通安全预警信息系统

所属技术领域

本发明涉及一种交通安全预警应用技术，特别涉及一种智能交通安全预警信息系统。

背景技术

随着高速公路建设的快速发展，高速公路上交通事故时有发生。为避免汽车事故的发生和减少伤害程度，欧美各国的汽车公司都纷纷研制开发汽车安全预警系统，通过对驾驶员、道路状况和车辆关键部件进行监测，提供关于潜在安全隐患信息、碰撞预警，并协助作出适当的规避措施，最终由自动控制系统操作汽车，从而避免交通事故的发生。目前国外研制的安全预警系统，大致可分为安全监测子系统和安全避撞子系统两个部分。安全监测子系统借助传感器和报警系统，监测驾驶员驾驶状况、车辆隐患、特殊环境及气候条件等，帮助汽车驾驶员进入安全驾驶状态；安全避撞子系统则是通过各种传感技术、自动控制技术等监测各种事故发生的可能性，必要时向驾驶员发出警告，然后自动采取制动或转向等干预驾驶的措施，以避免汽车在行驶的路线上发生碰撞的安全预警系统；目前国内对汽车安全的研究工作，主要集中在有序的交通管理方面，如电子警察、智能导航系统等。

现有技术采取预警手段多为机电仪器、仪表以及红外线保护，沿道路安置天线或传感器等。其技术特征是方法单一性、系统功能差、成本高；未充分反映造成交通事故的种种原因及其错综的影响关系，因而虽在国内外先后进行过预警防撞研究，但未能实现产业化，难以广泛推广应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之上述不足，提供一种智能交通安全预警信息网络，通过交通事故形成因素的分析，借助GPS系统、信息网络技术等手段，建造动态事故预警模型体系、实现事故的微屏声像预警，将可能发生的伤亡事故损失减至最低限度以保障交通运输的安全。

实现上述目的，本发明主要技术方案如下：

研究导致交通事故的人、车、路、环境相关影响因素，探索发生事故的种种规律性，对相关关系及因素指标进行界定与量化；

建立多因素多层次的动态智能预警数学模型体系，预测事故发生的时空瞬间显现点，实时作出绕避事故显现点的判断决策；

利用GPS、GIS作为相关动态信息的监控和反馈手段，提供预警系统的决策依据；

经智能系统跟踪模式识别事故性质与类型，通过工作平台与单车微屏声像警示两层次产品装置，实现交通事故预警的目的。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1.现有技术将着眼点放在依靠硬件技术对单一事故因素的控制，成本高，控制事故效果差；本发明着眼于各种事故的剖析，依赖于系统工程与建模技术实现系统的宏观与微观综合控制，具有全局观念，会收到低成本、应用性好的积极效果；

2.国内外已着力于智能汽车或无人驾驶的研究，对于这种超前技术的研究跟现阶段的应用实际差距较远，在相当长的过渡时期，采用本发明技术水准具有符合国情的现实性；面且本发明也属于与无人驾驶接轨的基础研究，因此对本产品定位适宜，在相当长的过度期间，将显示其特有功能与巨大效益。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明预警信息网络结构框图。

具体实施方式

网络结构组成、连接关系及工作原理通过如下智能交通安全预警网络结构附图予以示意。参见附图可知：

1.通过对交通事故的剖析，研究形成事故的种种原因，相关关系及其量化指标，从而确立避免事故的方法对策，遵循了实践—理论—实践的原则与技术路线，建立在充分实践基础上的方法举措，具有较强的实用性；

2.充分利用现代系统工程理论和方法，将诸多事故因素进行穷举的组合，在宏观上对事故起到了最有效的控制作用

3.本发明建立在系统分析研究基础上，以此为纲目，而全球定位及地理信息系统仅作为获取信息的手段，且通过工作平台来实现其中间状态的接收、传送等控制功能，因而将会大大降低单车微屏警示器的成本。

其主要研究内容包括：

1.研究诱发交通事故的影响因素

(1)驾驶员心理与生理状态对事故的影响

——拟将驾驶员素质因素转化为操作构部件(方向盘、刹车、踏脚板)的表现特征来度量；

(2)车辆类型性能技术状况的影响；

(3)不同路段道路线形路基路面技术状况与安全设施的影响；

(4)温度、湿度、可视度等气候环境及其变化的影响；

2.探索各因素指标对事故的内涵关系及其分级分类界定；

3.对不确定性因素的模糊随机性处理与量化分析；

4.研究各因素信息的不同获取途径及感应技术；

5.利用GIS系统与GPS系统或电子地图或信息数据库建立道路与车辆的动态信息网络构架关系；

6.建立GPS系统、网络中心基准站与车辆的系统交互时空动态关系；

7.建立因素时空动态事故显现点的智能系统预测模型及程序编制；

8.实现GPS系统与信息网络技术的交互、渗透与跟踪；

9.辨识事故性态特征，确定相应的预警显示；

10.研究无线微屏声像预警装置及其用户功能的实现。

本专利发明点：

1.项目从发生交通事故的各种可能因素分析入手，探索交通事故时空瞬间显现点，通过绕避事故显现点的途径，建立预警系统模型，实现微屏声像警示，在构思总体上具有创新特色；

2.通过分析诱发事故原因作为预警的基点，体现了从实践中来的技术路线，使产品目标建立在完全可靠的基础之上；

3.项目充分利用现代智能系统手段，建立系统数学模型体系，将各种可能的影响因素进行最有效的控制与组合，在层次上是一重大突破；

4.对于造成交通事故人为主观因素：司机心理及素质状态难以测定指标，转化为司机对驾驶控制构部件的反映效果来度量，探寻事故直接因素，具有创新性的突破；

5.利用新型的现代技术学科交叉手段：GPS、GIS、系统工程、模式识别、系统建模、计算机集成等实时迅速准确地反映空间应变动态特征，以达到快速预警的目的，是安全预警系统层次上的突破。

实施以重庆地区的高速公路为依托，如成渝、渝黔、或渝万高速公路为示范工程，包括建立工作平台，GPS、GIS构成完整的结构框架体系；对单车的控制采用如下方案：

1.选择一定数量单车安置微屏显示器，进行运行试验；

2.区域性的安置单车预警装置；

3.与汽车厂家合作，在制造过程中统一安置预警装置。

工作平台、GPS、GIS按一条干线公路或一个地区或一个城镇安置。

Claims (8)

1.一种智能交通安全预警信息系统，其包括：

检测车辆瞬间位置、目标车辆状态和驾驶员状态的检测部分；

GIS系统和GPS系统；

信息系统接收与识别部分；

计算机处理系统部分；

事故形成判断与跟踪部分；

单车微屏声像警示部分；

指挥控制中心的无线网络平台部分；

其中，所述的GIS系统和GPS系统利用卫星资源和电子地图为所述的信息系统接收与识别部分提供道路技术状况和环境状况；所述的事故形成判断与跟踪部分根据检测车辆瞬间位置、目标车辆状态和驾驶员状态和接收的道路技术状况和环境状况进行多因素汇交耦合，形成预警信息；所述的计算机处理系统部分进行信息输入、事故判断、跟踪及事故显示、信息输出；所述的单车微屏声像警示部分向驾驶员发出事故预警信息；所述的指挥控制中心的无线网络平台部分接收所述的GIS系统和GPS系统信息和所述的单车微屏声像警示部分的事故预警信息。

2.如权利要求1所述的智能交通安全预警信息系统，其特征在于所述的检测车辆瞬间位置为前车位置、后车位置、横向车位和超车错车瞬间位置。

3.如权利要求1所述的智能交通安全预警信息系统，其特征在于所述的检测车辆驾驶员状态是通过对车辆驾驶员对方向盘、离合器、刹车、油门操纵来获得的。

4.如权利要求1所述的智能交通安全预警信息系统，其特征在于所述的检测车辆目标车况主要检测车辆制动性、完好度、灵活性和舒适度。

5.如权利要求1所述的智能交通安全预警信息系统，其特征在于所述的道路技术状况包括道路纵坡、弯道、有效视距、道路的交叉、路面平整及滑移情况。

6.如权利要求1所述的智能交通安全预警信息系统，其特征在于所述的环境包括温度变化、湿度变化、风向风力、沙尘、雨雾变化。

7.如权利要求1所述的智能交通安全预警信息系统，其特征在于所述的指挥控制中心包括事故预警判断分析、跟踪系统，向所述的单车微屏声像警示部分提供判断与预警指令。

8.如权利要求1所述的智能交通安全预警信息系统，其特征在于所述的事故形成判断与跟踪部分包括有事故因素穷举模型、多因素耦合模型、事故因素瞬间汇交点预测模型、事故因素跟踪模型和预警信息传输模型。