[发明专利]高速公路交通拥堵预告系统及预告方法

说明书

技术领域

本发明涉及高速公路智能交通技术领域，尤其涉及一种高速公路交通拥堵预告系统及预告方法。

背景技术

随着物质生活水平的提高，基本每个家庭都配备了家用汽车，并且近几年高速公路的扩建使得高速路网的覆盖范围越来越广，线路也越来越多，因此，越来越多的人选择自驾车旅行或探亲。如遇节假日，高速公路的车流量骤增，经常发生交通事故，因高速公路地形特殊，交通事故救援比较慢，后方车辆又不知前方发生事故，没有避开事故路段，继续向前方行驶，导致事故地点汇集的车辆越来越多，造成道路严重拥堵。通常需经过很长一段时间，才能缓解。如果能在高速公路上设置提示装置，能将前方道路状况提前告知后方来车的驾驶员，以便他们及早选择其它路线，避开事故路段，减少车辆向事故地点的汇集，降低拥堵的概率，也方便了事故的救援。为此，部分高速公路设置了监测设备，监测道路情况并指示给驾驶人员，但现有的交通状况指示信息是在情报板上显示。如果驾驶车速太快或天气恶劣，驾驶人员无法看清情报板上的显示内容，这种方式无法起到有效的提示作用。

发明内容

为解决上述问题，本发明基于RFID近场通信和GPRS远程通信技术，设计了一种高速公路交通拥堵预告系统，能实时监测高速公路交通状况，并将拥堵信息反馈到道路两侧的监测终端上，经过的车辆采集监测终端上的拥堵信息在车内显示给驾驶人员，便于及早获知前方路段交通状况，选择合适路线行驶。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高速公路交通拥堵预告系统，包括车载子系统和路面子系统；

所述的路面子系统包括监控中心及若干间隔设置于高速公路路侧的监测终端，每个监测终端包括视频采集设备、电子标签和第一无线传输模块，视频采集设备用于拍摄车辆视频，将车辆视频及拍摄时间、路段一并通过第一无线传输模块发送给监控中心；电子标签通过第一无线传输模块从监控中心接收前方路段道路拥堵信息；所述监控中心包括视频处理模块、行程车速计算模块、道路拥堵判断模块、数据存储模块和第二无线传输模块，视频处理模块用于处理监测终端发来的车辆视频，提取车辆车牌和车型信息；行程车速计算模块用于按车牌号匹配搜集同一辆车经过相邻两监测终端的时间，结合两监测终端距离，计算该路段的平均行程车速；道路拥堵判断模块用于将各路段的平均行程车速与代表高速公路各级服务水平的速度阈值比较，判断各路段的道路交通状况；数据存储模块用于存储车辆视频以及车牌、车型、时间、平均行程车速、速度阈值；第二无线传输模块用于实现监控中心与各监测终端的通信；

所述的车载子系统包括电子标签读写器、数据处理模块、信息输出模块，电子标签读写器用于读取经过的监测终端电子标签中存储的道路拥堵信息，数据处理模块用于将道路拥堵信息处理转换为可显示给驾驶人员的格式，通过信息输出模块予以显示。

本发明在高速公路两侧按固定间隔设置监测终端，分别监测两方向的车辆运行情况，上传给监控中心，监测终端同时还要起到接收拥堵信息的功能，车辆需借助RFID(射频识别)技术获取监测终端中的拥堵信息。为避免两行车方向上的监测终端相互干扰，导致车辆采集到错误信息，建议将监测终端始终设置在车辆行驶方向的右侧。本发明将拥堵信息输送到车内进行显示，不受车速和天气的影响，驾驶员可清楚、及时地获知前方道路拥堵状况，能及早做出路线调整，避开拥堵路段。

进一步，所述的行程车速计算模块所采用的计算公式为：v_i＝S/t_i，其中v_i为第i辆车在某相邻两监测终端中间路段的行程车速，S为两相邻监测终端的间隔距离，t_i为第i辆车经过该路段的用时，即为经过前后两相邻监测终端的时间差；经过同一路段的所有车辆的行程车速取均值，得到该路段的平均行程车速。

进一步，所述的道路交通状况分为畅通、较畅通、较拥挤、拥挤和拥堵，并将高速公路各级服务水平对应的下限速度作为判定阈值，将平均行程车速与各判定阈值比较，获取对应的交通情况。

优选的，所述的视频采集设备为CCD高清相机。

优选的，所述的信息输出模块为显示屏和/或音频播放器，对应的数据处理模块应将道路拥堵信息转换为文字和/或音频。

由于高速路网分布广，数据传输距离远，并且周围分布有山、楼宇等众多障碍物，优选所述的第一无线传输模块和第二无线传输模块采用GPRS无线传输技术。

应用上述系统进行高速公路交通拥堵预告的方法，包括以下步骤：

步骤1.位于高速公路一侧的各监测终端实时拍摄经过的车辆视频并上传到监控中心；