[发明专利]一种高速公路车辆异常行为的全程监测警示系统和方法

说明书

本发明公开了一种高速公路车辆异常行为的全程监测警示系统和方法，包括路端监测系统、后台云端集成系统以及车辆警示系统；所述路端监测系统、所述车辆警示系统均与所述后台云端集成系统相连接；路端监测系统用于获取车辆实时行驶速度、所在车道和车牌信息，并且路端监测系统将监测到的信息单向发送到后台云端集成系统；后台云端集成系统用于对路端监测系统发来的数据进行计算，提取出车辆异常行为信息并发送给相关车辆；车辆警示系统实现对驾驶员的警示功能，包括：数据接收模块、语音播报模块；数据接收模块接收后台云端集成系统传来的车辆异常行为信息，然后利用语音播报模块向本车驾驶员传递警示信息。本发明极大提升高速公路的交通安全性。

技术领域

本发明属于智慧交通与智能车辆领域，尤其涉及一种对高速公路车辆异常行为的全程监测警示系统和方法。

背景技术

随着国民经济的快速发展，车辆保有量不断攀升，高速公路上行驶的车辆数量明显增加，当车辆在高速公路上出现异常行为，如：以超过最高限定车速、低于最低限定车速行驶，频繁变道，鲁莽变道，占用应急车道，长时间跨线行驶等，则极易造成重特大的交通事故，因此对高速公路车辆的安全行为监控至关重要。

目前对高速公路车辆异常行为的监测手段主要包括：1)利用设置在固定位置的测速装置对通过该测速点的车辆速度进行监测，或者对车辆在某一路段区间内的平均速度进行监测。此类方法仅能实现高速公路某几个特定节点车辆瞬时速度或某段区间的平均速度监测，而不能对车辆在任意位置的瞬时速度进行全面监测。2)利用设置在路侧的摄像装置对车辆是否占用应急车道进行监测，或者对车辆在某一特定路段上是否违规变道进行监测。此类监测方式不能对车辆在高速公路上进行危险变道等违规行为进行监测。同时，目前的监测系统仅仅采取记录异常行为-事后处罚的模式，只能在驾驶员已经执行若干次异常驾驶行为并离开高速公路后对驾驶员进行扣分或罚款，具有滞后性，不能在驾驶员执行异常行为的过程中及时警告制止驾驶员。同时异常驾驶行为车辆周围的其他车辆无法得知此时有车辆正在异常行驶，也就无法提前做好防范工作。这在很大程度上制约了高速公路车辆安全监管水平的提升。

事实上，由于车辆在高速公路行驶时的速度比在一般公路更快，所以随意进行变道，特别是在周围车辆很多的情况下强行变道，占用路边的应急车道等异常驾驶行为极易引发交通事故。再加上现如今各种导航软件可以对设置于路面的监测设备进行“反监测”，即提前告知驾驶员前方将有测速。这就导致了部分车主依靠导航系统对测速位置的提前播报，来规避超速监测，在监控设备监测不到的“盲区”进行超速行驶。

鉴于此，有必要提供一种高速公路车辆异常行为的全程监测和警示系统。

发明内容

为了能够对高速公路整段路径任意位置的车辆瞬时速度进行监测，并监测车辆的危险变道行为和违规占用应急车道行为，同时做到对车辆异常行为进行实时警示，本发明提出了一种高速公路车辆异常行为的全程监测警示系统和方法。实现本发明的技术方案如下：

本发明提出的高速公路车辆异常行为的全程监测警示系统如图1所示，主要由三个子系统组成，分别为：子系统1：路端监测系统；子系统2：后台云端集成系统；子系统3：车辆警示系统。并且路端监测系统、车辆警示系统均与后台云端集成系统相连接。

路端监测系统集成模块使用金属支架安装在高速公路的道路上方，每隔2km安装一个。主要用于获取车辆实时行驶速度、所在车道和车牌信息，并且路端监测系统将监测到的前述信息单向发送到后台云端集成系统。路端监测系统具体由四个模块组成：路端道路信息获取模块、路端存储模块、路端计算模块和路端数据发送模块，其中路端道路信息获取模块一方面利用监测距离为2km的毫米波雷达获取道路车辆的纵向速度和位置坐标，另一方面利用光学摄像头检测车辆的车牌信息。然后将监测得到的数据和车道-位置矩阵信息存储在路端存储模块中。其次，路端计算模块利用路端存储模块中的车道-位置矩阵将车辆位置的横向坐标转化为车辆目前正处于的车道的编号信息。最后，路端数据发送模块将路端监测系统监测计算得到的道路车辆纵向速度、车道信息和车牌信息发送给后台云端集成系统。