[发明专利]高速公路抛洒障碍物检测与预警方法及系统

说明书

本发明公开了一种高速公路抛洒障碍物检测与预警方法及系统，属于智能交通领域。本发明通过分析出现抛洒障碍物情况下车辆瞬时轨迹、连续交通流状态和车流速度分布等方面，提出了基于车辆瞬时轨迹的检测方法、基于连续交通流状态矩阵的检测方法、基于车流速度分布的检测方法以及基于紧急情况检测方法；综合运用这些方法，能够实时、有效、同步地检测道路中是否出现抛洒障碍物、估算障碍物位置，甚至障碍物大小，比使用单一方法检测更加敏感、快速、全面。基于本发明方法，能够第一时间向司机发出避险预警并及时通知道路管养排障单位到场清理路障，以有效预防抛洒障碍物交通事故，尤其预防因此引发的二次交通事故。

技术领域

本发明属于智能交通领域，具体涉及一种高速公路抛洒障碍物检测、预警方法及系统。

背景技术

高速公路车道障碍物指道路车辆因素抛洒物和道路环境因素侵入物，构成车辆正常通行危险障碍，是长期困扰着高速公路交通安全管理的老大难问题。

一是种类多数量大事故多。小到铁钉、铁屑、塑料袋等，大到蓬布、轮胎、钢卷等；有小面积洒落，也有延绵数公里洒落；有金属、石块等硬质，也有布料、轮胎、塑料等软质。沪宁高速苏州段统计：每年养护公司清除垃圾在200立方米、400吨左右，其中交通事故遗留下来的垃圾有160吨左右；沪苏浙高速公路统计：一年清除高速公路垃圾在80到100立方米约160吨左右。抛洒障碍物为高速公路重大事故的主要诱因之一。仅以G92杭州湾环线高速公路绍兴段为例，2012年以来，抛洒障碍物诱发的事故占事故总量的10％，每年的抛洒障碍物事故居高不下，始终保持高位运行。

二是路线长监测发现难。目前主要做法是加强人员巡查和视频监控，但在实际操作中，效果很难保障。一方面高速里程长，巡逻需要时间；另一方面监控视角内清晰度有效距离短，存在较大盲区，在车流量大的时候，抛洒障碍物很难及时被发现，有时接到报警也难以精准定位，往往接到事故报警才知道路上有抛洒障碍物，急忙赶过去处理已经来不及了；视频监控或频繁误报或严重漏报，尤其在恶劣天气低能见度或夜晚环境下通过监控视频主动发现抛洒障碍物的可能性微乎其微。

三是事故预防预警难。抛洒障碍物在高速公路上的出现具有不确定性，何时抛洒、抛在哪里、抛了什么，不可预见，往往是飞来横祸；司机驾车高速行驶过程中，一旦突然发现前方不明物体飞至或紧贴于路面不易察觉的小的抛洒障碍物，会本能地采取紧急避让措施，如突然刹车、猛打方向，极易引发追尾、撞护栏甚至翻车的事故；第一时间监测道路定位障碍物信息并发布出去让过往驾驶人及时有效获取预警信息是预防事故特别是二次事故的关键。目前，高速公路上最快用于路况信息发布只有固定可变情报板，但其数量稀少，对连续不断驶向抛洒障碍物的后来车辆安全预警效果大打折扣。

四是货车抛洒障碍物后果重。产生高速抛洒障碍物的原因有多种，从抛洒障碍物危害通行安全程度看，主要货车抛洒事件往往后果性质严重。一些大货车装货时没有捆绑好，遇到路面颠簸或弯道就会造成货物洒落和抛出；有的货物或盖布被大风吹起飘落；有些车辆检测不充分导致轮胎等车辆配件也经常会掉落。高速公路收费站入口是控制货车装载问题的有效关口，可及时发现排除容易诱发抛洒事件的车辆进入高速公路，但目前对于装载不规范、易发生抛洒的车辆监管难以到位。抛洒事件可从源头治理杜绝此类事件发生，如推进货车厢式化等，但这还是一个漫长的过程。一般封闭道路相对开放道路(口)横向干扰因素很少，高速公路的外环境横向侵入障碍物对交通安全的影响可以忽略。

高速车道障碍物对道路通行安全影响可分三个发展过程：突发动态抛洒过程、落地静态潜伏过程和发生或二次发生事故过程；高速车道障碍物对道路通行(交通流)构成低、中、高三个风险等级，有可能对应发生轻微、一般和重大及以上交通事故。因此，实时监测评估和预警高速车道障碍物对预防尤其恶性交通事故意义重大。