[发明专利]一种恶劣气象条件下的道路信息监测系统

权利要求书

1.一种恶劣气象条件下的道路信息监测系统，采用主控模块、采集模块、5G模块、通信模块和处理存储模块作为系统部件。其特征是：

主控模块用于发送采集模块、5G模块、通信模块和处理存储模块的工作指令及接收和/或转发交通状态数据；

采集模块用于获取预设范围内移动车辆的测距数据以及检测路测图像信息；所述路测信息包括以下一种或多种：路基、路标、指示牌、以及陡坡、立体交叉、高度差的平行道路、车道、车道中间线、车道边线、道路边界、路面标志、信号灯、人行道、道路周边物体；

5G模块用于在主控制模块的采集指令的控制下采集路侧所述机器视觉传感器数据并转发到主控模块中；

处理存储模块，根据所述主控模块发送的数据处理指令和/或存储指令对主控模块转发的交通状态数据进行数据处理和/或存储；

通信模块，在所述主控制模块的交互指令的控制下与移动车辆的车载设备进行数据交互；向车载设备转发来自所述主控模块的交通状态数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征是：所述机器视觉传感器为CCD图像传感器或CMOS图像传感器。还包括：

同级交互控制模块，在主控制模块的交互指令的控制下与其他路侧设备进行数据交互，接收其他路侧设备的交通状态数据和/或同级工作指令并转发到主控模块中，并向其他路侧设备发送来自主控模块的交通状态数据和/或同级工作指令；

上级交互控制模块，在主控制模块的交互指令的控制下与交管中心服务器进行数据交互，接收交管中心服务器发送的交通状态数据和/或上级工作指令并转发到主控模块中；并接收主控模块转发的交通状态数据，转发到交管中心服务器；

接口模块，接收交通管理人员的工作指令并转发到主控模块中，显示指令执行结果。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征是：所述处理存储模块，包括：

提取子模块，用于从所述机器视觉传感器的视频中提取出交通视频背景；

检测子模块，用于进行图像的Canny算子的边缘检测，检测出路面边缘线的轮廓线；

标定子模块，用于对背景图像进行摄像机标定；

计算子模块，用于根据所述摄像机标定的位置与所述路面边缘线的轮廓线距离，计算出现实的距离；所述距离为在恶劣气象条件下道路的能见度信息。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征是：所述处理存储模块还用于初始数据处理、奇异点剥离、数据特征提取、移动车辆状态分析和路侧交通信息融合分析、路侧交通流参数提取、路侧交通状态参数获取、路侧交通状态判别和路侧交通状态预测。还包括：

同级交互控制模块，在主控制模块的交互指令的控制下与其他路侧设备进行数据交互，接收其他路侧设备的交通状态数据和/或同级工作指令并转发到主控模块中，并向其他路侧设备发送来自主控模块的交通状态数据和/或同级工作指令；

上级交互控制模块，在主控制模块的交互指令的控制下与交管中心服务器进行数据交互，接收交管中心服务器发送的交通状态数据和/或上级工作指令并转发到主控模块中；并接收主控模块转发的交通状态数据，转发到交管中心服务器；

接口模块，接收交通管理人员的工作指令并转发到主控模块中，显示指令执行结果。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征是：

所述激光雷达包括：激光脉冲发射系统、激光脉冲接收系统和处理系统；

所述激光脉冲发射系统包括：驱动电路、半导体激光器和准直光学系统；在所述驱动电路发出驱动信号的控制下，所述半导体激光器发出脉冲信号，通过所述准直光学系统对激光信号实现分离和整形；

所述激光脉冲接收系统包括：接收光学系统、光电探测器和放大电路；所述接收光学系统接收回波信号，经所述光电探测器投射到光电转换面上得到电流脉冲并输出到所述放大电路，通过放大、时刻鉴别发送到处理系统；

所述处理系统包括：控制系统、信号处理系统和时间测量系统；所述控制系统用于控制激光脉冲发射系统发出触发信号；所述信号处理系统和时间测量系统根据触发信号和回波信号在时间上的差值测得实际距离。

6.根据权利要求6所述的系统，其特征是：

所述激光雷达参数：峰值功率1～10kW(脉宽2ns)；1～10kW(脉宽2ns)；有效脉冲频率大于20kHz；探测距离大于300m；扫描方式旋转三棱镜；扫描频率5to 60转/s；扫描张角80degrees。还包括：串口模块，在主控模块的采集指令的控制下采集线圈传感器数据并转发到主控模块中。