[发明专利]一种基于大数据的高速公路智慧管理系统

权利要求书

1.一种基于大数据的高速公路智慧管理系统，其特征在于：

所述高速公路智慧管理系统包括传感器模块，输出模块，输入模块，通信模块，地图模块，以及分析模块，所述传感器模块包括设置在自身车辆上用于拍摄前方路况的前方照相机，用于拍摄后方路况的后方照相机，用于检测与前方车辆之间的距离的前方雷达，用于检测与后方车辆之间的距离的后方雷达，用于检测自身车速的车速传感器，以及用于获取自身车辆位置的定位设备，所述输出模块包括自身车辆上的显示器和扬声器，用于以视频和音频的形式对自身车辆进行变道的时机信息进行输出，所述输入模块包括自身车辆的导航设备，用于获取自身车辆的出行路线，所述传感器模块，所述输出模块，和所述输入模块与所述通信模块之间通讯连接，所述通信模块用于将所述传感器模块采集到的数据，以及所述输入模块产生的出行路线进行上传，并且用于接收自身车辆进行变道的时机信息，还将所述时机信息发送给所述输出模块，所述地图模块用于存储高速公路的地图信息，所述地图信息包括高速公路的车道的划分信息，车道的汇合位置信息，车道的分支位置信息，以及车道的目的地信息，所述分析模块用于接收来自所述通信模块的数据，判断在自身车辆将要进行变道行驶的车道上是否存在变道候选区域，得出并通过所述通信模块下传适合自身车辆进行变道行驶的时机信息，所述地图模块和所述分析模块搭载于大数据平台；

当满足如下公式时，所述分析模块判断在自身车辆将要进行变道行驶的车道上存在变道候选区域：

其中，H为自身车辆与将要进行变道行驶的车道上的后方来车在行驶方向上的距离，S为自身车辆所在车道的中心线与将要进行变道行驶的车道的中心线之间的横向距离，V为所述后方来车的行驶速度，为自身车辆在进行变道时的横向速度，为自身车辆在进行变道时的纵向速度，L为自身车辆与所述后方来车之间的安全距离；

所述分析模块得出适合自身车辆进行变道行驶的时机信息，具体包括如下的步骤：

S1、从输入模块获得自身车辆的出行路线，并依据地图模块确定与出行路线相匹配的高速公路地图信息；

S2、结合高速公路地图信息，以及从传感器模块得到的自身车辆的位置信息，当自身车辆需要进行变道行驶时，开启对变道时机的判断；

S3、基于自身车辆的出行路线的高速公路地图信息，判断自身车辆所在的车道上是否允许进行变道行驶，若允许，则继续执行以下步骤，若不允许，则返回S2；

S4、依据传感器模块，获取自身车辆与将要进行变道行驶的车道上的后方来车在行驶方向上的距离，以及所述后方来车的行驶速度，进而判断在自身车辆将要进行变道行驶的车道上是否存在变道候选区域；

S5、当在自身车辆将要进行变道行驶的车道上存在满足条件的变道候选区域时，生成适合自身车辆进行变道行驶的时机信息，并将时机信息传输至输出模块；

S6、当在自身车辆将要进行变道行驶的车道上不存在满足条件的变道候选区域时，根据来自传感器模块的数据，继续获取自身车辆在其所在车道上是否存在前方车辆和后方车辆，以及自身车辆的行驶速度，从而对自身车辆的行驶速度进行调整，并返回S4；

所述分析模块对自身车辆的行驶速度进行调整，包括如下的情况：

当自身车辆在其所在车道上存在后方车辆，不存在前方车辆，且自身车辆所在的车道被限速，限速速度与自身车辆的行驶速度之差大于规定的速度差时，控制自身车辆进行加速，从而自身车辆相对于将要进行变道行驶的车道上的后方来车向前移动，使自身车辆将要进行变道行驶的车道上出现变道候选区域。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的高速公路智慧管理系统，其特征在于，所述分析模块对自身车辆的行驶速度进行调整，还包括如下的情况：

当自身车辆在其所在车道上存在后方车辆，不存在前方车辆，且自身车辆所在的车道被限速，限速速度与自身车辆的行驶速度之差小于等于规定的速度差时，控制自身车辆进行减速，从而自身车辆将要进行变道行驶的车道上的后方来车相对于自身车辆向前移动，当所述后方来车移动到自身车辆前方的一定距离时，使自身车辆将要进行变道行驶的车道上出现变道候选区域。