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高速公路上实时监控提醒系统研究

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《安徽电子信息职业技术学院学报》2016年第3期

摘要:

介绍了目前主流高速公路超速监控技术和存在的问题,将行车数据和环境数据相结合,提出一种针对雨雾天气下的高速公路超速监控方法,同时完成系统设计,达到提高提醒准确性,降低高速公路上的交通事故发生率。

关键词:

高速公路;实时监控;提醒系统

一、引言

近年来,我国的高速公路交通事故率不断上升,而造成高速公路交通事故的主要原因就是超速行驶。为了降低其交通事故发生率,对超速车辆的监控一直是高速公路公司和交警部门的重点工作[1]。但现在被普遍采用的方法仍是通过雷达固定测速,未能对车辆的行车数据和环境数据相结合。对于降雨量较大,或是雾、雪、沙尘、冰雹等低能见度气象条件下,还以常规的限制时速进行监管的话,无疑会增加交通事故的发生率。

二、超速预警装置设计

本文提出一种高速公路上的实时超速提醒方法,如图1所示。整个系统包括数据采集装置,数据监管中心、语音提示模块三部分。数据采集装置分为四个模块,分别为定位功能模块,GPS测速模块,降雨量采集模块,能见度采集模块。用户在高速公路入口处将数据采集装置进行固定,其中降雨量和能见度采集模块固定在车外,定位功能模块和GPS测速模块固定在车内。车辆行驶后数据采集模块将开始对车辆的位置,实时速度,降雨量,能见度和时刻进行数据采集。并将这些数据打包成一个数据包,通过4G通信模块将数据传输至后台数据监管中心。数据监管中心其实是后台一个服务端的软件,可通过固定的网络来接收数据。数据监管中心在获得数据包后[2]。对数据进行分析处理,将行车数据和环境数据进行结合分析出车辆当前的时速限制。然后再判断用户的实时速度是否超出时速限制,若实时速度大于时速限制,则判定为违章超速,将此条记录储存在数据储存模块中,并反馈至语音提示模块对驾驶员进行语音提醒。对驾驶员在违章超速后起到一定的警戒作用。语音提示模块集成在数据采集装置中,用来接收数据监管中心反馈来的信息,将信息转换成语音用来警示驾驶人员。

步骤1:当用户行驶车辆驶入高速公路入口时,将数据采集装置安置在车内并固定,工作人员将此装置号和车牌号进行关联录入到系统内。车辆行驶后启动数据采集装置,各功能模块开始运行,采集车辆的位置,时速,时刻,降雨量和能见度信息,采集频率为1HZ。

步骤2:将每次采集到的各类数据进行打包处理形成数据包。

步骤3:将数据包通过4G通信的方式发送至后台服务器。

步骤4:服务器在接收到数据包后,交由数据处理单元对行车数据进行分析处理。通过位置,降雨量和能见度信息来确定车辆此时此刻的时速限制阈值。首先,我们在客户端中建立三张数据表,分别将高速公路中的各个位置所对应的时速限制录入到表中,将降雨量设置为三级,将各级降雨量以及降雨量影响因子α录入到数据表中,将能见度设置为三级,将各级能见度以及能见度影响因子β录入到数据表中。位置所对应的数据是车辆在此时此刻的基础时速阈值A,通过逐级数据比对的方式来确定最后的时速限制阈值B。计算方式为B=A-α-β。其次,在计算出车辆的时速限制阈值B后,与数据包中的时速信息v进行比较判断,若v>B,则判断为违章超速行为,否则为正常驾驶行为。最后,若此条数据包被判断为违章超速行为,则将车辆号,时刻和违章行为进行封装。

步骤5:将封装后的数据分别传送至数据储存单元和数据反馈单元。数据储存单元后续可用于添加接口同步至交警部门。

步骤6:数据反馈单元将接收到的违章行为的数据进行处理,并传输至语音提示模块。语音提示模块根据违章行为数据输出固定的语音通知,用以警示驾驶员在后续的行驶过程中遵守交通规则。

三、结论

本文针对现有的手段缺少雨雾环境下的实时车速的监控,将行车数据和环境数据相结合,发明了一种针对雨雾天气下的高速公路超速监控方法及装置。本技术方案中,通过数据采集装置采集车辆的实时数据,利用4G通信技术实现数据的实时传输,结合车辆的行车数据和环境数据进行分析,对车辆超速行为进行实时监控,并通过语音提示来警示驾驶员,在雨雾天气下,可以更加全面,更加智能化的对高速公路上超速驾驶的车辆进行监控。本文主要结合了降雨量和能见度等环境因素,对高速公路上的车辆超速行为进行实时的监控和提醒,可有效降低高速公路上的交通事故发生率。

参考文献:

[1]史聪灵,钟茂华.人员密集场所客流监控预警系统[J].劳动保护,2015,(2).

[2]张伟.基于GPS和移动互联网的城市公交监管系统设计与研发[D].湖南师范大学,2012.

[3]张红珍.高速公路超速及其治理探析[J].交通企业管理,2013,(2).

[4]刘玉豪.基于GIS的网络实时监控技术研究[D].河北科技大学,2013.

[5]王少飞,关可.恶劣气象条件下的高速公路实时监控系统研究[J].现代电子技术,2007,(12).

作者:霍卓群 单位:安徽财贸职业学院

安徽电子信息职业技术学院学报责任编辑:冯紫嫣    阅读:人次
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