一种道路减速功能区驾驶险态检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种道路减速功能区驾驶险态检测系统及方法，所述检测系统包括道路减速功能区驾驶险态检测装置、布置于减速功能区末端的电子警示牌和控制中心单元，通过道路减速功能区驾驶险态检测装置获得驾驶险态表征指标并依此识别目标车辆的驾驶状态，通过电子警示牌对危险驾驶的驾驶人予以警示，通过控制中心单元对严重危险驾驶的驾驶人进行管控和处罚，以达到减少交通事故，提高道路安全系数的目的。

A driving danger state detection system and method for road deceleration functional area

The invention discloses a driving danger detection system and method in a road deceleration functional area, which comprises a driving danger detection device in a road deceleration functional area, an electronic warning board arranged at the end of the deceleration functional area and a control center unit. The driving danger table is obtained by the driving danger detection device in a road deceleration functional area. Indicators are levied to identify the driving status of the target vehicle, and dangerous drivers are warned by electronic warning boards. Drivers who drive in serious danger are controlled and punished by control center unit in order to reduce traffic accidents and improve road safety factor.

【技术实现步骤摘要】
一种道路减速功能区驾驶险态检测系统及方法
本专利技术涉及安全驾驶
，具体涉及一种道路减速功能区驾驶险态检测系统及方法。
技术介绍
驾驶险态是交通事故发生的最大的成因，对驾驶险态进行检测并预警，能够极大降低交通事故发生率。现有技术中，开发了多种对驾驶险态的检测方法，主要有以下3种。基于生理参数的检测方法。如与基于疲劳驾驶有关的驾驶员生理参数包括脑电信号、心电信号、肌电信号、头部、眼部、嘴部等特征的变化规律等进行疲劳驾驶检测。基于驾驶行为的检测方法。包括驾驶员操作行为，如对方向盘、刹车踏板、油门踏板等行为，和车辆运行状态，如车辆的速度、加速度、车道横向位置和车身横摆角等车辆行驶信息，来判断驾驶员的驾驶状态；基于信息融合的检测方法。结合上述两种方法进行综合检测，例如吉林大学的牛清宁对驾驶行为和眼动特征分析确立了疲劳驾驶检测的特征参数组，通过信息融合建立了通用检测模型和自适应检测模型，实现了疲劳驾驶在线实时检测。基于生理参数的方法虽然精确度高，但是成本高昂，且这种接触式的方法会对驾驶员的驾驶造成一定的影响；基于驾驶行为的检测方法虽然不用直接接触驾驶员，但是精确度却并不高；基于信息融合的检测方法虽然可靠度高，但是方法往往比较复杂，通常都要结合一些生理参数来判定，同样会对驾驶员造成一定的干扰。并且以上方法仅能检测一种危险驾驶行为，不能全面客观地预防疲劳驾驶、醉酒驾驶、超速驾驶和分心驾驶等一系列危险驾驶行为。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种道路减速功能区驾驶险态检测系统及方法，利用车辆在减速过程相比于匀速过程可以表现出更多信息的特点，通过获取车辆在减速过程中的运动状态信息，提取出驾驶险态表征指标进行状态识别，最后由控制中心单元对危险驾驶车辆进行有效管理和控制。根据公开的实施例，本专利技术的第一方面公开了一种道路减速功能区驾驶险态检测系统，所述检测系统包括驾驶险态检测装置、控制中心单元4和电子警示牌5；所述驾驶险态检测装置包括限速标志牌1、信息检测模块2以及分析模块3，所述分析模块3与所述控制中心单元4之间通过无线信号连接，所述分析模块3与所述电子警示牌5之间通过电缆连接；所述限速标志牌1布置于减速功能区适当位置，根据不同的道路路面条件及道路限速条件，布置位置有所不同；所述限速标志牌1用于提醒车辆驾驶人减速行驶，触发驾驶人的减速操作，以便检测到驾驶人减速状态下的行驶数据；所述电子警示牌5用于显示分析结果为危险驾驶的车辆信息，予以多重警示，并配以语音提醒；所述控制中心单元4用于根据判别结果，对危险驾驶车辆采取相应管控措施。进一步地，所述信息检测模块2包含多组相同设备，并均匀布置于道路减速功能区，相邻两组设备布置的间隔依据单组设备的检测范围而定；所述信息检测模块2用于检测整个检测区域的车辆信息，获得车辆检测信息，并将所述车辆检测信息发送给所述分析模块3。进一步地，所述信息检测模块2包含依次通过电子线路连接的多目标定位跟踪测速雷达201、抓拍控制主机202以及CCD摄像机203，其中，所述多目标定位跟踪测速雷达201用于连续测量目标车辆的速度，所述抓拍控制主机202用于控制高清摄像机对进入检测范围内的车辆进行拍摄，所述CCD摄像机203用于获得目标车辆的车牌信息。进一步地，所述信息检测模块2中的多目标定位跟踪测速雷达201、抓拍控制主机202以及CCD摄像机203依次布置在道路上空的龙门架上，设备朝向来车方向。进一步地，所述信息检测模块2通过电子线路与所述分析模块3相连，以便实时向所述分析模块3有线传输所述多目标定位跟踪测速雷达201车辆速度及时间信息数据、所述CCD摄像机203获得的车辆车牌信息数据。进一步地，所述分析模块3包含计算子模块301、存储子模块302、识别子模块303以及信息传输模块304，其中，所述计算子模块301通过电子线路与所述存储子模块302连接，所述存储子模块302通过电子线路与所述识别子模块303以及所述信息传输模块304连接；所述计算子模块301用于计算车辆信息数据，所述存储子模块302用于储存车辆信息数据以及判别结果数据，所述识别子模块303基于聚类分析的驾驶险态模式识别功能判别车辆驾驶人是否处于危险驾驶状态。根据公开的实施例，本专利技术的第二方面公开了一种道路减速功能区驾驶险态检测方法，所述检测方法包括以下步骤：S101、当车辆开入道路减速功能区，通过限速标志牌1提醒驾驶人采取减速措施；S102、通过驾驶险态检测装置中信息检测模块2采集目标车辆的检测信息；S103、通过驾驶险态检测装置中分析模块3根据采集的目标车辆检测信息，分析得到驾驶险态检测结果，并将结果传输到控制中心单元4和电子警示牌5；S104、通过电子警示牌5对对显示分析结果为危险驾驶的车辆信息，予以多重警示，并配以语音提醒；S105、通过控制中心单元4根据高速公路路段上多个检测系统的检测结果，对危险驾驶率超过50％的车辆采取召唤驾驶人谈话及扣分罚款等措施。进一步地，所述的步骤S102过程如下：信息检测模块2中多目标定位跟踪测速雷达201测量道路各车道上车辆的实时速度并记录此刻的时间，并在同一时刻向抓拍控制主机202发送启动信号；抓拍控制主机202接收到多目标定位跟踪测速雷达201的信号后，立刻向CCD摄像机203发送抓拍信号，CCD摄像机203接收到抓拍信号后，立刻对道路上的车辆进行抓拍，获得车辆的车牌信息。信息检测模块2将车辆信息传输给分析模块3。进一步地，所述的步骤S103过程如下：存储子模块302中的原始数据库307接收并存储信息检测模块2检测到的整个检测区域的车辆信息数据，然后再将数据传输给计算子模块301中的图像生成器305，图像生成器305对接受的数据信息进行曲线拟合，得到单个车辆在减速功能区行驶的速度——时间图，其中横坐标为车辆通过减速功能区上某一点的时刻t，纵坐标为该时刻下的车辆的瞬时速度v；图像处理器306对得到的图像进行处理分析，得到车辆通过道路减速功能区的表征信息，其中，表征信息包括车辆通过道路减速功能的初速度、末速度、速度均值、加速度以及驾驶员反应时间；图像处理器306将获得的表征信息传输给表征信息数据库308，表征信息数据库308将车辆的表征信息传输给识别子模块303，识别子模块303通过基于聚类分析的驾驶险态模式识别功能对车辆的表征信息进行判别，得出车辆是否处于危险驾驶状态的结论并将结果出输给存储子模块302中的检测结果数据库309，最后检测结果数据库309将数据传输给信息传输模块304。进一步地，所述基于聚类分析的驾驶险态模式识别功能如下：将道路减速功能区的车辆状态分为两类，分别是正常状态和危险状态，分别是m_1和m_2，这两类状态各包含一个聚类中心；在使用之前，使用人员预先设定好m_1和m_2的数值，而m_1和m_2的数值需要在所检测道路减速功能区进行实验得到，依据聚类分析的原理，对表征信息数据库308传输来的车辆表征信息进行聚类，将归属于m_1的判断为正常状态，将归属于m_2的判断为危险状态，同时将判别结果储存，然后传输给信息传输模块304；其中，获得m_1和m_2的实验步骤如下：以一定比例招募拥有机动车驾驶执照的男女驾驶人若干名；分别让这些驾驶人在拟安装本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种道路减速功能区驾驶险态检测系统，其特征在于，所述检测系统包括驾驶险态检测装置、控制中心单元(4)和电子警示牌(5)；所述驾驶险态检测装置包括限速标志牌(1)、信息检测模块(2)以及分析模块(3)，所述分析模块(3)与所述控制中心单元(4)之间通过无线信号连接，所述分析模块(3)与所述电子警示牌(5)之间通过电缆连接；所述限速标志牌(1)布置于减速功能区适当位置，根据不同的道路路面条件及道路限速条件，布置位置有所不同；所述限速标志牌(1)用于提醒车辆驾驶人减速行驶，触发驾驶人的减速操作，以便检测到驾驶人减速状态下的行驶数据；所述电子警示牌(5)用于显示分析结果为危险驾驶的车辆信息，予以多重警示，并配以语音提醒；所述控制中心单元(4)用于根据判别结果，对危险驾驶车辆采取相应管控措施。

【技术特征摘要】
1.一种道路减速功能区驾驶险态检测系统，其特征在于，所述检测系统包括驾驶险态检测装置、控制中心单元(4)和电子警示牌(5)；所述驾驶险态检测装置包括限速标志牌(1)、信息检测模块(2)以及分析模块(3)，所述分析模块(3)与所述控制中心单元(4)之间通过无线信号连接，所述分析模块(3)与所述电子警示牌(5)之间通过电缆连接；所述限速标志牌(1)布置于减速功能区适当位置，根据不同的道路路面条件及道路限速条件，布置位置有所不同；所述限速标志牌(1)用于提醒车辆驾驶人减速行驶，触发驾驶人的减速操作，以便检测到驾驶人减速状态下的行驶数据；所述电子警示牌(5)用于显示分析结果为危险驾驶的车辆信息，予以多重警示，并配以语音提醒；所述控制中心单元(4)用于根据判别结果，对危险驾驶车辆采取相应管控措施。2.根据权利要求1所述的一种道路减速功能区驾驶险态检测系统，其特征在于，所述信息检测模块(2)包含多组相同设备，并均匀布置于道路减速功能区，相邻两组设备布置的间隔依据单组设备的检测范围而定；所述信息检测模块(2)用于检测整个检测区域的车辆信息，获得车辆检测信息，并将所述车辆检测信息发送给所述分析模块(3)。3.根据权利要求2所述的一种道路减速功能区驾驶险态检测系统，其特征在于，所述信息检测模块(2)包含依次通过电子线路连接的多目标定位跟踪测速雷达(201)、抓拍控制主机(202)以及CCD摄像机(203)，其中，所述多目标定位跟踪测速雷达(201)用于连续测量目标车辆的速度，所述抓拍控制主机(202)用于控制高清摄像机对进入检测范围内的车辆进行拍摄，所述CCD摄像机(203)用于获得目标车辆的车牌信息。4.根据权利要求3所述的一种道路减速功能区驾驶险态检测系统，其特征在于，所述信息检测模块(2)中的多目标定位跟踪测速雷达(201)、抓拍控制主机(202)以及CCD摄像机(203)依次布置在道路上空的龙门架上，设备朝向来车方向。5.根据权利要求3所述的一种道路减速功能区驾驶险态检测系统，其特征在于，所述信息检测模块(2)通过电子线路与所述分析模块(3)相连，以便实时向所述分析模块(3)有线传输所述多目标定位跟踪测速雷达(201)车辆速度及时间信息数据、所述CCD摄像机(203)获得的车辆车牌信息数据。6.根据权利要求1所述的一种道路减速功能区驾驶险态检测系统，其特征在于，所述分析模块(3)包含计算子模块(301)、存储子模块(302)、识别子模块(303)以及信息传输模块(304)，其中，所述计算子模块(301)通过电子线路与所述存储子模块(302)连接，所述存储子模块(302)通过电子线路与所述识别子模块(303)以及所述信息传输模块(304)连接；所述计算子模块(301)用于计算车辆信息数据，所述存储子模块(302)用于储存车辆信息数据以及判别结果数据，所述识别子模块(303)基于聚类分析的驾驶险态模式识别功能判别车辆驾驶人是否处于危险驾驶状态。7.一种道路减速功能区驾驶险态检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：S101、当车辆开入道路减速功能区，通过限速标志牌(1)提醒驾驶人采取减速措施；S102、通过驾驶险态检测装置中信息检测模块(2)采集目标车辆的检测信息；S103、通过驾驶险态检测装置中分析模块(3)根据采集的目标车辆检测信息，分析得到驾驶险态检测结果，并将结果传输...

【专利技术属性】
技术研发人员：漆巍巍，王哲轩，林培鑫，冯文杰，谭海威，吴彦辰，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44