一种用于高速公路状况监测的地下网络系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于高速公路状况监测的地下网络系统，包括：基层监测平台，基层监测平台的数量为多个，用于监测高速公路各个路段的通行状况及环境状况；干路评估平台，干路评估平台设置在高速公路各条主干路上，用于接收基层监测平台传递的监测信息，并对每条干路的通行状况和环境状况做出评估；区域公路网总控平台，区域公路网总控平台用于接收区域内各个干路评估平台传递的评估结果，根据评估结果对区域内各条干路进行交通管理；供电平台，供电平台用于对系统内用电设施进行供电，该系统不仅能够有效的监测高速公路上的通行情况，还能够实时监测道路本身常见的结冰、积水、雨雾等情况，使得系统的监测更全面，且监测结果更精准。

An underground network system for highway condition monitoring

The invention discloses an underground network system for highway condition monitoring, which includes: a grass-roots monitoring platform, the number of grass-roots monitoring platforms is more than one, which is used to monitor the traffic and environmental conditions of each section of the highway; a trunk evaluation platform, which is set on each trunk road of the highway, is used to receive the monitoring information transmitted by the grass-roots monitoring platform. It also evaluates the traffic and environmental conditions of each trunk road; the general control platform of the regional highway network and the general control platform of the regional highway network are used to receive the evaluation results transmitted by the evaluation platform of each trunk road in the region, and to manage the traffic of each trunk road in the region according to the evaluation results; the power supply platform and the power supply platform are used to supply power to the power utilities in the system, which can not only receive the evaluation results of each trunk road evaluation platform in the region, but also provide the Effective monitoring of highway traffic, but also real-time monitoring of road itself common ice, water, rain and fog, so that the system monitoring more comprehensive, and monitoring results more accurate.

【技术实现步骤摘要】
一种用于高速公路状况监测的地下网络系统
本专利技术涉及高速公路领域，具体为一种用于高速公路状况监测的地下网络系统。
技术介绍
高速公路属于高等级公路，高速公路指“能适应年平均昼夜小客车交通量为25000辆以上、专供汽车分道高速行驶、并全部控制出入的公路”。各国尽管对高速公路的命名不同，但都是专指有4车道以上、两向分隔行驶、完全控制出入口、全部采用立体交叉的公路。此外，有不少国家对部分控制出入口、非全部采用立体交叉的直达干线也称为高速公路。一般来说，高速公路能适应120公里/小时或者更高的速度，路面有4个以上车道的宽度，中间设置分隔带，采用沥青混凝土或水泥混凝土高级路面，设有齐全的标志、标线、信号及照明装置；禁止行人和非机动车在路上行走，与其他线路采用立体交叉、行人跨线桥或地道通过。从定义可以看出，一般来讲高速公路应符合下列4个条件：(1)只供汽车高速行驶；(2)设有多车道、中央分隔带，将往返交通完全隔开；(3)设有立体交叉口；(4)全线封闭，出入口控制，只准汽车在规定的一些立体交叉口进出公路。高速公路是全封闭、全立交的道路，在高速公路上运行的车辆行驶速度快，车流量大，它的理想特征是“安全、快速、高效、舒适、方便”。然而，随着交通需求的不断增长和拥挤、事故与污染的发生使得高速公路监控系统成为交通设施建设和管理部门关注的焦点。现有的用于高速公路的状况监测系统通常是在高速公路上设置若干监测点，再结合GPS系统或道路监控系统来监测高速公路的通行情况，以确定道路的拥挤或事故点，从而快速处理相关问题。但是，现有的用于高速公路状况监测系统存在以下缺陷：(1)现有的高速公路状况监测系统大多只能监测道路的通行情况，来判断道路是否拥堵、是否发生交通事故等，但是对于道路本身的问题，如是否结冰、是否积水、是否有雾等，还需要另外检测，使得监测系统的监测不全面，不能快速、有效的反映高速公路常见的问题；(2)现有的高速公路状况监测系统在监测道路的通行情况时，大多是采用GPS系统或道路监控系统，但是GPS系统和道路监控系统较容易受外界影响，使得监测的结果不准确，不能精准的反映道路实际通行情况；(3)现有的高速公路状况监测系统大多是设置在路面以上，且为了更好的进行监测，需要设置多个监测点，但是这样会占用路面较多空间，影响车辆的通行。
技术实现思路
为了克服现有技术方案的不足，本专利技术提供一种用于高速公路状况监测的地下网络系统，该系统不仅能够有效的监测高速公路上的通行情况，还能够实时监测道路本身常见的结冰、积水、雨雾等情况，使得系统的监测更全面，更有利于保障车辆的正常行驶，同时，该系统在监测道路通行情况时，能够使监测结果更精准，且不受外界环境的影响，能够更好的反映道路实际通行情况，此外，该系统所用设备大多设置在路面以下，能够有效的减少路面的占用空间，有利于车辆的通行，能有效的解决
技术介绍
提出的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于高速公路状况监测的地下网络系统，包括：基层监测平台，所述基层监测平台的数量为多个，且分别设置在高速公路各条干路路面之下，用于监测高速公路各个路段的通行状况及环境状况，并通过网络传输协议将监测信息传递至干路评估平台；干路评估平台，所述干路评估平台设置在高速公路各条主干路上，用于接收基层监测平台传递的监测信息，并对每条干路的通行状况和环境状况做出评估，最后通过网络传输协议将评估结果传递至区域公路网总控平台；区域公路网总控平台，所述区域公路网总控平台用于接收区域内各个干路评估平台传递的评估结果，根据评估结果对区域内各条干路进行交通管理，并将道路信息通过网络传输协议传递至车载系统和路况显示系统；车载系统，所述车载系统安装在各个车辆上，用于接收区域公路网总控平台发布的道路通行、环境、拥堵、封闭信息；路况显示系统，所述路况显示系统设置在高速公路各个路口，用于显示各个干路的通行、环境、拥堵、封闭情况；供电平台，所述供电平台用于对系统内各个用电设施进行供电。进一步地，所述基层监测平台包括压力传感器和温湿度传感器，所述温湿度传感器通过温湿度转换电路连接有信号调理电路，且信号调理电路通过模数转换电路连接有微处理器，所述微处理器通过温湿度收集模块连接有监测信息输送模块，且监测信息输送模块通过网络传输协议将收集的监测信息传递至干路评估平台。进一步地，所述温湿度传感器能够通过温湿度转换电路将高速公路路面的温湿度信号转换为电压信号，再通过信号调理电路的滤波之后，能够通过模数转换电路将模拟信号转换为微处理器能够识别的数字信号，所述微处理器在对接收的数字信号进行处理、计算之后，能够判断该路段的积水、雨雾、结冰、团雾情况。进一步地，所述压力传感器通过压力转换电路连接有滤波电路，且滤波电路连接有放大电路，所述放大电路连接有脉冲电路，所述微处理器连接有脉冲计数模块，且脉冲计数模块与脉冲电路连接，所述微处理器连接有时钟模块，且微处理器通过车辆通行频率收集模块与监测信息输送模块连接。进一步地，当车辆在高速公路上行驶并经过监测装置时，车辆对压力传感器的瞬间压力能够转换为电压信号，并经过滤波、放大之后传递至脉冲电路，产生脉冲信号；微处理器能够通过脉冲计数模块的脉冲计数电路对脉冲信号的个数进行统计，且每一个脉冲信号的产生均代表一辆车从监测装置上驶过；通过单位时间内脉冲信号的个数能够判断该监测装置对应路段在单位时间内经过车辆的数量。进一步地，当干路评估平台接收到相邻两个或相邻几个基层监测平台发来的单位时间内车辆通行数量的信息后，对其车辆通行数据进行比较；若单位时间内，相邻路段通行车辆的数量差低于设定的阈值，则判断该干路通行顺畅；若单位时间内，相邻路段通行车辆的数量差高于设定的阈值，则判断该干路拥堵。进一步地，所述干路评估平台在接收到对应干路基层监测平台传递的环境监测信息后，通过环境数据对该干路适宜通行车辆数量进行评估，并将评估结果与实际通行情况通过网络传输协议传递至区域公路网总控平台。进一步地，所述区域公路网总控平台在接收到区域内各个干路评估平台传递的评估结果后，将该区域不同干路的通行优劣情况划分为若干个等级，并通过网络传输协议传递至车载系统和路况显示系统，若某个干路的环境情况、拥堵情况过于恶劣，则进行紧密封闭，禁止车辆继续驶入该干路，同时，将道路封闭情况通过网络传输协议传递至车载系统和路况显示系统。进一步地，所述网络传输协议采用低成本、低功耗、自组网的ZigBee协议。进一步地，所述车载系统包括GPS导航仪、无线传输网络节点、语音单元和电源模块，所述GPS导航仪用于地图显示和导航，所述无线传输网络节点用于实现与网络传输协议的通信，所述语音单元用于语音导航、报警和提醒，所述电源模块用于车载系统的供电。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术不仅能够有效的监测高速公路上的通行情况，还能够实时监测道路本身常见的结冰、积水、雨雾等情况，使得系统的监测更全面，更有利于保障车辆的正常行驶；(2)本专利技术在监测道路通行情况时，能够使监测结果更精准，且不受外界环境的影响，能够更好的反映道路实际通行情况；(3)本专利技术所用设备大多设置在路面以下，能够有效的减少路面的占用空间，有利于车辆的通行。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的基层监测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高速公路状况监测的地下网络系统，其特征在于，包括：基层监测平台，所述基层监测平台的数量为多个，且分别设置在高速公路各条干路路面之下，用于监测高速公路各个路段的通行状况及环境状况，并通过网络传输协议将监测信息传递至干路评估平台；干路评估平台，所述干路评估平台设置在高速公路各条主干路上，用于接收基层监测平台传递的监测信息，并对每条干路的通行状况和环境状况做出评估，最后通过网络传输协议将评估结果传递至区域公路网总控平台；区域公路网总控平台，所述区域公路网总控平台用于接收区域内各个干路评估平台传递的评估结果，根据评估结果对区域内各条干路进行交通管理，并将道路信息通过网络传输协议传递至车载系统和路况显示系统；车载系统，所述车载系统安装在各个车辆上，用于接收区域公路网总控平台发布的道路通行、环境、拥堵、封闭信息；路况显示系统，所述路况显示系统设置在高速公路各个路口，用于显示各个干路的通行、环境、拥堵、封闭情况；供电平台，所述供电平台用于对系统内各个用电设施进行供电。

【技术特征摘要】
1.一种用于高速公路状况监测的地下网络系统，其特征在于，包括：基层监测平台，所述基层监测平台的数量为多个，且分别设置在高速公路各条干路路面之下，用于监测高速公路各个路段的通行状况及环境状况，并通过网络传输协议将监测信息传递至干路评估平台；干路评估平台，所述干路评估平台设置在高速公路各条主干路上，用于接收基层监测平台传递的监测信息，并对每条干路的通行状况和环境状况做出评估，最后通过网络传输协议将评估结果传递至区域公路网总控平台；区域公路网总控平台，所述区域公路网总控平台用于接收区域内各个干路评估平台传递的评估结果，根据评估结果对区域内各条干路进行交通管理，并将道路信息通过网络传输协议传递至车载系统和路况显示系统；车载系统，所述车载系统安装在各个车辆上，用于接收区域公路网总控平台发布的道路通行、环境、拥堵、封闭信息；路况显示系统，所述路况显示系统设置在高速公路各个路口，用于显示各个干路的通行、环境、拥堵、封闭情况；供电平台，所述供电平台用于对系统内各个用电设施进行供电。2.根据权利要求1所述的一种用于高速公路状况监测的地下网络系统，其特征在于：所述基层监测平台包括压力传感器和温湿度传感器，所述温湿度传感器通过温湿度转换电路连接有信号调理电路，且信号调理电路通过模数转换电路连接有微处理器，所述微处理器通过温湿度收集模块连接有监测信息输送模块，且监测信息输送模块通过网络传输协议将收集的监测信息传递至干路评估平台。3.根据权利要求2所述的一种用于高速公路状况监测的地下网络系统，其特征在于：所述温湿度传感器能够通过温湿度转换电路将高速公路路面的温湿度信号转换为电压信号，再通过信号调理电路的滤波之后，能够通过模数转换电路将模拟信号转换为微处理器能够识别的数字信号，所述微处理器在对接收的数字信号进行处理、计算之后，能够判断该路段的积水、雨雾、结冰、团雾情况。4.根据权利要求2所述的一种用于高速公路状况监测的地下网络系统，其特征在于：所述压力传感器通过压力转换电路连接有滤波电路，且滤波电路连接有放大电路，所述放大电路连接有脉冲电路，所述微处理器连接有脉冲计数模块，且脉冲计数模块与脉冲电路连接，所述微处理器连接有时钟模块，且微处理器通过车辆通行频率收集模块与...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁俊勇，刘文方，黄华，张云飞，叶建兵，
申请(专利权)人：四川理工学院，
类型：发明
国别省市：四川,51