高速公路及应急车道交通警示系统技术方案

本发明专利技术涉及一种高速公路及应急车道交通警示系统，高速公路交通线及应急车道线由若干个首尾相连的独立的高速公路交通线及应急车道线模块装置组成，每个高速公路交通线及应急车道线模块装置呈扁平状盒状，其长度为2m至3m之间，并嵌固在高速公路地面以下，露出表面且上部同地面齐平；每个高速公路交通线及应急车道线模块装置中的压力传感器将机动车对交通线产生压力获得的实时数据，连同其高速公路交通线及应急车道线模块装置的身份编号一起上传至高速公路交通数据库系统，高速公路交通数据库系统通过接收数据信息，分析得出机动车所在的位置所对应的交通线及应急车道线模块装置编号，从而获得机动车压线行驶的位置。

【技术实现步骤摘要】
高速公路及应急车道交通警示系统
本专利技术涉及一种高速公路及应急车道交通警示系统，尤其是一种基于压力感应和高速公路及应急车道交通警示系统，属于道路车辆的交通控制系统领域。
技术介绍
随着我国国民经济和交通业的不断发展，以及机动车拥有量不断提高，人们选择高速公路自驾出行的频率越来越高，同时国家在某些节假日实行高速公路免费政策，这些客观原因都在一定程度上加大了全国高速公路的运送客流量，这也会导致各种高速公路交通事故频发，以及一些道路违规违法犯罪行为的发生，相应地也促进了相关道路交通警示技术的发展。现有最基本的高速公路警示方法是依靠高速道路边设置的警示灯警示驾驶员；同时在恶劣天气时通过电子显示屏和路边临时警示牌对车辆驾驶员进行警示；进一步地，出现了通过采集车辆图像以及距离等信息，进行三维建模生成预警信息的道路预警方法，还出现了能够对车辆进行引导以及道路预警的一种基于卫星定位的道路预警方法系统，以及一种将蜂鸣警报器、电子字幕显示屏和警示灯结合起来进行预警的技术方法。我国部分高速公路通过全路段测速或者局部路段测速的、设置减速带、设置电子显示屏警示以及设置警示灯等方式提醒机动车驾驶员注意安全，并不要占用应急车道。非法占用应急车道有可能造成严重的后果，所以必须严重警告机动车驾驶员，严禁非法占用应急车道。通过查阅资料对比发现，单纯的传统警示灯以及电子显示屏难以有效地对高速公路上高速行驶的车辆驾驶员起到很好的警示效果；通过采集车辆和道路的图像进行分析再给出预警信息的方法面临着需要复杂的图像分析处理过程的问题，对于高速公路上高速行驶的车辆以及瞬息万变的交通形势，此方法可能会大大降低预警效率以及预警的准确性和时效性，同时恶劣天气也会对图像拍摄的效果造成不同程度的影响；通过卫星系统对车辆进行定位的方法造价成本高，而且仅仅能够对车辆之间的运动分布情况进行分析处理，应用范围具有很大的局限性；在高速公路上，一些机动车违法占用应急车道，但是当事车辆却得不到及时有效的提醒，特别是在高速口堵车中，如果此情况得不到及时的解决，当事车辆得不到严厉的警告，可能会造成严重后果。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的上述不足和缺陷，以及道路上高速行驶的车辆可能出现的违规违法行为，以及违法占用应急车道行驶的行为，提供一种基于压力感应和高速公路及应急车道交通警示系统。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种高速公路及应急车道交通警示系统，包括高速公路交通线及应急车道线、高速公路交通数据接收处理中心、高速公路交通数据库系统、交管部门终端，所述高速公路交通线及应急车道线由若干个首尾相连的独立的高速公路交通线及应急车道线模块装置组成，每个高速公路交通线及应急车道线模块装置呈扁平状盒状，其长度为2m至3m之间，并嵌固在高速公路地面以下，露出表面且上部同地面齐平；每个高速公路交通线及应急车道线模块装置中设置有蜂鸣器、警报灯、压力传感器，每个高速公路交通线及应急车道线模块装置中的压力传感器将机动车对交通线产生压力获得的实时数据，连同其高速公路交通线及应急车道线模块装置的身份编号一起上传至高速公路交通数据库系统，高速公路交通数据库系统通过接收数据信息，分析得出机动车所在的位置所对应的交通线及应急车道线模块装置编号，从而获得机动车压线行驶的位置；所述交管部门终端从高速公路交通数据库系统中收集每个高速公路交通线及应急车道线模块装置传来的数据，得到相应时刻机动车的压线位置，以及持续违规行驶的机动车的实时位置信息，并通过高速公路交通数据库系统起动高速公路上设置的高清摄像头拍摄违规机动车的车牌号、车型图像以供交管部门备案；所述高速公路交通线及应急车道线感应接收前后300m内的机动车压线位置信号，并亮警示灯和响蜂鸣器，对车辆自身驾驶员进行警示，适用于车速快，车辆之间的间距大、交通信号灯少，道路上没有非机动车和行人的高速公路；所述高速公路交通线及应急车道线模块装置在高速公路的拐弯处排布成平面扇环形状，或组合起来形成树杈状，能够在车辆跨线而不压线行驶的情况下仍然正常地起到预警的作用。所述高速公路交通数据库系统与物联网相连接，能够进行相关数据信息的交换共享。所述高速公路上每隔一段距离设置电子显示屏，电子显示屏与高速公路交通数据库系统相连，所述高清摄像头拍摄到的图像经由高速公路交通数据库系统处理过后，输送至电子显示屏，把违规机动车的车牌号显示在电子显示屏上以提醒驾驶员。所述警报灯和蜂鸣器根据压力传感器接收并分析得到的车辆位置信息，确定警报器声频率、响度和警报灯闪烁频率、亮度、颜色。所述高速公路交通线及应急车道线中的的高速公路交通线及应急车道线模块装置连接在一个太阳能电池板上，通过太阳能电池板将太阳能转化成电能来提供高速公路交通线及应急车道线模块装置的用电量，可保证高速公路交通线及应急车道线模块装置在遇到下雨天和停电情况下的正常运行。本专利技术的有益效果是：本专利技术将原始的高速公路交通线和应急车道线设计成一段段扁平的近似长方体状的模块单元，它们之间首尾相连接，通过高速公路交通线和应急车道线模块装置中的压力传感器接收通行车辆的位置信息，并将其转化成电信号向两侧不断传递给相邻的高速公路交通线模块装置，并且将所有模块收集到的数据信号都集中上传至一个高速公路交通数据库系统；同时上传至物联网，以便分析得出压线通行的车辆的位置，也可供交管部门对道路交通数据信息进行动态分析及日常备案；通过分析车辆连续通过高速公路交通线及应急车道线的综合数据，得到车辆的行驶速度；通过在机动车道和非机动车道之间设置一条具有警示灯和警报功能的高速公路交通线或应急车道线，能够根据后方车辆碾压交通线位置以采取不同闪灯频率和警报声频率提醒前方一定距离内的机动车，以便及时采取避让等措施，同时也警告了本车辆驾驶员；高速公路交通线能够定位压线机动车所在位置地点，通过相应位置高清摄像机拍摄持续违规违章行驶的机动车，并在相应电子字幕显示屏上警告，这样即使在恶劣天气条件下无法清晰拍摄图像，也能够通过地面交通线来警示驾驶员；设置地面交通线每一段距离为一小段，机动车在高速公路交通线及应急车道线上向前行驶的过程中，每一段交通线的闪灯频率和警报声频率随着机动车体的靠近而提高，实现了对道路上有可能给应急车道以及其他行车道形成潜在危险的交通情况的及时预警；系统具有双向预警功能，能够防止车辆逆行带来的危险；每一段交通线出现故障都能够单独更换修理，不会对整个交通线的功能造成影响；道路上每隔一段距离设置一个太阳能发电板以给这一段道路上的交通线、摄像机以及电子显示屏供电，能够避免恶劣天气或者紧急情况对道路供电系统的破坏；对于持续占用应急车道行驶的机动车，能够通过闪灯和警报声及时警示，并通过电子显示屏进一步警告能够尽量保证应急车道的畅通无阻；高速公路交通线及应急车道线设计成树杈形，由一个个模块装置组成，这样能够防止车辆长时间跨线行驶而不压线，从而能够警示驾驶员不要占道行驶以及占用应急车道。附图说明图1为本专利技术的高速公路及应急车道交通警示系统结构图；图2为本专利技术的高速公路及应急车道交通警示系统数据信息传递流程图；图3为高速公路交通线及应急车道线树杈状外形示意图；其中，(a)为直树杈状，(b)为斜树杈状。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速公路及应急车道交通警示系统，包括高速公路交通线及应急车道线、高速公路交通数据接收处理中心、高速公路交通数据库系统、交管部门终端，其特征在于：所述高速公路交通线及应急车道线由若干个首尾相连的独立的高速公路交通线及应急车道线模块装置组成，每个高速公路交通线及应急车道线模块装置呈扁平状盒状，其长度为2m至3m之间，并嵌固在高速公路地面以下，露出表面且上部同地面齐平；每个高速公路交通线及应急车道线模块装置中设置有蜂鸣器、警报灯、压力传感器，每个高速公路交通线及应急车道线模块装置中的压力传感器将机动车对交通线产生压力获得的实时数据，连同其高速公路交通线及应急车道线模块装置的身份编号一起上传至高速公路交通数据库系统，高速公路交通数据库系统通过接收数据信息，分析得出机动车所在的位置所对应的交通线及应急车道线模块装置编号，从而获得机动车压线行驶的位置；所述交管部门终端从高速公路交通数据库系统中收集每个高速公路交通线及应急车道线模块装置传来的数据，得到相应时刻机动车的压线位置，以及持续违规行驶的机动车的实时位置信息，并通过高速公路交通数据库系统起动高速公路上设置的高清摄像头拍摄违规机动车的车牌号、车型图像以供交管部门备案；所述高速公路交通线及应急车道线感应接收前后300m内的机动车压线位置信号，并亮警示灯和响蜂鸣器，对车辆自身驾驶员进行警示，适用于车速快，车辆之间的间距大、交通信号灯少，道路上没有非机动车和行人的高速公路；所述高速公路交通线及应急车道线模块装置在高速公路的拐弯处排布成平面扇环形状，或组合起来形成树杈状，能够在车辆跨线而不压线行驶的情况下仍然正常地起到预警的作用。...

【技术特征摘要】
1.一种高速公路及应急车道交通警示系统，包括高速公路交通线及应急车道线、高速公路交通数据接收处理中心、高速公路交通数据库系统、交管部门终端，其特征在于：所述高速公路交通线及应急车道线由若干个首尾相连的独立的高速公路交通线及应急车道线模块装置组成，每个高速公路交通线及应急车道线模块装置呈扁平状盒状，其长度为2m至3m之间，并嵌固在高速公路地面以下，露出表面且上部同地面齐平；每个高速公路交通线及应急车道线模块装置中设置有蜂鸣器、警报灯、压力传感器，每个高速公路交通线及应急车道线模块装置中的压力传感器将机动车对交通线产生压力获得的实时数据，连同其高速公路交通线及应急车道线模块装置的身份编号一起上传至高速公路交通数据库系统，高速公路交通数据库系统通过接收数据信息，分析得出机动车所在的位置所对应的交通线及应急车道线模块装置编号，从而获得机动车压线行驶的位置；所述交管部门终端从高速公路交通数据库系统中收集每个高速公路交通线及应急车道线模块装置传来的数据，得到相应时刻机动车的压线位置，以及持续违规行驶的机动车的实时位置信息，并通过高速公路交通数据库系统起动高速公路上设置的高清摄像头拍摄违规机动车的车牌号、车型图像以供交管部门备案；所述高速公路交通线及应急车道线感应接收前后300m内的机动车压线位置信号，并亮警示灯和响蜂鸣器，对车辆自身驾驶员进行警示，适用于车速快...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆韬，璩继立，王佳茂，曹智民，黄晓如，郑嘉强，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31