一种基于压电路面的车辆交通状态自感知预警系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于压电路面的车辆交通状态自感知预警系统及方法，预警系统包括：压电路面感知端、车载终端、路侧终端、图像采集端、数据处理终端及交警执法终端；压电路面感知端、车载终端、图像采集端均与路侧终端通讯连接，路侧终端通过数据处理终端和交警执法终端通讯连接。本发明专利技术可以通过压电路面自感知车辆异常行为，异常行为包括车辆超载、车辆超速、车辆超限、车辆异常行驶、道路拥堵情况和车辆偏载；并通过将信号传递给数据处理终端和车载终端，通过交警执法终端和车载终端，提醒司机排除相关异常行为。该系统能有效预警，并形成相应反馈机制，确保交通行驶安全、畅通，符合智慧路面的发展方向。

A self sensing early warning system and method of vehicle traffic state based on voltage circuit surface

【技术实现步骤摘要】
一种基于压电路面的车辆交通状态自感知预警系统及方法
本专利技术涉及车辆交通状态感知预警领域，特别是设计基于压电路面的车辆交通状态自感知预警系统及方法。
技术介绍
道路拥堵严重困扰着高速发展的城市化进程，交通事故频发也严重威胁着人们的生命安全。“十次事故九次快”，超速行驶会影响车辆的安全性能，影响驾驶人及时、准确地操作，增加驾驶员的疲劳程度，导致驾驶员对速度的判断力下降，车速使制动距离延长，可能造成严重的交通事故。此外，据统计，载重货车道路交通事故中有80％以上是由于超限超载运输引起的。高频率和大吨位的车辆荷载大大超过了道路桥梁设计荷载标准，导致道路桥梁出现严重破坏和灾难性的结构损伤和破坏，带来了极大的安全隐患。根据文献资料，有超过半数的交通事故时发生在车辆出现异常行驶行为的10min以内，如果能及时感知并预警，就能很好减少和避免交通事故的发生。针对车辆超载问题，目前主要在主要关卡设置地磅等装置，但这会影响正常通行，导致一定程度的堵车；针对超速问题，主要采用路口测速仪进行测速，但该方法仅用于后期取证，要减速仍需人工执法，不能起到及时预警的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于压电路面的车辆交通状态自感知预警系统，其特征在于，包括：压电路面感知端、车载终端、路侧终端、图像采集端、数据处理终端及交警执法终端；/n所述压电路面感知端，用于通过埋设在路面面层的压电片感知车辆行驶状态得到电压信号；压电路面感知端与路侧终端相连；/n所述路侧终端设置在每个路段两侧，用于采集压电路面感知端的电压信号，并转化为车辆的车体信息和行驶信息，以判断车辆是否存在异常行为；异常行为包括车辆超载、车辆超速、车辆超限、车辆异常行驶、道路拥堵情况和车辆偏载；同时与数据处理终端和车载终端通讯，实时将车辆异常行为信号传输给数据处理终端和车载终端；/n所述车载终端安置于车内，用于实现交通信息...

【技术特征摘要】
1.一种基于压电路面的车辆交通状态自感知预警系统，其特征在于，包括：压电路面感知端、车载终端、路侧终端、图像采集端、数据处理终端及交警执法终端；
所述压电路面感知端，用于通过埋设在路面面层的压电片感知车辆行驶状态得到电压信号；压电路面感知端与路侧终端相连；
所述路侧终端设置在每个路段两侧，用于采集压电路面感知端的电压信号，并转化为车辆的车体信息和行驶信息，以判断车辆是否存在异常行为；异常行为包括车辆超载、车辆超速、车辆超限、车辆异常行驶、道路拥堵情况和车辆偏载；同时与数据处理终端和车载终端通讯，实时将车辆异常行为信号传输给数据处理终端和车载终端；
所述车载终端安置于车内，用于实现交通信息全面动态感知和通信；
所述图像采集端设置道路上，用于车辆违规拍摄，同时拍摄的图像用于进行车辆超限的判断；图像采集端将图像信号传递给路侧终端；
所述数据处理终端，用于将车辆异常行为信号传递给附近路段执法的交警执法终端；
所述交警执法终端，用于与路侧终端、图像采集端及数据处理终端通讯，以获取车辆的交通状态信息。


2.根据权利要求1所述的一种基于压电路面的车辆交通状态自感知预警系统，其特征在于，所述路侧终端，用于车辆超载自感知预警，具体为：
将电压信号放大后转换成车辆的轴重和总重，根据车辆实际载重量与车载容许的载重量和交规允许的载重量进行比较，如果车辆实际载重量超过容许值，发出超载信号。


3.根据权利要求1所述的一种基于压电路面的车辆交通状态自感知预警系统，其特征在于，所述路侧终端，用于车辆超速自感知预警，具体为：
根据前后压电感知片产生电压的时间差计算车速，将车辆实际速度与该路段该时间段交规限速值进行比较，如果车辆超速，发出超速信号。


4.根据权利要求1所述的一种基于压电路面的车辆交通状态自感知预警系统，其特征在于，所述路侧终端，用于车辆超限自感知预警，具体为：
根据图像采集端采集车辆图像，通过图像处理计算车辆实际高宽，如果车辆实际高宽大于车辆型号规定的高宽，发出超限警告；
如果车辆高宽符合车辆型号规定，但小于前方路段车辆限高或限宽，路侧终端发送超限信号给车载终端，车载终端发出超限信号，同时导航系统将进行可行路段的导航，避开限高、限宽路段。


5.根据权利要求1所述的一种基于压电路面的车辆交通状态自感知预警系统，其特征在于，所述路侧终端，用于车辆异常行驶轨迹自感知预警，具体为：
车辆连续行驶产生的电压信号形成一条车辆行驶轨迹线，根据车辆行驶轨迹线的曲直程度和该路段交通行驶规则，判断车辆是否存在异常行驶，如果存在异常行驶，发出异常行驶信号。


6.根据权利要求1所述的一种基于压电路面的车辆交通状态自感知预警系统，其特征在于，所述路侧终端，用于道路拥堵情况自感知预警，具体为：
根据前后压电感知片产生电压的时间差计算车速，将经过路段的车辆车速信号进行数据分析，根据平均车速进行该路段拥挤程度的预估，得到路段拥挤情况信息。


7.根据权利要求1所述的一种基于压电路面的车辆交通状态自感知预警系统，其特征在于，所述路侧终端，用于车辆偏载自感知预警，具体为：
根据道路两侧的电压信号大小判断车辆是否偏载，如果偏载，发出车辆偏载信号。


8.权利要求1所述的一种基于压电路面的车辆交通状态自感知预警...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋玮，单金焕，沙爱民，肖晶晶，袁东东，李鹏飞，王照宇，刘昱驰，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61