一种高速公路信息显示装置及其显示方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高速公路信息显示装置及其显示方法。该装置包括多个移动显示车、布置系统以及电量监测系统。每个移动显示车包括底座、多个移动轮、箱体、至少一块显示板以及定位模块。多个移动轮转动安装在底座上；箱体安装在底座上，并提供与至少一块显示板对应的至少一个安装面。定位模块安装在箱体中，并用于获取箱体的位置信息。显示板安装在对应的安装面上，并用于显示至少一个车道信息。布置系统包括车位置布置模块，车位置布置模块用于对多个移动显示车进行布置。电量监测系统包括预警电量计算模块、运动耗电计算模块、工作耗电计算模块以及控制模块。本发明专利技术的多个移动显示车可以灵活地布置在高速公路，提高了通行效率和行车安全。

【技术实现步骤摘要】
一种高速公路信息显示装置及其显示方法
本专利技术涉及高速养护
的一种显示装置，尤其涉及一种高速公路信息显示装置，还涉及该装置的高速公路信息显示方法。
技术介绍
随着高速公路临时养护施工频率增加，而且高速施工对高速行车安全具有较大影响，因此高速施工需要提前一定距离设定路障和信息提示。目前高速施工信息提示一般靠人工沿路段向前摆放一些安全锥，并安置一个写有“前方道路施工”字样的提示板。高速公路作业模式基本分为以下三种：(1)单方向高速公路内侧养护作业(养护侧的车辆从外侧通过)；(2)单方向高速公路外侧养护作业(养护侧的车辆从内侧通过)；(3)单方向高速公路全路养护作业(养护侧的车辆从反向通过)。针对不同作业区域，提示板摆放位置大致相同，需要间隔摆放多个提示标志，这种摆放适合施工周期较长、施工路段较长的高速作业，而很多情况下，高速临时养护作业不会持续很长时间，如果严格按照上述摆放，会耗费较大人力物力，比如养护时间可能只有1个小时，而完成上述安全提示摆放可能需要半个多小时，因此需要针对临时养护作业设计一个较为方便的提示装置。
技术实现思路
为解决现有的高速公路施工信息安全提示摆放费时费力，养护整体时间较长的技术问题，本专利技术提供一种高速公路信息显示装置及其显示方法。本专利技术采用以下技术方案实现：一种高速公路信息显示装置，其用于显示高速公路上出现的施工信息/事故信息，其包括：多个移动显示车，其布置在两个服务区A、B之间；每个移动显示车包括底座、多个移动轮、箱体、至少一块显示板以及定位模块；多个移动轮转动安装在底座上；箱体安装在底座上，并提供与至少一块显示板对应的至少一个安装面；定位模块安装在箱体中，并用于获取箱体的位置信息；显示板安装在对应的安装面上，并用于显示至少一个车道信息；布置系统，其包括车位置布置模块；所述车位置布置模块用于先根据所述施工信息/所述事故信息，获取至少一个施工位置/事故位置，再按照一个预设的布置模式将多个移动显示车在所述施工位置/所述事故位置同侧的应急车道中进行布置，使每个移动显示车根据所述位置信息移动至对应的位置点，最后驱使显示板显示用于提示相应位置点处车辆进行限速避让的车道信息；在所述布置模式中，所有位置点与所述施工位置/所述事故位置的距离满足一个预设的距离分布函数；以及电量监测系统，其包括预警电量计算模块、运动耗电计算模块、工作耗电计算模块以及控制模块；所述预警电量计算模块包括初始预警电量计算单元和实时预警电量计算单元；所述初始预警电量计算单元用于先根据初始布局的移动显示车的数量N，计算第n个移动显示车到预警距离S0ji，S0ji＝S0j(N+1-i)，然后根据所有移动显示车在两个服务区A、B之间对称分布，确定预警距离S0jn＝n*m/(N+1)，m为两个服务区A、B之间的距离，最后根据预警距离S0jn计算初始预警电量Q0jn，Q0jn＝Rsafe1*S0jn*Q1；其中，Rsafe1为一个预设安全系数一且大于1，Q1为所述移动显示车行驶单位距离所产生的耗电量；所述实时预警电量计算单元用于先计算第n个移动显示车到两个服务区A、B的距离SnA、SnB，再比较距离SnA、SnB以确定较小的距离SnC，SnC＝min(SnA,SnB)，最后根据距离SnC计算实时预警电量Qjn，Qjn＝Rsafe1*SnC*Q1；所述运动耗电计算模块用于计算第n个移动显示车行驶至对应的位置点的行驶耗电量Qnx，Qnx＝Snx*Q1，Snx为第n个移动显示车的行驶距离；所述工作耗电计算模块用于先计算第n个移动显示车的待机耗电量Qnd，Qnd＝tnd*Q2，Q2为第n个移动显示车待机状态下单位时间的消耗电量，tnd为第n个移动显示车的待机时间，然后计算第n个移动显示车的正常工作耗电量Qng，Qng＝tng*Q3，Q3为第n个移动显示车工作状态下单位时间的消耗电量，tng为第n个移动显示车的正常工作时间，最后计算第n个移动显示车工作耗电总量Qnw＝Qnx+Qnd+Qng；所述控制模块用于先计算第n个移动显示车的用电量Qnall＝Qjn+Qnw，再判断用电量Qnall是否小于第n个移动显示车的安全电量Qnsafe，Qnsafe＝Rsafe2*Qn，Rsafe2为一个预设安全系数二且小于1，Qn为第n个移动显示车的实时电量；若用电量Qnall不小于安全电量Qnsafe，所述控制模块判定所述移动显示车无法行驶至对应的位置点，并选取用电量Qnall小于安全电量Qnsafe的移动显示车移动至对应的位置点。本专利技术通过在两个服务区之间设置多个移动显示车，布置系统中车位置布置模块根据施工信息或事故信息确定相应的施工位置或事故位置，然后按照布置模式将多个移动显示车分别移动至各个位置点，最后驱使显示板显示车道信息，该车道信息能够提示相应位置点处的车辆减速进行避让。而且，电量监测系统的预警电量计算模块能够计算出初始预警电量和实时预警电量，运动耗电计算模块则可以计算移动显示车若从对应的位置点返回至最近的服务区所需的行驶耗电量，工作耗电计算模块则计算行驶耗电量、待机耗电量、以及正常工作耗电量之和以作为工作耗电总量，控制模块则先计算预警电量以及工作耗电总量之和以作为用电量，然后判断用电量是否超过该移动显示车的安全电量，一旦超过则说明该车无法完成布局，所以无法到达该位置点，这时候需要其他满足要求的移动显示车移动至该位置点，实现多个移动显示车的有效持续布局。由于该高速公路信息显示装置无需人为摆放提示，只需要控制多个移动显示车在应急车道上移动并进行布局就可以实现养护和故障提示功能，提醒相关车辆减速和避让，解决了现有的高速公路施工信息安全提示摆放费时费力，养护整体时间较长的技术问题，得到了布置效率高，省时省力，而且能够大幅缩减养护整体时间的技术效果。作为上述方案的进一步改进，所述布置系统还包括初始位置布置模块；所述初始位置布置模块用于先计算相邻两个移动显示车之间的最小距离L，L＝(2t/T1)*s，其中t为所述高速公路的应急响应时间，T1为所述移动显示车行驶单位距离s的耗时，再计算两个服务区A、B之间的所有移动显示车的数量N，且满足N≥INT(m/L)-1，INT()为向上取整函数，m为两个服务区A、B之间的距离，最后根据间隔Dc在服务区A、B之间布置N个移动显示车，Dc＝m/(N+1)。作为上述方案的进一步改进，每个移动显示车还包括前摄像头、后摄像头以及控制板卡；前摄像头安装在箱体上，并用于拍摄对应的移动显示车在前进时前侧道路图像；后摄像头安装在箱体上，并用于拍摄对应的移动显示车在后退时后侧道路图像；控制板卡用于先提取所述前侧道路图像和所述后侧道路图像中的轮廓图像，再提取所述轮廓图像中的两条道路线，然后获取两条道路线中间的障碍物图像，并计算所述障碍物图像的像素点总数，最后判断所述像素点总数是否大于一个预设点数和；在所述像素点总数大于所述预设点数和时，控制板卡驱使移动轮停止转动以使对应的移动显示车停止运动，并在所述像素点总数不大于所述预设点数和时驱使移动轮转动。作为上述方案的进一步改进，每个移动显示车还包括前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速公路信息显示装置，其用于显示高速公路上出现的施工信息/事故信息，其特征在于，其包括：/n多个移动显示车，其布置在两个服务区A、B之间；每个移动显示车包括底座(1)、多个移动轮(2)、箱体(3)、至少一块显示板(4)以及定位模块(5)；多个移动轮(2)转动安装在底座(1)上；箱体(3)安装在底座(1)上，并提供与至少一块显示板(4)对应的至少一个安装面；定位模块(5)安装在箱体(3)中，并用于获取箱体(3)的位置信息；显示板(4)安装在对应的安装面上，并用于显示至少一个车道信息；/n布置系统，其包括车位置布置模块；所述车位置布置模块用于先根据所述施工信息/所述事故信息，获取至少一个施工位置/事故位置，再按照一个预设的布置模式将多个移动显示车在所述施工位置/所述事故位置同侧的应急车道中进行布置，使每个移动显示车根据所述位置信息移动至对应的位置点，最后驱使显示板(4)显示用于提示相应位置点处车辆进行限速避让的车道信息；在所述布置模式中，所有位置点与所述施工位置/所述事故位置的距离满足一个预设的距离分布函数；/n电量监测系统，其包括预警电量计算模块、运动耗电计算模块、工作耗电计算模块以及控制模块；所述预警电量计算模块包括初始预警电量计算单元和实时预警电量计算单元；所述初始预警电量计算单元用于先根据初始布局的移动显示车的数量N，计算第n个移动显示车到预警距离S...

【技术特征摘要】
1.一种高速公路信息显示装置，其用于显示高速公路上出现的施工信息/事故信息，其特征在于，其包括：
多个移动显示车，其布置在两个服务区A、B之间；每个移动显示车包括底座(1)、多个移动轮(2)、箱体(3)、至少一块显示板(4)以及定位模块(5)；多个移动轮(2)转动安装在底座(1)上；箱体(3)安装在底座(1)上，并提供与至少一块显示板(4)对应的至少一个安装面；定位模块(5)安装在箱体(3)中，并用于获取箱体(3)的位置信息；显示板(4)安装在对应的安装面上，并用于显示至少一个车道信息；
布置系统，其包括车位置布置模块；所述车位置布置模块用于先根据所述施工信息/所述事故信息，获取至少一个施工位置/事故位置，再按照一个预设的布置模式将多个移动显示车在所述施工位置/所述事故位置同侧的应急车道中进行布置，使每个移动显示车根据所述位置信息移动至对应的位置点，最后驱使显示板(4)显示用于提示相应位置点处车辆进行限速避让的车道信息；在所述布置模式中，所有位置点与所述施工位置/所述事故位置的距离满足一个预设的距离分布函数；
电量监测系统，其包括预警电量计算模块、运动耗电计算模块、工作耗电计算模块以及控制模块；所述预警电量计算模块包括初始预警电量计算单元和实时预警电量计算单元；所述初始预警电量计算单元用于先根据初始布局的移动显示车的数量N，计算第n个移动显示车到预警距离S0ji，S0ji＝S0j(N+1-i)，然后根据所有移动显示车在两个服务区A、B之间对称分布，确定预警距离S0jn＝n*m/(N+1)，m为两个服务区A、B之间的距离，最后根据预警距离S0jn计算初始预警电量Q0jn，Q0jn＝Rsafe1*S0jn*Q1；其中，Rsafe1为一个预设安全系数一且大于1，Q1为所述移动显示车行驶单位距离所产生的耗电量；所述实时预警电量计算单元用于先计算第n个移动显示车到两个服务区A、B的距离SnA、SnB，再比较距离SnA、SnB以确定较小的距离SnC，SnC＝min(SnA,SnB)，最后根据距离SnC计算实时预警电量Qjn，Qjn＝Rsafe1*SnC*Q1；所述运动耗电计算模块用于计算第n个移动显示车行驶至对应的位置点的行驶耗电量Qnx，Qnx＝Snx*Q1，Snx为第n个移动显示车的行驶距离；所述工作耗电计算模块用于先计算第n个移动显示车的待机耗电量Qnd，Qnd＝tnd*Q2，Q2为第n个移动显示车待机状态下单位时间的消耗电量，tnd为第n个移动显示车的待机时间，然后计算第n个移动显示车的正常工作耗电量Qng，Qng＝tng*Q3，Q3为第n个移动显示车工作状态下单位时间的消耗电量，tng为第n个移动显示车的正常工作时间，最后计算第n个移动显示车工作耗电总量Qnw＝Qnx+Qnd+Qng；所述控制模块用于先计算第n个移动显示车的用电量Qnall＝Qjn+Qnw，再判断用电量Qnall是否小于第n个移动显示车的安全电量Qnsafe，Qnsafe＝Rsafe2*Qn，Rsafe2为一个预设安全系数二且小于1，Qn为第n个移动显示车的实时电量；若用电量Qnall不小于安全电量Qnsafe，所述控制模块判定所述移动显示车无法行驶至对应的位置点，并选取用电量Qnall小于安全电量Qnsafe的移动显示车移动至对应的位置点。


2.如权利要求1所述的高速公路信息显示装置，其特征在于，所述布置系统还包括初始位置布置模块；所述初始位置布置模块用于先计算相邻两个移动显示车之间的最小距离L，L＝(2t/T1)*s，其中t为所述高速公路的应急响应时间，T1为所述移动显示车行驶单位距离s的耗时，再计算两个服务区A、B之间的所有移动显示车的数量N，且满足N≥INT(m/L)-1，INT()为向上取整函数，m为两个服务区A、B之间的距离，最后根据间隔Dc在服务区A、B之间布置N个移动显示车，Dc＝m/(N+1)。


3.如权利要求1所述的高速公路信息显示装置，其特征在于，每个移动显示车还包括前摄像头(6)、后摄像头(7)以及控制板卡(8)；前摄像头(6)安装在箱体(3)上，并用于拍摄对应的移动显示车在前进时前侧道路图像；后摄像头(7)安装在箱体(3)上，并用于拍摄对应的移动显示车在后退时后侧道路图像；控制板卡(8)用于先提取所述前侧道路图像和所述后侧道路图像中的轮廓图像，再提取所述轮廓图像中的两条道路线，然后获取两条道路线中间的障碍物图像，并计算所述障碍物图像的像素点总数，最后判断所述像素点总数是否大于一个预设点数和；在所述像素点总数大于所述预设点数和时，控制板卡(8)驱使移动轮(2)停止转动以使对应的移动显示车停止运动，并在所述像素...

【专利技术属性】
技术研发人员：周丽华，李娟娟，丁康康，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34