一种集声光电一体化的高速公路风险主动预警系统技术方案

本发明专利技术涉及一种集声光电一体化的高速公路风险主动预警系统，包括智能感知系统、智能路侧终端，智能路侧终端用于对智能感知系统发布的车辆状态信息进行分析和处理；还包括：风险预警系统，风险预警系统与智能路侧终端相连；风险预警系统包括声音预警模块、光预警模块和电预警模块，且声音预警模块、光预警模块和电预警模块用于根据智能路侧终端发送的分析处理结果，利用声音、光、文字的预警信息，从声、光、电三个角度给予存在风险行为的车辆驾驶员及其后方车辆驾驶员预警提示。本发明专利技术将交通安全技术领域中的声、光、电三种方法有效结合，联合交通行为预测分析，可快速准确发布预警信息，有效降低道路交通风险与二次事故发生率。

【技术实现步骤摘要】
一种集声光电一体化的高速公路风险主动预警系统
本专利技术涉及交通安全
，具体涉及一种集声光电一体化的高速公路风险主动预警系统。
技术介绍
近年来，随着人们出行、运输需求量的日益扩大，高速公路的使用率大幅提高。与其他道路相比，高速公路路况复杂、车速较快，即使较小的交通行为风险亦可引起较大的交通事故。尤其在长下坡、急转弯、隧道、大桥等典型路段，道路线性特征及环境特征影响下的交通事故等级往往较高。以长下坡路段道路交通风险发生过程为例，在长下坡道路中，车辆需长时间进行连续大强度制动，繁重的制动热负荷很容易引起制动器的热衰退，进而引发交通风险，造成极大的人员伤亡与经济损失，严重影响高速公路的交通安全。因此，如何提高高速公路交通安全、确保道路安全通畅，充分发挥高速公路在社会发展中的重要作用，已经成为交通管理部门与社会各界广泛关注的一个重要课题。目前对于高速公路运行风险的研究已经有很多，然而，现有研究中存在诸多问题，例如：1)未能根据车辆运动信息进行主动跟随预警，对高速移动目标车辆的预警有效性与针对性不足；2)预警方法单一，针对性及有效性不强，极有可能造成驾驶员对预警信息的误判；3)预警措施仅针对超速的风险车辆本身，未考虑风险车辆对周车及后方车辆的影响，其应用具有一定的局限性。
技术实现思路
针对上述现有高速公路中车辆风险交通行为预警方式单一、针对性不强、预警过程未考虑车辆状态信息，最终影响预警有效性的问题，本专利技术的目的是通过配合使用高音喇叭阵列(声)、激光发射器阵列(光)与可变信息牌阵列(电)等预警方式，结合智能感知系统及智能路侧终端设备，提供一种集声光电一体化的高速公路风险主动预警系统，从而提高交通风险预警的有效性。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种集声光电一体化的高速公路风险主动预警系统，包括智能感知系统、智能路侧终端，所述智能路侧终端用于对所述智能感知系统发布的车辆状态信息进行分析和处理；其还包括：风险预警系统，所述风险预警系统与所述智能路侧终端相连；所述风险预警系统包括声音预警模块、光预警模块和电预警模块，且所述声音预警模块、光预警模块和电预警模块用于根据所述智能路侧终端发送的分析处理结果，利用声音、光、文字的预警信息，从声、光、电三个角度给予存在风险行为的车辆驾驶员及其后方车辆驾驶员预警提示。进一步地，所述声音预警模块包括声音预警控制模块和由多个定向高音喇叭构成的定向高音喇叭阵列，所述声音预警控制模块用于根据存在风险交通行为的目标车辆的位置和行驶速度信息，生成声音预警控制信号并发送到所述定向高音喇叭阵列；所述定向高音喇叭阵列根据所述声音预警控制信号在所述目标车辆的驾驶室两侧进行长短音配合的规律性鸣笛，实现对危险车辆的主动跟随预警；同时，通过不同长短音配合的鸣笛方式区分交通行为风险类别及风险等级。进一步地，所述定向高音喇叭阵列中的各所述定向高音喇叭等距设置在道路两侧。进一步地，所述电预警模块包括电预警控制模块和由多个可变信息牌构成的可变信息牌阵列，所述电预警控制模块用于在发现车辆存在风险交通行为时，根据目标车辆的位置和行驶速度，在所述目标车辆前方的所述可变信息牌中显示异常行为信息并给出相应的防控措施，以配合所述声音预警模块，对目标车辆进行预警提示；同时，结合道路交通信息，计算并及时发布安全车速与安全车距信息，并在目标车辆后方的所述可变信息牌中进行信息显示，用于提醒后方车辆驾驶员调整驾驶行为。进一步地，所述可变信息牌阵列中的各所述可变信息牌等距设置在道路一侧。进一步地，所述光预警模块包括光预警控制模块和由多个激光发射器构成的激光发射器阵列，所述光预警控制模块用于在发现车辆存在风险交通行为时，配合所述声音预警模块和电预警模块，结合目标车辆运动速度、位置信息，通过实时控制目标车辆驾驶室两侧的所述激光发射器闪烁，对当前目标车辆进行预警提示；同时，在一次事故发生后，控制一次事故后方的所述激光发射器阵列与所述电信息预警模块相配合，以实现对后方车辆的预警提示。进一步地，所述在一次事故发生后，控制一次事故后方的所述激光发射器阵列与所述可变信息牌阵列相配合，以实现对后方车辆的预警提示时，包括：控制一次事故后方第一预设范围内的所述激光发射器，在不同的行车道路中组成激光光幕，形成“停”的字样；并控制一次事故后方第二预设范围内的所述激光发射器全部亮起红灯，配合所述电信息预警模块对后方车辆进行预警提示，使后方车辆及时掌握前方道路交通信息。进一步地，所述第一预设范围为10～20m，所述第二预设范围为300～500m。进一步地，所述激光发射器阵列中的各激光发生器等距设置在道路两侧。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本专利技术利用高音喇叭队列(声)、激光发射器阵列(光)、可变信息牌阵列(电)三者优势互补，结合智能感知系统及智能路侧终端对车辆运行过程的交通行为预测与分析，参考风险车辆的车速、位置信息，从多个角度有针对性地对风险车辆及其后方车辆等进行连续有效的主动跟随预警，能较好的提高风险交通行为预警的有效性，降低交通事故发生概率，提高高速公路交通安全；2、本专利技术智能路侧终端可根据目标车辆运动轨迹，预测分析目标车辆未来行驶状态，配合风险预警系统，及时发布预警信息，提高预警有效率。3、本专利技术定向高音喇叭队列可根据目标车辆行驶状态信息，主动跟随目标车辆行驶速度依次鸣笛，使预警提示声音始终环绕目标车辆驾驶室两侧，能有效降低驾驶员对信息的误判，预警目标性强；4、本专利技术激光发射器阵列亦可根据车辆行驶状态信息，主动跟随目标车辆行驶速度，依次控制目标车辆驾驶室两侧的激光闪烁，弥补因隔音效果较好而忽略鸣笛信号的目标车辆，提高预警的有效性；5、本专利技术激光发射器阵列，还可根据当前交通信息，通过激光闪烁或亮起红灯的方式给予后方车辆预警提示，减少二次事故发生的可能性；6、本专利技术可变信息牌阵列可根据目标车辆行驶位置与行驶速度，及时控制相近的可变信息牌更新发布预警信息，弥补因交通流过大而产生的预警对象不明确的问题，进一步提高预警方式的有效性。因此，本专利技术可以广泛应用于交通安全
附图说明图1为本专利技术一种集声光电一体化的高速公路风险主动预警系统总体结构示意图；图2为本专利技术一种集声光电一体化的高速公路风险主动预警系统实施例I；图3为本专利技术一种集声光电一体化的高速公路风险主动预警系统实施例II。图中各部件标记如下：1、智能感知系统；2、智能路侧终端；3、高音喇叭阵列；4、可变信息牌阵列；5、激光发射器阵列；6、控制总线；I-1、事故车辆；I-2、激光光幕；I-3、后方警示信息；II-1、存在风险的车辆；II-2、预警警示信息。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图，利用具体实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步描述。如图1所示，本专利技术提供的一种集声光电一体化的高速公路风险主动预警系统，其包括现有智能感知系统1、现有智能路侧终端2与风险预警系统。其中，智能感知系统1作为风险交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集声光电一体化的高速公路风险主动预警系统，包括智能感知系统、智能路侧终端，所述智能路侧终端用于对所述智能感知系统发布的车辆状态信息进行分析和处理；其特征在于，还包括：/n风险预警系统，所述风险预警系统与所述智能路侧终端相连；/n所述风险预警系统包括声音预警模块、光预警模块和电预警模块，且所述声音预警模块、光预警模块和电预警模块用于根据所述智能路侧终端发送的分析处理结果，利用声音、光、文字的预警信息，从声、光、电三个角度给予存在风险行为的车辆驾驶员及其后方车辆驾驶员预警提示。/n

【技术特征摘要】
1.一种集声光电一体化的高速公路风险主动预警系统，包括智能感知系统、智能路侧终端，所述智能路侧终端用于对所述智能感知系统发布的车辆状态信息进行分析和处理；其特征在于，还包括：
风险预警系统，所述风险预警系统与所述智能路侧终端相连；
所述风险预警系统包括声音预警模块、光预警模块和电预警模块，且所述声音预警模块、光预警模块和电预警模块用于根据所述智能路侧终端发送的分析处理结果，利用声音、光、文字的预警信息，从声、光、电三个角度给予存在风险行为的车辆驾驶员及其后方车辆驾驶员预警提示。


2.如权利要求1所述的一种集声光电一体化的高速公路风险主动预警系统，其特征在于，所述声音预警模块包括声音预警控制模块和由多个定向高音喇叭构成的定向高音喇叭阵列，所述声音预警控制模块用于根据存在风险交通行为的目标车辆的位置和行驶速度信息，生成声音预警控制信号并发送到所述定向高音喇叭阵列；所述定向高音喇叭阵列根据所述声音预警控制信号在所述目标车辆的驾驶室两侧进行长短音配合的规律性鸣笛，实现对危险车辆的主动跟随预警；同时，通过不同长短音配合的鸣笛方式区分交通行为风险类别及风险等级。


3.如权利要求2所述的一种集声光电一体化的高速公路风险主动预警系统，其特征在于，所述定向高音喇叭阵列中的各所述定向高音喇叭等距设置在道路两侧。


4.如权利要求1所述的一种集声光电一体化的高速公路风险主动预警系统，其特征在于，所述电预警模块包括电预警控制模块和由多个可变信息牌构成的可变信息牌阵列，所述电预警控制模块用于在发现车辆存在风险交通行为时，根据目标车辆的位置和行驶速度，在所述目标车辆前方的所述可变信息牌中显示异常行为信息并给出相应的防控措施，以配合所述声音预警模块，对目标车辆进行预警提示；同时，结合道路交通信息，计...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐涛，刘亚辉，季学武，李婧媛，蒋体通，刘玉龙，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11