一种基于地磁检测器的高速公路危险车距预警系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于地磁检测器的高速公路危险车距预警系统，包括第一断面检测系统、第二检测断面检测系统、数据传输系统、数据处理系统、控制器和预警信息显示系统。本发明专利技术还公开了一种基于上述系统的高速公路危险车距预警方法，包括通过地磁检测器获取车辆数据后计算出相邻两车的车距，从而判断车距是否符合安全车距的要求，如果不符合则发出预警信息提示驾驶员减速。本发明专利技术采用地磁检测器来获取车辆数据，通过简单的公式即可计算出前后相邻车辆的车距，所需设备较为简洁、算法简单、运行可靠，检测结果不易受天气影响；地磁设备维护方便，对车辆正常通行的影响较小。

【技术实现步骤摘要】
一种基于地磁检测器的高速公路危险车距预警系统及方法
本专利技术涉及交通安全
，特别是一种基于地磁检测器的高速公路长直线路段危险车距预警系统及方法。
技术介绍
随着城市化进程的加快和机动车保有量的不断提升，高速公路作为城际间的联系骨干道路，对城市的发展起着不可代替的作用。高速公路与城市道路不同，速度快、货车多、流量大，特别地，存在许多长直线路段，导致高速公路会经常发生一些由于车间间距过短而引起的车辆追尾碰撞事故。高速公路的长直线路段，由于路段长，线形单调，路段存在一定坡度，在车速较快的情况下，直线路段线形条件使驾驶员很容易感到视觉疲劳，产生疲劳驾驶等不正当操作，极易引起车辆左右摆动、速度过快，车间距过短而引起的追尾前方车辆交通事故，造成人员伤亡，道路财产损失。目前，对于高速公路车间距过短的防控方法大多都还处于被动防控阶段，通过视频抓拍、警告标志被动提醒驾驶员，产生的效果不大。对于危险车间距检测，少部分车辆配有激光雷达等测距检测器，起到车间距检测的作用，绝大多数车辆并未配备，不能够有效地检测与前方车辆的安全距离。对此，亟需一种高速公路直线路段危险车距预警系统及方法，有效检测车辆危险间距，并在两相邻车辆出现危险车距时发出预警信息，及时通知驾驶员采取减速措施，避免追尾事故的发生。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种基于地磁检测器的高速公路危险车距预警系统及方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本专利技术提供一种基于地磁检测器的高速公路危险车距预警系统，包括第一断面检测系统、第二检测断面检测系统、数据传输系统、数据处理系统、控制器和预警信息显示系统；所述第二断面检测系统设置于第一断面检测系统沿着车辆前进方向的一侧，所述第二断面检测系统和第一断面检测系统位于同一车道；所述第二断面检测系统与第一断面检测系统的距离定义为安全车距，所述安全车距根据该路段限速值和国家交通法规确定；所述第一断面检测系统和第二断面检测系统均通过无线通信方式分别与所述数据传输系统连接；所述数据传输系统通过有线方式与所述数据处理系统连接；所述数据处理系统通过通过有线方式与所述控制器连接；所述控制器通过有线方式与所述预警信息显示系统连接；所述第一断面检测系统和第二断面检测系统将检测到的前后两车的车辆数据传送至所述数据传输系统，所述数据传输系统将车辆数据传送至所述数据处理系统，所述数据处理系统对车辆数据进行分析处理后将处理结果传送至控制器，控制器根据处理结果控制预警信息显示系统的工作；若前后两车的实际车距小于安全车距，则所述预警信息显示系统将显示预警信息，以提醒驾驶员减速；若前后两车的实际车距大于或等于安全车距，则预警信息显示系统不显示任何信息；所述第一断面检测系统包括第一地磁检测器和第二地磁检测器，第一地磁检测器和第二地磁检测器间距为8～10米；所述第二断面检测系统包括第三地磁检测器和第四地磁检测器，第三地磁检测器和第四地磁检测器间距为8～10米。进一步，所述数据传输系统系统包括中继器、接收器；所述中继器接收所述第一断面检测系统和第二断面检测系统检测到的车辆数据，并将车辆数据通过无线通信方式传送至所述接收器。进一步，所述数据处理系统系统包括数据处理器和结构化数据处理器；所述接收器与所述数据处理器用导线连接；所述数据处理器与所述结构化数据处理器用网线连接；所述结构化数据处理器与所述控制器用导线连接。进一步，所述所述预警信息显示系统包括视频检测器、VMS标志牌，所述控制器与所述所述视频检测器、所述VMS标志牌均用导线连接。进一步，所述视频检测器安装在所述第二检测断面系统的行车方向前5米处。进一步，所述VMS标志牌安装在第二断面检测系统的行车方向前50米处。本专利技术还提供了一种基于上述系统的高速公路危险车距预警方法，包括下列步骤：步骤1：利用第一地磁检测器、第二地磁检测器获取前车以及后车经过第一、二地磁检测器的时间，记为：t1a、t2a、t1b、t2b；其中，t1a为后车经过第一地磁检测器时的时间；t2a为后车经过第二地磁检测器时的时间；t1b为前车经过第一地磁检测器时的时间；t2b为前车经过第二地磁检测器时的时间；步骤2：根据步骤1提取的四个时间数据和第一地磁检测器、第二地磁检测器间距计算前后相邻两车在前车经过第一检测断面时的车距，记为dI，然后与安全车距d安对比，若车距dI小于安全车距，则预警信息显示系统显示车距过短预警信息，若车距dI大于等于安全车距，车辆安全通过第一检测断面；步骤3：利用第三地磁检测器、第四地磁检测器获取前车以及后车经过第三、四地磁检测器时的时间，记为：t3a、t4a、t3b、t4b；其中，t3a为后车经过第三地磁检测器时的时间；t4a为后车经过第四地磁检测器时的时间；t3b为前车经过第三地磁检测器时的时间；t4b为前车经过第四地磁检测器时的时间；步骤4：根据步骤3提取的四个时间数据和第三地磁检测器、第四地磁检测器间距计算前后相邻两车在后车经过第二检测断面的间距，记为dII，并与安全车距d安对比，若车距dIΙ小于安全车距，则预警信息显示系统显示车距过短预警信息，若车距dII大于等于安全车距，车辆安全通过检测区域。进一步，所述步骤2中所述车距dI的计算公式为：dI＝(tIa-tIb)·vIa其中，tIa是后车经过第一检测断面时的时间，表达式为：tIb是前车经过第一检测断面时的时间，表达式为：vIa是后车经过第一检测断面时的速度，表达式为：其中d12是第一地磁检测器和第二地磁检测器的间距。进一步，所述步骤4中所述车间距dII的计算公式为：dΙΙ＝(tΙΙa-tΙΙb)·vΙΙb其中，tΙΙa是后车经过第二检测断面时的时间，表达式为：tΙΙb是前车经过第二检测断面时的时间，表达式为：vΙΙb是前车经过第2检测断面时的速度，表达式为：其中d34是第三磁检测器和第四地磁检测器的间距。由于采用了上述技术方案，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术采用地磁检测器来获取车辆数据，通过简单的公式即可计算出前后相邻车辆的车距，所需设备较为简洁、算法简单、运行可靠，检测结果不易受天气影响；地磁设备维护方便，对车辆正常通行的影响较小。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究，对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明本专利技术的附图说明如下。图1为预警系统结构图；图2为预警方法流程图；图3、图4为本专利技术模拟检测过程示意图。具体实施方式为使本专利技术的技术方案、优点和目的更加清楚，下面将结合本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于地磁检测器的高速公路危险车距预警系统，其特征在于：包括第一断面检测系统、第二检测断面检测系统、数据传输系统、数据处理系统、控制器和预警信息显示系统；/n所述第二断面检测系统设置于第一断面检测系统沿着车辆前进方向的一侧，所述第二断面检测系统和第一断面检测系统位于同一车道；所述第二断面检测系统与第一断面检测系统的距离定义为安全车距，所述安全车距根据该路段限速值和国家交通法规确定；/n所述第一断面检测系统和第二断面检测系统均通过无线通信方式分别与所述数据传输系统连接；/n所述数据传输系统通过有线方式与所述数据处理系统连接；/n所述数据处理系统通过通过有线方式与所述控制器连接；/n所述控制器通过有线方式与所述预警信息显示系统连接；/n所述第一断面检测系统和第二断面检测系统将检测到的前后两车的车辆数据传送至所述数据传输系统，所述数据传输系统将车辆数据传送至所述数据处理系统，所述数据处理系统对车辆数据进行分析处理后将处理结果传送至控制器，控制器根据处理结果控制预警信息显示系统的工作；若前后两车的实际车距小于安全车距，则所述预警信息显示系统将显示预警信息，以提醒驾驶员减速；若前后两车的实际车距大于或等于安全车距，则预警信息显示系统不显示任何信息；/n所述第一断面检测系统包括第一地磁检测器和第二地磁检测器，第一地磁检测器和第二地磁检测器间距为8～10米；所述第二断面检测系统包括第三地磁检测器和第四地磁检测器，第三地磁检测器和第四地磁检测器间距为8～10米。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于地磁检测器的高速公路危险车距预警系统，其特征在于：包括第一断面检测系统、第二检测断面检测系统、数据传输系统、数据处理系统、控制器和预警信息显示系统；
所述第二断面检测系统设置于第一断面检测系统沿着车辆前进方向的一侧，所述第二断面检测系统和第一断面检测系统位于同一车道；所述第二断面检测系统与第一断面检测系统的距离定义为安全车距，所述安全车距根据该路段限速值和国家交通法规确定；
所述第一断面检测系统和第二断面检测系统均通过无线通信方式分别与所述数据传输系统连接；
所述数据传输系统通过有线方式与所述数据处理系统连接；
所述数据处理系统通过通过有线方式与所述控制器连接；
所述控制器通过有线方式与所述预警信息显示系统连接；
所述第一断面检测系统和第二断面检测系统将检测到的前后两车的车辆数据传送至所述数据传输系统，所述数据传输系统将车辆数据传送至所述数据处理系统，所述数据处理系统对车辆数据进行分析处理后将处理结果传送至控制器，控制器根据处理结果控制预警信息显示系统的工作；若前后两车的实际车距小于安全车距，则所述预警信息显示系统将显示预警信息，以提醒驾驶员减速；若前后两车的实际车距大于或等于安全车距，则预警信息显示系统不显示任何信息；
所述第一断面检测系统包括第一地磁检测器和第二地磁检测器，第一地磁检测器和第二地磁检测器间距为8～10米；所述第二断面检测系统包括第三地磁检测器和第四地磁检测器，第三地磁检测器和第四地磁检测器间距为8～10米。


2.根据权利要求1所述的一种基于地磁检测器的高速公路危险车距预警系统，其特征在于：所述数据传输系统包括中继器、接收器；所述中继器接收所述第一断面检测系统和第二断面检测系统检测到的车辆数据，并将车辆数据通过无线通信方式传送至所述接收器。


3.根据权利要求2所述的一种基于地磁检测器的高速公路危险车距预警系统，其特征在于：所述数据处理系统系统包括数据处理器和结构化数据处理器；所述接收器与所述数据处理器用导线连接；所述数据处理器与所述结构化数据处理器用网线连接；所述结构化数据处理器与所述控制器用导线连接。


4.根据权利要求1所述的一种基于地磁检测器的高速公路危险车距预警系统，其特征在于：所述预警信息显示系统包括视频检测器、VMS标志牌，所述控制器、所述视频检测器与所述VMS标志牌均用导线连接。


5.根据权利要求4所述的一种基于地磁检测器的高速公路危险车距预警系统，其特征在于：所述视频检测器安装在所述第二检测断面系统的行车方向前5米处。


6.根据权利要求4所述的一种基于地磁检测器的高速公路危险车距预警系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓敏，刘伟，刘川，
申请(专利权)人：重庆伟登交通工程设计咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50