高速公路安全行车系统技术方案

本发明专利技术是涉及一种高速公路上增加汽车行车安全的系统。它综合使用了GPS、GPRS系统和GIS等技术，精确实时测定整条高速公路上每辆车的位置和速度，并让每辆车也实时了解自身和周围有关车辆的信息，必要时可采取适当措施。此系统不仅可以大大减少高速公路事故，同时也可大大提高恶劣天气时高速公路的通过能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高速公路上增加汽车行车安全的系统，它综合使用了 GPS (全球定位系统 Global Positioning System)、GPRS (通用分组无线业务 General Packet Radio Service)系统和GIS (地理信息系统GeographicInformation System)等技术手段。
技术介绍
现在高速公路管理部门，对路上的行车状况基本上不掌握不管理，只是在雾天雪天时加以简单管理——限时间隔放行或索性关闭整条高速公路。这样不禁大大影响交通， 而且雾的浓度是随时间地点而不断变化的，入口处能见度尚好时放行的车辆，在途中常忽遇浓雾，就往往造成连环追尾等特大事故。目前有些车装的“防撞雷达”，或是利用超声波，作用距离很短，只能作倒车提示； 或是利用可见光，进行动态图像分析，一到雾天就与人眼一样失去作用。还有真的把毫米波雷达装到汽车上，但要让本来用于探测数以千米计的“看远处”的雷达，来探测数十米近处的物体，技术上代价太高。最后，即使有办法探测近处的物体，但怎样把同向(同车道)行驶的汽车，与逆向(反向车道)的汽车或路边的其他物体区别开以减少误报的问题始终解决的不好，所以近年来“防撞雷达”虽时有报道，但从未有真正实用的商品出现。高速公路上各车车速的全程监测也是个没有解决的问题。现有的测速雷达只能在少数路段某些时候使用，监视作用很有限，且车主也已有很多反雷达措施对抗它。另一方面，美国的GPS(全球定位系统Global Positioning System)在民用领域对移动物体的定位精度现已可达15米左右，价格便宜；但因制式关系，它的精度对防撞而言还嫌不足，更重要的是它是单向通讯的，每辆车只收不发，无法让有关各方知道自己以的位置和速度，因此无法用来防撞，高速公路管理部门也无法掌握各车的信息。中国的北斗卫星定位系统虽可双向通讯，车载台可向管理系统通报自己的位置， 但定位精度误差较大(几十米)，且系统容量太有限(全国才约54万户)，造价太高，在公路防撞领域不具有实用性。再一方面，无线通讯的一个分支GPRS (通用分组无线业务GeneralPacket Radio Service)系统，技术成熟，费用低廉，组网覆盖全国。如果把它与GPS有机结合，组成高速公路专用的动态实时GIS(地理信息系统 Geographic Information System)，则可以有所突破，构建高速公路专用的汽车安全行车系统。通过中国专利信息中心和其它有关网站搜索，发现目前也已有把GPS与GPRS结合的车辆“救援”和“导航”系统出现，但定位和速度精度不足，无法增强高速公路的行车安全， 用途与本专利技术相距甚远。唯有一个《基于组合导航的高速公路全程监测装置》专利有点类似，但其未用差分修正技术，精度不足(民用GPS位置误差15米，从而推算出的速度误差可超过40Km/h)，用于超速告警，显然不具有实用性；另外，该专利还无法判断车辆是在哪条车道，无法通知它附近有关车辆与它的距离和方向，恶劣气候下实用性有限；最后，该专利3规定发动机停车后该装置便不工作，这也不利于公路整体安全。还有三个专利《基于GPRS 通讯的米级精度实时差分GPS手持采集器》、((GPS手持机差分伴侣装置》和《实时差分大屏幕手持机》，确可以提高位置GPS精度，但只适用于静态地形测量，不能用于高速公路的车辆管理系统。因而，迄今为止，未发现任何高速公路安装使用了与本专利技术类似的行车安全系统。
技术实现思路
3. 1要解决的技术问题本专利技术的目的是，在高速公路上组建一个系统，它要有以下功能A.无论白天或夜间，甚至能见度不好的雾天雪天都能有效使用。B.每辆汽车可以知道且只知道离它一定距离内的其它“有关车辆”的位置。“有关车辆，，是指在附近同向车道上静止或运动中的汽车。C.要有效排除非“有关车辆”的位置信息干扰，比如高速公路旁的类似汽车的物体，比如逆向车道上近处的车辆等。D.系统能实时知道路上每一辆车的位置和车速，实现“全车、全程、全时”车速监测。从而能向每辆车通报其在本车道“提醒距离”内的所有车的距离和车速，并向驾驶者提醒采取初步措施(比如减速)。“提醒距离”是指一旦此距离内有“有关车辆”时，本车驾驶员须谨慎驾驶或减速。此距离与天气、路况、以及本车和“有关车辆”各自的速度都有关系， 从能见度良好、晴天、慢车的10米，到雾天、湿滑、快车的300米都有可能。E.当系统发现有车超速或太慢时，能向它发出告警，提示它应减速或加速。F.当系统感到在某车的“危险距离”内有别的车时，能向该车驾驶者通报那些有相碰危险的车的参数，让他采取紧急措施(比如刹车等)。“危险距离”是指一旦此距离内有 “有关车辆”时，本车驾驶员须立即采取措施以避免相撞。此距离也与天气、路况、以及本车和“有关车辆”各自的速度都有关系，通常小于“提醒距离”。G.当车辆在高速公路上因故停止时，能自动向系统发出信号，表明原因，以便向 “有关车辆”发出重要信息或求援信号。3. 2技术方案本专利技术将采用以下措施实现以上目标3.2.1在每条高速公路的两个端口即收费站建立高速公路专用基准站(差分台)。该基准站设有主机，配有全套GPS和GPRS软硬件。基准站采用差分GPS (DGPS)技术， 进行GPS观测，从而测出基准站自身精确坐标(可精准到cm级)。再把此精准值与实时观测值进行比较，从而得出一修正数，并利用GPRS对外发布。3. 2. 2收费站给每辆进入车辆派发一个特制的车载高速公路专用GPS，该装置除了有普通车载GPS所应有的全部功能外，将利用移动通讯公司现有发达的通讯网，与基准站进行双向GPRS通讯。从而具有以下功能a.汽车上的普通(低价)GPS接收机收到上述修正数后，与自身的观测值进行比较，消去大部分误差，得到一个比较准确的位置。利用此差分GPS技术，快速运动车辆定位精度可提高到5米左右，静止车辆定位精度可提高到1米左右。这就为避免碰撞创造了条件。b.该装置不断实时向基准站报告本车位置，并不断接收基准站发来的其它“有关车辆”的位置信息及其它信息。c.该装置装有ID(Identificati0n)芯片，该芯片具有在全国范围内唯一的识别 ID码，在收费口向通过车辆分发和回收该装置时，用无线读卡器读出和登记此识别码，以使基准站可以识别该车并由此区分该装置是装在去车方向车道的车辆上还是来车方向车道的车辆上。d.该装置有声光显示功能，在接到基准站指令后能向驾驶员发出“提醒”、“超速”、 “太慢”或“告警”等声光、文字短信息、语音或图形信号。并显示且只显示“有关车辆”的方位(前或后)和距离，以便驾驶员采取适当措施。e.该装置还有基准站询问功能，在接到基准站“你现在情况如何”指令后能用语音向驾驶员发出“询问”信号。f.该装置有主动停车按钮，当驾驶员欲主动停车时先按下此钮，便会向基准站通过GPRS发送“我将临时停车”信息。g.该装置有运动传感器，当车辆出事故停止运动时，便会自动向基准站发送“我已停车”信息。此信号与上述主动停车信号的不同组合，使系统可判断该车是正常停车还是非正常停车。h.该装置有求助按钮，当驾驶员按下此钮，便会向基准站发送“我希望得到帮助” fn息ο3. 2. 3基准站利用成熟技术，在站内主机建立动态实时G本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高速公路安全行车系统，其特征是：高速公路两端入口都建有基准站，每辆进入高速公路的汽车都装有车载高速公路专用ＧＰＳ（全球定位系统ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ），它们通过ＧＰＲＳ（通用分组无线业务Ｇｅｎｅｒａｌ　ＰａｃｋｅｔＲａｄｉｏ　Ｓｅｒｖｉｃｅ）联成一个系统。

【技术特征摘要】
1.一种高速公路安全行车系统，其特征是高速公路两端入口都建有基准站，每辆进入高速公路的汽车都装有车载高速公路专用GPS(全球定位系统GlobalPositioning System)，它们通过GPRS (通用分组无线业务General PacketRadio Service)联成一个系统。2.根据权利要求1所述的高速公路安全行车系统，其特征是每个基准站除了建有一个标准的GPS系统以外，还建有一个GPRS天线，该天线通过GPRS通讯模块接入基准站内的系统主机，使主机能与车载高速公路专用GPS进行通讯。3.根据权利要求1所述的高速公路安全行车系统，其特征是基准站系统主机除装有外购的通用GPS、GPRS软件外，还安装了特有的能把GPS、GPRS连接接起来，建立和运行高速公路专用的实时GIS (地理信息系统GeographicInformation System)的系统软件，该软件能实时监测本高速公路上所有车辆的位置和速度信息，同时把这些信息以及差...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢刚，王永瑞，黄学战，
申请(专利权)人：邢刚，
类型：发明
国别省市：34