基于GPRS/CDMA的无线网络高速公路辅助诱导系统技术方案

本实用新型专利技术涉及基于GPRS/CDMA无线网络的高速公路辅助诱导系统，其特征在于它包括一个由交通信息牌节点、可变限速标记牌节点、能见度探测节点和后台监控中心组成的无线网络；后台监控中心：与GPRS/CDMA无线网络进行连接，用于对交通信息牌、可变限速标记牌和能见度探测节点进行初始化设置并监控其工作状态；同时根据能见度探测器节点传送的路况参数、交通信息牌节点和可变限速标记牌节点反馈的诱导内容制定整体的诱导方案，把诱导调节指令通过GPRS/CDMA无线网络发送给相应的交通信息牌和可变限速标记牌节点；并在特别恶劣的路况条件下通知路政部门进行封路等紧急处理。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

基于GPRS/CDMA的无线网络高速公路辅助诱导系统
本技术涉及一种高速公路智能辅助诱导电子装置，具体地说，涉及一种实现高速公路在恶劣天气条件下车辆安全通行的基于GPRS/CDMA无线网络的高速公路智能辅助诱导系统。
技术介绍
近年来，随着我国经济的不断发展，高速公路建设也步入快速发展期。据统计，到 “十一五”期末，我国高速公路总里程已发展到7. 4万公里，居世界第二位。国家不仅需要规划、设计和建设好高速公路，而且更需要利用现代信息技术手段科学管理高速公路，以充分发挥高速公路“快速度、高效率、省时间、高效益”的优点，挖掘其巨大的客货运输潜力以获得显著的经济效益和社会效益。但是，因不利天气引发的交通事故以及交通拥堵等现象的发生无疑对其优点打了折扣，大大降低了其应有的经济效益和社会效益。高速公路的车流具有速度快、流量大及全封闭等特点，要求车辆不得随意减速和停车，所以高速公路一旦遇到雨雪、冰雹和浓雾等恶劣天气，就很容易发生交通事故，例如2009年5月M日，因为大雾影响，安徽省芜湖至宣城的高速公路——芜宣高速公路M日晚间至少发生40多起连环车祸，造成几十人受伤，11人死亡；2010年11月5日早上，沪昆高速公路804KM处突起团雾，导致同一时间分别发生7起汽车追尾事故，19辆汽车损毁严重，19人死亡，16人受伤等寸。目前，国外预防因雨雪、冰雹和浓雾等恶劣天气引发高速公路交通事故的措施主要有以下几类灯光诱导、基于GPS和ZigBee局域网技术的通行方案、利用图像增强道路场景和在重要设施处铺设光导管等。基于灯光诱导的通行方案在一定雾况条件下能够导引车辆行驶，但当雾况较为严重时，车辆还是无法获得道路的边缘信息；基于GPS和ZigBee局域网技术的方案依赖于GPS精度，而高精度的GPS难为一般车辆配置；在雾较小时，利用图像增强方式提高道路图像的清晰度可以指导驾驶，但当发生浓雾时，图像增强的方式已无法较好的恢复出道路场景；光导管不仅价格昂贵，而且因为需要架设交流电源、频繁更换灯具和对事故毁损维护成本过高而无法普及。当前我国高速公路管理单位配合高速公路交通路政部门在这方面也作了一些有意义的工作，取得了较好的成效。比如根据高速公路道路状况、周边环境等因素设置限速牌；又如在高速公路建设过程中布设光纤，后方控制中心通过光纤以点对点或一点对多点形式在公路两侧的交通信息牌上为车辆驾驶员发布一些引导性或警示性信息，对避免交通事故发生或交通拥堵现象出现起到一定的积极作用。然而，一旦天气突变，能见度显著下降，后方控制中心往往难以及时发现和发布一些引导性或警示性信息，导致信息传播实时性不够或预警时间不足，这时车辆驾驶员往往不能及时作出正确判断或处理，致使容易引发交通事故，造成道路拥堵。与国外相比，我国目前还没有对高速公路在雨雪、冰雹和浓雾等恶劣天气下车辆通行进行有效诱导的措施。据有关资料统计，一般发达国家高速公路的交通事故总数和死亡率只有普通公路的1/3到1/2，而我国高速公路的事故发生率和死亡率均大于普通公路，其中因雾等恶劣天气的影响造成的事故占总事故的近1/4。未来的经济发展中，网状化、系统化、一体化的高速公路网基础设施将逐步形成， 城际间的客货运输需求将进一步加大，作为承担系统主要运输任务的高速公路网，一旦发生重大交通事故，必将影响整个区域交通运行，对经济发展产生重要影响，所以交通管理技术在应急管理工作中的作用越发突出。在揭示和掌握高速公路上雾害等恶劣天气发生的规律和特点的基础上，重点对雨雪、冰雹和浓雾等恶劣天气多发路段采取一定的提前预告措施，可以进一步提高高速公路运营的安全性，减少交通事故的发生。高速公路智能辅助诱导系统的研究及应用有助于降低恶劣天气下高速公路上的事故发生率，对交通管理部门及时进行交通管控提供有效的帮助，对减少社会经济和群众生命财产损失具有重要的现实和经济意义；同时该系统的研究也是交通控制系统的一个重要组成部分，有助于实现我国交通管理的现代化。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是设计开发一种基于GPRS/CDMA无线网络的高速公路智能辅助诱导系统，能够有效减少高速公路在雨雪、冰雹和浓雾等恶劣天气下发生追尾和撞车等交通事故，同时还能降低高速公路发生道路拥堵的几率。为了解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案基于GPRS/CDMA的无线网络高速公路辅助诱导系统，其特征在于它包括一个由交通信息牌节点、可变限速标记牌节点、能见度探测节点和后台监控中心组成的无线网络；1)交通信息牌节点安装在容易发生沙尘暴、浓雾等恶劣天气的高速公路路段入口处，在雨雪、冰雹和浓雾等恶劣天气下，根据路况参数发布相应的诱导信息，同时通过 GPRS/CDMA无线网络向后台监控中心反馈其诱导内容及工作状态；2)可变限速标记牌节点安装在容易发生沙尘暴、浓雾等恶劣天气的高速公路路段中，在雨雪、冰雹和浓雾等恶劣天气下，根据路况参数调整限速值和车距信息；同时通过 GPRS/CDMA无线网络向后台监控中心反馈其显示内容及工作状态；3)能见度探测器节点安装在容易发生沙尘暴、浓雾等恶劣天气的高速公路路段中，用于采集能见度和湿度等路况参数，并通过GPRS/CDMA无线网络将路况参数传送给交通信息牌节点、可变限速标记牌节点和后台监控中心；同时通过GPRS/CDMA无线网络向后台监控中心反馈其工作状态；4)后台监控中心与GPRS/CDMA无线网络进行连接，用于对交通信息牌、可变限速标记牌和能见度探测节点进行初始化设置并监控其工作状态；同时根据能见度探测器节点传送的路况参数、交通信息牌节点和可变限速标记牌节点反馈的诱导内容制定整体的诱导方案，把诱导调节指令通过GPRS/CDMA无线网络发送给相应的交通信息牌和可变限速标记牌节点；并在特别恶劣的路况条件下通知路政部门进行封路等紧急处理。所述交通信息牌节点由LED显示屏、GPRS/CDMA通信模块、微处理器和存储器组成；GPRS/CDMA通信模块与微处理器通过串口或者SPI接口连接，用于接收能见度探测器的采集数据或者后台监控中心的指令，同时该模块还向后台监控中心反馈交通信息牌节点的诱导内容和工作状态，LED显示屏通过08或者12标准接口与微处理器连接，用于显示诱导 fn息ο所述可变限速标记牌节点由LED显示屏、GPRS/CDMA通信模块、微处理器和存储器组成；GPRS/CDMA通信模块与微处理器通过串口或者SPI接口连接，用于接收能见度探测器的采集数据或者后台监控中心的指令，同时向后台监控中心反馈可变限速标记牌的限速值和车距和工作状态，LED显示屏通过08或者12标准接口与微处理器连接，用于显示车辆限速值和车距。所述能见度探测器节点由能见度测量传感器、湿度传感器、GPRS/CDMA通信模块、 微处理器和存储器组成；能见度和湿度测量传感器与微处理器通过串口或者SPI接口连接，用于采集道路能见度和湿度信息，GPRS/CDMA通信模块与微处理器通过串口连接，用于向交通信息牌节点、可变限速标记牌节点和后台监控中心传送其采集的路况参数，同时向后台监控中心反馈能见度探测器的工作状态。所述后台监控中心由服务器、控制台和GPRS/CDMA通信模块组成，这三部分通过高速局域网连接；控制台通过GPRS/CDMA通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑增威，陈垣毅，陈丹，蔡建平，
申请(专利权)人：浙江大学城市学院，
类型：实用新型
国别省市：