一种非机动车车道指引与管理系统

1.本发明属于道路交通管理与控制技术领域，具体涉及一种非机动车车道指引与管理系统。


背景技术：

2.在我国，以电动自行车为代表的非机动车保有量逐年增多，年产量也逐年增加，截止2019年末，我国电动自行车保有量接近3亿辆。电动自行车作为重要的民生交通工具，用于居民日常代步和休闲娱乐。而随着机动车数量的逐年增多，城市道路机非混行的冲突更加突出。虽然设置了机动车道和非机动车道，但部分非机动车驾驶员仍违规占道行驶，容易造成严重的交通事故。
3.现有的技术中常采用设置机动车道和非机动车道间分隔栏的防治方法，行驶在非机动车道上的非机动车中途不能换道到机动车道上。但此仅仅在机动车道和非机动车道之间加一道隔栏，仅可避免非机动车行驶中途换道，不能避免非机动车直接进入机动车道，且无法记录非机动车的违规信息，进而难以对违规车驾驶员进行事故追责，因此不能有效管理非机动车违规占道的乱象。
4.因此，亟待提供一种非机动车车道指引与管理系统来管理非机动车违规占道的情况。


技术实现要素：

5.本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种非机动车车道指引与管理系统，以有效引导非机动车按道行驶并留存违规信息以备处治参考。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
7.本发明提供一种判断非机动车违规占道的方法，包括以下步骤：
8.1、蓝牙连接模块101与非机动车道两侧边界处的两个大容量蓝牙源通过蓝牙连接；
9.2、距离测量模块102每隔0.1s获取一次mp、np的长度并且将mp、np的长度信息输出给主处理器模块101；
10.3、主处理器模块103进行判断非机动车是否是否违规占道并根据结果向其它模块传递信息。
11.优选的，所述两个大容量蓝牙源分别安装在非机动车道两边的边界上且两个大容量蓝牙源联机与非机动车道边界垂直，便于构造三角形pmn。
12.优选的，所述两个大容量蓝牙源互相配对，非机动车车载蓝牙连接模块101与其中任意一个通过蓝牙连接即认为与两个大容量蓝牙源均配对，便于大容量蓝牙源与非机动车车载蓝牙通过蓝牙连接。
13.优选的，所述两个大容量蓝牙源可快速与车载蓝牙连接模块101通过蓝牙连接，蓝牙连接模块101可快速与两个大容量蓝牙源连接，用于快速获得mp、np的距离信息，提高本
系统的灵敏度和高效性。
14.优选的，车载蓝牙连接模块101只可同时与两个配对的大容量蓝牙源通过蓝牙连接。
15.优选的，两个大容量蓝牙源可同时与多个车载蓝牙连接模块101通过蓝牙连接。
16.优选的，两个大容量蓝牙源与蓝牙连接模块101通过蓝牙连接后可以被距离测量模块102获取mp、np长度。
17.优选的，两个大容量蓝牙源名称命名为所在道路段的名称，便于从蓝牙源对处获取路段信息模块1052获取道路路段名称信息。
18.优选的，距离测量模块102获取的mp、np的长度足够精确，便于准确判断非机动车是否位于机动车道。
19.进一步地，本发明中的距离测量模块102还包含：mp、np距离获取模块1021、计时模块1022和输出模块1023。所述mp、np距离获取模块1021用于获取mp、np的长度。所述计时模块1022用于每隔0.1s刺激距离测量模块101获取mp、np距离一次，实时更新。所述输出模块1023用于将mp、np距离输入到主处理器模块103。
20.进一步地，本发明中的主处理器模块103还包含：计算模块1031、计算模块1032、判断模块1033和信号传出模块1034。所述计算模块1031计算cosα(α＝∠pmn)，在δpmn中根据余玄定理：
[0021][0022]
计算cosα。所述计算模块1032计算α(α＝∠pmn)，根据反函数
[0023]
α＝arccosα
[0024]
计算得到α。所述判断模块1033根据若α《90
°
则非机动车在非机动车道上，若α》90
°
则非机动车不在非机动车道上判断非机动车是否违规占道。所述信号传出模块1034用于将判断信息以信号形式传递给其它模块。
[0025]
进一步地，本发明包含以下两个模块：语音提醒模块1061和非机动车电源断开模块1062。用于发现非机动车违规占道时督促驾驶员驾驶非机动车回归非机动车道。
[0026]
优选的，语音提醒模块1061用于在收到主处理器模块103信号后发出语音提醒驾驶员回归非机动车道。
[0027]
可选的，非机动车电源断开模块1062用于在确定语音提醒模块1061发出语音时间达到半分钟后，非机动车仍违规占道，断开非机动车电源，直至系统判定非机动车回到非机动车车道上后方可恢复电源。
[0028]
进一步地，本发明提供了一种储存非机动车违规证据的方法，包含：从蓝牙源对处获取路段信息模块1052、时间模块1051和内存模块1053。用于在非机动车违规占道时记录发生违规时的时间和发生违规时的路段等具体违规信息以留存违规证据。
[0029]
优选的，本发明从蓝牙源对处获取路段信息模块1052用于从与蓝牙连接模块101配对的蓝牙源处获取非机动车道所属路段信息。
[0030]
可选的，本发明中时间模块1051用于提供非机动车在机动车道行驶而违规的具体时间。
[0031]
可选的，本发明中内存模块1053用于提供内存空间。
[0032]
在非机动车违规占道时，该系统将违规信息上传到车管app上；在非机动车违规占道时，该系统自动记录非机动车发生违规时的时间和发生违规时的路段等具体违规信息以留存违规证据。
[0033]
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
[0034]
(1)本系统可以实现非机动车违规占道时，通过语音提醒非机动驾驶员驶回非机动车道，以确保其安全，改善混合交通情况，提高道路交通效率；
[0035]
(2)本系统可在语音提醒半分钟后，对于仍未回到非机动车道上的非机动车，断开其电源，以敦促其离开机动车道；
[0036]
(3)在非机动车违规占道后，该系统将违规信息：时间、地点等上传到车管app上，以备核查违规情况，进而进行合理的处治及管教，避免其再次违规占道，从而规范非机动车驾驶行为，改善路段上混合交通流情况。
[0037]
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0038]
图1为道路简易图。
[0039]
图2为模块种类及逻辑关系图。
[0040]
图3为安装在非机动车上的软硬件模块。
[0041]
图4为本发明专利工作流程图。
[0042]
图5为主处理器模块简易图。
[0043]
图6为存储模块简易图。
[0044]
图7为距离测量模块简易图。
[0045]
图8为蓝牙信号的覆盖范围；
[0046]
图9为非机动车在非机动车道行驶简易图。
[0047]
图10为非机动车在机动车道左转道行驶简易图。
[0048]
图11为非机动车在机动车道直行道行驶简易图。
[0049]
图12为非机动车在机动车道右转道行驶简易图。
[0050]
图中：1为顺逆行隔离栏，2为非机动车道，3为左转机动车道，4为直行机动车道，5为右转机动车道，6为右侧大容量蓝牙源，7为左侧大容量蓝牙源，8为右侧大容量蓝牙源信号覆盖范围，9为左侧大容量蓝牙源信号覆盖范围，pi(i＝1，2，3，4)为非机动车。
具体实施方式
[0051]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的组件或具有相同或类似功能的组件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0052]
实施例一
[0053]
如图1所示的安装有大容量蓝牙源的一段公路简易图，公路由机动车道和非机动车道组成，其中顺逆行道由顺逆行隔离栏(1)隔开，顺逆行道组成相同。机动车道包括左转机动车道(3)，直行机动车道(4)，右转机动车道(5)。
[0054]
具体地，本实施例中，两个大容量蓝牙源分别安装在非机动车道两边的边界上且右侧大容量蓝牙源与左侧大容量蓝牙源联机与非机动车道边界垂直，非机动车道宽度为mn。
[0055]
进一步地，两个大容量蓝牙源信号均可以覆盖左转机动车道(3)、直行机动车道(4)、右转机动车道(5)和非机动车道(2)。
[0056]
进一步地，在非机动车道上以一定间隔安装大容量蓝牙源即可实现蓝牙信号全路段覆盖。
[0057]
图1中，安装在该路段的两个大容量蓝牙源的名称为该路段名称。
[0058]
如图2所示的本非机动车道指引与管理系统包含：蓝牙连接模块101、距离测量模块102、主处理器模块102、语音提醒及非机动车电源断开模块106、存储模块105和车管app上传模块104。
[0059]
进一步地，所述蓝牙连接模块101用于通过蓝牙连接分别安装在非机动车道两侧的两个大容量蓝牙源。
[0060]
进一步地，所述距离测量模块102用于获取mp、np距离数据信息并将数据信息传递给主处理器模块103。
[0061]
进一步地，所述主处理器模块103对距离测量模块102传递的mp、np的距离等数据信息进行处理并据此判断非机动车是否违规占道，若判断非机动车违规占道则同时向语音提醒及非机动车电源断开模块106、存储模块105和车管app上传模块104传递信号。
[0062]
进一步地，所述语音提醒及非机动车电源断开模块106在接收到主处理器模块103信号后发出语音提醒驾驶员驾驶非机动车回到非机动车道，若在半分钟后非机动车仍未回到非机动车道则断开非机动车电源，直至系统判定非机动车回到非机动车车道上后方可恢复电源。
[0063]
进一步地，所述存储模块105在收到主处理器模块103信号后存储一段包含违规时所在路段及违规时所处时间的违规信息留作证据。
[0064]
进一步地，所述车管app上传模块104在收到主处理器模块103信号后将非机动车违规信息上传到车管app上。
[0065]
如图2所述，本非机动车道指引与管理系统各模块之间的逻辑关系为：
[0066]
蓝牙连接模块101在通过蓝牙与分别安装在非机动车道两侧的两个大容量蓝牙源连接之后会激发距离测量模块102；
[0067]
进一步地，距离测量模块102受到激发后通过蓝牙装置每隔0.1s获取一次mp、np距离并将mp、np距离传输给主处理器模块103；
[0068]
进一步地，主处理器模块103通过计算来判断是否要对语音提醒及非机动车电源断开模块106、存储模块105和车管app上传模块104传递信号而使其工作。
[0069]
具体地，如图3所示，非机动车道指引与管理系统工作：包含p101、p102、p103和p104四个过程。
[0070]
所述p101过程为蓝牙连接模块101与同一路段两个大容量蓝牙源通过蓝牙连接并将信号传递给距离测量模块102。
[0071]
进一步地，所述p102过程为距离测量模块102收到蓝牙连接模块101信号后每隔0.1s获取一次mp、np的距离并将mp、np距离信息传递给主处理器模块103。
[0072]
进一步地，所述p103过程为主处理器模块103在收到距离测量模块102传来的mp、np距离信息后对传来的数据进行处理并据此判断非机动车是否违规占道上，若判断非机动车在机动车道上则向车管app上传模块104、存储模块105和语音提醒及非机动车电源关断模块106传递信号。
[0073]
进一步地，所述p104过程为在收到主处理器模块103信号后车管app上传模块104向车管app上传一次非机动车违规信息；存储模块105存储一条包含非机动车违规时所处路段和非机动车违规时所处时间的违规信息条；语音提醒及非机动车电源关断模块106发出语音提醒非机动车尽快回到非机动车道上，若在语音提醒装置发出语音本分钟后非机动车仍未回到非机动车道上则关断非机动车电源，直至系统判定非机动车回到非机动车车道上后方可恢复电源。
[0074]
进一步地，本发明专利工作流程如图4所示。
[0075]
具体地，如图5所示为主处理器模块103的模块简易图，包括：计算模块1031、计算模块1032、判断模块1033和信号传出模块1034，用于对传来的数据进行处理并据此判断非机动车是否违规占道上，若判断非机动车在机动车道上则向车管app上传模块104、存储模块105和语音提醒及非机动车电源关断模块106传递信号。
[0076]
进一步地，所述计算模块1031用于计算cosα，在δpmn中根据余玄定理：
[0077][0078]
计算cosα。
[0079]
进一步地，所述计算模块1032用于计算α(α＝∠pmn)，根据反函数
[0080]
α＝arccosα
ꢀꢀꢀ
(2)
[0081]
计算得到α。
[0082]
进一步地，所述判断模块1033根据若α《90
°
则非机动车在非机动车道上，若α》90
°
则非机动车不在非机动车道上判断非机动车是否违规占道。
[0083]
进一步地，所述信号传出模块1034用于在非机动车在机动车道上时向语音提醒及非机动车电源断开模块106、存储模块105和车管app上传模块104传递信号。
[0084]
具体地，如图6所示存储模块105包含：时间模块1051、内存模块1053和从蓝牙源对处获取路段信息模块1052组成，用于存储一条包含非机动车违规时所处路段和非机动车违规时所处时间的违规信息条。
[0085]
进一步地，所述从蓝牙源对处获取路段信息模块1052可从与蓝牙模块101配对的蓝牙源处获取非机动车道所属路段。
[0086]
进一步地，所述时间模块1051配有北京标准时间。
[0087]
进一步地，所述内存模块1053为违规信息储存提供内存空间。
[0088]
具体地，如图7所示距离测量模块102包含：时间计时模块1022、mp、np距离获取模块1021和输出模块1023，用于每隔0.1s获取一次mp、np的距离并将mp、np距离信息传递给主处理器模块103。
[0089]
进一步地，所述mp、np距离获取模块1021用于获取mp、np距离。
[0090]
进一步地，所述时间计时模块1022用于每隔0.1s刺激mp、np距离获取模块1021一次使其获取一次mp、np距离。
[0091]
进一步地，所述输出模块1023用于将mp、np距离输入到主处理器模块103。
[0092]
具体地，如图8所示：两个大容量蓝牙源信号均可以覆盖左转机动车道(3)、直行机动车道(4)、右转机动车道(5)和非机动车道(2)；在非机动车道上以一定间隔安装大容量蓝牙源即可实现蓝牙信号全路段覆盖。
[0093]
具体地，如图9所示，非机动车在非机动车道上行驶时可能与两个大容量蓝牙源具有的相对位置关系。
[0094]
进一步地，本非机动车道指引与管理系统在该种情况下的工作流程如下：
[0095]
s901、非机动车在非机动车道上行驶，进入图9所示非机动车道路段时蓝牙连接模块101快速与分别安装在非机动车道两侧的两个大容量蓝牙源通过蓝牙连接，在连接后向距离测量模块102发出电信号；
[0096]
s902、距离测量模块102在收到电信号后每隔0.1s获取一次mp、np距离等数据信息并将mp、np距离等数据信息传递给主处理器模块103；
[0097]
s903、主处理器模块103收到距离测量模块102传递的mp、np距离等数据信息后先计算出α(α＝∠pmn)距离后计算出α距离再根据α距离判断非机动车是否违规占道上最后若判断非机动车在机动车道上则向语音提醒及非机动车电源断开模块106、存储模块105和车管app上传模块104传递信号。
[0098]
s904、对于图7情况，可以看出α小于90
°
，此时非机动车不违规占道，则不向语音提醒及非机动车电源断开模块106、存储模块105和车管app上传模块104传递信号。
[0099]
进一步地，只要非机动车在分别安装在非机动车道两侧的两个大容量蓝牙源覆盖范围则本工作流程一直有效，可以实时判断。
[0100]
具体地，如图10所示，非机动车在机动车道左转道上行驶时可能与两个大容量蓝牙源具有的相对位置关系。
[0101]
进一步地，本非机动车道指引与管理系统在该种情况下的工作流程如下：
[0102]
s1001、非机动车在非机动车道上行驶，进入图10所示机动车道左转道路段时蓝牙连接模块101快速与分别安装在非机动车道两侧的两个大容量蓝牙源通过蓝牙连接，在连接后向距离测量模块102发出电信号；
[0103]
s1002、距离测量模块102在收到电信号后每隔0.1s获取一次mp、np距离等数据信息并将mp、np距离等数据信息传递给主处理器模块103；
[0104]
s1003、主处理器模块103收到距离测量模块102传递的mp、np距离等数据信息后先计算出cosα(α＝∠pmn)后计算出α再根据α大小判断非机动车是否违规占道上最后若判断非机动车在机动车道上则向语音提醒及非机动车电源断开模块106、存储模块105和车管app上传模块104传递信号。
[0105]
s1004、对于图8情况，可以看出α大于90
°
，则非机动车违规占道，则主处理器模块103向语音提醒及非机动车电源断开模块106、存储模块105和车管app上传模块104传递信号；
[0106]
s1005、语音提醒及非机动车电源断开模块106收到主处理器模块103传递的电信号后发出语音提醒驾驶员驾驶非机动车回到非机动车道若在语音提醒半分钟后仍未回到非机动车道则断开非机动车电源，直至系统判定非机动车回到非机动车车道上后方可恢复电源；
[0107]
s1006、存储模块105在收到主处理器模块103电信号后记录一条含有非机动车违规时所处路段路段名称和非机动车所处时间的违规信息；
[0108]
s1007、车管app上传模块104在收到主处理器模块103电信号后向车管app上传一条非机动车违规信息。
[0109]
进一步地，只要非机动车在分别安装在非机动车道两侧的两个大容量蓝牙源覆盖范围则本工作流程一直有效，可以实时判断。
[0110]
实施例二
[0111]
本发明实施例二提供了非机动车在机动车道直行道行驶时本系统工作的实施情况，其系统组成与实施例一相同，仅使用情景不同。
[0112]
具体地，如图11所示，非机动车在机动车道直行道上行驶时可能与两个大容量蓝牙源具有的相对位置关系。
[0113]
进一步地，本非机动车道指引与管理系统在该种情况下的工作流程如下：
[0114]
s1101、非机动车在非机动车道上行驶，进入图11所示非机动车道路段时蓝牙连接模块101快速与分别安装在非机动车道两侧的两个大容量蓝牙源通过蓝牙连接，在连接后向距离测量模块102发出电信号；
[0115]
s1102、距离测量模块102在收到电信号后每隔0.1s获取一次mp、np距离等数据信息并将mp、np距离等数据信息传递给主处理器模块103；
[0116]
s1103、主处理器模块103收到距离测量模块102传递的mp、np距离等数据信息后先计算出cosα(α＝∠pmn)后计算出α再根据α大小判断非机动车是否违规占道上最后若判断非机动车在机动车道上则向语音提醒及非机动车电源断开模块106、存储模块105和车管app上传模块104传递信号。
[0117]
s1104、对于图9情况，可以看出α大于90
°
，则非机动车不违规占道，则不向语音提醒及非机动车电源断开模块106、存储模块105和车管app上传模块104传递信号；
[0118]
s1105、语音提醒及非机动车电源断开模块106收到主处理器模块103传递的电信号后发出语音提醒驾驶员驾驶非机动车回到非机动车道若在语音提醒半分钟后仍未回到非机动车道则断开非机动车电源，直至系统判定非机动车回到非机动车车道上后方可恢复电源；
[0119]
s1106、存储模块105在收到主处理器模块103电信号后记录一条含有非机动车违规时所处路段名称和非机动车所处时间的违规信息；
[0120]
s1107、车管app上传模块104在收到主处理器模块103电信号后向车管app上传一条非机动车违规信息。
[0121]
进一步地，只要非机动车在分别安装在非机动车道两侧的两个大容量蓝牙源覆盖范围则本工作流程一直有效，可以实时判断。
[0122]
实施例三
[0123]
本发明实施例三提供了非机动车在机动车道右转道行驶时本系统的工作情况，其系统组成与实施例一相同，仅使用情景不同。
[0124]
具体地，如图12所示，非机动车在机动车道右转道上行驶时可能与两个大容量蓝牙源具有的相对位置关系。
[0125]
进一步地，本非机动车道指引与管理系统在该种情况下的工作流程如下：
[0126]
s1201、非机动车在非机动车道上行驶，进入图12所示非机动车道路段时蓝牙连接模块101快速与分别安装在非机动车道两侧的两个大容量蓝牙源通过蓝牙连接，在连接后向距离测量模块102发出电信号；距离测量模块102在收到电信号后每隔0.1s获取一次mp、np距离等数据信息并将mp、np距离等数据信息传递给主处理器模块103；
[0127]
s1202、主处理器模块103收到距离测量模块102传递的mp、np距离等数据信息后先计算出cosα(α＝∠pmn)后计算出α再根据α大小判断非机动车是否违规占道；
[0128]
s1203、若判断非机动车在机动车道上则向语音提醒及非机动车电源断开模块106、存储模块105和车管app上传模块104传递信号；
[0129]
s1204、对于图10情况，可以看出α大于90
°
，则非机动车不违规占道，则不向语音提醒及非机动车电源断开模块106、存储模块105和车管app上传模块104传递信号；
[0130]
s1205、语音提醒及非机动车电源断开模块106收到主处理器模块103传递的电信号后发出语音提醒驾驶员驾驶非机动车回到非机动车道，若在语音提醒半分钟后仍未回到非机动车道则断开非机动车电源，直至系统判定非机动车回到非机动车车道上后方可恢复电源；
[0131]
s1206、存储模块105在收到主处理器模块103电信号后记录一条含有非机动车违规时所处路段名称和非机动车所处时间的违规信息；
[0132]
s1207、车管app上传模块104在收到主处理器模块103电信号后向车管app上传一条非机动车违规信息。
[0133]
进一步地，只要非机动车在分别安装在非机动车道两侧的两个大容量蓝牙源覆盖范围则本工作流程一直有效，可以实时判断。
[0134]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。