一种全路段节能与视频测速路灯及测速方法与流程

本发明属于交通信息领域，具体的说是涉及一种全路段节能与视频测速路灯及测速方法。
背景技术：
目前，交通管理部门对车辆的测速采用在路口固定点处设置测速拍照的方式，这种测速模式下，行驶的车辆只会在靠近路口固定测速拍照点的时候遵守限速规则降低车速，而在到达路口固定测速拍照点前依旧保持很高的车速，驾驶员因无限制提高车速，车辆会因超速发生事故；另一方面，在路口，道口以及高速路进出口，车辆的速度普遍较慢，多见的违章行为是闯红灯、并线违规和错误选择车道等，所以说路口固定点测速拍照并不能对违规超速的行为起到很好的监督作用。现在的路灯只有提供照明功能，每天在公路上会发生许多交通事故，很多交通事故是因超速而引起的，路灯作为公路上必备的照明设施，如果能够实现全路段节能与视频测速，将会解决以上所述目前路口固定点测速拍照存在的不能实现全路段对车速进行监测的问题，对促进交通安全具有重大意义。在现有的技术当中，路灯还未实现对车辆进行全路段测速的功能,并且还未将毫米波雷达与视频测速相结合，未实现由毫米波雷达激励视频测速设备的测速模式。技术实现要素：为了克服和上述现有技术的不足，本发明提供了一种全路段节能与视频测速路灯及测速方法，实现了对车辆车速的全程跟踪监测。为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：本发明是一种全路段节能与视频测速路灯，包括灯柱与灯杆，灯柱竖直设置于地面，灯杆横向地设置于灯柱的上端，其特征在于：路灯还包括：照明设备，照明设备位于灯杆的前端；气象数据收集设备，设于灯杆靠近灯柱一端的上端面,采集气象数据并监测照明设备发出的光照强度数据；车牌识别设备，车牌识别设备位于灯杆顶部的后端；毫米波雷达车辆监控设备，位于灯柱的上端，向视频测速设备发出激励；视频测速设备，视频测速设备位于灯杆上，对接收的毫米波雷达车辆监控设备发出的激励进行响应后对通过视频测速区间的车辆车速进行实时的监测；视频测速数据处理传输设备，位于全路段节能与视频测速路灯的灯柱的下部，收集监测数据，与交通管理部门的监控中心的服务器建立tcp连接，将所有的数据传输至交通管理部门的监控中心进行备份，并向视频测速设备、车牌识别设备以及气象数据收集设备传输数据；供电设备，供电设备设于灯柱的底端，与照明设备、气象数据收集设备、车牌识别设备、视频测速设备、毫米波雷达车辆监测设备、视频测速数据处理传输设备通过电源线相连，为相连设备提供电能；照明设备与毫米波雷达车辆监测设备和气象数据收集设备相连，视频测速数据处理传输设备与视频测速设备、车牌识别设备以及气象数据收集设备相连，进行数据的传输，毫米波雷达车辆监测设备与视频测速设备相连，视频测速设备采集、识别后的数据通过视频测速数据处理传输设备实时传输至交通管理部门的监控中心，可实现全路段节能与视频测速监控。本发明的进一步改进在于：路灯还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板设于所述灯杆的上部，可在路灯外部供电停止时，为路灯提供应急电能。本发明的进一步改进在于：监测数据包括车速、车辆是否超速的判定结果以及车牌信息。本发明的进一步改进在于：照明设备为led灯。该全路段节能与视频测速路灯的测速方法，包括如下步骤：步骤1）将测速路段按长度平均分为n段子路段，在第n子路段头处设置第n个全路段节能与视频测速路灯；步骤2）设定从第n个全路段节能与视频测速路灯处开始到第n+1个全路段节能与视频测速路灯结束，所对应路面为第n个全路段节能与视频测速路灯所监测的第n测速子区间，每个区间的开始和结束即为第n测速子区间的头和尾；步骤3）被测车辆通过第n测速子区间时，毫米波雷达车辆监控设备（5）的毫米波雷达实时向视频测速设备（4）发出激励，视频测速设备（4）立即响应，对被测车辆的车速进行实时监测，由车牌识别设备（3）识别出通过第一测速区间的车辆车牌等基本信息，再由视频根据毫米波雷达测速实时数据处理判断其是否违规超速阈值，将被检测车辆在当前测速子区间以及被监测车辆在当前测速子区间通过时的车速传输至交通管理部门的监控中心，直至被测车辆离开当前路段，并通过交通管理部门所接收的被全路段节能与视频测速的车辆在此路段所有测速子区间内生成的数据判定被测车辆是否违规超速；步骤4）通过对被测车辆进行n次子区间测速，并依据n次子区间测速的结果，实现对被测车辆的全路段节能与视频测速。本发明的有益效果是：本发明全路段节能与视频测速路灯及测速方法实现了对车辆车速的全程跟踪监测，督促驾驶员按限速规则行驶，促进交通安全、缓解交通压力的同时，也能够对超速违规的判罚提供更加有力的依据。本发明功能丰富，实现全路段车速监测，敦促驾驶员自觉遵守限速规则，对确保交通安全具有重要意义。附图说明图1是本发明全路段节能与视频测速路灯的结构图。图2是本发明测速方法中路灯设置的示意图。图3是本发明路灯进行全路段测速的工作流程图。其中：1-照明设备，2-气象数据收集设备，3-车牌识别设备，4-视频测速设备，5-毫米波雷达车辆监控设备，6-视频测速数据处理传输设备，7-供电设备，8-灯杆，9-灯柱，10-太阳能电池板。具体实施方式为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。如图1-3所示，本发明是全路段节能与视频测速路灯，主要由新能源通用型灯柱9、新能源通用型灯杆8、照明设备1采用、视频测速设备4、毫米波雷达车辆监控设备5、车牌识别设备3、视频测速数据处理传输设备6、供电设备7、气象数据收集设备2以及太阳能电池板10，所述照明设备1采用新能源rxa系列—模组路灯，视频测速设备4采用海康ds-2dp0818z-d、毫米波雷达车辆监控设备5采用纳雷科技sp70c、车牌识别设备3采用索力信诺车牌识别、视频测速数据处理传输设备6采用w5500以太网数据传输模块、供电设备采用莱金电源2400w12卡、气象数据收集设备2采用精讯畅通高精度环境传感器、太阳能电池板10采用光合硅能3000w太阳能发电系统ghgn-3000wk-1，所述灯柱9竖直设置于地面，所述灯杆8横向地设置于所述灯柱9的上端，所述照明设备与毫米波雷达车辆监测设备5和气象数据收集设备2相连，所述视频测速数据处理传输设备6与视频测速设备4、车牌识别设备3以及气象数据收集设备2相连，进行数据的传输，毫米波雷达车辆监测设备5与视频测速设备4相连，视频测速设备4采集、识别后的数据通过视频测速数据处理传输设备6实时传输至交通管理部门的监控中心，可实现全路段节能与视频测速监控，其中照明设备1，位于全路段节能与视频测速路灯的灯杆的顶部前端，气象数据收集设备2，设于所述灯杆8靠近灯柱9一端的上端面,采集气象数据并监测所述照明设备1发出的光照强度数据，也就是说，气象数据收集设备2位于全路段节能与视频测速路灯的顶部前端设于灯杆靠近灯柱一端的上端面,车牌识别设备3，所述车牌识别设备3位于所述灯杆8顶部的后端，当有车辆通过当前视频测速子区间时，自动识别当前车辆的车牌等基本信息，毫米波雷达车辆监控设备5位于所述灯柱9的上端，向视频测速设备4发出激励；所述视频测速设备4位于所述灯杆8上，对接收的所述毫米波雷达车辆监控设备5发出的激励进行响应后对通过视频测速区间的车辆车速进行实时的监测；视频测速数据处理传输设备6位于全路段节能与视频测速路灯的灯柱9的下部，收集监测数据，监测数据包括车速、车辆是否超速的判定结果以及车牌信息等所有数据，与交通管理部门的监控中心的服务器建立tcp连接，将所有的数据传输至交通管理部门的监控中心进行备份，并向视频测速设备4、车牌识别设备3以及气象数据收集设备2传输数据，监控中心对监测数据进行进一步处理；所述供电设备7设于所述灯柱9的底端，与所述照明设备1、气象数据收集设备2、车牌识别设备3、视频测速设备4、毫米波雷达车辆监测设备5、视频测速数据处理传输设备6通过电源线相连，为相连设备提供电能，为全路段节能与视频测速路灯提供稳定的电压供应，保证整套系统的稳定运行；太阳能电池板，设于灯杆上部，在当前路段的电力设施出现故障或者电网电压不稳定时，为路灯提供应急电能，确保使用本发明所述路灯的路段照明持续得到保障，确保道路交通安全。本实施例的照明设备1区别以往的传统的钠汽灯，而采用led，led灯耗电更少，其次，led灯的寿命比钠汽灯最多长5倍，这意味着减少浪费和节省电能，使城市的街道照明成本直接减少四分之三。表1传统钠灯功率实测实测序列工作电流（a）工作电压（v）功率（w）14.7101474.724.6510046534.6699.5463.6744.6100460表2led路灯功率实测实测序列工作电流（a）工作电压（v）功率（w）1110010020.99100.599.49531.199.4109.344199.699.6结合以上两表，可得钠灯平均功率为465.84w，led路灯的平均功率为102.10w，综上电能成本直接减少80%，再将设备采购成本、路灯维护成本等计算在内，综上城市的街道照明成本直接减少四分之三。所述照明设备通过采集毫米波雷达车辆监测设备、气象数据收集设备传送的数据，在路灯管理部门的服务器端，结合当前路灯所处环境的车辆监测数据和气象数据的依据设定的监控模式自动分析数据，向路灯发送对应路灯节能指令和亮度调整指令，在无车辆通行时进入节能模式自动间隔式关闭一半的路灯且降低尚处在开启状态的路灯亮度，实现节约电能，在有车辆通行时自动进入照明模式，渐变式调整照明亮度，实现智能照明模式切换，该照明设备1还区别以往传统的路灯，能够结合气象数据收集设备所监测的光照强度数据，实时调整照明亮度，在需要降低路灯亮度时，依据亮度调整指令所传达的亮度，关闭单个路灯led上对应比例的led灯珠，从而实现在傍晚随着关照强度降低而逐渐提高路灯的照明亮度，在凌晨随着光照强度提高而逐渐降低路灯的照明亮度，从而节能减排，实现更加智能的照明。本实施例的气象数据收集设备2采用集成化的电路设计使得气象数据收集设备拥有极小的体积，实现在小型百叶箱中监测包括温湿度、光照强度、大气压、pm2.5、风向和风速等气象数据，该气象数据收集设备2收集的气象数据不仅为气象预报提供了更加准确的参考，也将产生智慧城市所需的各种大数据，这些数据可与政府内部的交通系统、警务管理系统等进行交互，为智慧城市的大数据应用提供数据支持。本实施例的视频测速设备4，包含摄像头，当有车辆通过视频测速子区间头时，接收来自毫米波雷达车辆监控设备5的激励，响应后即时开始对通过视频测速子区间的车辆进行车速监控，并实时对车辆车速以及车辆信息等进行采集、识别，将处理后的数据通过视频测速数据处理传输设备6，实时传输至交通管理部门的监控中心，对车辆在视频测速子区间内是否符合限速规则进行判断，当车辆驶离该路段即时根据所有视频测速子区间的数据，判断车辆在该路段是否超速，对违规超速的车辆进行判罚，在需要进行车速监控的路段使用全路段节能与视频测速路灯替换原路灯，便可实现全路段节能与视频测速监控。本实施例的供电设备7与所述照明设备1、气象数据收集设备2、车牌识别设备3、视频测速设备4、毫米波雷达车辆监测设备5、视频测速数据处理传输设备6通过电源线相连，为相连设备提供电能，视频测速数据处理传输设备6与视频测速设备4、车牌识别设备3以及气象数据收集设备2相连，进行数据的传输，毫米波雷达车辆监测设备5与视频测速设备4相连，向视频测速设备4发出激励，视频测速设备4响应后对通过视频测速子区间的车辆车速进行实时的监测。本实施例的毫米波雷达车辆监控设备5，实时监测是否有车辆通过当前路灯所处的视频测速子区间头，将数据实时传输至视频测速设备，在有车辆通过视频测速区间头时向视频测速设备发出激励，驱动视频测速设备对车辆的车速进行监测，判断其在当前视频测速子区间通过时是否超速。照明设备1与毫米波雷达车辆监测设备5和气象数据收集设备2相连，在无车辆通行时进入节能模式自动间隔式关闭一半的路灯且降低尚处在开启状态的路灯亮度，实现节约电能，在有车辆通行时自动进入照明模式采用渐变式调整照明亮度，实现智能照明模式切换。通过上述举措，将有效节能40%以上，对促进道路交通照明的绿色节能具有重要的意义，另一方面，本实施例的路灯结合气象数据收集设备2的数据，实现在下雪或下雨天，路灯的亮度明显高于黄昏时分。如图2所示，为交通管理部门需要进行全路段节能与视频测速的一路段，该全路段节能与视频测速路灯的测速方法包括此路段布置了n套开创型毫米波雷达激励型全路段节能与视频测速智慧路灯，将此路段按长度平均分为n段子路段，从第一子路段头开始设置第一个全路段节能与视频测速路灯，在第二子路段头处设置第二个全路段节能与视频测速路灯，在第三子路段头处设置第三个全路段节能与视频测速路灯，以此类推，在第n子路段头处设置第n个全路段节能与视频测速路灯；则从第一个全路段节能与视频测速路灯处开始到第二个全路段节能与视频测速路灯结束，所对应路面则为第一个全路段节能与视频测速路灯所监测的第一测速子区间，从第二个全路段节能与视频测速路灯处开始到第三个全路段节能与视频测速路灯结束，所对应路面则为第二个全路段节能与视频测速路灯所监测的第二测速子区间，从第三个全路段节能与视频测速路灯处开始到第四个全路段节能与视频测速路灯结束，所对应路面则为第三个全路段节能与视频测速路灯所监测的第三测速子区间，以此类推，从第n个全路段节能与视频测速路灯处开始到第n+1个全路段节能与视频测速路灯结束，所对应路面则为第n个全路段节能与视频测速路灯所监测的第n测速子区间，每个区间的开始和结束即为第n测速子区间的头和尾。当有车辆通过第一测速子区间头时，毫米波雷达实时向视频测速设备4发出激励，视频测速设备4立即响应，对被测车辆的车速进行实时监测，并由车牌识别设备3识别出通过第一测速区间的车辆车牌等基本信息，由视频测速数据处理传输设备6判断其是否违规超速后将被检测车辆在第一测速子区间是否违规超速以及被监测车辆在第一测速子区间通过时的车速等基本信息传输至交通管理部门的监控中心；当被测车辆通过第二测速区间时重复被测车辆在第一测速子区间的过程，以此类推被测车辆通过第n测速子区间时重复被测车辆在第n-1测速子区间的过程，直至被测车辆离开此路段，则利用交通管理部门所接收的被全路段节能与视频测速的车辆在此路段所有测速子区间内生成的数据判定被测车辆是否违规超速。通过对被测车辆进行n次子区间测速，并依据n次子区间测速的结果，实现对被测车辆的全路段节能与视频测速，交通管理部门将原有路灯升级为全路段节能与视频测速路灯后，将能够督促驾驶员在整个驾驶过程中自觉遵守限速规则，全路段的视频测速，也强化了交通管理部门对所有车辆的管理，解决了原来采用在路口固定点处设置测速拍照的监测方式下，行驶的车辆只会在靠近路口固定测速拍照点的时候遵守限速规则降低车速，而在到达路口固定测速拍照点前依旧保持很高的车速等不能对违规超速的行为起到很好监控作用的问题，对促进交通安全，缓解交通压力具有重要意义。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。当前第1页12