公路智能控制平台及其应用方法_3

文档序号:9867427阅读:来源:国知局
0]路政部门下属各部门完成道路护栏监管(15.5)功能,工作过程:道路两旁的护栏是防止车辆失控冲出道路,造成更大伤害的安全屏障。当高速公路护栏板因为车辆擦碰而损坏时,该事发段附近的轮廓标会通过栏杆破损检测模块(7.2)将损坏警报信息以无线通讯方式传递至轮廓标组基站(10),再由互联网(11)传回公路管理中心(13),公路管理中心
(13)可以根据轮廓标传回的擦碰地点信息,及时准确的安排检修车辆进行检修。有效的防止由于道路护栏破损引发的事故;同时轮廓标也可与车载设备(9)通过无线传输方式直接进行通讯,执行前方路况预警(8.3),将后方道路两侧的指示灯颜色变为红色爆闪,提醒后方车辆减速慢行;也可通过互联网(11)向手机等通讯设备APP用户端(12)发送道路异常状况。
[0031]第三方交互控制单元(15)中的绿地自动化灌溉(15.6)工作过程:智能控制单元能对土壤的水分和天气等信息收集,智能的进行自动化节水灌溉,既节约了能源又节约了管理成本。同时还可以将相关数据传输到管理平台,利用管理平台进行更精细的远程控制管理。道路两旁的绿地装有绿地湿度检测模块(7.3),并以无线通讯方式将绿地湿度信息传递至轮廓标的主控制器(2.1—2.η),再通过轮廓标组基站(10)将信息最终上传至公路监管中心(13 ),若湿度低于某值,公路监管中心(13 )将开启灌溉的信息返回至轮廓标的主控制器(2.1—2.η),再由无线通讯模块(3.1—3.η)与高速公路绿地灌溉设备进行无线通讯,远程控制绿地灌溉设备。
[0032]如图1所示,所述轮廓标组内各轮廓标通过无线通信模块(3.1— 3.η)相互通信,并依据灯光的闪烁模式实现轮廓标控制单元(8)内的轮廓标照明控制(8.1)、天气状况显示(8.2)、前方路况预警(8.3)、道路分流警示(8.4)功能,疏导交通。
[0033]轮廓标控制单元(8)中的轮廓标照明控制(8.1)的工作过程:轮廓标可根据天气检测单元(5)的温度传感器(5.1)、湿度传感器(5.2)、风力传感器(5.3)和颗粒传感器(5.4)采集当前天气情况,如:雨水检测、雪情检测、能见度(雾、霾)的检测。当检测到以上三种天气情况时,可上传至轮廓标的主控制器(2.1—2.η),控制轮廓标显示灯(1.1一1.η)开闪,为司乘人员指明道路行驶方向,有效降低交通事故的发生率。
[0034]轮廓标控制单元(8)中的天气状况显示(8.2)的工作过程:当遇到雨、雪、雾等天气使得道路情况变差,能见度降低时,将该路段的天气检测单元(5)的检测信息传至主控制器(2.1—2.η)判别天气情况,并通过无线通信模块(3.1—3.η)与该路段的车载设备(9)进行无线传输,将天气信息传回到车载设备(9),即时的提醒司机当前天气状况以及此种天气情况下的行车注意事项。
[0035]轮廓标控制单元(8)中的前方路况预警(8.3)的工作过程:车辆行驶在高速公路上前方故障车紧急停车,后车由于车速过快,导致追尾事故的发生。轮廓标将车流量检测模块
(6.1)检测到的该路段内车流量数据送至主控制器(2.1—2.η),再由无线通讯模块(3.1 —
3.η)发送至其后的轮廓标的主控制器(2.1—2.η),控制后方轮廓标显示灯(1.1一1.η)闪烁模式为黄灯闪烁,对即将进入该路段内的车辆提示预警。
[0036]轮廓标控制单元(8)中的道路分流警示(8.4)的工作过程:轮廓标通过车流量检测模块(6.1)将该路段内车流量数据送至该路段所对应的轮廓标的主控制器(2.1—2η),再由主控制器(2.1 — 2η)判断该路段拥堵情况,由无线通讯模块(3.1—3η)发送至其他主控制器(2.1—2η),控制该路段的轮廓标显示灯(1.1 一 In)的闪烁模式,拥堵道路两旁轮廓标显示灯(1.1 一 In)的闪烁模式为红灯闪烁,前方道路拥挤,岔路口轮廓标显示灯(1.1 一 In)的闪烁模式为绿灯闪烁,前方道路畅通,司机根据提醒,从畅通岔路口绕行,再次回到主干道路,疏导拥堵的主干道。
[0037]灯光闪烁模式是指:通过控制包含有红、黄、绿三色灯的轮廓标显示灯(1.1-1.η)交替、或同时、或间隔等闪烁方式完成前述相关功能。例如:轮廓标显示灯中的绿灯同时亮起,红、黄灯熄灭表示前方道路畅通,且无事故发生;轮廓标显示灯中的黄灯同时亮起,红、绿灯熄灭表示前方道路可能有堵塞情况,或有事故发生,提醒车辆减速;轮廓标显示灯中的红灯同时亮起,黄、绿灯熄灭表示前方道路不通;轮廓标显示灯中的黄、绿灯同时亮起,表示可沿该道路改道。通过红、黄、绿三色灯的组合即可表达出不同的道路信息。
[0038]公路智能控制平台的应用方法,包含以下步骤:
A在公路两侧间隔布设信息收集终端和信息采集终端,信息收集终端通过无线网络与信息采集终端相连,所述信息收集终端为η个轮廓标组成的轮廓标组,选定任意一轮廓标为主机,其余轮廓标为从机,主机向从机定时发送同步频闪信号,控制各轮廓标共同闪烁,以达到主、从机同频闪烁效果;
B由设置在道路两侧的信息采集终端:天气检测单元(5 )、路况检测单元(6 )、道路设施破损检测单元(7)对道路信息进行采集,并将采集后道路信息上传至主机或从机的主控制器(2.1 —2.η)内;
C主机或从机将道路信息首先上传至各段的轮廓标组基站(10)进行分析、处理和存储,并实现轮廓标控制单元(8)的功能,也可通过互联网(11)将数据传至公路监管中心(13),公路监管中心(13)通过网络与第三方服务中心(14)通信,同时向车载设备(9)、APP用户端
(12)提供即时的天气、路况信息;
D第三方服务中心(14)根据道路信息数据协同其下属的第三方交互控制单元(15)进行辅助、救援服务工作;
E轮廓标通过主控制器(2.1—2.η)分析道路信息,并根据预设在主控制器(2.1—2.η)内的参数判断天气、道路状况,发送控制指令,使各轮廓标呈现出不同的闪烁模式,从而实现对异常情况下道路的指挥控制作用。
[0039]主控制器(2.1—2.η)内包含有单片机Ul,与单片机Ul相连的射频电路RF、电压转换电路、LED状态电路、LED负载电路,以及同时与单片机Ul、太阳能板相连,控制充电电池充放电的充放电控制电路,充电电池还与电压转换电路相连,所述射频电路RF包括四脚晶振YI,可使单片机UI调整射频电路的频率,主机内的单片机通过射频电路RF与其从机内的单片机之间进行无线通信,主、从机内的各射频电路RF分别构成主、从机内的无线通信模块。
[0040]单片机Ul内预设有控制程序,控制程序包含有主函数、TAO模块、TAl模块和ADC12模块。TAO模块为定时器O,ΤΑ1模块为定时器I,ADC12模块为12位精度模拟/数字转换模块。系统复位后,系统初始化,循环重复检测系统状态,控制系统进入低功耗模式。本申请装设在公路护栏和隔离带上,其在工作前,先设定任意一轮廓标为主机,其余为从机。工作时,主机通过无线通信模块(3.1—3n)定时向从机发送同步信号,以达到主、从机同频闪烁效果。ADC12模块是通过ADC的通道O检测太阳能电池板电压,为系统状态判断提供必要参数,并定时清零。TAO模块控制轮廓标显示灯(1.1一1.η)闪烁频率,TAl模块对系统进行计时,周期设置系统状态,更改系统明暗状态下的系统参数,甄别主机异常。如主机无信号发送、回馈,则表示异常,此时某个从机转换为新的主机,继续工作,控制其余从机同步闪烁。
[0041]以一台单片机Ul内控制程序为例:选定主机或从机时,程序进行初始化后,读取一Flash值,该Flash值取crashf lag,crashf lag为时间补偿选择参数,若crashf Ig=I,调整这个参数达到和主机同步闪的效果,此时射频电路RF开启,ADC12模块开启转换,在经过时间补偿处理后,主机状态标志位Spare_f lg=2时,整体程序中的从机程序运
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