一种基于无人机的高速公路违章监测系统的制作方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001]本发明涉及高速公路车辆管理技术领域，尤其涉及一种基于无人机的高速公路违章监测系统。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，车辆的数量急剧增加，造成高速公路上时常出现占用应急车道等有碍交通的违章行为。在交通量较大，尤其是节假日，这种违章行为更是成为导致车辆拥堵和车祸的主要原因。
[0003]目前，交通管理部门、高速公路管理部门针对违法占道行驶所采取的措施主要有宣传教育、集中整治、联合执法以及从严处罚等。这些措施虽然能够减少违法占道行驶的行为，但是需要投入大量的人力物力，管理成本高。这与高速公路路况简单但违章数量多并且所造成的事故危险性高形成了强烈的矛盾。
[0004]而当前高速公路上所应用及现有专利中提出的均为使用安装在高速公路两旁的监测设备进行监测的地面监测办法，这些装置成本较高且需要耗费大量的人力物力进行安装，并且只能监测某几个节点，不能覆盖全路段进行监测。而在许多在监视装置没有覆盖的区域违章行为也十分频繁。
[0005]综上所述，传统的路面监测技术和监测系统有一定的局限性，难以满足日益增长的车辆所造成的交通违章。需要一种更高效、灵活、低碳的方式进行高速公路违章的监测。
【发明内容】
[0006]为克服上述现有监测系统存在的不足，本发明旨在提供一种高速公路的违章监测系统对高速公路的违章行为，尤其是占用紧急车道的行为，进行全路段、高效的监测和统计。并对存在需要救援的情况及时告知高速公路管理部门以便后续救援工作的开展。
[0007]本发明所采用的技术方案是:一种基于无人机的高速公路违章监测系统，包括飞行控制子系统、违章监测子系统、信息传输子系统和道路信息发布子系统。
[0008]所述飞行控制子系统根据事先设置的飞行路线在高速公路路段进行巡航，并进行飞行高度和飞行速度的控制，将无人机飞行路段所得到的图像进行实时拍摄，并将拍摄到的图像传送给违章监测子系统。
[0009]所述违章监测子系统将接收到的所述图像进行处理，得到高速公路违章情况，尤其是占用应急车道的情况。若发现存在违章情况，则传输信号给飞行控制子系统，飞行控制子系统降低飞行高度以便违章监测子系统对违章情况进行拍照并对违章车辆车牌号进行识别。识别完成后传输信号给飞行控制子系统，飞行控制子系统重新调节飞行高度到预设高度。违章监测子系统将违章情况的照片和违章车辆车牌号以及违章车辆所在路段的经玮度传输给信息传输子系统。
[0010]所述信息传输子系统将接收到的图片数据进行压缩并通过无线传输模块进行发送，将接收到的违章车牌号信息和违章路段的经玮度信息通过无线传输模块进行发送。
[0011]所述道路信息发布子系统接收信息传输子系统传输的图片进行解压缩处理，将处理后的图片和违章车牌号以及违章路段信息发送及存储到高速公路管理部门数据库中或在道路信息发布平台上进行公布。
[0012]本发明与现有技术相比，有益效果在于:所述一种基于无人机的高速公路违章监测系统使用飞行控制子系统设定高速公路巡航路线进行自主巡航并调节飞行高度将所拍摄的图像输送到违章监测子系统进行图像处理分析。若车辆存在需要紧急救援的情况，则进行图像采集和无线传输至高速公路管理部门以安排相应的救援。若车辆存在违章行为则进行违章图像采集和车牌识别，将违章车辆信息和违章图像通过信息传输子系统发送给高速公路管理部门和道路信息发布平台进行处理。使用飞行控制子系统结合违章监测子系统对高速公路违章情况进行处理，能够灵活而高效地识别出车辆的违章情况并能进行有效的违章记录。使用信息传输子系统结合道路信息发布系统能够实时发送回违章车辆情况到高速公路管理部门数据库，便于后续责任的认定和高速公路的有效管理。所述系统不仅能有效识别高速公路占用紧急车道的情况并且能在心理层次对违法者有一定的震慑作用，有效地减少了车辆的违章情况并加强了高速公路管理部门对高速公路的有效管理。同时，方便了高速公路突发情况的救援，提高高速公路的道路安全水平。
【附图说明】
[0013]图1是本发明一种基于无人机的高速公路违章监测系统的结构示意图。
[0014]图2是本发明一种基于无人机的高速公路违章监测系统的单次工作流程图。
【具体实施方式】
[0015]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
[0016]本发明以小型多旋翼无人机为载体，搭载成像设备对高速公路路段执行智能化、快速、灵活、高效的道路监控和巡检作业，提高道路安全水平，并通过远距离无线传输或3G/4G传输网络将实时车辆违章数据传输至高速公路管理部门和道路信息发布平台。由于高速公路道路情况简单且占用紧急车道等违章情况易于判断，因此此系统容易实现且灵活高效。
[0017]如图1所示，一种基于无人机的高速公路违章监测系统A，包括飞行控制子系统Al、违章监测子系统A2、信息传输子系统A3和道路信息发布子系统A4。其中飞行控制子系统AI包括无人机主体All和飞行控制模块A12，违章监测子系统A2包括图像识别模块A21、违章照相模块A22和GPS定位模块A23，信息传输子系统A3包括无线传输模块A31，道路信息发布子系统A4包括高速公路管理部门A41和道路信息发布平台A42。其中无人机主体AU可采用小型多旋翼飞行器。相对于人工和固定摄像头识别方式，小型多旋翼飞行器具有灵活高效、操作简单、成本低等优势。通过在多旋翼飞行器上装载各类传感器、图像采集传输设备、控制处理芯片及无线传输设备，既可实现对道路交通状况的实时监测。无人机主体Al I由机架、无刷电机、电子调速器、螺旋桨、飞行控制器、无线接收机和大容量锂电池组成。飞行控制模±夬八12包括主控芯片、GPS模块、气压计、陀螺仪、加速度计以及无线收发模块。可在地面通过无线的方式对飞行控制模块A12进行飞行路线