专利名称：高速公路智能交通监测管理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种道路交通管理系统。特别是涉及一种利用GPS对进入高速公路的车 辆测速并确定其位置，利用GPRS将其位置信息实时传回服务器，通过服务器的实时计算 和分析，可以为高速公路的交通管理提供精确的信息。
背景技术：
目前我国高速公路管理还处于一种进路取卡，出路缴费的初级方式，这种状态主要 存在着以下问题
1. 车辆的速度不能监控。据统计，75%以上的车辆在高速公路上行驶时速度超过 120km/h的限制。虽然高速公路上有测速点，但司机往往在这些测速点时会刻意避开，因 而无法实现对车辆速度的有效监控。速度过快所带来的往往是严重的车辆事故。
2. 当车辆发生事故时，由于当事人处于一种惊慌或昏迷状态，无法清楚地报告事故 的位置，从而使高速公路救援人员很难快速及时地确定事故的位置，延误了及时的交通 疏导和伤员的救治。
3. 当能见度低时，为了保证公路的安全， 一般采取封闭高速路的措施。这对交通运 输造成了较大的影响，造成了较大的经济损失。
在天津，从事GPS车辆监控的企业主要有金盾和新盾，在北京主要有三家从事GPS 车辆监控的企业，深圳主要有4家。目前这些公司的产品主要用于出租车、货车、长途 运输车、危险品运输车和租赁车等，其主要功能在于定位和监控，这些公司的产品主要 缺少以下功能
1. 没有前后车辆相对速度、相对位置提醒功能。
2. 目前这些公司生产的产品体积较大。
3. 目前这些公司的产品基本不具备语音提示功能。
4. 目前这些产品要求内置GPS天线、GSM天线，而且必须能够使用备用电池工作4 小时以上，而市场上的产品基本都釆用12伏供电，不能满足要求。
5. 目前市场上的产品基本不具备该功能。
6. 从国外高速公路管理来看，目前GPS监控系统仅作为单个车辆监控管理使用， 并没有将高速公路上的所有车辆时行监控。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种融合了交通管理调度、高速公路实时监控、 交通事故预防及报警救援、交通信息服务的高速公路智能交通监测管理系统。本发明所采用的技术方案是 一种高速公路智能交通监测管理系统，包括有车载 机、监控中心以及两台以上的收费计算机；所述收费计算机设置在高速公路的收费站出 入口处，并与监控中心相连；所述车载机设置在行驶在高速公路的入口处至出口处这一 段路程的车辆上，并将该车辆信息输入该车载机，所述车载机与监控中心之间进行远程 通信。
所述的监控中心包括有客户端的计算机和数据服务器，所述的计算机内装有GIS地 理信息系统、收费管理系统、交通分析软件、调度管理软件。
所述的车载机包括有中央处理器CPU、无线射频模块、GPS模块和语音模块，其中， 所述的无线射频模块、GPS模块和语音模块分别与中央处理器CPU相连；所述的中央处理 器CPU通过无线射频模块与所述监控中心之间进行远程数据交换，中央处理器CPU通过 语音模块将监控中心发送的信息进行语音播报。
所述的GPS模块实时获得车辆的行驶速度、位置、，行驶方向信息，并经过中央处理
器CPU通过无线射频模块实时传输到监控中心。
所述的车载机上还设置有用于显示来自控制中心的报警信号的LED指示灯。 所述的车载机上还设置有当所在车辆出现紧急情况时，用于向监控中心报警要求紧
急救援的紧急按扭，所述的紧急按扭是通过驾驶员按下后，车载机会自动向监控中心的
计算机报警。
所述的收费计算机上设置有对驶入高速公路入口处的车辆的车牌进行摄像的视频摄 像装置和对驶出高速公路出口处的车辆的车牌进行识别的车牌识别系统；所述的收费计 算机与管理中心的计算机相连将所摄视频内容送入计算机；所述的收费计算机与管理中 心的数据服务器相连，对驶离公路的车辆进行收费管理。
本发明的高速公路智能交通监测管理系统，具有如下特点
1. 提供车辆全程运行情况。系统可以提供车辆在高速公路上行驶时每秒的位置和 速度信息。完全防止了车辆超速的可能性。(如果超速，则可以出示精确的超速记录，为 处罚提供科学的依据)
2. 当车辆发生事故时，交通控制中心能够在第一时间知道事故车辆的位置，便于 提供最及时的救助。
3. 系统能够实时统计高速公路的全路段的车流量分布情况，对于科学分析高速公 路交通规律，提高管理水平和服务水平，具有很好的作用。
4. 当天气能见度不高时，可以为车辆提供实时的前方路况信息，及时告知车辆前 后方的道路及车辆情况，从而可以有效的增加道路的通行能力，产生巨大的经济效益。
同时，该系统还能够对车辆提供以下服务-
1. 超速提醒。实时提醒驾驶员不要超速，根据不同路段、不同气候条件的限速情 况，提供预报所行驶路段的限速，防止驾驶员超速，提高了行车安全性；
2. 提醒驾驶员前后车辆行驶状态，防止追尾、被追尾。通过车辆实时传回的定位信息和速度信息，服务器计算车辆前后左右的车辆位置和相对速度，当有危险情况出现 时，系统将通过声音提醒驾驶员注意。特别是在能见低，如大雾，大雨天气下，该功能 将有效提高行车的安全性。
3. 紧急求助服务。当车辆出现故障或车辆事故时，驾驶员可以通过系统的车载设
备向交通监控中心发出求助信息，监控中心将立刻知道求助者所在位置，从而及时安排 救助。
4. 前后道路信息。系统能够实时将车辆行驶前方的道路信息、天气信息等实时发 送给驾驶员。如前方道路出现事故时，可以及时通知车辆就近下高速或改走别的道路。
图l是本发明的结构示意图。 ^巾
1:中央处理器CPU 2:无线射频模块
3: GPS模块 4:语音模块
具体实施例方式
下面结合实施例附图对本发明的高速公路智能交通监测管理系统做出详细说明。 如图1所示，本发明的高速公路智能交通监测管理系统，包括有车载机、监控中 心以及两台以上的收费计算机；所述收费计算机设置在高速公路的收费站出入口处，并 与监控中心相连；所述车载机设置在行驶在高速公路的入口处至出口处这一段路程的车 辆上，在高速公路入口分发给驶入车辆，在高速公路出口收回，并将该车辆信息输入该 车载机，所述车载机与监控中心之间进行远程通信。
所述的监控中心通过互联网与车载机进行远程通信，包括有客户端的计算机和数据 服务器，所述的计算机内装有GIS地理信息系统、收费管理系统、交通分析软件、调度 管理软件。GIS地理信息系统将公路上所行驶的车辆实时情况显示出来，包括车辆行驶速 度、车辆所在位置、道路的车辆数量等。交通分析软件，该软件能够根据每个车载机返 回的信息，实时计算公路不同路段的交通流量数据，并将这些数据有针对性地提供给相 关车辆。
所述的车载机包括有中央处理器CPU 1、无线射频模块2、 GPS模块3和语音模块4， 其中，所述的无线射频模块2、 GPS模块3和语音模块4分别与中央处理器CPU1相连； 所述的中央处理器CPU1通过无线射频模块2与所述监控中心之间进行远程数据交换，中 央处理器CPU1通过语音模块4将监控中心发送的信息进行语音播报。
所述的GPS模块3实时获得车辆的行驶速度、位置、行驶方向信息，并经过中央处 理器CPU 1通过无线射频模块2实时传输到监控中心，并且经过CPU处理后可对驾驶员 提出速度限制提醒。无线射频模块2可以将车辆的行驶信息实时传到监测管理中心，管理中心可以对所 有的车辆的相对位置、速度进行计算。当发现车辆存在超速、追尾、碰撞或侧撞危险时， 向车载机和监控人员进行提醒，并记录。
无线射频模块2可以接收来自控制中心的报警信息或提示信息，语音模块将数字信 息转化为语音信息直接朗读出来，提醒驾驶员。
所述的车载机上还设置有用于显示来自控制中心的报警信号的LED指示灯，将对驾 驶员进行提醒。
所述的车载机上还设置有当所在车辆出现紧急情况时，用于向监控中心报警要求紧 急救援的紧急按扭，所述的紧急按扭是通过驾驶同按下后，车载机会自动向监控中心的 计算机报警。
所述的收费计算机上设置有对驶入高速公路入口处的车辆的车牌进行摄像的视频摄 像装置和对驶出高速公路出口处的车辆的车牌进行识别的车牌识别系统，负责对进入高 速公路的车辆进车牌识别；所述的收费计算机与管理中心的计算机相连将所摄视频内容 送入计算机；所述的收费计算机与管理中心的数据服务器相连，对驶离公路的车辆进行 收费管理。
收费管理系统，根据相关规定，自动计算车辆行驶产生的费用，以及由于违反交通 规则后产生的罚款等，并将这些信息及时打印出来，提供给司机。 本发明的高速公路智能交通监测管理系统的基本工作情况为-
车辆驶入高速公路入口时，由收费计算机的视频摄像头对车牌进行摄像，图片送出 收费计算机进行处理，车牌识别软件自动进行车牌识别和记录；同时，将此车牌号与车 载机ID号进行对应并录入数据库。将车载机交给车辆驾驶员。
在车辆行驶过程中，车载机自动将车辆的行驶信息通过无线射频模块上报给监控中 心。上报的信息包括车辆的行驶速度、行驶方向、车辆位置等信息。同时，车载机可以 接收到监控中心向车载机发送的信息，这些数字信息可以通过语音模块播放出来，供驾 驶员听收。所发布的信息包括车辆前方向道路交通情况通报，这里所述的情况通报是 指对本车有用的信息，与本车无关的信息将不会被通报。例如，A车行驶前方是天津机场 出口， B车行驶前方是北京5环出口，对于天津机场出口封闭的提示信息就只提供给A 车。
监控中心接收到车载机发送的行驶信息后，将对道路上的所有车辆位置、速度、行 驶方向进行分析，同时向违章行驶车辆发送报警信息，例如，对超速行驶、违章行驶的 车辆将发布提醒信息。同时，通过车辆前后左右的车辆进行分析，发现车辆是否处于危 险情况，如是否存在追尾、碰撞、侧撞等危险，并及时提醒。
对大量车辆的实时行驶信息进行统计分析后，监控中心可以掌握整个道路的实时交 通流量分布情况，某一路段的平均交通流量、平均行驶速度等信息。这对于分析道路的 交通流量提供了科学的数据支持。监控中心可以将不同路段的限速情况实时提供给驾驶员，防止超速行驶。 监控中心可以通过车载机向用户提供服务信息，如前方最近的加油站、服务区、出 口等服务设施。
当车辆出现紧急情况时，按下车载机的紧急按扭，监控中心将及时获得车辆所在的 位置，从而以最短的时间提供紧急救援。
车辆行驶在大雾中，监控中心可以对车辆进行实时语音导航，并实时通知车辆前后 左右的车辆位置，以防止车辆出现危险情况。
权利要求
1.一种高速公路智能交通监测管理系统，其特征在于，包括有车载机、监控中心以及两台以上的收费计算机；所述收费计算机设置在高速公路的收费站出入口处，并与监控中心相连；所述车载机设置在行驶在高速公路的入口处至出口处这一段路程的车辆上，并将该车辆信息输入该车载机，所述车载机与监控中心之间进行远程通信。
2. 根据权利要求1所述的高速公路智能交通监测管理系统，其特征在于，所述的监 控中心包括有客户端的计算机和数据服务器，所述的计算机内装有GIS地理信息系统、 收费管理系统、交通分析软件、调度管理软件。
3. 根据权利要求l所述的高速公路智能交通监测管理系统，其特征在于，所述的车 载机包括有中央处理器CPU (1)、无线射频模块(2) 、 GPS模块(3)和语音模块(4)， 其中，所述的无线射频模块(2) 、 GPS模块(3)和语音模块(4)分别与中央处理器CPU(1)相连；所述的中央处理器CPU (1)通过无线射频模块(2)与所述监控中心之间进 行远程数据交换，中央处理器CPU (1)通过语音模块(4)将监控中心发送的信息进行语 音播报。
4. 根据权利要求3所述的高速公路智能交通监测管理系统，其特征在于，所述的GPS 模块(3)实时获得车辆的行驶速度、位置、行驶方向信息，并经过中央处理器CPU (1) 通过无线射频模块(2)实时传输到监控中心。
5. 根据权利要求3所述的高速公路智能交通监测管理系统，其特征在于，所述的车 载机上还设置有用于显示来自控制中心的报警信号的LED指示灯。
6. 根据权利要求3所述的高速公路智能交通监测管理系统，其特征在于，所述的车 载机上还设置有当所在车辆出现紧急情况时，用于向监控中心报警要求紧急救援的紧急 按扭，所述的紧急按扭是通过驾驶员按下后，车载机会自动向监控中心的计算机报警。
7. 根据权利要求1所述的高速公路智能交通监测管理系统，其特征在于，所述的收 费计算机上设置有对驶入高速公路入口处的车辆的车牌进行摄像的视频摄像装置和对驶 出高速公路出口处的车辆的车牌进行识别的车牌识别系统；所述的收费计算机与管理中 心的计算机相连将所摄视频内容送入计算机；所述的收费计算机与管理中心的数据服务器相连，对驶离公路的车辆进行收费管理。
全文摘要
一种高速公路智能交通监测管理系统，收费计算机设置在高速公路的收费站出入口处，并与监控中心相连；车载机设置在行驶在高速公路的入口处至出口处这一段路程的车辆上，并将该车辆信息输入该车载机，车载机与监控中心之间进行远程通信。车载机有中央处理器CPU、无线射频模块、GPS模块和语音模块，无线射频模块、GPS模块和语音模块分别与中央处理器CPU相连；中央处理器CPU通过无线射频模块与监控中心之间进行远程数据交换，中央处理器CPU通过语音模块将监控中心发送的信息进行语音播报。本发明可以为车辆提供实时的前方路况信息，及时告知车辆前后方的道路及车辆情况，从而可以有效的增加道路的通行能力，完全防止了车辆超速的可能性，并能够提供最及时的救助。
文档编号G08G1/01GK101620786SQ200910070088
公开日2010年1月6日 申请日期2009年8月7日 优先权日2009年8月7日
发明者剑 万, 刘洪泉, 军 张, 彭永胜, 徐友春, 章永进, 一 袁 申请人:中国人民解放军军事交通学院