专利名称：基于嵌入式平台图像处理及无线通讯的智能安全交通信息平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种集图像拍摄传输、GPS定位、数据传输、处理、控制、信息反馈与发布等多功能的交通管理装置，尤其是一种用于高速公路运行状态信息收集与发布的装置。具体地说是一种基于嵌入式平台图像处理及无线通讯的智能安全交通信息平台。
背景技术：
随着高速公路的不断发展，到2010年底，我国公路网总里程达到398. 4万公里，五年新增63. 9万公里。其中，高速公路由“十五”期末的4. 1万公里发展到7. 4万公里，五年新增3. 3万公里，仍居世界第二位。高速公路的出现仅有短短十几年时间，但由于其交通管理体制的不顺畅，管理手段的相对滞后，以及人们高速公路交通安全意识的淡薄，造成目前高速公路上交通事故频发。据统计，目前我国高速公路事故发生率高于普通公路，甚至有些高速公路的事故发生率高于普通公路的五倍。高速公路事故多发路段事故多发的原因是多方面的，既有主观原因，也有客观成分。主观原因包括驾驶员疲劳驾驶、超速行驶、行车纵向间距不够、违章变更车道、违章超车、违章倒车、违章停车、违章掉头、违章装载、采取措施不当和机动车机件故障等。客观原因包括道路状况、道路环境、道路线形、气候等因素。在事故多发路段，往往地形复杂，弯道、坡道多，桥梁、涵洞、隧道多，上、下坡度大；在低能见度、道路结冰等情况下，也极易发生交通事故。我国目前针对这些原因(主、客观原因)采取的措施主要包括(1)提高交通安全意识加大宣传教育的力度，对违章者进行严管重罚；在高速公路的日常勤务工作中，加强路面控制，加大执法力度，进行有针对性地巡逻、纠章，实行严管重罚，对违章者严格按照有关规定予以处罚，绝不迁就。但在高危路段和恶劣天气状况下， 并不能有效地减少或避免交通事故的发生。(2)增加高速公路勤务纠章的科技含量在巡逻车上配置雷达测速仪、摄像机、电台等必要设备，加大对超速行驶、右侧超车、跨线行驶、长时间占据超车道行驶等违章行为的纠正力度，以减少高速公路上动态违章行为的发生。此法不仅成本昂贵，且只在固定的位置进行测量、监查，没有宏观性，受多种因素限制。进行交通管制在恶劣天气条件下，根据不同的气候条件采取相应的交通管制措施，预防交通事故的发生。管制方式主要有全线封闭、局部封闭、限制车速和间断放行等。 但交通管制可能会促使高速公路更加拥堵，同时也降低了高速公路的利用率，对公共出行带来经济损失。如果采用一种低成本、便携式、可车载的设备对高速公路上的某些车辆的前方能见度进行实时、系统的测量和监控，车内司机能够及时通知监控后台前方道路状况(拥堵、 车祸、道路结冰等)，并建立大型高速公路基本信息数据库，将处理后的相关告警信息通过
3LED告示牌，广播电台等形式进行发布。但据申请人所知，目前尚无类似的系统可供交通监管部门采用。
发明内容本实用新型的目的是针对目前高速公路的能见度、拥堵状况、交通事故及其他异常情况等信息缺乏及时有效的汇总及发布渠道，设计一种能够利用数据采集车进行图片采集、传送、定位、处理等的基于嵌入式平台图像处理及无线通讯的智能安全交通信息平台。本实用新型的技术方案是一种基于嵌入式平台图像处理及无线通讯的智能安全交通信息平台，其特征是它主要由安装在数据采集车辆上的车载数据采集装置1和安装在总控制室的集数据接收、处理、分析、监控及发布于一体的后台计算机监控平台2组成，所述的车载数据采集装置1通过GPRS或3G无线通信与后台计算机监控平台2双向相连；所述的车载数据采集装置1由中央处理模块101及与其相连的无线数据收发模块102、GPS模块或3G模块103、温度采集模块104、湿度采集模块105、红外线收发模块106、数字摄像头能见度测量模块107、雾灯监视模块108以及供电模块109组成。所述的车载数据采集装置1还包括按钮报警模块110。所述的每个车载数据采集装置1带有全球唯一物联网地址，它通过无线数据收发模块102所发送的数据中均带有该物联网地址。本实用新型的有益效果本实用新型基于数字摄像法，利用置于车顶的数字摄像头拍摄设定好的目标与背景物体的照片，比较其亮度的关系，从而得出能见度的值。此外，打破了以往只选用固定的点进行静态测量的传统，动态的测量道路能见度，相比其他的静态测量工具，大大的降低了测量的成本，同时也弥补了这类仪器受气候条件限制大、成本高的缺点。本实用新型采用车辆雾灯辅助判断天气情况，交通法规中明确规定，在遇到雾天低能见度情况时，必须打开雾灯，考虑到这一因素，利用传感器对雾灯开关敏感，判断前方是否有雾(或能见度低)，从而增加了数字摄像法测得数据的可靠性。交管部门也可以反过来纠察在雾天(或能见度低)的情况下，车辆司机是否遵守交通法规，开启了雾灯，为执法提供了依据，同时也提高了司机的安全意识。本实用新型采用多种信息融合，有利于监控人员做出正确的判断，包括温湿度、 道路现场照片、GPS定位与高速公路地图结合的直观显示等，弥补了以往数据单一，片面的缺陷。当车辆前方有雾时，监控人员首先通过GPS模块精确定位检测车辆的位置，通过道路现场传来的图片，计算出目标车辆当前位置的道路能见度，并依据雾灯开启状态辅助判断能见度情况等。本实用新型采用车内人性化报警按钮开关的设置，各种按钮有不同功能，包括① 上传前方拥堵情况②上传前方事故情况③上传道路结冰情况④功能扩展用。以上按钮在上报前方有异常道路情况的同时，还能利用安置在车顶的摄像头随即抓拍一幅车前路况的图片，一并传送给总控台，进一步丰富了监控中心获得的信息，加大了信息量，从另一方面来说，更是增加了普通司机的参与度，弘扬了人人为我，我为人人的精神。本实用新型本系统结合实际需求，将GIS技术、现代通信技术、数字摄像技术、传
4感器技术等融为一体，功能齐全，将道路多种信息进行实时的反馈，从客观因素上降低了交通事故的发生，便于监管人员实行监管，从主观因素上提高了普通司机的安全意识和交通安全实施的参与度。本实用新型的数据采集终端的工作范围广，能适应各种天气，信息采集效率高、实时性强、易安装部署、智能化工作、使用简单；本实用新型的后台监控软件可M小时不间断工作、实时准确地对接收到的数据进行分析处理、直观可视化地将数据呈现给监管中心的工作人员，能帮助相关人员快速、准确地制定解决方案。本实用新型安装部署方便，可移植性强，且成本低，易使用，可广泛推广到我国现有的城市交通网、高速公路网。本实用新型的车载数据采集终端总成本估计在1000元以内且安装容易，只需对相关人员进行短期培训即可学会使用；后端监控分析软件可在现有道路监控有线网的基础上进行安装部署，投入成本低，可实施性强，一次投入少，后期维护成本低，可广泛推广。
图1是本实用新型的组成结构框图示意图；图2是本实用新型的车载数据采集装置结构示意图；图3是本实用新型的后台计算机监控平台的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。如图1-3所示。一种基于嵌入式平台图像处理及无线通讯的智能安全交通信息平台，它主要由安装在数据采集车辆上的车载数据采集装置1和安装在总控制室的集数据接收、处理、分析、 监控及发布于一体的后台计算机监控平台2组成，车载数据采集装置1通过GPRS或3G无线通信与后台计算机监控平台2双向连接，如图1所示。所述的车载数据采集装置1由中央处理模块101及与其相连的无线数据收发模块102、GPS模块或3G模块103、温度采集模块104、湿度采集模块105、红外线收发模块106、数字摄像头能见度测量模块107、雾灯监视模块108、供电模块109以及按钮报警模块110组成，具体实施时温、湿度传感器可统一采用型号为DHTll的集成式传感器，同时采用较先进的数字摄像法监测能见度，准确度高适应性强，采用H. 264编码视频数据，对传输信道带宽要求低，图像质量高，采用物联网概念连接主控模块与各传感模块实时性强，易安装部署，采用3G/GPRS方式传输数据，实时性强，信道稳定，覆盖地域广，采用GIS技术做后台信息处理，效率高、数据反映直观，如图2所示。集数据接收、处理、分析、监控及发布于一体的后台计算机监控平台2可采用并联结构， 可采用数据逐级传递处理的形式以提高信息发明的及时性，降低对设备传输距离的要求， 降低成本，其组成结构如图3所示。本实用新型的使用方法为1、在高速公路网某路段入口收费站的工作人员对过往车辆抽样，在相应车辆上安装并开启本数据采集终端，并由工作人员将相关车辆信息上报至监管中心备案。在车辆行驶至路段出口时由另一收费站的工作人员将设备取下并备案。2、数据采集终端在不影响车辆正常行驶的情况下自动实时地采集相关数据上传至监管中心服务器。3、如遇雨雾天气、道路结冰、拥堵、车祸等特殊情况时，车辆驾驶人员按下位于驾驶室内的报警按钮，本终端将自动上报相关情况。4、监管中心的工作人员可以通过计算机在大屏上看到实时的道路状况，并能了解每辆抽样监测车的行驶状况。工作人员可以根据相关数据采取相关措施，如以电台广播或在道路两旁的电子公告牌上发布相关信息。如有需要，工作人员还可以实时观看道路现场视频，帮助制定方案。本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
权利要求1.一种基于嵌入式平台图像处理及无线通讯的智能安全交通信息平台，其特征是它主要由安装在数据采集车辆上的车载数据采集装置(1)和安装在总控制室的集数据接收、 处理、分析、监控及发布于一体的后台计算机监控平台(2)组成，所述的车载数据采集装置 (1)通过GPRS或3G无线通信与后台计算机监控平台(2)双向相连；所述的车载数据采集装置(1)由中央处理模块(101)及与其相连的无线数据收发模块(102)、GPS模块或3G模块(103)、温度采集模块(104)、湿度采集模块(105)、红外线收发模块(106)、数字摄像头能见度测量模块(107)、雾灯监视模块(108)以及供电模块(109)组成。
2.根据权利要求1所述的基于嵌入式平台图像处理及无线通讯的智能安全交通信息平台，其特征是所述的车载数据采集装置(1)还包括按钮报警模块(110)。
3.根据权利要求1所述的基于嵌入式平台图像处理及无线通讯的智能安全交通信息平台，其特征是所述的每个车载数据采集装置(1)带有全球唯一物联网地址，它通过无线数据收发模块(102)所发送的数据中均带有该物联网地址。
专利摘要一种基于嵌入式平台图像处理及无线通讯的智能安全交通信息平台，其特征是它主要由安装在数据采集车辆上的车载数据采集装置(1)和安装在总控制室的集数据接收、处理、分析、监控及发布于一体的后台计算机监控平台(2)组成，所述的车载数据采集装置(1)通过GPRS或3G无线通信与后台计算机监控平台(2)双向相连；所述的车载数据采集装置(1)由中央处理模块(101)及与其相连的无线数据收发模块(102)、GPS模块或3G模块(103)、温度采集模块(104)、湿度采集模块(105)、红外线收发模块(106)、数字摄像头能见度测量模块(107)、雾灯监视模块(108)以及供电模块(109)组成。本实用新型安装部署方便，可移植性强，且成本低，易使用，可广泛推广到我国现有的城市交通网、高速公路网。
文档编号G08G1/00GK202013659SQ201120123798
公开日2011年10月19日 申请日期2011年4月25日 优先权日2011年4月25日
发明者朱丹, 陈旭 申请人:朱丹