本发明属于涉路作业交通安全技术领域，具体是涉及一种高速公路涉路作业安全智能预警系统及预警方法。
背景技术：
高速公路作为国民经济发展的重要基础设施始终发挥着重要的作用，但是随着公路运营里程的增加和路面使用年限的增长，公路维护量也逐年增加，且涉路作业区域的交通状况也日趋复杂，使得涉路作业的安全问题越发严峻。高速公路的涉路作业通常在不封闭整幅路面交通的条件下进行，交通车流和复杂的现场作业环境均易给高速公路涉路作业带来高风险性。由于涉路作业必须占用部分车道路面，容易形成道路交通瓶颈，造成交通不畅和堵塞，一旦涉路作业安全管理不力，交通标志、安全设施摆放不完善，涉路作业区域周边过往车辆车速过快，施工人员越界操作，作业区扬尘过大，稍有疏忽都极易引发道路安全事故。近年来，发生在高速公路涉路作业及其周边的交通事故逐年上升，据北方某省高速公路管理局近一年统计，因高速公路涉路作业安全措施实施不到位，全年直接和间接引发交通事故138起，死亡45人，受伤158人，直接财产损失0.7亿元，因此高速公路涉路作业区域的安全应受到格外关注。
近年来，为了加强公路维护施工规范管理，国家出台了《公路养护作业安全规程》(jtgh30-2015)和《公路工程施工安全技术规范》(jtgf90-2015)，作为涉路作业的行业标准，要求于2015年5月1日起施行。但是涉路作业区域后方只是使用限速标志对来车进行被动限速，作用单一局限，对来车的限速警示效果不佳，缺乏主动对来车驾驶员进行限速提醒以及反馈其超速信息，驾驶员往往会因为疏忽大意而产生安全隐患。
技术实现要素：
本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供了一种高速公路涉路作业安全智能预警系统及预警方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种高速公路涉路作业安全智能预警系统，设置在涉路作业区域起始位置的后方，所述预警系统包括顺着来车方向依次设置的三组预警装置，预警装置安放在涉路作业侧的非行车区域中，所述预警装置包括控制器、车辆视频检测器、声光报警器和情报显示板，控制器控制车辆视频检测器、声光报警器和情报显示板，并无线向预警系统服务器上传预警数据；其中第一组预警装置中的车辆视频检测器和声光报警器设置在所述涉路作业区域起始位置后方的1200米处，第一组预警装置中的情报显示板设置在所述涉路作业区域起始位置后方的900米处，第二组预警装置中的车辆视频检测器和声光报警器设置在所述涉路作业区域起始位置后方的800米处，第二组预警装置中的情报显示板设置在所述涉路作业区域起始位置后方的500米处，第三组预警装置中的车辆视频检测器和声光报警器设置在所述涉路作业区域起始位置后方的300米处，第三组预警装置中的情报显示板设置在所述涉路作业区域起始位置处。
作为优选，所述非行车区域包括涉路作业侧的中央隔离带、应急车道和土路肩。
作为优选，所述预警装置经由太阳能电池供电，太阳能电池连接充放电控制器，充放电控制器分别连接控制器和蓄电池组。
作为优选，所述预警装置中，控制器与情报显示板之间通过二芯信号线连接进行数据传输，通信接口为rs485串口，或者采用zigbee无线通信方式实现两者之间数据传输。
一种高速公路涉路作业安全智能预警系统的预警方法为：随着高速公路上来车接近涉路作业区域，首先由所述第一组预警装置中的车辆视频检测器获知来车速度和车牌并上传给第一组预警装置中的控制器，若来车速度超过80km/h，则第一组预警装置中的控制器驱动第一组预警装置中的声光报警器，声光警示来车驾驶员，同时驱动第一组预警装置中的情报显示板显示来车车牌及其超速信息，并由第一组预警装置中的控制器将来车车牌及其超速信息上传给预警系统服务器；随后由所述第二组预警装置中的车辆视频检测器获知来车速度和车牌并上传给第二组预警装置中的控制器，若来车速度超过60km/h，则第二组预警装置中的控制器驱动第二组预警装置中的声光报警器，声光警示来车驾驶员，同时驱动第二组预警装置中的情报显示板显示来车车牌及其超速信息，并由第二组预警装置中的控制器将来车车牌及其超速信息上传给预警系统服务器；最后由所述第三组预警装置中的车辆视频检测器获知来车速度和车牌并上传给第三组预警装置中的控制器，若来车速度超过40km/h，则第三组预警装置中的控制器驱动第三组预警装置中的声光报警器，声光警示来车驾驶员，同时驱动第三组预警装置中的情报显示板显示来车车牌及其超速信息，并由第三组预警装置中的控制器将来车车牌及其超速信息上传给预警系统服务器。
本发明将车牌识别、测速、工业控制和交通诱导等技术集成到预警装置中，根据现场特点，采取多种警示方案，连续设置了三组警示装置，反复提醒驾驶员控制车速，可以产生强烈心理暗示，用主动的信息反馈技术弥补了原有被动限速标志的信息不足，使得驾驶员能够更好的了解车速信息，达到强制降速目的，进而消除高速公路涉路作业的安全事故隐患。本发明经济便携，可重复使用，能够快速地组装和移动，功能性强，成本低廉，可以填补国内在高速公路涉路作业交通安全技术领域中信息反馈系统的空白，有较好的市场推广前景，社会效益和经济效益显著。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是本发明在高速公路涉路作业区域的一种应用结构示意图。
图中，1-涉路作业区域，2-应急车道，3-土路肩，4-中央隔离带，5-车辆视频检测器，6-声光报警器，7-情报显示板，8-控制器，9-太阳能电池，10-充放电控制器，11-蓄电池组，12-预警系统服务器。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：参看图1和图2，一种高速公路涉路作业安全智能预警系统，设置在涉路作业区域起始位置的后方，所述预警系统包括顺着来车方向依次设置的三组预警装置，预警装置安放在涉路作业侧的非行车区域中，所述非行车区域包括涉路作业侧的中央隔离带、应急车道和土路肩，所述预警装置经由太阳能电池供电，太阳能电池连接充放电控制器，充放电控制器分别连接控制器和蓄电池组，所述预警装置包括控制器、车辆视频检测器、声光报警器和情报显示板，控制器控制车辆视频检测器、声光报警器和情报显示板，并无线向预警系统服务器上传预警数据；其中第一组预警装置中的车辆视频检测器和声光报警器设置在所述涉路作业区域起始位置后方的1200米处，第一组预警装置中的情报显示板设置在所述涉路作业区域起始位置后方的900米处，第二组预警装置中的车辆视频检测器和声光报警器设置在所述涉路作业区域起始位置后方的800米处，第二组预警装置中的情报显示板设置在所述涉路作业区域起始位置后方的500米处，第三组预警装置中的车辆视频检测器和声光报警器设置在所述涉路作业区域起始位置后方的300米处，第三组预警装置中的情报显示板设置在所述涉路作业区域起始位置处，所述预警装置中控制器与情报显示板之间通过二芯信号线连接进行数据传输，通信接口为rs485串口，或者采用zigbee无线通信方式实现两者之间数据传输。
一种高速公路涉路作业安全智能预警系统的预警方法为：随着高速公路上来车接近涉路作业区域，首先由所述第一组预警装置中的车辆视频检测器获知来车速度和车牌并上传给第一组预警装置中的控制器，若来车速度超过80km/h，则第一组预警装置中的控制器驱动第一组预警装置中的声光报警器，声光警示来车驾驶员，同时驱动第一组预警装置中的情报显示板显示来车车牌及其超速信息，并由第一组预警装置中的控制器将来车车牌及其超速信息上传给预警系统服务器；随后由所述第二组预警装置中的车辆视频检测器获知来车速度和车牌并上传给第二组预警装置中的控制器，若来车速度超过60km/h，则第二组预警装置中的控制器驱动第二组预警装置中的声光报警器，声光警示来车驾驶员，同时驱动第二组预警装置中的情报显示板显示来车车牌及其超速信息，并由第二组预警装置中的控制器将来车车牌及其超速信息上传给预警系统服务器；最后由所述第三组预警装置中的车辆视频检测器获知来车速度和车牌并上传给第三组预警装置中的控制器，若来车速度超过40km/h，则第三组预警装置中的控制器驱动第三组预警装置中的声光报警器，声光警示来车驾驶员，同时驱动第三组预警装置中的情报显示板显示来车车牌及其超速信息，并由第三组预警装置中的控制器将来车车牌及其超速信息上传给预警系统服务器。
本发明将车牌识别、测速、工业控制和交通诱导等技术集成到预警装置中，根据现场特点，采取多种警示方案，连续设置了三组警示装置，反复提醒驾驶员控制车速，可以产生强烈心理暗示，用主动的信息反馈技术弥补了原有被动限速标志的信息不足，使得驾驶员能够更好的了解车速信息，达到强制降速目的，进而消除高速公路涉路作业的安全事故隐患。本发明经济便携，可重复使用，能够快速地组装和移动，功能性强，成本低廉，可以填补国内在高速公路涉路作业交通安全技术领域中信息反馈系统的空白，有较好的市场推广前景，社会效益和经济效益显著。
最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明的技术方案并不限于上述实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。