本实用新型属于智能交通技术领域，具体涉及一种基于智能交通基站的危险品运输车辆提示系统。
背景技术：
智能交通系统(Intelligent Traffic Systems,ITS)的前身是智能车辆道路系统(Intelligent Vehicle Highway System,IVHS)，其是一种将先进的信息技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术以及计算机技术等有效地综合运用于整个交通运输管理体系，从而建立起一种大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统。其中，智能交通基站作为智能交通系统中的基本单元，用于广泛布置在路侧以衔接传感器、终端、车辆、数据中心和指挥控制系统等，是路车智能数据与通信平台，具备数据采集、通信、供电等组合功能。
车路协同是采用先进的无线通信和新一代互联网等技术(例如DSRC无线通信技术、WiFi无线通信技术和LTE-V无线通信技术等)，全方位实施车车、车路动态实时信息交互，并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理，充分实现人、车和路的有效协同，保证交通安全，提高通行效率，从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统。危险品运输是特种运输的一种，是指专门组织或技术人员对非常规物品使用特殊车辆进行的运输。危险品的运输存在巨大的危险性，稍不注意可能会造成物资损失或者人员伤亡。
随着经济迅速的发展，危险品的生产、运输和使用也呈现不断上升的趋势，如今我国已成为仅次于美国的世界危险化学品生产和应用大国。危险品造福人类的同时，其运输也给人们带来了巨大的安全隐患，现如今关于危险品运输的安全保障还仅限于对危险品运输车辆的安全控制，仍然存在着很大的安全漏洞。由于普通车辆的车速较快，而危险品运输车辆的车速较慢，造成普通车辆与危险品运输车辆追尾事故的报道时有发生。从已发生的同类事故来看，此类事故的发生会造成车辆报废，甚至是车毁人亡，导致经济损失庞大，人员伤亡惨重，并且对环境造成严重污染。例如2012年8月，内蒙古呼和浩特市一辆大型卧铺客车在高速公路段与一辆解放牌危险品运输车辆追尾相撞，造成甲醇泄漏并瞬间起火，导致卧铺客车上36人死亡和3人受伤。
目前虽然提供了多种能够对危险品运输车辆进行识别的预警装置及方法，例如中国专利CN201520571073.6《一种基于对危险品运输车辆识别的汽车安全行驶预警装置》和CN201510174691.1《用于长途客车前方出现危险品运输车时的识别与预警方法》，但是这些装置及方法在具体应用时，只能对位于车辆前方的最近车辆进行识别和预警，无法对位于最近车辆前方的多个车辆进行识别和预警，仍然存在普通车路与危险品运输车辆出现连续追尾事故发生的风险。
技术实现要素：
为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种基于智能交通基站的危险品运输车辆提示系统。
本实用新型所采用的技术方案为：
一种基于智能交通基站的危险品运输车辆提示系统，包括路侧设备和车载设备，其中，所述车载设备包括车载ECU模块以及分别通信连接所述车载ECU 模块的车载无线收发模块、车载卫星定位模块、车载时钟模块、显示模块和报警模块；
所述路侧设备包括底座、竖直杆、横杆、智能交通基站、微波车辆检测器、摄像机和路侧无线收发模块，其中，所述横杆、所述摄像机和所述路侧无线收发模块分别用于布置在行车道路上方，所述路侧无线收发模块还用于与所述车载无线收发模块无线通信；
所述竖直杆的底部固定连接所述底座，所述横杆的一端固定连接所述竖直杆的顶部，所述智能交通基站固定安装在所述竖直杆的顶部，所述微波车辆检测器侧向安装在所述竖直杆的顶部且朝向行车道路设置，所述摄像机和所述路侧无线收发模块分别固定安装在所述横杆的另一端，并使所述摄像机的镜头朝向行车道路下游方向设置，使所述路侧无线收发模块的天线朝向行车道路上游方向设置；
所述智能交通基站包括防水外壳、电源模块、CPU模块、路侧卫星定位模块、存储器和路侧时钟模块，其中，所述电源模块、所述CPU模块、所述路侧卫星定位模块、所述存储器和所述路侧时钟模块分别位于所述防水外壳的内部，所述CPU模块分别通信连接所述路侧卫星定位模块、所述存储器和所述路侧时钟模块，所述CPU模块还通过第一RJ45接口通信连接所述微波车辆检测器，所述CPU模块还通过第二RJ45接口通信连接所述摄像机，所述CPU模块还通过第三RJ45接口通信连接所述路侧无线收发模块。
优化的，所述车载设备还包括通信连接所述车载ECU模块的车辆自动紧急制动模块。
优化的，所述摄像机为红外摄像机，所述智能交通基站还包括通信连接所述CPU模块的光线传感器，其中，所述光线传感器嵌在所述防水外壳的下表面。
优化的，还包括固定安装在所述竖直杆顶端的发电设备，其中，所述发电设备包括风力发电机或太阳能电池板；所述发电设备的电能输出端电连接所述电源模块。进一步优化的，所述风力发电机为垂直轴风力发电机。
具体的，所述车载无线收发模块包括RF315/433射频无线收发模块、DSRC 无线收发模块、WiFi无线收发模块和/或LTE-V无线收发模块，所述路侧无线收发模块包括RF315/433射频无线收发模块、DSRC无线收发模块、WiFi无线收发模块和/或LTE-V无线收发模块；
所述车载无线收发模块和所述路侧无线收发模块分别包括至少一个相同的无线收发模块。
具体的，所述车载卫星定位模块和所述路侧卫星定位模块分别采用型号为 UM220-III的北斗/GPS双系统无线定位模块。
具体的，所述显示模块为LCD显示屏，所述报警模块为蜂鸣器或声光报警器。
本实用新型的有益效果为：
(1)本发明创造提供了一种可对车辆前方的多个车辆进行危险品运输车辆识别及预警的车路协同系统，其先通过路侧设备对经过的车辆进行基于图像处理技术的危险品运输车辆识别，然后在识别存在危险品运输车辆时，将识别结果广播告知后续经过的其它车辆，以便触发这些车辆中的显示模块和报警模块进行危险预警，促使驾驶员感知在行进前方存在危险品运输车辆，时刻注意保持安全行驶距离，从而利于减少追尾事故的发生，保障人们的财产和生命安全；
(2)所述危险品运输车辆提示系统还具有车辆自动远离危险、路侧设备风光电自给及可全天候工作等特点，便于实际推广和应用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的危险品运输车辆提示系统的系统结构示意图。
图2是本实用新型提供的路侧设备的外部结构示意图。
图中：1-底座；2-竖直杆；3-横杆；4-智能交通基站；401-防水外壳；5- 微波车辆检测器；6-摄像机；7-路侧无线收发模块；8-风力发电机。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在 A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
实施例一
如图1～2所示，本实施例提供的基于智能交通基站的危险品运输车辆提示系统，包括路侧设备和车载设备，其中，所述车载设备包括车载ECU模块以及分别通信连接所述车载ECU模块的车载无线收发模块、车载卫星定位模块、车载时钟模块、显示模块和报警模块；所述路侧设备包括底座1、竖直杆2、横杆 3、智能交通基站4、微波车辆检测器5、摄像机6和路侧无线收发模块7，其中，所述横杆3、所述摄像机6和所述路侧无线收发模块7分别用于布置在行车道路上方，所述路侧无线收发模块7还用于与所述车载无线收发模块无线通信；所述竖直杆2的底部固定连接所述底座1，所述横杆3的一端固定连接所述竖直杆2的顶部，所述智能交通基站4固定安装在所述竖直杆2的顶部，所述微波车辆检测器5侧向安装在所述竖直杆2的顶部且朝向行车道路设置，所述摄像机6和所述路侧无线收发模块7分别固定安装在所述横杆3的另一端，并使所述摄像机6的镜头朝向行车道路下游方向设置，使所述路侧无线收发模块7的天线朝向行车道路上游方向设置；所述智能交通基站4包括防水外壳401、电源模块、CPU模块、路侧卫星定位模块、存储器和路侧时钟模块，其中，所述电源模块、所述CPU模块、所述路侧卫星定位模块、所述存储器和所述路侧时钟模块分别位于所述防水外壳401的内部，所述CPU模块分别通信连接所述路侧卫星定位模块、所述存储器和所述路侧时钟模块，所述CPU模块还通过第一RJ45接口通信连接所述微波车辆检测器5，所述CPU模块还通过第二RJ45 接口通信连接所述摄像机6，所述CPU模块还通过第三RJ45接口通信连接所述路侧无线收发模块7。
如图2所示，在所述路侧设备的结构中，所述底座1用于固定安装在行进道路的侧边位置，以便稳固整个路侧设备，其可优选采用地钎方式进行固定。所述竖直杆2和所述横杆3构成安装支架，其中，为了防止出现与车辆碰撞的可能，所述横杆3的高度必须高于道路的限高高度。所述微波车辆检测器5用于基于微波探测车辆的工作原理(即通过发射中心频率为10.52GHz或 24.200GHz的连续频率调制微波到检测路面上，投影形成一个宽度为3～4米，长度为64M的微波带，每当车辆通过这个微波投影区时，都会向微波车辆检测器反射一个微波信号，微波车辆检测器接收反射的微波信号，并计算接收频率和时间的变化参数，获取经过车辆的速度和长度等信息)，获取经过车辆的车速和车长等数据，并将这些数据传送至所述CPU模块。所述摄像机6用于获取经过车辆的车尾图像数据，并将所述车尾图像数据传送至所述CPU模块。所述路侧无线收发模块7用于与后续待经过车辆进行车路无线通信，其可以但不限于包括RF315/433射频无线收发模块、DSRC(Dedicated Short Range Communications，专用短程通信技术)无线收发模块、WiFi无线收发模块和/ 或LTE-V(Long Term Evolution–Vehicle，长期演进-车辆版)无线收发模块，其中，所述DSRC无线收发模块为基于DSRC协议的车联网无线通信器件；所述WiFi无线收发模块为基于802.11p协议的车联网无线通信器件；所述LTE-V 无线通信模块为基于LTE(Long Term Evolution，长期演进)协议的车辆网无线通信器件。
所述智能交通基站4作为路侧设备的核心装置，用于根据来自所述摄像机 6的车尾图像数据，对经过的车辆进行基于图像处理技术的危险品运输车辆识别(具体的图像处理技术可以但不限于参照在专利CN201510174691.1《用于长途客车前方出现危险品运输车时的识别与预警方法》中所提供的方法)，当识别车辆为危险品运输车辆时，则记录该车辆的经过车速vD和经过时刻tD，最后通过所述路侧无线收发模块7，周期性地广播若干次包含所述经过车速vD、所述经过时刻tD和路侧设备卫星定位数据的预警广播消息，其中，发送所述预警广播消息的次数可以但不限为预设的固定数值(例如5次，周期1秒)，也可以为按照如下公式计算而得的数值n：
其中，round()为四舍五入取整函数，L为预设的绝对安全距离，例如1000M， T为广播周期。
在所述智能交通基站4的具体结构中，所述防水外壳4用于保护内部的电路结构，防止雨淋或日晒。所述电源模块可以为蓄电池，也可以为外接220/380V 市电的电源，其用于为壳内外的电子设备提供电能支持，例如为所述CPU模块、所述微波车辆检测器5、所述摄像机6和所述路侧无线收发模块7等供电。所述CPU(Central Processing Unit/Processor，中央处理器)模块用于实现前述智能交通基站4的对危险品运输车辆的识别处理功能以及其它必要功能。所述路侧卫星定位模块用于与定位卫星通信，获取路侧设备的卫星定位数据；其优选采用型号为UM220-III的北斗/GPS双系统无线定位模块。所述存储器用于存储各种历史数据和运行程序等。所述路侧时钟模块用于为所述智能交通基站4提供本地时间信息，以便记录所述经过时刻tD。
如图1所示，在所述车载设备的结构中，所述车载无线收发模块用于接收所述预警广播消息，并将获取的且危险品运输车辆的经过车速vD、经过时刻tD和路侧设备卫星定位数据传送至所述车载ECU模块，其可以但不限于包括 RF315/433射频无线收发模块、DSRC无线收发模块、WiFi无线收发模块和/或 LTE-V无线收发模块；为了确保能够接收到所述预警广播消息，所述车载无线收发模块和所述路侧无线收发模块7需要分别包括至少一个相同的无线收发模块。所述车载卫星定位模块用于与定位卫星通信，获取车载设备的即时卫星定位数据；其优选采用型号为UM220-III的北斗/GPS双系统无线定位模块。所述车载时钟模块用于为所述车载设备提供本地时间信息，以便记录所述预警广播消息的接收时刻tR。所述车载ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元，又称"行车电脑"、"车载电脑"等)模块作为汽车的大脑，用于根据危险品运输车辆的经过车速vD、经过时刻tD、路侧设备卫星定位数据、所述即时卫星定位数据和所述接收时刻tR，估算当前车辆与行进前方的危险品运输车辆的相对车程，然后根据该相对车程与绝对安全距离(例如1000M)的对比结果，判断是否需要触发提醒，若需要触发提醒(即当前相对车程小于绝对安全距离)，则通过所述显示模块展示当前相对车程，通过所述报警模块发出报警提示。所述显示模块可以但不限于为LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)显示屏。所述报警模块可以但不限于为蜂鸣器或声光报警器。所述相对车程的估算公式如下：S＝SVC+vD(tR-tD)，式中，SVC为基于所述路侧设备卫星定位数据和所述即时卫星定位数据而计算得到车辆至路侧设备之间的即时车程。
由此通过前述危险品运输车辆提示系统的系统结构及功能描述，可对车辆前方的多个车辆进行危险品运输车辆识别及预警，可促使驾驶员感知在行进前方存在危险品运输车辆，时刻注意保持安全行驶距离，从而利于减少追尾事故的发生，保障人们的财产和生命安全。
优化的，所述车载设备还包括通信连接所述车载ECU模块的车辆自动紧急制动模块。如图1所示，所述车辆自动紧急制动模块为现有车辆智能控制设备，其用于在判断相对车程S小于绝对安全距离时，自动减速以适当远离行进前方的危险品运输车辆。
优化的，所述摄像机6为红外摄像机，所述智能交通基站4还包括通信连接所述CPU模块的光线传感器，其中，所述光线传感器嵌在所述防水外壳401 的下表面。如图1所示，所述光线传感器用于实时采集周围环境的光线强度数据，并将即时的光线强度数据传送至所述CPU模块，以便所述CPU模块能够根据环境光线强度切换红外摄像机的工作模式(夜间模式或白天模式)，实现全天候工作目的。
优化的，还包括固定安装在所述竖直杆2顶端的风力发电机8，其中，所述风力发电机8的电能输出端电连接所述电源模块。如图2所示，通过配置所述风力发电机8，还可以在路侧处采集风能(其中部分风能由行驶车辆带动产生)，实现风电自给的目的，由此可减少供电线缆的走线设计，利于野外布置。具体的，所述风力发电机8优选为垂直轴风力发电机，可全风向地采集风能。此外，所述电源模块可以但不限于包括锂电池组和锂电池充电器；所述风力发电机8的电能输出端、所述锂电池充电器和所述锂电池组依次电连接，从而实现风电蓄能。当然，也可以将所述风力发电机8替代为太阳能电池板(图中未示出)，实现光电自给的目的。
综上，采用本实施例所提供的基于智能交通基站的危险品运输车辆提示系统，具有如下技术效果：
(1)本实施例提供了一种可对车辆前方的多个车辆进行危险品运输车辆识别及预警的车路协同系统，其先通过路侧设备对经过的车辆进行基于图像处理技术的危险品运输车辆识别，然后在识别存在危险品运输车辆时，将识别结果广播告知后续经过的其它车辆，以便触发这些车辆中的显示模块和报警模块进行危险预警，促使驾驶员感知在行进前方存在危险品运输车辆，时刻注意保持安全行驶距离，从而利于减少追尾事故的发生，保障人们的财产和生命安全；
(2)所述危险品运输车辆提示系统还具有车辆自动远离危险、路侧设备风光电自给及可全天候工作等特点，便于实际推广和应用。
本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。