一种驶出高速公路的匝道入口处应急车道开放装置的制作方法

本实用新型属于交通安全设施技术领域，涉及一种驶出高速公路的匝道入口处应急车道开放装置。

背景技术：

高速公路上的应急车道在于车道的最右侧，是专门供在高速公路上发生交通事故、救助突发性伤病员和救险等紧急状况下，为使事故救援车和救治人员能够快速到达事故发生地点而设置的专用车道，或者是在其他应急时候使用的应急车道。高速公路上的应急车道是一条“生命通道”，一般情况下任何社会车辆禁止驶入或者以各种理由在车道内停留。

但随着国内汽车保有量的增加，在高峰期时候，高速公路上经常会发生拥堵现象，特别是在匝道换道处或通过匝道驶出高速路段的拥堵现象更加明显。当拥堵状况发生时，匝道入口处后方主路上会积压车辆等待驶入匝道口，迫使其他直行车辆也无法正常行驶，适时开放匝道处应急车道可以有效改善这一情况。但是，如何有效的开放匝道入口处应急车道这一问题还未被解决。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种驶出高速公路的匝道入口处应急车道开放装置。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种驶出高速公路的匝道入口处应急车道开放装置，包括匝道入口检测装置、匝道出口检测装置、远程车辆识别装置、射频收发器、微处理器、显示装置和警示装置；

匝道入口检测装置固定安装在匝道入口处，用于检测匝道入口处的车辆信息；匝道出口检测装置固定安装在匝道出口处，用于检测匝道出口处的车辆信息；远程车辆识别装置固定安装在应急车道上距离匝道入口预设距离的位置，用于检测救援车信息；显示装置固定安装在匝道入口与远程车辆识别装置之间；警示装置安装在匝道内部；匝道入口检测装置、匝道出口检测装置和远程车辆识别装置的输出端均连接射频收发器的输入端；射频收发器的输出端连接微处理器的输入端；微处理器的输出端连接显示装置和警示装置。

本实用新型进一步的改进在于：

远程车辆识别装置有三个，分别安装在距离匝道入口L21、L22和L23的位置；其中，L21为拥挤情况下疏通匝道的时间内救援车的行驶距离；L23为畅通情况下疏通匝道的时间内救援车的行驶距离；L22＝/2。

匝道入口检测装置和匝道出口检测装置均为BMT6-W视频检测器。

远程车辆识别装置为TPR-200一体化高清车牌识别摄像机。

射频收发器为MR49XA射频收发器。

微处理器为S3C2410嵌入式处理器。

显示装置为LED显示屏，警示装置为TE-1101J警示灯。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

通过匝道入口检测装置和匝道出口检测装置实时检测匝道入口和出口处的交通流量、平均车辆行驶速度、平均车头时距、车道占用率等信息，并将检测到的信息通过射频收发器发送至微处理器，微处理器经过处理之后将信息发送至显示模块和警示模块，通过显示模块实时显示路况信息，显示是否开放应急车道进行正常的通车。达到合理利用高速公路的道路设施，增加高速公路匝道处通行能力的目的。并且在驶出高速公路匝道入口处，救援车辆会很少占用，通过开放此处的应急车道能够更好的利用道路资源，减少匝道入口处的拥堵。本应急车道开放装置具有投资费用少、设计简单、可靠性高的特点。

进一步的，在远程车辆识别装置有三个，分别安装在距离匝道入口L21、L22和L23的位置，拥堵和不拥堵的情况下识别应急车道上的救援车的距离，微处理器通过分析匝道内车辆的行驶速度，判断在多长时间内匝道内部的车辆能够全部驶出，在该时间内救援车辆的行驶距离为L2。在没有开放匝道入口处的应急车道时候，保持最短距离处L23的车辆识别装置处于一直工作状态，保证在打开的时候应急车道上没有救援车辆即将驶入匝道。比较L2与L21、L22、L23的大小，若 L22<L2<L21，则微处理器向L21位置处的远程车辆识别装置2发送控制信号，使其处于工作状态，其它的两个远程车辆识别装置2待机；若L23<L2<L22，则微处理器向L22位置处的远程车辆识别装置2发送控制信号，使其处于工作状态，其它两个远程车辆识别装置2待机；若L2<L23，则微处理器向L23位置处的远程车辆识别装置2发送控制信号，使其处于工作状态，其它远程车辆识别装置2待机。设置三个远程车辆识别装置在L21、L22和L23的位置上，能够及时将救援车信息发送至微处理器后发送至显示装置和警示装置；在保证救援车到达匝道入口时应急车道畅通的同时尽可能提高匝道的开放时间，充分利用资源。

附图说明

图1为本实用新型的装置安装示意图；

图2为本实用新型的装置结构框图。

其中：1-应急车道；2-远程车辆识别装置；3-显示装置；4-匝道入口检测装置；5-警示装置；6-匝道；7-匝道出口检测装置。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1和2，本实用新型一种驶出高速公路的匝道入口处应急车道开放装置，包括匝道入口检测装置4、匝道出口检测装置7、远程车辆识别装置2、射频收发器、微处理器、显示装置3和警示装置5；匝道入口检测装置4固定安装在匝道入口处，用于检测匝道入口处的车辆信息；匝道出口检测装置7固定安装在匝道出口远离匝道6的一端，用于检测匝道出口处的车辆信息；远程车辆识别装置2固定安装在匝道入口远离匝道6的一端，用于检测救援车信息；显示装置3 固定安装在匝道入口与远程车辆识别装置2之间；警示装置5安装在匝道6内部；匝道入口检测装置4、匝道出口检测装置7和远程车辆识别装置2的输出端均连接射频收发器的输入端；射频收发器的输出端连接微处理器的输入端；微处理器的输出端连接显示装置3和警示装置5。

优选的，匝道入口检测装置4选用BMT6-W视频检测器，固定在主路与匝道入口的交接位置的灯杆上，距离地面高度6.5米。通过视频识别来获得道路信息，主要用于获得匝道入口处每车道的交通流量、平均车辆行驶速度、平均车头时距、车道占用率等。匝道出口检测装置7同样选用BMT6-W视频检测器，固定远离匝道出口位置50米的灯杆上，距离地面高度6.5米。通过视频识别来获得道路信息，主要用于获得匝道出口处每车道的交通流量、平均车辆行驶速度、平均车头时距、车道占用率等。

优选的，远程车辆识别装置2为TPR-200一体化高清车牌识别摄像机，具有车牌识别功能，车牌上反射的光被摄像机镜头收集，使其聚焦在摄像器件的受光面上，再通过摄像器件把光转变为电能，得到"视频信号"，再通过车牌识别算法分析，得到相应车牌号，通过车牌号确定是否有救援车。

优选的，射频收发器为MR49XA射频收发器，MRF49XA是一个完全集成的 sub-GHzRF收发器，支持434/868/915MHzISM频段和FSK调制与FHSS能力，接收匝道入口检测装置4、匝道出口检测装置7和远程车辆识别装置2所检测到的信息，将此数据传输给微处理器。

优选的，微处理器为S3C2410嵌入式处理器，显示装置3为LED显示屏，警示装置5为TE-1101J警示灯。

本实用新型的工作原理：

匝道入口检测装置4测得匝道入口处平均车辆行驶速度V1、匝道出口检测装置7测得匝道出口处平均车辆行驶速度V2，通过微处理器计算车辆通过匝道的平均速度V3＝(V1+V2)/2。预设匝道的总长度为L1，计算T＝L1/V3为匝道中的车辆行驶通过匝道所需的总时间。预设救援车在应急车道上行驶的平均速度为V，计算 L2＝TV，此时L2即距离匝道入口处识别应急车道上救援车的距离。通过此计算方式计算得到拥堵和不拥堵的情况下识别应急车道上的救援车的最长距离L21和最短距离L23。预设三个远程车辆识别装置2与匝道入口之间的距离为L21、L22、 L23，其中，L21为拥挤情况下疏通匝道的时间内救援车的行驶距离；L23为畅通情况下疏通匝道的时间内救援车的行驶距离；L22＝/2。在没有开放匝道入口处的应急车道时候，保持最短距离处L23的车辆识别装置处于一直工作状态，保证在打开的时候应急车道上没有救援车辆即将驶入匝道。比较L2与L21、L22、L23的大小，若L22<L2<L21，则微处理器向L21位置处的远程车辆识别装置2发送控制信号，使其处于工作状态，其它的两个远程车辆识别装置2待机；若L23<L2<L22，则微处理器向L22位置处的远程车辆识别装置2发送控制信号，使其处于工作状态，其它两个远程车辆识别装置2待机；若L2<L23，则微处理器向L23位置处的远程车辆识别装置2发送控制信号，使其处于工作状态，其它远程车辆识别装置 2待机。在L21、L22、L23处安装三个远程车辆识别装置2，将其固定在离地面6.5 米高度的灯杆上，主要用于车牌照种类的检测。若识别到了救援车车牌，就立即将此信息通过射频收发器发送至微处理器辅助决策。微处理器对比此时系统预设交通流量值、车辆平均行驶速度值、和远程车辆检测器在该区间内没有检测出有救援车行驶，并通过此时开放应急车道的事故率和通行能力增加的对比，判断此时是否满足打开应急车道的条件。若此时满足打开应急车道条件，就可以决策开放应急车道行车。将此决策信息发送到显示屏上，通过LED显示屏显示“应急车道通车”字幕。微处理器接收到远程车辆识别装置识别到的救援车车牌信息后，立即控制LED显示屏显示“应急车道关闭，请驶离应急车道”的字样，同时向安装在匝道内部的警示灯发送控制信息，使其处于工作状态，通过警示灯的闪烁和声音的播报提醒匝道内外的车辆尽快驶离应急车道。

将传统的高速公路匝道指路标志换成显示可变信息的LED显示屏，在实时显示指路信息的基础上，显示是否开放应急车道进行正常的通车。达到合理利用高速公路的道路设施，增加高速公路匝道处通行能力的目的，具有投资费用少、设计简单、可靠性高的特点。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。