一种高速公路灾害天气自适应智能预警实时限速系统的制作方法

本发明属于智能交通安全领域，具体涉及一种高速公路灾害天气自适应智能预警实时限速系统。

背景技术：

随着我国经济的快速发展和居民收入的增长，消费水平也在不断的提高，汽车成为现代生活中不可或缺的交通工具并进入千家万户，到目前为止机动车的保有量达3.3亿，占世界的3%，而交通事故占世界的16%，其原因是公路上的硬件管理设施薄弱满足不了当前的交通需求，最主要的因素是人们的交通安全意识淡薄，经常发生倒车、逆行、争道抢行以及超速行驶等违法行为，因此如何降低高速公路的交通事故发生率，尤其是在应对突发事件时所采取的方法落后等，有待改善与提高交通系统设施已成为当务之急。

高速公路是我国公路运输的主体，它在促进经济发展和社会进步中起着重要的推动作用,近年来高速公路和汽车业迅速发展却带来了交通管理手段以及交通安全设施的相对落后的问题，多车相撞的现象屡见不鲜，导致交通事故发生率不断攀升，究其原因是雾霾天气能见度低和路面湿滑以及个别司机凭侥幸心理超速行驶，因此给人们生命和财产造成了巨大的损失，且影响社会稳定。

目前国内现有技术能实现在高速公路灾害天气管理的现状是：

现有技术是依靠交通民警在高速公路上巡逻监督执法，并利用监控摄像头和微波测速仪及信息情报板，发布交通信息来提示和监督驾驶员遵章驾驶；通常情况是车辆在气象条件较好时可以正常行驶，若遇到能见度低的雾霾天气或雨雪天气时，以及路面湿滑路面结冰等情况时极易引发交通事故；因而单单对驾驶员发出预警是远远不够的，因为方向盘掌握在驾驶员的手里且他们无视交通法规，交通管理人员对驾驶员超速行驶和我行我素的违章驾驶行为就无能为力了，所以单一地对车辆进行提示和预警成效甚微，应结合路测单元和远程监控中心对车辆实时监控预警和车速进行干预尤为重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种高速公路灾害天气自适应智能预警实时限速系统，高速公路上行驶的车辆在遭遇恶劣气象灾害天气时，能自动按照当前路段的限速要求，安全、顺畅地对车辆的行驶速度实现智能自动限速，其车速随气象灾害等级的变化而变化，在天气状况转好时车辆还能实时地自动恢复到限速前的行驶速度，若遭遇突发事件时交通监控指挥中心还能够远程实行交通管制的速度控制，达到了实现对汽车科学有效地管控，从而提升了道路交通管理水平，同时减小了驾驶员的劳动强度，具有人性化程度高，适应性强，安全可靠的目的。

本发明采用的技术方案是：一种高速公路灾害天气自适应智能预警实时限速系统，包括5g高速公路监控指挥中心、5g网络、路测单元、车载接收终端，其中，所述的5g网络设在云端，所述的5g高速公路监测指挥中心与路测单元通过5g网络在5g频段上无线网络连接，所述的路测单元与车载接收终端在uhf微波频段的一个固定频率上无线射频连接，所述的5g高速公路监控指挥中心、5g网络、路测单元、车载接收终端配合构成该高速公路灾害天气自适应智能预警实时限速系统；

所述的路测单元设置在高速公路的路旁，包括能见度监测气象发射模块、湿度监测气象发射模块、风力监测气象发射模块、解除限速信号发射模块、5g通讯模块和5g定位模块，所述能见度监测气象发射模块、湿度监测气象发射模块、风力监测气象发射模块和解除限速信号发射模块与5g通讯模块和5g定位模块连接，并通过5g网络连接至5g高速公路监控指挥中心；

所述的车载接收终端包括安装在车体上的车载信号接收模块、中央处理模块、车速传感器、驱动模块、语音+显示模块、汽车油门装置和汽车发动机，所述的车载信号接收模块与中央处理器和驱动模块依次连接，所述车速传感器连接至中央处理器，与驱动模块连接的汽车油门装置连接至汽车发动机，所述的驱动模块与语音+显示模块连接；

所述的车载接收终端通过rf射频在频率为uhf8.60mhz-960mhz/2.45ghz或shf5.8ghz的公众用微波频段；

所述的能见度监测气象发射模块、湿度监测气象发射模块、风力监测气象发射模块、解除限速信号发射模块采用无线rf射频短程微功率的密码脉冲式的发射方式，其发射距离50-200m可调；

所述的路测单元还可以安装在隧道的进口与出口由此对进入隧道的车辆进行限速行驶。

本发明的有益效果是：通过设置在高速公路各路段上的多种气象模块能够根据天气的变化实时采集影响交通的恶劣气象信息，并即时生成适合车辆行驶的当前路段的预警和限速信息从而实现自动限速行驶，由此避免了车辆在雾霾天气、雨雪天气及大风天气因超速行驶引发交通事故的风险；当天气好转时可自动恢复高速120km/h行驶，进而提高了公路的通行能力和运营效率；若遭遇突发事件时5g高速公路监控指挥中心通过路测单元发送限速指令，由此对各路段行驶的车辆执行交通管制；本发明实用性强，智能化程度高，可广泛在各种公路上使用，通过以上设计有效地避免了我行我素违章驾驶的现象发生，可大大减少高速公路因恶劣灾害天气而引发的交通事故。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

图1中：5g高速公路监控指挥中心100；5g网络120；路侧单元140，5g通讯模块145，5g定位模块146，能见度监测气象发射模块142，湿度监测气象发射模块143，风力监测气象发射模块144，解除限速信号发射模块141；车载接收终端160，车载信号接收模块161，中央处理模块162，驱动模块163，语音+显示模块164，汽车油门装置165，汽车发动机166，车速传感器167。

图2是本发明的分布示意图。

图2中：5g高速公路监控指挥中心100；5g网络120；能见度监测气象发射模块142，湿度监测气象发射模块143，风力监测气象发射模块144，解除限速信号发射模块141，车载接收终端160。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明的具体实施方式是：如图1所示，一种高速公路灾害天气自适应智能预警实时限速系统，包括5g高速公路监控指挥中心100、5g网络120、路测单元140、车载接收终端160，其中，所述的5g网络120设在云端，所述的5g高速公路监测指挥中心100与路测单元140通过5g网络120在5g频段上无线网络连接，所述的路测单元140与车载接收终端160在uhf微波频段的一个固定频率上无线射频连接，进而对车辆进行安全预警和速度控制，同时还能执行远程的交通管制；所述的5g高速公路监控指挥中心100、5g网络120、路测单元140、车载接收终端160配合构成该高速公路灾害天气自适应智能预警实时限速系统；

如图1、图2所示，所述的路测单元140设置在高速公路的路旁，包括能见度监测气象发射模块142、湿度监测气象发射模块143、风力监测气象发射模块144、解除限速信号发射模块141、5g通讯模块145和5g定位模块146，所述能见度监测气象发射模块142、湿度监测气象发射模块143、风力监测气象发射模块144和解除限速信号发射模块1415g通讯模块145和5g定位模块146连接，并通过5g网络120连接至5g高速公路监控指挥中心100；

如图1所示，所述的车载接收终端160包括安装在车体上的车载信号接收模块161、中央处理模块162、车速传感器167、驱动模块163、语音+显示模块164、汽车油门装置165和汽车发动机166，车载信号接收模块161与中央处理器162和驱动模块163依次连接，所述车速传感器167连接至中央处理器162，与驱动模块163连接的汽车油门装置165连接至汽车发动机166，所述的驱动模块163与语音+显示模块164连接，所述车载接收终端160能够实时获取路测单元140当前气象的限速信息，还可通过路测单元140获取5g交通监控指挥中心100的交通管制信息，进而对车辆的行驶速度进行有效地本地控制，同时还能执行监控指挥中心的远程交通管制；

如图1、图2所示，所述的车载接收终端160通过rf射频在频率为uhf8.60mhz-960mhz/2.45ghz或shf5.8ghz的公众用微波频段的一个固定频率上实时获取路测单元140发送的限速信息，并实现对车辆的行驶速度进行控制，进而可执行交通管制；所述的车载接收模块161输出的信息由中央处理模块162处理后在驱动模块163的控制下，语音+显示模块164发出语音提示，同时led显示器亮起，由此驾驶员按照语音提示的车速行驶的情况下，车载接收终端160不主动限速；若超速行驶，则车速传感,167有信号输出，并经中央处理模块162进行分析比较处理后由驱动模块163推动汽车油门装置165动作，控制发汽车动机166的供油量进而控制车速；待车载信号接收模块161获取到解除限速信号的指令后，车辆可恢复限速前的车速行驶；当晴好天气路测单元140中的能见度监测气象发射模块142、湿度监测气象发射模块143、风力监测气象发射模块144所采集的气象等级为低风险时，对过往的车辆只限高速行驶其最高车速不得超过120km/h；

如图1所示，所述的能见度监测气象发射模块142、湿度监测气象发射模块143、风力监测气象发射模块144、解除限速信号发射模块141采用无线rf射频短程微功率的密码脉冲式的发射方式，其发射距离50-200m可调，其中，解除限速信号发射模块141通常情况下发射解除限速信息，若遭遇突发事件时5g高速公路监测指挥中心100通过5g网络120、5g通讯模块145来调控能见度监测气象发射模块142、湿度监测气象发射模块143、风力监测气象发射模块144和解解除限速信号发射模块141发射的限速值，临时调整为发射限速信息以配合5g高速公路监控指挥中心100实施的交通管制；

所述的路测单元140还可以安装在隧道的进口与出口由此对进入隧道的车辆进行限速行驶。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其它任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、代替、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。