一种高速公路施工作业主动安全防撞系统及方法与流程

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本发明涉及交通安全技术领域，尤其涉及一种高速公路施工作业主动安全防撞系统及方法。


背景技术：

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随着我国高速公路的快速发展建设，汽车保有量飞速提升已近2亿，随之而来的是交通事故的频发，对于高速公路养护或者清排障作业来说安全问题尤为突出，虽然公路养排生产安全工作已经得到了各级各部门的足够重视和全社会的广泛关注，但是从目前的实际管理情况来看，养排管理单位和养排作业人员预见事故的水平和提前控制事故隐患的能力还比较低，还不能满足安全生产的需求。这种情况主要体现在：安全生产事故发生以前，貌似平安无事，但在事故发生后却暴露出来许多完全有可能并应该提前发现和整改的隐患。
[0003]
通过对高速公路营运企业及相关的单位的实际走访调研发现，分析高速公路养排作业人员伤亡事故案例，养排作业大多数事故都是由于驾驶人员未明确知道前方路况，而导致驾驶人员闯入施工作业区，冲撞到养排作业人员，造成严重的伤亡事故。同时市场上存在的大多数交安设施防闯入装置，防冲撞设施大多数都是被动防冲撞，如防撞车、闯入装置等，大多数为提醒养护作业人员而进行设计的，未考虑到从驾驶人员方来对冲撞风险进行防控，对驾驶人员的有效的警示提醒。
[0004]
由于目前在进行高速公路作业时容易受外部因素的影响如气候、能见度等，导致驾乘人员无法准确捕捉到前方的路况信息，而发生交通事故，存在较大的被冲撞风险。因此驾驶员如何准确感知前方路段是否有施工作业，如何获取前方准确的区域位置信息，是遏制冲撞的根源是解决问题的关键。
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鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种高速公路施工作业主动安全防撞系统及方法，使其更具有实用性。


技术实现要素：

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为了克服现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种高速公路施工作业主动安全防撞系统及方法，能够根据现场实际需求，实时提醒进入到施工作业区前方范围的驾驶人员前方存在施工作业区，在一定范围内提供具体相距的里程，警示驾驶人员和施工作业人员，避免驾乘人员主动冲撞进行事故防控，保障驾驶人员和施工作业人员的生命财产安全。
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为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种高速公路施工作业主动安全防撞系统及方法，包括：交安设施电子终端，用于定位并发送施工作业区的位置信息；车载电子终端，用于获取并发送行驶车辆的位置、速度信息，以及接收前方施工信号并
提醒驾驶人员按照规定车道限速行驶；远程监控中心，用于接收所述交安设施电子终端和所述车载电子终端发出的信息、对信息进行处理、储存，以及对进入到预定范围内的车辆发出前方施工信号，并判断是否发出警报指令信息；作业人员手持终端，用于接收警报指令信息，并发出振动、语音警报，提醒施工作业人员注意车辆冲撞风险。
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进一步的，所述远程监控中心主要由地图服务器、数据服务器、web服务器三部分组成，其中所述地图服务器用于对行驶车辆位置和施工作业区位置的信息调用、地图标记以及位置解析，所述数据服务器用于接收所述车载电子终端和所述交安设施电子终端发出的信息，并对信息进行数据接收、发送和储存，所述web服务器用于通过网站来实现预警指令信息发送、数据共享以及客服功能。
[0009]
进一步的，所述交安设施电子终端与所述车载电子终端还设置有距离感应，所述交安设施电子终端与所述车载电子终端之间采用无线传感和zigbee技术来实现距离感应。
[0010]
进一步的，所述交安设施电子终端设置在施工现场前方预定距离的高速道路一侧，能够侦测到从交安设施电子终端旁通过的驾驶车辆。
[0011]
进一步的，所述车载电子终端包括主控制器、无线感应模块、导航定位模块、广域网无线传输模块、警报模块以及电源模块，所述主控制器与所述无线感应模块、所述导航定位模块、所述广域网无线传输模块、所述警报模块以及所述电源模块电连接。
[0012]
进一步的，所述警报模块包括闪光灯和扬声器，将接收到的前方施工信号转变成闪灯以及播报方式传达给驾驶人员。
[0013]
进一步的，所述交安设施电子终端还包括有爆闪灯和发声装置，所述爆闪灯用于警示车辆驾驶人员，前方有施工作业区，所述发声装置用于接收警报指令信息，并发出语音警报，提醒施工作业人员注意车辆冲撞风险。
[0014]
一种高速公路施工作业主动安全防撞方法，其特征在于，包括：（a）定位并发送施工作业区的位置信息；（b）获取并发送行驶车辆的位置、速度信息；（c）通过施工作业区的位置信息以及行驶车辆的位置信息，判断行驶车辆是否驶入到施工作业区前方的预定范围第一阈值内，对驶入到第一阈值内的车辆驾驶员进行首次语音提醒，再次判断行驶车辆是否驶入到距离施工作业区更近的第二阙值内，对驶入到第二阙值内还未减速行驶的车辆，对驾驶人员进行语音提醒和闪灯警报，继续判断行驶车辆是否已经碰撞到施工作业区内设置的安全设施上，安全设施发出碰撞信息传递给施工作业人员手持终端，作业人员手持终端发出振动、语音警报提醒，注意车辆冲撞风险。
[0015]
进一步的，所述第一阈值为2km，所述第二阈值为300m。
[0016]
进一步的，所述安全设施包括锥桶，所述锥桶上设置有定位模块和无线传感模块，用于对施工作业区的位置确定。
[0017]
本发明的有益效果为：本发明所提供的主动安全防撞系统，为高速公路施工作业人员及驾驶人员提供有效的安全保障。该系统对高速公路上施工作业区域实现远程定位，并及时为驾驶人员提供准确的路况信息，规避行车冲撞风险，实现主动安全防护。
附图说明
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为了更清楚地说明本发明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发明中记载的一些实施例，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。
[0019]
图1为本发明实施例中高速公路施工作业主动安全防撞系统及方法的整体结构示意图；图2为本发明实施例中高速公路施工作业主动安全防撞系统及方法的工作流程图；图3为本发明实施例中主动提醒驾驶人员前方施工的车载电子终端结构组成示意图；图4为本发明实施例中接收、发送指定的远程监控中心结构框架示意图。
具体实施方式
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下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0021]
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一 个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元 件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用 的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目 的，并不表示是唯一的实施方式。
[0022]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术 领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术 语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的 术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0023]
如图1至图4所示的高速公路施工作业主动安全防撞系统及方法，包括：交安设施电子终端，用于定位并发送施工作业区的位置信息；车载电子终端，用于获取并发送行驶车辆的位置、速度信息，以及接收前方施工信号并提醒驾驶人员按照规定车道限速行驶；远程监控中心，用于接收所述交安设施电子终端和所述车载电子终端发出的信息、对信息进行处理、储存，以及对进入到预定范围内的车辆发出前方施工信号，并判断是否发出警报指令信息；作业人员手持终端，用于接收警报指令信息，并发出振动、语音警报，提醒施工作业人员注意车辆冲撞风险。本实施例中在应用时，远程监控中心与车载电子终端、交安设施电子终端和作业人员手持终端通过广域无线网连接，高速公路上出现施工时，通过交安设施电子终端定位并发送施工作业区的位置信息，远程监控中心接收交安设施电子终端发出的位置信息，对信息进行处理、储存，当有车辆靠近施工作业区时，通过车载电子终端来发送行驶车辆的位置及速度信息，同样将信息发送给远程监控中心，远程监控中心比对车辆和施工作业区的位置信息，远程监控中心对进入到施工作业区前方预定范围内的车辆发出前方施工信号，多次提醒其提前变道减速慢行，使驾乘人员及时获知前方施工信息，避免发生冲撞，当检测到车辆并未减速行驶，远程监控中心发出警报指令信息，作业人员手持终端接收到警报指令信息，及时躲避危险。
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作为上述实施例的优选，所述远程监控中心主要由地图服务器、数据服务器、web服务器三部分组成，其中所述地图服务器用于对行驶车辆位置和施工作业区位置的信息调
用、地图标记以及位置解析，所述数据服务器用于接收所述车载电子终端和所述交安设施电子终端发出的信息，并对信息进行数据接收、发送和储存，所述web服务器用于通过网站来实现预警指令信息发送、数据共享以及客服功能。
[0025]
作为上述实施例的优选，所述交安设施电子终端与所述车载电子终端还设置有距离感应，所述交安设施电子终端与所述车载电子终端之间采用无线传感和zigbee技术来实现距离感应，无线感应主要靠电磁感应实现距离测定，当车辆驶入到施工作业区前方一定范围内时，车载电子终端和交安设施电子终端之间相互感应发射出的电波，车载电子终端接收到电波时，即可判断出前方出现施工作业区，驾驶人员提前减速避让。
[0026]
作为上述实施例的优选，所述交安设施电子终端设置在施工现场前方预定距离的高速道路一侧，交安设施电子终端自身设有雷达以及摄像采集，来侦测侦测到从交安设施电子终端旁通过的驾驶车辆，并将信息及时通过无线传输给远程监控中心。
[0027]
作为上述实施例的优选，所述车载电子终端包括主控制器、无线感应模块、导航定位模块、广域网无线传输模块、警报模块以及电源模块，所述主控制器与所述无线感应模块、所述导航定位模块、所述广域网无线传输模块、所述警报模块以及所述电源模块电连接。
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为了将接收到的前方施工信号更好的传递给驾驶人员，所述警报模块包括闪光灯和扬声器，将接收到的前方施工信号转变成闪灯以及播报方式传达给驾驶人员。
[0029]
为了更好的保障驾驶人员和施工作业人员的生命财产安全，所述交安设施电子终端还包括有爆闪灯和发声装置，所述爆闪灯用于警示车辆驾驶人员，前方有施工作业区，所述发声装置用于接收警报指令信息，并发出语音警报，提醒施工作业人员注意车辆冲撞风险。
[0030]
一种高速公路施工作业主动安全防撞方法，包括：（a）定位并发送施工作业区的位置信息；（b）获取并发送行驶车辆的位置、速度信息；（c）通过施工作业区的位置信息以及行驶车辆的位置信息，判断行驶车辆是否驶入到施工作业区前方的预定范围2km内，对驶入到第一阈值内的车辆驾驶员进行首次语音提醒，再次判断行驶车辆是否驶入到距离施工作业区更近的300m内，对驶入到第二阙值内还未减速行驶的车辆，对驾驶人员进行语音提醒和闪灯警报，继续判断行驶车辆是否已经碰撞到施工作业区内设置的安全设施上，安全设施发出碰撞信息传递给施工作业人员手持终端，作业人员手持终端发出振动、语音警报提醒，注意车辆冲撞风险。
[0031]
作为上述实施例的优选，所述安全设施包括锥桶，所述锥桶上设置有定位模块和无线传感模块，用于对施工作业区的位置确定。
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本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。