一种基于ETC技术的高速公路停车预警的方法与流程

一种基于etc技术的高速公路停车预警的方法
技术领域
1.本发明属于交通技术领域，特别涉及一种基于etc技术的高速公路停车预警的方法。


背景技术：

2.近年来，社会经济快速发展，高速公路承担了大量的交通需求，但是随之而来的也有着许许多多的交通事故发生，高速公路由于行车速度快，事故发生率和伤亡率都较高，并且很多事故发生后会引发二次事故的发生如前方发生事故后后车来不及刹车导致连环追尾等。高速公路上车流速度快，一旦发生意外情况紧急停车，是极为危险的情况，极易引发交通事故，因此需要一种能够检测高速公路上车辆紧急停车并向其他车辆发出预警、向事故处理人员报警的智能系统。
3.目前，高速公路上发生意外情况需要紧急停车时，一般由紧急停车车辆的驾驶员自行打开双闪灯，在车辆后方150米处设置警告标志，自行报警。但是这毫无疑问仍然存在很高的风险，并且存在一段没有任何警告的时间，极易引发事故。并且报警后也难以确定紧急停车的位置，对于后续处理也不方便。因此，高速公路需要一种能够检测到高速公路上车辆紧急停车并自动预警，且能够定位事故车辆的新的智能设备。以保证高速公路上发生意外情况需要紧急停车时驾驶员的生命和财产安全，并协助事故处理人员迅速定位车辆地点，提高事故处理效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的是在于提供了一种基于etc技术的高速公路停车预警的方法，方法易行，操作简便，具有可行性高、易于扩展，相较于传统的驾驶员自行设置警告和报警也能够大大的提高了安全性，以解决现有的基于etc技术的高速公路停车预警系统不具有检测高速公路上车辆紧急停车并自动预警的问题。
5.为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术措施：
6.一种基于etc技术的高速公路停车预警的方法，包括以下步骤：
7.步骤1：根据etc系统的路侧单元rsu的检测范围计算路侧单元rsu布设的间隔距离，以该距离为间隔在高速公路路侧或是高速公路上方均匀布设路侧单元rsu；
8.步骤2：通过环形磁感应线圈或视频检测设备检测车辆，并将车辆到来的信息发给路侧单元rsu，由路侧单元rsu向车载电子标签obu发出信号，建立双向信道；
9.步骤3：由路侧单元rsu读取车载电子标签obu中的车辆信息并确定车载电子标签obu的位置从而检测出搭载有etc系统的车辆位置变化情况；若读取车载电子标签obu失败，则由环形磁感线圈或视频设备确定车路位置信息，根据车辆位置的实时变化确定车辆的运行情况，判断该车辆是否停车；
10.步骤4：车载电子标签rsu判断出车辆紧急停车后，生成相应指令，控制路侧预警设施向高速公路上的车辆进行预警，并自动报警将已知的车辆信息和位置信息发送给云管理
终端。
11.优选的，所述路侧单元rsu根据停车制动时的减速度以区分正常制动和紧急停车，所述区分正常制动和紧急停车的方法如下：当计算出车辆的平均减速度达到4m/s2以上时，判断车辆正在进行紧急制动停车，当平均减速度在1.5m/s2～4m/s2时，判断车辆正在进行正常制动。
12.优选的，所述步骤4中，以50m为间隔在路侧设置可弹出式的警示牌或者信号灯，当检测到紧急停车时，路侧单元rsu生成相应指令控制紧急停车车辆后方200m～250m以内的所有警示牌或者信号灯启动。
13.优选的，当检测到所述紧急停车时，所述路侧单元rsu生成预警指令，并将预警指令发送至云管理终端，所述云管理终端通过无线通讯设备将预警指令发送至紧急停车车辆后方500m以内的所有车辆。
14.优选的，所述云管理终端连接有若干个交管决策者终端，若干个所述交管决策者终端分别与数据库之间无线通讯连接，若干个所述交管决策者终端之间通讯连接，若干个所述交管决策者终端分别与交通广播端、驾驶员端之间通讯连接。
15.优选的，所述云管理终端连接有高速气象检测模块，所述高速气象检测模块包括路面状况遥测分析仪、雪厚测量仪、环境传感器、智能数据采集器，所述路面状况遥测分析仪、雪厚测量仪、环境传感器、智能数据采集器分别与控制器的输入脚连接，所述控制器的控制输出端与所述云管理终端之间通讯连接。
16.优选的，所述路侧单元rsu上电性连接有警报器单元和语音播报单元，所述警报器单元和所述语音播报单元分别电性连接有信息存储子系统，所述信息存储子系统包括若干个存储模块，若干个所述存储模块分别连接有数据加密模块。
17.优选的，当所述路侧单元rsu检测到车辆超速时，所述路侧单元rsu发送信号给所述云管理终端，所述云管理终端控制交通雷达进行图像与速度采集。
18.本发明所述路侧单元rsu通过与etc车辆的电子标签obu的实时信息交互，得到车辆的位置变化情况进而判断出车辆是否进行了紧急停车，进行自动停车报警，可以迅速向后方来车进行预警。目前，中国高速公路紧急停车预警需要依靠紧急停车车辆的驾驶员自身下车步行前往后方150m设置警告，这在车流速度高、车流量大的高速公路上十分危险。本发明所述的基于etc技术的高速公路紧急停车预警方法能够避免驾驶员涉险，避免了潜在的危害人身安全的事故发生。本方案以etc技术为主要的识别方式，以视频、地磁检测系统为补充手段，对于etc车辆具有很好的识别效果，在etc日益普及的情况下，其可扩展性优秀。
19.本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
20.本发明的上述方案，通过etc系统的路侧单元rsu检测搭载有etc系统的车辆的车载电子标签obu从而获取etc车辆的实时位置信息，结合环形磁感应线圈或是视频检测方法根据车辆的实时位置变化计算etc车辆的速度和速度变化，从而准确判断出etc车辆的运行情况，是否发生了紧急停车，进而由路侧单元rsu结合情况自动生成不同指令，如报警、路侧预警设施的控制等，从而自动对高速公路上的其他车辆进行预警，最大程度地保护驾驶员的人身安全和财产安全。事故处理人员也能准确地定位事故车辆位置，且路侧单元rsu能够读取车载电子标签obu中的车辆识别信息，使事故处理人员能够根据紧急停车车辆的类型
提前做好相应准备。基于目前逐渐得到普及的etc系统，本方法具有可行性高、易于扩展的优点，不仅能够精确检测etc车辆紧急停车的情况，即使对于不具备etc系统的车辆也能通过辅助etc设备设置的环形线圈或视频检测系统进行一定程度的检测并进行预警，相较于传统的驾驶员自行设置警告和报警也能够大大提高安全性。
附图说明
21.图1为本发明的路侧单元布设示意图；
22.图2为本发明的路侧预警设备布设示意图。
具体实施方式
23.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
24.如图1和图2所示的，本实施例提供了一种基于etc技术的高速公路停车预警的方法，包括以下步骤：
25.步骤1、根据etc系统的路侧单元rsu的检测范围计算路侧单元rsu布设的间隔距离，以该距离为间隔在高速公路路侧或是高速公路上方均匀布设路侧单元rsu；
26.步骤2、通过环形磁感应线圈或视频检测设备检测车辆，并将车辆到来的信息发给路侧单元rsu，由路侧单元rsu向车载电子标签obu发出信号，建立双向信道；
27.步骤3、由路侧单元rsu读取车载电子标签obu中的车辆信息并确定车载电子标签obu的位置从而检测出搭载有etc系统的车辆位置变化情况；若读取车载电子标签obu失败，则由环形磁感线圈或视频设备确定车路位置信息，根据车辆位置的实时变化确定车辆的运行情况，判断该车辆是否停车；
28.步骤4、车载电子标签rsu判断出车辆紧急停车后，生成相应指令，控制路侧预警设施向高速公路上的车辆进行预警，并自动报警将已知的车辆信息和位置信息发送给云管理终端。
29.其中，所述路侧单元rsu根据停车制动时的减速度以区分正常制动和紧急停车，所述区分正常制动和紧急停车的方法如下：当计算出车辆的平均减速度达到4m/s2以上时，判断车辆正在进行紧急制动停车，当平均减速度在1.5m/s2～4m/s2时，判断车辆正在进行正常制动。
30.其中，所述步骤4中，以50m为间隔在路侧设置可弹出式的警示牌或者信号灯，当检测到紧急停车时，路侧单元rsu生成相应指令控制紧急停车车辆后方200m～250m以内的所有警示牌或者信号灯启动，推荐以50m为间隔在路侧设置可弹出式的警示牌或者信号灯，当检测到紧急停车时，rsu生成相应指令控制紧急停车车辆后方200m～250m以内的所有预警设备启动，并结合路侧的可变信息板、广播等方式向后方来车进行预警，避免发生追尾事故。结合实际情况，预警设施的设置间隔可做变更，但是不应大于100m。
31.其中，当检测到所述紧急停车时，所述路侧单元rsu生成预警指令，并将预警指令发送至云管理终端，所述云管理终端通过无线通讯设备将预警指令发送至紧急停车车辆后
方500m以内的所有车辆。
32.其中，所述云管理终端连接有若干个交管决策者终端，若干个所述交管决策者终端分别与数据库之间无线通讯连接，若干个所述交管决策者终端之间通讯连接，若干个所述交管决策者终端分别与交通广播端、驾驶员端之间通讯连接。
33.其中，所述云管理终端连接有高速气象检测模块，所述高速气象检测模块包括路面状况遥测分析仪、雪厚测量仪、环境传感器、智能数据采集器，所述路面状况遥测分析仪、雪厚测量仪、环境传感器、智能数据采集器分别与控制器的输入脚连接，所述控制器的控制输出端与所述云管理终端之间通讯连接。
34.其中，所述路侧单元rsu上电性连接有警报器单元和语音播报单元，所述警报器单元和所述语音播报单元分别电性连接有信息存储子系统，所述信息存储子系统包括若干个存储模块，若干个所述存储模块分别连接有数据加密模块。
35.其中，当所述路侧单元rsu检测到车辆超速时，所述路侧单元rsu发送信号给所述云管理终端，所述云管理终端控制交通雷达进行图像与速度采集。
36.如图1所示，路侧单元rsu架设于高速公路上方，按照等间距的布设方式布设，保证检测及通信范围能够覆盖整个目标路段。
37.如图2所示，以50m为间隔设置停车预警装置。包括路侧可弹出式警示牌、信号灯、可变信息板、广播预警等多种设备。
38.其中，路侧单元rsu需要根据停车制动时的减速度以区分正常制动和紧急停车，以保证预警的准确度。区分正常制动和紧急停车的方法如下：通常情况下车辆刹车时以3.4m/s2的减速度即可满足90％车辆的停车需要，且3.4m/s2是在司机的可控制范围内的；而紧急情况下，例如当在道路中发现障碍物，需要紧急制动停车的时候，以4.5m/s2的减速度进行刹车，即可以满足全部车辆的停车需要。实际上，紧急情况下汽车制动时的减速度可以达到7～8m/s2，普通情况下，汽车的平均减速度应为3～4m/s2。当计算出车辆的平均减速度达到4m/s2以上时，即判断车辆正在进行紧急制动停车。同时，当平均减速度在1.5m/s2～4m/s2时，认为车辆正在进行正常制动。以此来确保预警的准确度，避免发生误报或者漏报的情况。应当理解的是，上述数值是结合aashto标准及中国国内实际车辆运行情况推算出的理论值，实际使用时如有更为精确或者实际测算出的参考值可以酌情更改。
39.其中，通过etc系统的路侧单元rsu检测搭载有etc系统的车辆的车载电子标签obu从而获取etc车辆的实时位置信息，结合环形磁感应线圈或是视频检测方法根据车辆的实时位置变化计算etc车辆的速度和速度变化，从而准确判断出etc车辆的运行情况，是否发生了紧急停车，进而由路侧单元rsu结合情况自动生成不同指令，如报警、路侧预警设施的控制等，从而自动对高速公路上的其他车辆进行预警，最大程度地保护驾驶员的人身安全和财产安全。事故处理人员也能准确地定位事故车辆位置，且路侧单元rsu能够读取车载电子标签obu中的车辆识别信息，使事故处理人员能够根据紧急停车车辆的类型提前做好相应准备。基于目前逐渐得到普及的etc系统，本方法具有可行性高、易于扩展的优点，不仅能够精确检测etc车辆紧急停车的情况，即使对于不具备etc系统的车辆也能通过辅助etc设备设置的环形线圈或视频检测系统进行一定程度的检测并进行预警，相较于传统的驾驶员自行设置警告和报警也能够大大提高安全性。
40.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员
来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。