隧道交通远程控制系统及方法

1.本发明涉及隧道交通领域，具体涉及一种隧道交通远程控制系统及方法。


背景技术：

2.隧道内发生火灾、危险品泄露等严重危及驾乘人员生命应急事件时，需要第一时间封闭隧道，阻止隧道洞口外的车辆再进入隧道。目前隧道洞口一般设置了交通信号灯等设备，在发生应急事件时及时向驾驶者预警，根据事故统计，驾驶者往往会低估前方隧道存在的风险，仍然会继续驶入隧道内。只有交通警察或者隧道管理人员到达隧道现场后，在隧道洞口行车道上布置交通锥实行交通管制后才能有效阻止车辆进入隧道。
3.而隧道内发生火灾、危险品泄露事故后，交通警察或者隧道管理人员到达隧道现场一般需要10分钟以上的时间，在这段时间内，可能已经有大量车辆进入隧道内。进入隧道内的车辆会造成两个方面的后果：(1)可能会造成更多的人员伤亡，并且车辆在隧道口滞留容易因黑洞效应造成车子连环追尾。(2)由于隧道属于线状结构物，内部空间狭窄，仅在两端有出入口，事故处理的空间非常有限，当大量车辆进入后占据了隧道内有限的通道空间，导致救援力量很难到达事故位置，致使事态进一步扩大，造成更大的人员与财产损失。
4.因此，亟需一种能够远程控制隧道交通的系统及方法，在隧道发生应急事件后，第一时间安全地控制隧道交通，阻止车辆进入事故中的隧道。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供隧道交通远程控制系统及方法，能够第一时间对后续车辆进行管制，防止车辆进入隧道发生二次事故，避免产生更大的人员伤亡与财产损失，为隧道事故处置创造有利的空间条件，加速事故处置进度和恢复正常交通。
6.本发明的隧道交通远程控制系统，包括监控单元、远程控制单元、本地控制单元、警示单元以及智能锥桶；
7.所述监控单元用于采集隧道洞口接近段以及隧道洞内的车辆运行信息；
8.所述远程控制单元用于接收并分析所述车辆运行信息，识别出隧道洞内事故，生成隧道交通控制指令；
9.所述本地控制单元用于根据接收到的隧道交通控制指令，生成隧道交通警示指令；
10.所述警示单元用于根据接收到的隧道交通警示指令，发出车辆禁行提醒信息；
11.所述智能锥桶用于根据接收到的隧道交通警示指令，自动行驶至隧道洞口接近段的目标驻留点，实现封闭隧道交通。
12.进一步，所述监控单元包括设置于隧道洞口接近段的第一摄像头组以及设置于隧道洞内的第二摄像头组；所述第一摄像头组以及第二摄像头组的信号输出端均与远程控制单元的信号输入端连接。
13.进一步，所述警示单元包括广播设备以及指示灯；所述广播设备以及指示灯的控制输入端均与本地控制单元的控制输出端连接。
14.进一步，所述智能锥桶包括锥桶桶体、设置于锥桶桶体顶部的定位模块、设置于锥桶桶体底部的驱动模块以及均设置于锥桶桶体的通讯模块与警示模块；
15.所述定位模块用于确定智能锥桶所在位置以及确定智能锥桶预计到达的目标位置；所述定位模块包括测距仪、速度陀螺以及加速度计；
16.所述驱动模块用于驱动智能锥桶到达目标位置；
17.所述通讯模块用于实现智能锥桶与本地控制单元的通信；所述通讯模块包括无线通信模块；
18.所述警示模块用于发出警示提醒信息。
19.进一步，所述警示模块包括声光报警器以及反光膜。
20.进一步，还包括设置于智能锥桶驻留区的充电座；所述智能锥桶与充电座通信连接，所述充电座用于对智能锥桶进行充电。
21.进一步，还包括信息告示单元；所述信息告示单元用于根据接收到的隧道交通控制指令，发出隧道交通中断告示信息。
22.一种隧道交通远程控制方法，包括如下步骤：
23.s1.按照车辆行驶方向依次将隧道洞口接近段划分为一级预警区、二级预警区以及强制禁行区；
24.s2.采集隧道洞口接近段以及隧道洞内的车辆运动信息；
25.s3.依据隧道洞内的车辆运动信息，判断隧道洞内是否出现事故，若是，则进入步骤s4，若否，则返回执行步骤s2；
26.s4.远程控制信息告示单元与警示单元分别发出隧道交通中断告示信息与车辆禁行提醒信息，并远程控制智能锥桶自动行驶至二级预警区与强制禁行区的交界处，实现封闭隧道交通，并对封闭后的隧道交通进行事故处理，直到隧道事故处理完毕；
27.s5.解除隧道交通中断告示信息与车辆禁行提醒信息并使得智能锥桶返回至智能锥桶驻留区。
28.进一步，远程控制智能锥桶自动行驶至二级预警区与强制禁行区的交界处，实现封闭隧道交通，具体包括：依据隧道洞口接近段的车辆运动信息，判断二级预警区是否存在车辆，若是，则等待车辆通过后再执行操作，若否，则远程控制智能锥桶发出警示提醒信息并使得智能锥桶自动行驶至所述交界处的驻留点。
29.进一步，所述驻留点的个数以及智能锥桶的数量均是隧道交通车道总数的k倍。
30.本发明的有益效果是：本发明公开的一种隧道交通远程控制系统及方法，通过智能锥桶代替人工来对车道进行封闭，避免了车辆撞击人的风险，对于交通警察而言，提高了交通警察现场作业的安全性。通过声、光、可变文字等预警方式，使驾驶者有充足的时间和空间进行停车操作，避免了车辆突然制动而诱发事故。智能锥桶配置了声光报警以及反光膜，比传统的交通锥桶更醒目，更具有识别度，更能发挥交通控制作用。同时，智能锥桶采用无线控制，自带动力系统，其运动灵活，可以在一分钟内实现对隧道交通的管制，而传统的交通管控，需要交通警察到达现场后人工摆放锥桶才能实现，而这一过程往往需要15分钟以上的时间。
附图说明
31.下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
32.图1为本发明的系统结构示意图；
33.图2为本发明的系统布置示意图；
34.图3为本发明的智能锥桶结构示意图；
35.图4为本发明的方法流程示意图；
36.其中，1-定位模块，2-声光报警器，3-通讯模块，4-反光膜，5-驱动模块。
具体实施方式
37.以下结合说明书附图对本发明做出进一步的说明，如图所示：
38.本发明的隧道交通远程控制系统，包括监控单元、远程控制单元、本地控制单元、警示单元以及智能锥桶；
39.所述监控单元用于采集隧道洞口接近段以及隧道洞内的车辆运行信息；所述监控单元包括若干网络摄像头；
40.所述远程控制单元用于接收并分析所述车辆运行信息，识别出隧道洞内事故，生成隧道交通控制指令；所述远程控制单元采用现有的隧道监控系统，所述隧道监控系统包括服务器、显示器以及通信设备等；所述隧道监控系统可设置于公路收费站或远程监控室；
41.所述本地控制单元用于根据接收到的隧道交通控制指令，生成隧道交通警示指令；所述本地控制单元采用现有的系统控制箱，所述系统控制箱包括集成控制器，所述集成控制器采用现有技术，在此不再赘述；所述系统控制箱可设置于隧道洞口附近；所述系统控制箱与隧道监控系统通过交换机通信连接；所述系统控制箱不仅可以接收隧道监控系统下发的控制指令，还可以上传本设备的运行状态信息；
42.所述警示单元用于根据接收到的隧道交通警示指令，发出车辆禁行提醒信息；
43.所述智能锥桶用于根据接收到的隧道交通警示指令，自动行驶至隧道洞口接近段的目标驻留点，实现封闭隧道交通。通过设置智能锥桶代替了人工来对隧道交通进行封闭，避免了车辆撞击人的风险。
44.本实施例中，所述监控单元包括设置于隧道洞口接近段的第一摄像头组以及设置于隧道洞内的第二摄像头组；所述第一摄像头组以及第二摄像头组的信号输出端均与远程控制单元的信号输入端连接。其中，所述第一摄像头组包括若干网络摄像头，用于采集隧道洞口接近段的车辆运行信息；所述第二摄像头组包括若干网络摄像头，用于采集隧道洞内的车辆运行信息。
45.本实施例中，所述警示单元包括广播设备以及指示灯；所述广播设备以及指示灯的控制输入端均与本地控制单元的控制输出端连接。所述广播设备采用现有的有线广播，所述指示灯采用现有的灯光信号指示设备；所述广播设备以及指示灯均设置于道路两侧的护栏外。
46.本实施例中，如图3所示，所述智能锥桶包括锥桶桶体、设置于锥桶桶体顶部的定位模块1、设置于锥桶桶体底部的驱动模块5以及均设置于锥桶桶体的通讯模块3与警示模块；
47.所述定位模块1用于确定智能锥桶所在位置以及确定智能锥桶预计到达的目标位
置；所述定位模块1包括测距仪、速度陀螺以及加速度计；所述测距仪采用激光测距仪；
48.所述驱动模块5用于驱动智能锥桶到达目标位置；所述驱动模块5包括车轮、转向构件、动力设备以及控制器；所述驱动模块5采用现有技术，在此不再赘述；
49.所述通讯模块3用于实现智能锥桶与本地控制单元的通信；所述通讯模块3包括无线通信模块；所述无线通信模块可以为5g或4g无线通信模块；所述智能锥桶通过无线通信模块接收本地控制单元的控制指令，并反馈自身的位置以及运行状态信息；
50.所述警示模块用于发出警示提醒信息，进而警示驾驶者禁止驶入隧道。
51.本实施例中，所述警示模块包括声光报警器2以及反光膜4。通过设置声光报警器2以及反光膜4，比传统的交通锥桶更醒目，更具有识别度，更能发挥隧道交通控制作用。
52.本实施例中，所述远程控制系统还包括设置于智能锥桶驻留区的充电座；所述智能锥桶与充电座通信连接，所述充电座用于对智能锥桶进行充电。所述智能锥桶通过无线通信的方式与充电座通信连接，通过无线通信保证了智能锥桶能够顺利地返回智能锥桶驻留区；通过设置充电座能够为智能锥桶提供充足的电量，保证了智能锥桶的持续稳定运行。
53.本实施例中，所述远程控制系统还包括信息告示单元；所述信息告示单元用于根据接收到的隧道交通控制指令，发出隧道交通中断告示信息。所述信息告示单元与远程控制单元通信连接，所述信息告示单元包括可变情报板，所述可变情报板可显示隧道交通中断告示信息；所述可变情报板可设置于隧道洞口接近段的龙门架上。
54.一种利用所述远程控制系统实现隧道交通远程控制的隧道交通远程控制方法，包括如下步骤：
55.s1.按照车辆行驶方向依次将隧道洞口接近段划分为一级预警区、二级预警区以及强制禁行区；如图2所示，所述一级预警区长度一般取2000m，所述二级预警区长度一般取600m，所述强制禁行区长度一般取200m；
56.s2.采集隧道洞口接近段以及隧道洞内的车辆运动信息；
57.s3.依据隧道洞内的车辆运动信息，判断隧道洞内是否出现事故，若是，则进入步骤s4，若否，则返回执行步骤s2；
58.s4.远程控制信息告示单元与警示单元分别发出隧道交通中断告示信息与车辆禁行提醒信息，并远程控制智能锥桶自动行驶至二级预警区与强制禁行区的交界处，实现封闭隧道交通，并对封闭后的隧道交通进行事故处理，直到隧道事故处理完毕；其中，所述隧道交通中断告示信息可为“隧道事故，交通中断，请勿驶入隧道”；所述车辆禁行提醒信息包括指示灯以一定的频率进行闪烁的灯光信号以及广播播放的预警信息，所述预警信息可为“前方隧道封闭，禁止车辆进入，请减速停车”；在隧道交通封闭后，由交通警察接管事故现场，可以更加顺利地进行交通指挥，并由其他人员进行事故处理；
59.s5.解除隧道交通中断告示信息与车辆禁行提醒信息并使得智能锥桶返回至智能锥桶驻留区。
60.本实施例中，远程控制智能锥桶自动行驶至二级预警区与强制禁行区的交界处，实现封闭隧道交通，具体包括：依据隧道洞口接近段的车辆运动信息，判断二级预警区是否存在车辆，若是，则等待车辆通过后再执行操作，若否，则远程控制智能锥桶发出警示提醒信息并使得智能锥桶自动行驶至所述交界处的驻留点。如图2所示，通过网络摄像机观察现场，当二级预警区内无车辆时，智能锥桶驶向分界线3上的a、b、c、d驻留点，封闭隧道交通，
使得车辆控制在隧道分界线3外；智能锥桶在驶向a、b、c、d驻留点的过程中及到位后，顶部的声光报警器启动，语音提示为：“隧道内事故，请立即停车等候”，警示驾驶者进行正确操作。通过上述方法，使得即将驶入隧道洞内的车辆能够提前制动停车，保证了隧道洞口接近段有充足的安全区域，利于隧道交通指挥与隧道事故救援。
61.所述驻留点的个数以及智能锥桶的数量均是隧道交通车道总数的k倍。所述k取值至少为2，通过设置足够多的驻留点保证了智能锥桶有充足的驻留位置，通过设置足够多的智能锥桶也能在一定程度上阻碍误驶入隧道洞口附近的车辆，进一步保证了隧道交通安全。
62.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。