一种隧道施工维护安全方法、装置及系统与流程

本发明涉及车辆网络，尤其涉及一种隧道施工维护安全方法、装置及系统。

背景技术：

1、目前，国内公路施工、公路维护以及公路救援作业中，路锥的摆放与回收方式主要采用人工进行摆放路锥，人工摆放路锥时使用锥桶收放机、以及锥桶收放车配合完成路锥摆放，人工使用锥桶收放车或者使用锥桶收放机摆放这些方式都需要人工全程全线参与，人工参与过程中需要对操控摆放设备并对锥桶摆放位置进行选择，不仅作业速度慢，更为重要的是它将操作人员以及辅助工人暴露于危险的交通环境下，本技术所指的隧道为过江隧道，过江隧道车流量较大车辆行驶速度快，工作人员在隧道内工作安全系数低。

2、现有技术cn201811022488.2施工隧道内位置共享及交通安全隐患预警系统及方法，公开了一种施工隧道内位置共享及交通安全隐患预警系统及方法，包括位置共享系统和交通安全隐患预警系统，位置共享系统被配置为对施工隧道内人车之间或人人之间位置定位与位置信息共享；交通安全隐患预警系统包括车外测距及成像装置、车内驾驶辅助系统和危险预警系统；车外测距及成像装置包括脉冲雷达和红外传感器，脉冲雷达探测车辆周边人员距离；红外传感器能够采集红外热辐射数据，并无线传输至车内驾驶辅助系统；车内驾驶辅助系统，被配置为显示车辆周边人员距离和位置，并对人车之间的距离进行预警，以保证空间内的安全驾驶；危险预警系统在人车距离小于设定值时，发出警报。

3、现有技术在隧道工作人员摆放路锥的实际使用场景中，隧道内的工作人员施工过程中，需要在施工位置前方、后方以及侧方的指定距离摆放路锥，工作人员的站位以及走位包括施工位置以及施工位置前方、后方以及侧面构建的区域内，工作人员在此区域内进行施工，工作人员发生交通施工被车撞的情景包括施工结束，工作人员需要将施工现场进行清理，清理内容包括施工过程中摆放的路锥，车辆行驶进入隧道的速度较快，隧道内的光线与隧道外光线不一致，车辆驾驶人员进入隧道后会出现短暂的视觉差，由于车速过快会出现撞到路锥后撞到施工人员的情况，现有技术的施工隧道内位置共享及交通安全隐患预警系统及方法适用于固定指定区域内的信息采集传递给行驶汽车进行提醒，然后本技术面对的场景是人员在狭长的隧道内进行动态地行走，现有技术是基于施工车辆进行附近数据采集，采集到数据后经过分析提醒行驶在隧道内的驾驶人员前方施工情况，但在实际使用过程中面对狭长以及人员动态行走以及多个路锥的情况下，现场有技术通过红外线以及雷达是无法采集全部数据信息的，例如，现有技术车辆位于隧道弯道位置，现有技术车上的红外线以及雷达发送的信号在隧道歪曲位置无法准确完成数据采集工作，这样会造成现有技术对隧道内数据采集的不准确，弯曲隧道进行施工，施工长度较长且分散的情况下，行驶车辆辅助系统无法对弯道另一端交通情况以及隧道较长范围内移动物体进行预警的问题，造成清障救援时发送二次事故。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种隧道施工维护安全方法、装置及系统，以解决弯曲隧道进行施工，施工长度较长且分散的情况下，行驶车辆辅助系统无法对弯道另一端交通情况以及隧道较长范围内移动物体进行预警的问题。

2、第一方面，本发明提供一种隧道施工维护安全方法，包括；

3、获取隧道交通实时数据，所述隧道交通实时数据包括隧道内交通实时数据以及隧道外交通实时数据；

4、将所述隧道交通实时数据带入预设数据处理模型，生成隧道交通状态，所述隧道交通状态包括隧道正常运行状态、隧道施工状态、隧道事故状态；

5、根据所述隧道交通状态匹配隧道预警方案，采集隧道交通移动物体基础数据，将所述隧道交通移动物体基础数据与所述隧道交通实时数据进行数据分析，得到隧道维护预警执行数据；

6、根据所述隧道维护预警执行数据，生成隧道车辆引导指令；

7、对执行隧道车辆引导指令后的隧道内交通状况进行数据采集，生成动态隧道施工预警执行数据。

8、进一步地，获取隧道交通实时数据，所述隧道交通实时数据包括隧道内交通实时数据以及隧道外交通实时数据，包括；

9、通过第一区域道路上方数据采集装置和第一区域道路路面摆放的智能摄像装置采集隧道外交通实时数据；

10、通过第二区域道路上摆放的路锥和智能锥桶收放机器人上的tof相机向指定位置发送连续特定波长的红外线光线脉冲，通过传感器接收待测物体传回的光信息号，获取到指定区域tof深度图；

11、对所述tof深度图进行解析得到数据像素点，对所述数据像素点进行分析，将若干个路锥和智能锥桶收放机器人上获取的tof深度图解析出的数据像素点进行数据处理分析，得到预处理影像数据。

12、进一步地，将所述隧道交通实时数据带入预设数据处理模型，生成隧道交通状态，所述隧道交通状态包括隧道正常运行状态、隧道施工状态、隧道事故状态，包括：

13、所述隧道交通实时数据包括隧道交通固态数据、常规流动数据以及动态移动数据；

14、所述隧道交通固态数据为通过路锥和智能锥桶收放机器人在隧道内以及隧道外采集的隧道轮廓形状数据、隧道路面数据，所述常规流动数据为路锥和智能锥桶收放机器人采集的车辆行驶移动数据，所述隧道交通动态移动数据为隧道外智能终端设备采集的影像数据以及工作运行状态下的路锥和智能锥桶收放机器人采集数据中动态移动物体的数据；

15、将所述隧道交通固态数据按预设时间段进行数据更新，对所述常规流动数据内移动数据进行聚类分析，得出高频移动数据，将高频移动数据进行标记跟踪。

16、进一步地，根据所述隧道交通状态匹配隧道预警方案，采集隧道交通移动物体基础数据，将所述隧道交通移动物体基础数据与所述隧道交通实时数据进行数据分析，得到隧道维护预警执行数据，包括：

17、建立隧道交通预警方案知识库；

18、所述交通预审方案知识库内包括车辆追尾事故预警方案、车辆相撞事故预警方案、隧道堵车预警方案以及隧道施工预警方案，所述车辆追尾事故预警方案包括车辆追尾事故预警业务流程执行数据，所述车辆相撞事故预警方案包括车辆相撞事故预警业务流程执行数据，所述隧道堵车预警方案包括隧道堵车预警业务流程执行数据，所述隧道施工预警方案包括所述隧道施工预警业务流程执行数据；

19、将所述交通预审方案知识库内包括车辆追尾事故预警方案、车辆相撞事故预警方案、隧道堵车预警方案以及隧道施工预警方案进行特征标记，得到隧道预警方案特征标签；

20、将路锥和智能锥桶收放机器人采集到的数据代入预设交通状态分析模型，得到隧道内交通状态信息，将所述隧道内交通状态信息进行特征标记，得到实时交通状态特征标签；

21、将所述实时交通状态特征标签与所述隧道预警方案特征标签进行匹配，得到实时交通状态预警业务流程执行数据。

22、进一步地，根据所述隧道维护预警执行数据，生成隧道车辆引导指令，包括：

23、对所述隧道维护预警执行数据按照执行命令类型进行分类，得到预警执行命令分类结果；

24、将所述预警执行命令分类结果与执行命令主体建立关联关系，并实时采集执行命令主体移动位置数据；

25、根据所述执行命令主体移动位置数据确定执行数据主体接收单位，将所述隧道维护预警执行数据传输至所述执行数据主体接收单位。

26、进一步地，对执行隧道车辆引导指令后的隧道内交通状况进行数据采集，生成动态隧道施工预警执行数据，包括：

27、建立执行隧道车辆引导指令后交通状况数据采集时段；

28、根据隧道车辆引导指令后交通状况数据采集时段对执行隧道车辆引导指令后的隧道内交通状况进行数据采集，得到引导预警后隧道实时数据；

29、将所述引导预警的隧道实时数据进行数据分析，得到隧道引导实时指令；

30、将所述隧道引导实时指令进行业务流程拆解，并将业务流程拆解结果与所述执行隧道车辆引导指令业务流程拆解结果进行数据比对，若比对结果存在不同，则生成隧道引导实时动态更新指令。

31、进一步地，所述隧道施工预警业务流程执行数据，包括：

32、将所述获取隧道交通实时数据，生成隧道孪生影像模型；

33、将所述隧道孪生影像模型内隧道进行区域划分，得到隧道孪生影像模型区域坐标系，对隧道孪生影像模型区域内移动物体进行轨迹跟踪建立隧道施工预警训练集；

34、根据所述隧道施工预警训练集的训练结果，建立隧道施工预警测试集；

35、将所述隧道交通实时数据包括的所述隧道内交通实时数据以及所述隧道外交通实时数据代入至隧道施工预警测试集进行数据测试，若测试结果满足预设值则所述隧道施工预警业务流程执行数据生效。

36、第二方面，本发明提供一种隧道施工维护安全装置，包括；

37、获取单元，获取隧道交通实时数据，所述隧道交通实时数据包括隧道内交通实时数据以及隧道外交通实时数据；

38、数据分析单元，将所述隧道交通实时数据带入预设数据处理模型，生成隧道交通状态，所述隧道交通状态包括隧道正常运行状态、隧道施工状态、隧道事故状态；

39、执行数据生成单元，根据所述隧道交通状态匹配隧道预警方案，采集隧道交通移动物体基础数据，将所述隧道交通移动物体基础数据与所述隧道交通实时数据进行数据分析，得到隧道维护预警执行数据；

40、引导指令执行单元，根据所述隧道维护预警执行数据，生成隧道车辆引导指令；

41、引导命令更新单元，对执行隧道车辆引导指令后的隧道内交通状况进行数据采集，生成动态隧道施工预警执行数据。

42、进一步地，所述数据分析单元，包括；

43、第一区域数据采集单元，通过第一区域道路上方数据采集装置和第一区域道路路面摆放的智能摄像装置采集隧道外交通实时数据；

44、第二区域数据采集单元，通过第二区域道路上摆放的路锥和智能锥桶收放机器人上的tof相机向指定位置发送连续特定波长的红外线光线脉冲，通过传感器接收待测物体传回的光信息号，获取到指定区域tof深度图；

45、数据预处理单元，对所述tof深度图进行解析得到数据像素点，对所述数据像素点进行分析，将若干个路锥和智能锥桶收放机器人上获取的tof深度图解析出的数据像素点进行数据处理分析，得到预处理影像数据。

46、第二方面，本发明提供一种隧道施工维护安全装置，包括；数据执行端，服务器，用户控制端；

47、所述数据执行端包括路锥和智能锥桶收放机器人，所述路锥和智能锥桶收放机器人内部均安装有tof摄像头、高清全景摄像头、显示装置以及语音设备，所述数据执行端将采集的数据传输至服务器，所述服务器将所述数据执行端采集的数据根据用户控制端设置的预设数据处理模型进行数据处理，生成执行命令传输给所述数据执行端，所述数据执行端接收到执行命令后通过显示装置以及语音设备进行显示与提醒；

48、服务器获取隧道交通实时数据，所述隧道交通实时数据包括隧道内交通实时数据以及隧道外交通实时数据，将所述隧道交通实时数据带入预设数据处理模型，生成隧道交通状态，所述隧道交通状态包括隧道正常运行状态、隧道施工状态、隧道事故状态，根据所述隧道交通状态匹配隧道预警方案，采集隧道交通移动物体基础数据，将所述隧道交通移动物体基础数据与所述隧道交通实时数据进行数据分析，得到隧道维护预警执行数据，根据所述隧道维护预警执行数据，生成隧道车辆引导指令，对执行隧道车辆引导指令后的隧道内交通状况进行数据采集，生成动态隧道施工预警执行数据。

49、本发明的有益效果如下：本发明提供的本发明提供的一种隧道施工维护安全方法、装置及系统，通过路锥和智能锥桶收放机器人采集隧道内与隧道外的数据，根据采集数据进行数据分析，再通过引导装置、显示装置等提醒准备行驶进入隧道的车辆前面道路施工情况，再通过引导装置、显示装置提醒准备行驶进入隧道车辆的同时，路锥和智能锥桶收放机器人同步实时进行数据采集，当最新采集的数据与之前数据相比出现变化，则将最新实时采集的数据通过引导装置、显示装置对准备行驶进入隧道车辆进行提醒，例如将路锥放置在隧道弯曲施工安全范围内的指定区域，智能锥桶收放机器人施工过程中处于随时移动进行数据采集，路锥可以实时采集隧道弯道处，进弯位置、出弯位置以及施工位置，智能锥桶收放机器人动态的数据采集，路锥广域范围的数据采集，将采集的数据进行分析得到隧道维护预警执行数据，根据所述隧道维护预警执行数据，生成隧道车辆引导指令，并实时更新引导指令通过作业警示装置提醒司机，解决了弯曲隧道进行施工，施工长度较长且分散的情况下，行驶车辆辅助系统无法对弯道另一端交通情况以及隧道较长范围内移动物体进行预警的问题。

50、附图说明

51、为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

52、图1为本发明实施例提供的一种隧道施工维护安全方法示意图；

53、图2为本发明实施例提供的一种隧道施工维护安全方法s101步骤示意图；

54、图3为本发明实施例提供的一种隧道施工维护安全方法s102步骤示意图；

55、图4为本发明实施例提供的一种隧道施工维护安全方法s103步骤示意图；

56、图5为本发明实施例提供的一种隧道施工维护安全方法s104步骤示意图；

57、图6为本发明实施例提供的一种隧道施工维护安全方法s105步骤示意图；

58、图7为本发明实施例提供的一种隧道施工维护安全方法s401步骤示意图；

59、图8为本发明实施例提供的一种隧道施工维护安全装置示意图；

60、图9为本发明实施例提供的一种隧道施工维护安全现有技术应用场景示意图；

61、图10为本发明实施例提供的一种隧道施工维护安全本技术应用场景示意图。