公路路段交通量监测预警系统的制作方法

本技术涉及高速公路交通量监测设备，尤其涉及一种公路路段交通量监测预警系统。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本技术相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、高速公路给人们的出行带来了便捷，私家车数量的增长也促进了高速公路车流量的增加，尤其是在节假日期间，在一些车流量大的路段还往往发生拥堵堵车的情况，影响了人们出行的同时还带来了安全隐患。

3、在实践中，高速公路车流量的监测和预警一般是通过高速电子眼、激光测速来进行车速、车流量的分析。但是上述手段只能够监测到一个路段的车流情况，因为高速公路存在很多入口和出口，车流量在时刻发生变化；另一方面，只对一个路段进行监测，无法满足对下一个路段车流量情况的预测需求，无法做到实时精准预警。

4、鉴于此，有必要提供一种公路路段交通量监测预警系统以解决上述技术问题，以提高高速公路交通量监测的准确性，满足对高速公路各路段车流量即交通量的预测需求。

技术实现思路

1、基于此，针对上述技术问题，本技术提供一种公路路段交通量监测预警系统。

2、本技术解决现有技术存在的问题所采用的技术方案是：

3、本技术提出了一种公路路段交通量监测预警系统，包括：

4、交通量监测预警单元和数据处理单元；

5、所述交通量监测预警单元包括分别固定设于每个高速公路主路与高速公路入口匝道交汇处、每个高速公路主路与高速公路出口匝道交汇处的交通量监测预警装置；

6、所述每个交通量监测预警装置均包括车辆测速模块、车辆数据处理模块和通讯模块，其中：

7、所述车辆测速模块用于实时获取车辆的车速信息；

8、所述车辆数据处理模块用于实时获取经过车辆的数量信息；

9、所述通讯模块用于实时发送车辆的车速信息、车辆的数量信息给数据处理单元；

10、所述数据处理单元配置为采取如下方式周期性的对监测路段根据所述车辆的车速和车辆的数量生成监测结果：

11、获取监测路段之前每个高速公路主路与高速公路入口匝道交汇处所有车辆的数量信息i1、i2、······、i n；

12、获取监测路段之前每个高速公路主路与高速公路出口匝道交汇处所有车辆的数量信息d1、d2、······、dm；

13、获取监测路段之前与监测路段最接近的高速公路主路与高速公路入口匝道交汇处车辆的车速信息v1、v2、······、vz以及监测路段与所述高速公路主路与高速公路入口匝道交汇处之间的距离s0；

14、根据下列公式计算监测路段在时间t后增加的车流量：

15、

16、

17、其中：i，j∈n；n为监测路段之前高速公路入口匝道的数量；m为监测路段之间高速公路出口匝道的数量；z为在时间t内监测路段之前与监测路段最接近的高速公路主路与高速公路入口匝道处监测到的车辆的数量信息。

18、优选地，所述交通量监测预警装置包括固定安装于地面的底座，底座上方固定设有外齿杆，外齿杆外滑动套设有若干承载装置，所述承载装置两两之间以及底部承载装置下方设有紧固件；

19、所述承载装置上均设有测速传感器，每个测速传感器对应不同高速公路车道，用于测量对应车道内车辆的车速；所述紧固件用于固定承载装置在外齿杆竖直方向上的位置；

20、所述外齿杆顶部固定设有挡板，挡板下方固定设有控制装置，控制装置与测速传感器电连接。

21、优选地，所述外齿杆外部四周竖直方向设有外齿及一压紧平面；

22、所述紧固件包括外紧固套和固定设于外紧固套一侧的紧固板，紧固板中部设有方形开口，方形开口内设有两侧与紧固板铰接的压紧件；

23、所述紧固板设于压紧平面同侧；外紧固套内部设有与外齿杆外齿配合的内紧固齿；

24、所述压紧件包括压柄以及与压柄固定连接的压头，压头与压柄拐角处两端固定设有连接轴，所述连接轴与紧固板铰接。

25、优选地，所述挡板顶部为锥形结构，挡板顶部固定安装有太阳能板，所述太阳能板与控制装置电连接；

26、所述挡板中部下方固定设有套筒，所述外齿杆顶部固定设有螺杆，螺杆与套筒螺纹连接；

27、所述套筒与挡板之间固定设有支撑板，所述控制装置固定设于支撑板上。

28、优选地，所述外齿杆外位于承载装置上方滑动套设有拍摄装置，所述拍摄装置包括承载装置以及固定设于承载装置上的摄像装置，所述承载装置一侧固定连接有吊板，吊板下方固定连接有固定框，所述固定框内固定设有警示屏；

29、所述摄像装置用于拍摄与高速公路入口匝道临近的高速公路主路路况；

30、所述警示屏用于实时显示摄像装置拍摄的画面；

31、所述警示屏与摄像装置电连接。

32、优选地，所述拍摄装置上方位于外齿杆外固定套设有紧固件。

33、优选地，所述承载装置包括外环以及与外环一侧固定连接的连接板；

34、所述连接板上固定安装有第一电机，第一电机的电机轴与固定槽的一端径向固定连接；

35、所述固定槽用于固定测速传感器或摄像装置。

36、优选地，所述测速传感器为激光测速仪；所述摄像装置为摄像头。

37、优选地，所述底座与外齿杆之间设有支杆。

38、一种公路路段交通量监测预警方法，包括以下步骤：

39、第一步：获取监测路段之前每个高速公路主路与高速公路入口匝道交汇处所有车辆的数量信息i1、i 2、······、i n；

40、第二步：获取监测路段之前每个高速公路主路与高速公路出口匝道交汇处所有车辆的数量信息d1、d2、······、dm；

41、第三步：获取监测路段之前与监测路段最接近的高速公路主路与高速公路入口匝道交汇处车辆的车速信息v1、v2、······、vz以及监测路段与所述高速公路主路与高速公路入口匝道交汇处之间的距离s0；

42、第四步：根据下列公式计算监测路段在时间t后增加的车流量：

43、

44、

45、其中：i，j∈n；n为监测路段之前高速公路入口匝道的数量；m为监测路段之间高速公路出口匝道的数量；z为在时间t内监测路段之前与监测路段最接近的高速公路主路与高速公路入口匝道处监测到的车辆的数量信息；

46、第五步：将q与目标设定车流量qmax进行比较，当q＞qmax时生成报警信息。

47、与现有技术相比，本技术的有益效果为：

48、1、本技术的公路路段交通量监测预警系统，通过以整条连续的高速公路为目标，采取在高速公路各个入口匝道、出口匝道处设置交通量监测预警装置，实时统计各个入口匝道、出口匝道的车流量情况，从而统计出在后续高速公路目标路段的车流量情况；与传统只对一个路段进行监测相比，有助于及时发现车流量的变化情况和车流量的变化趋势。

49、2、本技术的公路路段交通量监测预警系统及时性好，相比于传统的监测手段，本技术的公路路段交通量监测预警系统不需要在对特定路段进行交通量监测时，重新调度监测数据和人力资源，因为是针对整条高速公路进行监测，所以在高速公路的任何路段，都可以及时的获得监测数据。

50、3、本技术中的交通量监测预警装置，采用垂直设置的方式而不是传统门式框架结构设置测速传感器，一方面使得各测速传感器与控制装置之间走线短，信号干扰弱，另一方面有利于防雨防尘，更重要的是安全性高，即使本装置因为各种原因损坏，也不会影响高速过往的车辆；同时摄像装置和警示屏的设计，也提高了入口匝道车辆驶入高速公路主路的安全性。