一种基于车联网的城市道路安全监测方法和系统与流程

本发明属于智慧道路领域，具体涉及一种基于车联网的城市道路安全监测方法和系统。

背景技术：

1、随着经济的发展，人民生活水平提高，汽车保有量持续增长，道路交通安全问题日益凸显。传统的道路维护一般采用定期巡检方式，难以及时发现安全隐患；道路视频监控系统无法实现全路段覆盖和精准识别；或者由好心市民上报隐患信息，但是提供的位置信息又不够准确。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种基于车联网的城市道路安全监测方法和系统，以车联网采集的信息为基础，对道路安全状况进行分析和评估，提高道路运维的效率和准确性，保障交通安全。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种基于车联网的城市道路安全监测方法，包括以下步骤：

3、以路段为单位将城市道路划分为若干个监测区域；

4、实时获取各监测区域的道路基本信息以及各监测区域所在城区的气象信息；道路基本信息至少包括该道路的平均车速、车流量、信号灯状态、路况信息；

5、实时获取各监测区域内的车辆信息，当监测到车辆行驶出现异常且此时该监测区域不处于红灯等待或交通拥堵状态时，记录此时对应车辆的位置坐标a1(x1,y1)，在预设采样时间内对该监测区域进行持续监测，得到一组车辆行驶出现异常时的位置坐标a1(x1,y1)、a2(x2,y2)、a3(x3,y3)......an(xn,yn)；

6、根据预设的位置容差筛选出具有相关性的一组位置坐标，并计算得到该组位置坐标的算术平均值a(x,y)；

7、调用该监测区域范围内或其相邻的监测区域范围内的视频监控信息，确认安全风险类型；安全风险类型至少包括障碍物、坑洞、隆起、结冰、积水、车祸；

8、根据安全风险对道路运行的影响程度以及对车辆的危害大小进行风险评估；

9、结合气象信息、道路基本信息、安全风险类型制定安全风险处置流程库，在风险评估完成后，自动触发对应安全风险类型的处置方式流程；

10、将车辆发生异常的位置标记为安全风险点，记录该路段安全风险发生的时间、安全风险类型和处置方式并上传至车联网，用于对驶向该监测区域的车辆进行预警。

11、还包括在计算得到位置坐标的算术平均值a(x,y)后，以该坐标为中心将a1’(x-m,y-m)、a2’(x-m,y+m)、a3’(x+m,y+m)、a4’(x+m,y-m)围成的区域作为安全风险区域。

12、m取5米。

13、当车辆的转向角大于或等于预设的转向角临界值，或者车辆的加速度小于或等于预设的加速度临界值时，判定车辆出现异常。

14、预设采样时间t＝200/q，其单位为s；其中q为车流量，其单位为辆/分钟。

15、位置容差δx＝δy＝±(va*σ/100+σ)，其单位为米；其中，va为平均车速，其单位为km/s；σ为定位误差，其单位为m；δx和δy分别为横坐标和纵坐标的位置容差。

16、安全风险对道路运行的影响程度至少包括无法立即消除和可立即消除。

17、处置方式至少包括对发生异常的区域进行持续监测、立即处置或安全隔离。

18、还提供一种基于车联网的城市道路安全监测系统，其特征在于，包括：

19、综合管理平台，用于划分监测区域；实时获取各监测区域所在城区的气象信息；其上存储有如权利要求1所述的一种基于车联网的城市道路安全监测方法，并根据该方法对监测区域进行监测；

20、信息采集模块，用于实时获取道路基本信息和车辆信息；调用该监测区域范围内或其相邻的监测区域范围内的视频监控信息；

21、信息处理模块，用于在信息采集模块监测到车辆行驶出现异常且此时该监测区域不处于红灯等待或交通拥堵状态时，记录此时对应车辆的位置坐标a1(x1,y1)，在预设采样时间内对该监测区域进行持续监测，得到一组车辆行驶出现异常时的位置坐标a1(x1,y1)、a2(x2,y2)、a3(x3,y3)......an(xn,yn)；根据预设的位置容差筛选出具有相关性的一组位置坐标，并计算得到该组位置坐标的算术平均值a(x,y)；

22、识别分类模块，用于分析该监测区域范围内或其相邻的监测区域范围内的视频监控信息，确认安全风险类型；

23、风险评估模块，用于根据安全风险对道路运行的影响程度以及对车辆的危害大小进行风险评估；

24、应急处置模块，用于结合气象信息、道路基本信息、安全风险类型制定安全风险处置流程库，在风险评估完成后，自动触发对应安全风险类型的处置方式流程；

25、运维管理模块，用于将车辆发生异常的位置标记为安全风险点，记录该路段安全风险发生的时间、安全风险类型和处置方式并上传至车联网，用于对驶向该监测区域的车辆进行预警。

26、信息处理模块的工作流程还包括：在计算得到位置坐标的算术平均值a(x,y)后，以该坐标为中心将a1’(x-m,y-m)、a2’(x-m,y+m)、a3’(x+m,y+m)、a4’(x+m,y-m)围成的区域作为安全风险区域。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

28、本发明充分利用了车联网的信息采集能力，实时监测道路运行状况，自动高效的识别安全风险，并及时触发处置流程进行道路维护，有效保障交通安全。

技术特征：

1.一种基于车联网的城市道路安全监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于车联网的城市道路安全监测方法，其特征在于，还包括在计算得到位置坐标的算术平均值a(x,y)后，以该坐标为中心将a1’(x-m,y-m)、a2’(x-m,y+m)、a3’(x+m,y+m)、a4’(x+m,y-m)围成的区域作为安全风险区域。

3.根据权利要求2所述的一种基于车联网的城市道路安全监测方法，其特征在于，m取5米。

4.根据权利要求1所述的一种基于车联网的城市道路安全监测方法，其特征在于，当车辆的转向角大于或等于预设的转向角临界值，或者车辆的加速度小于或等于预设的加速度临界值时，判定车辆出现异常。

5.根据权利要求1所述的一种基于车联网的城市道路安全监测方法，其特征在于，预设采样时间t＝200/q，其单位为s；其中q为车流量，其单位为辆/分钟。

6.根据权利要求1所述的一种基于车联网的城市道路安全监测方法，其特征在于，位置容差δx＝δy＝±(va*σ/100+σ)，其单位为m；其中，va为平均车速，其单位为km/s；σ为定位误差，单位为m；δx和δy分别为横坐标和纵坐标的位置容差。

7.根据权利要求1所述的一种基于车联网的城市道路安全监测方法，其特征在于，安全风险对道路运行的影响程度至少包括无法立即消除和可立即消除。

8.根据权利要求1所述的一种基于车联网的城市道路安全监测方法，其特征在于，处置方式至少包括对发生异常的区域进行持续监测、立即处置或安全隔离。

9.一种基于车联网的城市道路安全监测系统，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的一种基于车联网的城市道路安全监测系统，其特征在于，信息处理模块的工作流程还包括：在计算得到位置坐标的算术平均值a(x,y)后，以该坐标为中心将a1’(x-m,y-m)、a2’(x-m,y+m)、a3’(x+m,y+m)、a4’(x+m,y-m)围成的区域作为安全风险区域。

技术总结
本发明公开了一种基于车联网的城市道路安全监测方法和系统，包括：以路段为单位将城市道路划分为若干个监测区域；实时获取各监测区域的道路基本信息以及各监测区域所在城区的气象信息；实时获取各监测区域内的车辆信息，当监测到车辆行驶出现异常时，记录此时对应车辆的位置坐标；确认安全风险类型；根据安全风险对道路运行的影响程度以及对车辆的危害大小进行风险评估；制定安全风险处置流程库，自动触发处置流程；将车辆发生异常的位置标记为安全风险点，上传至车联网，用于对驶向该监测区域的车辆进行预警。本发明充分利用了车联网的信息采集能力，实时监测道路运行状况，并及时触发处置流程进行道路维护，有效保障交通安全。

技术研发人员：陈晨,童亮,张拓
受保护的技术使用者：中冶南方城市建设工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21