高速公路上實時監控提醒系統研究范文

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《安徽電子信息職業技術學院學報》2016年第3期

摘要:

介紹了目前主流高速公路超速監控技術和存在的問題，將行車數據和環境數據相結合，提出一種針對雨霧天氣下的高速公路超速監控方法，同時完成系統設計，達到提高提醒準確性，降低高速公路上的交通事故發生率。

關鍵詞：

高速公路;實時監控;提醒系統

一、引言

近年來，我國的高速公路交通事故率不斷上升，而造成高速公路交通事故的主要原因就是超速行駛。為了降低其交通事故發生率，對超速車輛的監控一直是高速公路公司和交警部門的重點工作[1]。但現在被普遍采用的方法仍是通過雷達固定測速，未能對車輛的行車數據和環境數據相結合。對于降雨量較大，或是霧、雪、沙塵、冰雹等低能見度氣象條件下，還以常規的限制時速進行監管的話，無疑會增加交通事故的發生率。

二、超速預警裝置設計

本文提出一種高速公路上的實時超速提醒方法，如圖1所示。整個系統包括數據采集裝置，數據監管中心、語音提示模塊三部分。數據采集裝置分為四個模塊，分別為定位功能模塊，GPS測速模塊，降雨量采集模塊，能見度采集模塊。用戶在高速公路入口處將數據采集裝置進行固定，其中降雨量和能見度采集模塊固定在車外，定位功能模塊和GPS測速模塊固定在車內。車輛行駛后數據采集模塊將開始對車輛的位置，實時速度，降雨量，能見度和時刻進行數據采集。并將這些數據打包成一個數據包，通過4G通信模塊將數據傳輸至后臺數據監管中心。數據監管中心其實是后臺一個服務端的軟件，可通過固定的網絡來接收數據。數據監管中心在獲得數據包后[2]。對數據進行分析處理，將行車數據和環境數據進行結合分析出車輛當前的時速限制。然后再判斷用戶的實時速度是否超出時速限制，若實時速度大于時速限制，則判定為違章超速，將此條記錄儲存在數據儲存模塊中，并反饋至語音提示模塊對駕駛員進行語音提醒。對駕駛員在違章超速后起到一定的警戒作用。語音提示模塊集成在數據采集裝置中，用來接收數據監管中心反饋來的信息，將信息轉換成語音用來警示駕駛人員。

步驟1：當用戶行駛車輛駛入高速公路入口時，將數據采集裝置安置在車內并固定，工作人員將此裝置號和車牌號進行關聯錄入到系統內。車輛行駛后啟動數據采集裝置，各功能模塊開始運行，采集車輛的位置，時速，時刻，降雨量和能見度信息，采集頻率為1HZ。

步驟2：將每次采集到的各類數據進行打包處理形成數據包。

步驟3：將數據包通過4G通信的方式發送至后臺服務器。

步驟4：服務器在接收到數據包后，交由數據處理單元對行車數據進行分析處理。通過位置，降雨量和能見度信息來確定車輛此時此刻的時速限制閾值。首先，我們在客戶端中建立三張數據表，分別將高速公路中的各個位置所對應的時速限制錄入到表中，將降雨量設置為三級，將各級降雨量以及降雨量影響因子α錄入到數據表中，將能見度設置為三級，將各級能見度以及能見度影響因子β錄入到數據表中。位置所對應的數據是車輛在此時此刻的基礎時速閾值A，通過逐級數據比對的方式來確定最后的時速限制閾值B。計算方式為B=A-α-β。其次，在計算出車輛的時速限制閾值B后，與數據包中的時速信息v進行比較判斷，若v>B，則判斷為違章超速行為，否則為正常駕駛行為。最后，若此條數據包被判斷為違章超速行為，則將車輛號，時刻和違章行為進行封裝。

步驟5：將封裝后的數據分別傳送至數據儲存單元和數據反饋單元。數據儲存單元后續可用于添加接口同步至交警部門。

步驟6：數據反饋單元將接收到的違章行為的數據進行處理，并傳輸至語音提示模塊。語音提示模塊根據違章行為數據輸出固定的語音通知，用以警示駕駛員在后續的行駛過程中遵守交通規則。

三、結論

本文針對現有的手段缺少雨霧環境下的實時車速的監控，將行車數據和環境數據相結合，發明了一種針對雨霧天氣下的高速公路超速監控方法及裝置。本技術方案中，通過數據采集裝置采集車輛的實時數據，利用4G通信技術實現數據的實時傳輸，結合車輛的行車數據和環境數據進行分析，對車輛超速行為進行實時監控，并通過語音提示來警示駕駛員，在雨霧天氣下，可以更加全面，更加智能化的對高速公路上超速駕駛的車輛進行監控。本文主要結合了降雨量和能見度等環境因素，對高速公路上的車輛超速行為進行實時的監控和提醒，可有效降低高速公路上的交通事故發生率。

參考文獻:

[1]史聰靈,鐘茂華.人員密集場所客流監控預警系統[J].勞動保護,2015，(2)．

[2]張偉.基于GPS和移動互聯網的城市公交監管系統設計與研發[D].湖南師范大學,2012．

[3]張紅珍.高速公路超速及其治理探析[J].交通企業管理,2013，(2)．

[4]劉玉豪.基于GIS的網絡實時監控技術研究[D].河北科技大學,2013．

[5]王少飛，關可.惡劣氣象條件下的高速公路實時監控系統研究[J].現代電子技術,2007,(12)．

作者:霍卓群 單位:安徽財貿職業學院