本實(shí)用新型涉及一種基于多數(shù)據(jù)源的高速公路安全保障系統(tǒng)，屬于高速公路智能化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前國(guó)內(nèi)外在交通檢測(cè)系統(tǒng)或交通信息采集系統(tǒng)中大量應(yīng)用電感環(huán)檢測(cè)器(環(huán)型感應(yīng)線圈)、微波檢測(cè)器、視頻檢測(cè)器等固定車檢器。然而每種檢測(cè)器都存在其缺陷，如線圈價(jià)格昂貴，在安裝或維護(hù)時(shí)必須直接埋入車道，交通受阻，且埋置線圈的切縫軟化了路面，容易使路面受損，此外感應(yīng)線圈易受冰凍、路基下沉、鹽堿等自然環(huán)境的影響；微波檢測(cè)器在車流擁堵以及大型車較多、車型分布不均勻的路段，由于遮擋，測(cè)量精度會(huì)受到比較大的影響，而在高速公路，貨運(yùn)車輛比例又格外突出，另外，微波檢測(cè)器要求離最近車道有3m的空間，若要檢測(cè)寬廣的高速公路車道，離最近車道也需要較長(zhǎng)距離以達(dá)到安裝高度要求。因此，在橋梁、立交、高架路的安裝會(huì)受到限制，安裝困難，價(jià)格也比較昂貴；視頻檢測(cè)器是容易受惡劣天氣、燈光、陰影等環(huán)境因素的影響，汽車的動(dòng)態(tài)陰影也會(huì)帶來(lái)干擾，受惡劣天氣正確檢測(cè)率下降，甚至無(wú)法檢測(cè)，且視頻檢測(cè)器所照射范圍有其局限性。

由于車檢器的缺陷使得交通狀態(tài)的數(shù)值傳輸并不精確，直接導(dǎo)致了高速管理部門無(wú)法精準(zhǔn)的獲取高速路況信息，高速安全得不到保障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于，提供一種基于多數(shù)據(jù)源的高速公路安全保障系統(tǒng)。它是一個(gè)可以融合檢測(cè)多種高速信息數(shù)據(jù)源的系統(tǒng)，從而可以提高高速公路的監(jiān)控精度，更加直觀地、準(zhǔn)確地定位事故發(fā)生位置及事故嚴(yán)重程度，進(jìn)而提高高速公路安全保障能力，加快事故處理速度，降低多車追尾發(fā)生率，提高道路通行能力減少高速公路經(jīng)濟(jì)損失。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案：一種基于多數(shù)據(jù)源的高速公路安全保障系統(tǒng)，其特點(diǎn)是：包括設(shè)置在高速公路上的固定車檢器和分布在高速公路沿線的多個(gè)云臺(tái)攝像機(jī)，以及多個(gè)與云臺(tái)攝像機(jī)間隔排列的AVI數(shù)據(jù)采集器；固定車檢器、云臺(tái)攝像機(jī)和AVI數(shù)據(jù)采集器均與連接有GIS服務(wù)器的數(shù)據(jù)服務(wù)器相連；數(shù)據(jù)服務(wù)器與監(jiān)控中心及監(jiān)控中心的報(bào)警器相連；所述數(shù)據(jù)服務(wù)器與云臺(tái)攝像機(jī)的云臺(tái)控制器相連。

上述的基于多數(shù)據(jù)源的高速公路安全保障系統(tǒng)中，所述監(jiān)控中心與救援搶險(xiǎn)通信模塊、安保疏導(dǎo)通信模塊和高速公路沿線的信息發(fā)布模塊相連。

前述的基于多數(shù)據(jù)源的高速公路安全保障系統(tǒng)中，所述固定車檢器為埋設(shè)在高速公路的路面下的環(huán)形線圈或高速公路旁的微波車輛檢測(cè)器。

前述的基于多數(shù)據(jù)源的高速公路安全保障系統(tǒng)中，所述AVI數(shù)據(jù)采集器包括集成在一起的藍(lán)牙接收器(接收車內(nèi)藍(lán)牙信號(hào))，蜂窩通信設(shè)備(與車內(nèi)交互蜂窩數(shù)據(jù))、Wi-Fi接收器(感應(yīng)車內(nèi)Wi-Fi信號(hào))和RFID閱讀器(檢測(cè)車輛的電子標(biāo)簽)。AVI數(shù)據(jù)采集器是以智能電子設(shè)備為主的傳感器。AVI數(shù)據(jù)即automated vehicle identification，是通過(guò)車輛移動(dòng)設(shè)備與高速路旁的固定設(shè)備包括藍(lán)牙、蜂窩、WI-FI、RFID等產(chǎn)生的多源信息交互，以獲取車輛通過(guò)時(shí)間、距離等。這些方式具有范圍廣、數(shù)量大、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型可以融合檢測(cè)多種高速信息數(shù)據(jù)源，從而可以提高高速公路的監(jiān)控精度，更加直觀地、準(zhǔn)確地定位事故發(fā)生位置及事故嚴(yán)重程度，進(jìn)而提高高速公路安全保障能力，加快事故處理速度，降低多車追尾發(fā)生率，提高道路通行能力減少高速公路經(jīng)濟(jì)損失。而且本實(shí)用新型還能通過(guò)云臺(tái)攝像機(jī)切換視角，以便監(jiān)管人員人工排查，準(zhǔn)確、及時(shí)確定事故發(fā)生具體位置及事故嚴(yán)重程度，并高效地開展救援及疏導(dǎo)工作。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中的標(biāo)記為：1-固定車檢器，2-云臺(tái)攝像機(jī)，3-AVI數(shù)據(jù)采集器，4-數(shù)據(jù)服務(wù)器，5-GIS服務(wù)器，6-監(jiān)控中心，7-報(bào)警器，8-救援搶險(xiǎn)通信模塊，9-安保疏導(dǎo)通信模塊，10-信息發(fā)布模塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不作為對(duì)本實(shí)用新型限制的依據(jù)。

實(shí)施例。一種基于多數(shù)據(jù)源的高速公路安全保障系統(tǒng)，如圖1所示：包括設(shè)置在高速公路上的固定車檢器1和分布在高速公路沿線的多個(gè)云臺(tái)攝像機(jī)2，以及多個(gè)與云臺(tái)攝像機(jī)2間隔排列的AVI數(shù)據(jù)采集器3；固定車檢器1、云臺(tái)攝像機(jī)2和AVI數(shù)據(jù)采集器3均與連接有GIS服務(wù)器5的數(shù)據(jù)服務(wù)器4相連；數(shù)據(jù)服務(wù)器4與監(jiān)控中心6及監(jiān)控中心6的報(bào)警器7相連；所述數(shù)據(jù)服務(wù)器4與云臺(tái)攝像機(jī)2的云臺(tái)控制器相連。所述監(jiān)控中心6與救援搶險(xiǎn)通信模塊8、安保疏導(dǎo)通信模塊9和高速公路沿線的信息發(fā)布模塊10相連。所述固定車檢器1為埋設(shè)在高速公路的路面下的環(huán)形線圈或高速公路旁的微波車輛檢測(cè)器。所述AVI數(shù)據(jù)采集器包括集成在一起的藍(lán)牙接收器，蜂窩通信設(shè)備、Wi-Fi接收器和RFID閱讀器。

線圈檢測(cè)器是車輛通過(guò)埋設(shè)在路面下的環(huán)形線圈，引起線圈磁場(chǎng)的變化，檢測(cè)器據(jù)此計(jì)算出車輛的流量Q、速度V、時(shí)間占有率O和長(zhǎng)度L等交通參數(shù)；微波車輛檢測(cè)器是以微波對(duì)車輛發(fā)射電磁波產(chǎn)生感應(yīng)的檢測(cè)器，它的車速檢測(cè)原理是：根據(jù)特定區(qū)域的所有車型假定一個(gè)固定的車長(zhǎng)，通過(guò)感應(yīng)投影區(qū)域內(nèi)的車輛的進(jìn)入與離開經(jīng)歷的時(shí)間來(lái)計(jì)算車速V。安裝位置：根據(jù)交通部規(guī)范每個(gè)互通之間主線車道布設(shè)一套固定車檢器。

所述的云臺(tái)攝像機(jī)即帶有云臺(tái)的攝像機(jī)，負(fù)責(zé)傳送路況清晰圖像以反應(yīng)交通狀況。它帶有承載攝像機(jī)進(jìn)行水平和垂直兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，能使攝像機(jī)從多個(gè)角度進(jìn)行攝像。云臺(tái)內(nèi)裝兩個(gè)電動(dòng)機(jī)，一個(gè)負(fù)責(zé)水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，角度一般為350度；另一個(gè)負(fù)責(zé)垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，角度則有45度、35度、75度等等。水平及垂直轉(zhuǎn)動(dòng)的角度大小可通過(guò)限位開關(guān)進(jìn)行調(diào)整。其有效合理的監(jiān)視范圍為500m-1000m?？筛鶕?jù)需要，調(diào)節(jié)攝像機(jī)角度，以聚焦至事故現(xiàn)場(chǎng)。

所述GIS服務(wù)器可以通過(guò)經(jīng)緯度詳細(xì)描述道路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及云臺(tái)攝像機(jī)、固定車檢器、AVI數(shù)據(jù)采集器的具體位置。

數(shù)據(jù)服務(wù)器4可以接入第三方數(shù)據(jù)信息、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)。

第三方數(shù)據(jù)信息：包括事件上報(bào)和施工養(yǎng)護(hù)信息等。事件上報(bào)是指用戶和監(jiān)控員提供的高速公路交通事故或者相關(guān)交通事件信息上報(bào)信息，主動(dòng)將高速公路實(shí)況等信息以文字、語(yǔ)音、圖片、視頻等形式上傳至系統(tǒng)管理端；養(yǎng)護(hù)施工信息由施工單位提前上傳，并在規(guī)定的時(shí)段自動(dòng)將數(shù)據(jù)疊加在20交通狀態(tài)估計(jì)子系統(tǒng)中。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)：包括對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，包括填補(bǔ)遺漏數(shù)據(jù)、消除異常數(shù)據(jù)、平滑噪聲等；數(shù)據(jù)變化，包括對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，主要轉(zhuǎn)換為所需要的交通流三參數(shù)流量Q，速度V，密度K等；數(shù)據(jù)歸約，包括對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、存儲(chǔ)。

應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)：包括對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的篩選、數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)分析。

數(shù)據(jù)服務(wù)器4還可連接云平臺(tái)，從而提高數(shù)據(jù)計(jì)算速度。

監(jiān)控中心可以通過(guò)云臺(tái)攝像機(jī)拍攝圖像，并利用監(jiān)控中心大屏進(jìn)行監(jiān)控管理。人員可通過(guò)控制現(xiàn)場(chǎng)視頻圖像，對(duì)預(yù)警路段進(jìn)行觀察，確定突發(fā)事故的等級(jí)。

救援槍險(xiǎn)通信模塊的作用：當(dāng)監(jiān)控管理人員確定發(fā)生事故的嚴(yán)重程度后，選擇直接或間接通知路政管理部門以及醫(yī)療、消防、保險(xiǎn)等應(yīng)急救援機(jī)構(gòu)。

安全疏導(dǎo)通信模塊的作用：當(dāng)事故發(fā)生較為嚴(yán)重時(shí)，需要對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)車輛進(jìn)行安全疏導(dǎo)，此時(shí)需通知路政管理部門，高速交警等。

信息發(fā)布模塊：可以是高速路邊的情報(bào)顯示屏、廣播等，用于通知下游車輛進(jìn)行誘導(dǎo)。