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《安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)》2016年第3期

摘要:

介紹了目前主流高速公路超速監(jiān)控技術(shù)和存在的問題，將行車數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)相結(jié)合，提出一種針對(duì)雨霧天氣下的高速公路超速監(jiān)控方法，同時(shí)完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)，達(dá)到提高提醒準(zhǔn)確性，降低高速公路上的交通事故發(fā)生率。

關(guān)鍵詞：

高速公路;實(shí)時(shí)監(jiān)控;提醒系統(tǒng)

一、引言

近年來(lái)，我國(guó)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(fā)生率，對(duì)超速車輛的監(jiān)控一直是高速公路公司和交警部門的重點(diǎn)工作[1]。但現(xiàn)在被普遍采用的方法仍是通過雷達(dá)固定測(cè)速，未能對(duì)車輛的行車數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)相結(jié)合。對(duì)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(guī)的限制時(shí)速進(jìn)行監(jiān)管的話，無(wú)疑會(huì)增加交通事故的發(fā)生率。

二、超速預(yù)警裝置設(shè)計(jì)

本文提出一種高速公路上的實(shí)時(shí)超速提醒方法，如圖1所示。整個(gè)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集裝置，數(shù)據(jù)監(jiān)管中心、語(yǔ)音提示模塊三部分。數(shù)據(jù)采集裝置分為四個(gè)模塊，分別為定位功能模塊，GPS測(cè)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(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)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(cè)速模塊固定在車內(nèi)。車輛行駛后數(shù)據(jù)采集模塊將開始對(duì)車輛的位置，實(shí)時(shí)速度，降雨量，能見度和時(shí)刻進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。并將這些數(shù)據(jù)打包成一個(gè)數(shù)據(jù)包，通過4G通信模塊將數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)數(shù)據(jù)監(jiān)管中心。數(shù)據(jù)監(jiān)管中心其實(shí)是后臺(tái)一個(gè)服務(wù)端的軟件，可通過固定的網(wǎng)絡(luò)來(lái)接收數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)監(jiān)管中心在獲得數(shù)據(jù)包后[2]。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，將行車數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合分析出車輛當(dāng)前的時(shí)速限制。然后再判斷用戶的實(shí)時(shí)速度是否超出時(shí)速限制，若實(shí)時(shí)速度大于時(shí)速限制，則判定為違章超速，將此條記錄儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊中，并反饋至語(yǔ)音提示模塊對(duì)駕駛員進(jìn)行語(yǔ)音提醒。對(duì)駕駛員在違章超速后起到一定的警戒作用。語(yǔ)音提示模塊集成在數(shù)據(jù)采集裝置中，用來(lái)接收數(shù)據(jù)監(jiān)管中心反饋來(lái)的信息，將信息轉(zhuǎn)換成語(yǔ)音用來(lái)警示駕駛?cè)藛T。

步驟1：當(dāng)用戶行駛車輛駛?cè)敫咚俟啡肟跁r(shí)，將數(shù)據(jù)采集裝置安置在車內(nèi)并固定，工作人員將此裝置號(hào)和車牌號(hào)進(jìn)行關(guān)聯(lián)錄入到系統(tǒng)內(nèi)。車輛行駛后啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集裝置，各功能模塊開始運(yùn)行，采集車輛的位置，時(shí)速，時(shí)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(shù)據(jù)進(jìn)行打包處理形成數(shù)據(jù)包。

步驟3：將數(shù)據(jù)包通過4G通信的方式發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器。

步驟4：服務(wù)器在接收到數(shù)據(jù)包后，交由數(shù)據(jù)處理單元對(duì)行車數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。通過位置，降雨量和能見度信息來(lái)確定車輛此時(shí)此刻的時(shí)速限制閾值。首先，我們?cè)诳蛻舳酥薪⑷龔垟?shù)據(jù)表，分別將高速公路中的各個(gè)位置所對(duì)應(yīng)的時(shí)速限制錄入到表中，將降雨量設(shè)置為三級(jí)，將各級(jí)降雨量以及降雨量影響因子α錄入到數(shù)據(jù)表中，將能見度設(shè)置為三級(jí)，將各級(jí)能見度以及能見度影響因子β錄入到數(shù)據(jù)表中。位置所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)是車輛在此時(shí)此刻的基礎(chǔ)時(shí)速閾值A(chǔ)，通過逐級(jí)數(shù)據(jù)比對(duì)的方式來(lái)確定最后的時(shí)速限制閾值B。計(jì)算方式為B=A-α-β。其次，在計(jì)算出車輛的時(shí)速限制閾值B后，與數(shù)據(jù)包中的時(shí)速信息v進(jìn)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(shù)據(jù)包被判斷為違章超速行為，則將車輛號(hào)，時(shí)刻和違章行為進(jìn)行封裝。

步驟5：將封裝后的數(shù)據(jù)分別傳送至數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元和數(shù)據(jù)反饋單元。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元后續(xù)可用于添加接口同步至交警部門。

步驟6：數(shù)據(jù)反饋單元將接收到的違章行為的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并傳輸至語(yǔ)音提示模塊。語(yǔ)音提示模塊根據(jù)違章行為數(shù)據(jù)輸出固定的語(yǔ)音通知，用以警示駕駛員在后續(xù)的行駛過程中遵守交通規(guī)則。

三、結(jié)論

本文針對(duì)現(xiàn)有的手段缺少雨霧環(huán)境下的實(shí)時(shí)車速的監(jiān)控，將行車數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)相結(jié)合，發(fā)明了一種針對(duì)雨霧天氣下的高速公路超速監(jiān)控方法及裝置。本技術(shù)方案中，通過數(shù)據(jù)采集裝置采集車輛的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，利用4G通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，結(jié)合車輛的行車數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)車輛超速行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過語(yǔ)音提示來(lái)警示駕駛員，在雨霧天氣下，可以更加全面，更加智能化的對(duì)高速公路上超速駕駛的車輛進(jìn)行監(jiān)控。本文主要結(jié)合了降雨量和能見度等環(huán)境因素，對(duì)高速公路上的車輛超速行為進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和提醒，可有效降低高速公路上的交通事故發(fā)生率。

參考文獻(xiàn):

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[5]王少飛，關(guān)可.惡劣氣象條件下的高速公路實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2007,(12)．

作者:霍卓群 單位:安徽財(cái)貿(mào)職業(yè)學(xué)院