一种基于地磁检测器的高速公路危险车距预警系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于地磁检测器的高速公路危险车距预警系统，包括第一断面检测系统、第二检测断面检测系统、数据传输系统、数据处理系统、控制器和预警信息显示系统。本发明还公开了一种基于上述系统的高速公路危险车距预警方法，包括通过地磁检测器获取车辆数据后计算出相邻两车的车距，从而判断车距是否符合安全车距的要求，如果不符合则发出预警信息提示驾驶员减速。本发明采用地磁检测器来获取车辆数据，通过简单的公式即可计算出前后相邻车辆的车距，所需设备较为简洁、算法简单、运行可靠，检测结果不易受天气影响；地磁设备维护方便，对车辆正常通行的影响较小。

说明书

技术领域

本发明涉及交通安全技术领域，特别是一种基于地磁检测器的高速公路长直线路段危险车距预警系统及方法。

背景技术

随着城市化进程的加快和机动车保有量的不断提升，高速公路作为城际间的联系骨干道路，对城市的发展起着不可代替的作用。高速公路与城市道路不同，速度快、货车多、流量大，特别地，存在许多长直线路段，导致高速公路会经常发生一些由于车间间距过短而引起的车辆追尾碰撞事故。高速公路的长直线路段，由于路段长，线形单调，路段存在一定坡度，在车速较快的情况下，直线路段线形条件使驾驶员很容易感到视觉疲劳，产生疲劳驾驶等不正当操作，极易引起车辆左右摆动、速度过快，车间距过短而引起的追尾前方车辆交通事故，造成人员伤亡，道路财产损失。

目前，对于高速公路车间距过短的防控方法大多都还处于被动防控阶段，通过视频抓拍、警告标志被动提醒驾驶员，产生的效果不大。对于危险车间距检测，少部分车辆配有激光雷达等测距检测器，起到车间距检测的作用，绝大多数车辆并未配备，不能够有效地检测与前方车辆的安全距离。对此，亟需一种高速公路直线路段危险车距预警系统及方法，有效检测车辆危险间距，并在两相邻车辆出现危险车距时发出预警信息，及时通知驾驶员采取减速措施，避免追尾事故的发生。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于地磁检测器的高速公路危险车距预警系统及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供一种基于地磁检测器的高速公路危险车距预警系统，包括第一断面检测系统、第二检测断面检测系统、数据传输系统、数据处理系统、控制器和预警信息显示系统；

所述第二断面检测系统设置于第一断面检测系统沿着车辆前进方向的一侧，所述第二断面检测系统和第一断面检测系统位于同一车道；所述第二断面检测系统与第一断面检测系统的距离定义为安全车距，所述安全车距根据该路段限速值和国家交通法规确定；

所述第一断面检测系统和第二断面检测系统均通过无线通信方式分别与所述数据传输系统连接；

所述数据传输系统通过有线方式与所述数据处理系统连接；

所述数据处理系统通过通过有线方式与所述控制器连接；

所述控制器通过有线方式与所述预警信息显示系统连接；

所述第一断面检测系统和第二断面检测系统将检测到的前后两车的车辆数据传送至所述数据传输系统，所述数据传输系统将车辆数据传送至所述数据处理系统，所述数据处理系统对车辆数据进行分析处理后将处理结果传送至控制器，控制器根据处理结果控制预警信息显示系统的工作；若前后两车的实际车距小于安全车距，则所述预警信息显示系统将显示预警信息，以提醒驾驶员减速；若前后两车的实际车距大于或等于安全车距，则预警信息显示系统不显示任何信息；

所述第一断面检测系统包括第一地磁检测器和第二地磁检测器，第一地磁检测器和第二地磁检测器间距为8～10米；所述第二断面检测系统包括第三地磁检测器和第四地磁检测器，第三地磁检测器和第四地磁检测器间距为8～10米。

进一步，所述数据传输系统系统包括中继器、接收器；所述中继器接收所述第一断面检测系统和第二断面检测系统检测到的车辆数据，并将车辆数据通过无线通信方式传送至所述接收器。

进一步，所述数据处理系统系统包括数据处理器和结构化数据处理器；所述接收器与所述数据处理器用导线连接；所述数据处理器与所述结构化数据处理器用网线连接；所述结构化数据处理器与所述控制器用导线连接。

进一步，所述所述预警信息显示系统包括视频检测器、VMS标志牌，所述控制器与所述所述视频检测器、所述VMS标志牌均用导线连接。

进一步，所述视频检测器安装在所述第二检测断面系统的行车方向前5米处。

进一步，所述VMS标志牌安装在第二断面检测系统的行车方向前50米处。

本发明还提供了一种基于上述系统的高速公路危险车距预警方法，包括下列步骤：

步骤1：利用第一地磁检测器、第二地磁检测器获取前车以及后车经过第一、二地磁检测器的时间，记为：t

t

t

t

t

步骤2：根据步骤1提取的四个时间数据和第一地磁检测器、第二地磁检测器间距计算前后相邻两车在前车经过第一检测断面时的车距，记为d

步骤3：利用第三地磁检测器、第四地磁检测器获取前车以及后车经过第三、四地磁检测器时的时间，记为：t

t

t

t

t

步骤4：根据步骤3提取的四个时间数据和第三地磁检测器、第四地磁检测器间距计算前后相邻两车在后车经过第二检测断面的间距，记为d

进一步，所述步骤2中所述车距d

d

其中，t

t

v

进一步，所述步骤4中所述车间距d

d

其中，t

t

v

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的有益效果：

本发明采用地磁检测器来获取车辆数据，通过简单的公式即可计算出前后相邻车辆的车距，所需设备较为简洁、算法简单、运行可靠，检测结果不易受天气影响；地磁设备维护方便，对车辆正常通行的影响较小。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究，对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

本发明的附图说明如下。

图1为预警系统结构图；

图2为预警方法流程图；

图3、图4为本发明模拟检测过程示意图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案、优点和目的更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种基于地磁检测器的高速公路危险车距预警系统，包括第一断面检测系统、第二检测断面检测系统、数据传输系统、数据处理系统、控制器和预警信息显示系统；

第二断面检测系统设置于第一断面检测系统沿着车辆前进方向的一侧，第二断面检测系统和第一断面检测系统位于同一车道；第二断面检测系统与第一断面检测系统的距离定义为安全车距，安全车距根据该路段限速值和国家交通法规确定；

第一断面检测系统和第二断面检测系统均通过无线通信方式分别与数据传输系统连接；

数据传输系统通过有线方式与数据处理系统连接；

数据处理系统通过通过有线方式与控制器连接；

控制器通过有线方式与预警信息显示系统连接；

第一断面检测系统和第二断面检测系统将检测到的前后两车的车辆数据传送至数据传输系统，数据传输系统将车辆数据传送至数据处理系统，数据处理系统对车辆数据进行分析处理后将处理结果传送至控制器，控制器根据处理结果控制预警信息显示系统的工作；若前后两车的实际车距小于安全车距，则预警信息显示系统将显示预警信息，以提醒驾驶员减速；若前后两车的实际车距大于或等于安全车距，则预警信息显示系统不显示任何信息；

第一断面检测系统包括第一地磁检测器和第二地磁检测器，第一地磁检测器和第二地磁检测器间距为8～10米；第二断面检测系统包括第三地磁检测器和第四地磁检测器，第三地磁检测器和第四地磁检测器间距为8～10米。

本实施例中，数据传输系统系统包括中继器、接收器；中继器接收第一断面检测系统和第二断面检测系统检测到的车辆数据，并将车辆数据通过无线通信方式传送至接收器。

本实施例中，数据处理系统系统包括数据处理器和结构化数据处理器；接收器与数据处理器用导线连接；数据处理器与结构化数据处理器用网线连接；结构化数据处理器与控制器用导线连接。

本实施例中，预警信息显示系统包括视频检测器、VMS标志牌，控制器与视频检测器、VMS标志牌均用导线连接。VMS标志牌显示预警信息时，LED屏显示“车距过短，注意减速”字样，提醒驾驶员减速拉大车间距，没有预警时，VMS标志牌LED屏显示全黑状态。

本实施例中，视频检测器安装在第二检测断面系统的行车方向前5米处。

本实施例中，VMS标志牌安装在第二断面检测系统的行车方向前50米处。

按照图2的预警方法流程图以及图3、图4的模拟检测过程示意图，在重庆绕城高速93KM+000M长直线路段处根据本发明的要求，安装地磁检测器，基于上述系统的高速公路危险车距预警方法，包括下列步骤：

步骤1：利用第一地磁检测器、第二地磁检测器获取前车以及后车经过第一、二地磁检测器的时间，记为：t

t

t

t

t

步骤2：根据步骤1提取的四个时间数据和第一地磁检测器、第二地磁检测器间距计算前后相邻两车在前车经过第一检测断面时的车距，记为d

步骤3：利用第三地磁检测器、第四地磁检测器获取前车以及后车经过第三、四地磁检测器时的时间，记为：t

t

t

t

t

步骤4：根据步骤3提取的四个时间数据和第三地磁检测器、第四地磁检测器间距计算前后相邻两车在后车经过第二检测断面的间距，记为d

本实施例中，步骤2中车距d

d

其中，t

t

v

本实施例中，步骤4中车间距d

d

其中，t

t

v

步骤2中所述计算d

步骤4中所述计算d

本实施例中，在实际试验地点获取实际数据，其中，第一检测器与第二检测器的间距以及第三检测器与第四检测器的间距均为10m，即d

分析地磁采集数据，前车通过第一地磁检测器的时间t

该两辆车辆继续行驶，前车通过第三检测断面的时间t

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。