本發(fā)明涉及道路運(yùn)輸領(lǐng)域，特別涉及一種高速公路行駛車輛的厘米級(jí)在線定位方法。
背景技術(shù)：
：本發(fā)明為《cn201620123453和cn201610087970一種基于gps和gsm平臺(tái)的高速公路車載群導(dǎo)航系統(tǒng)》補(bǔ)充和外延。檢索國(guó)家專利庫(kù)“高速公路+定位”，有幾百個(gè)相關(guān)專利，而檢索“高速公路+厘米級(jí)”，一個(gè)都沒(méi)有，這是現(xiàn)有的測(cè)量技術(shù)手段制約了我們的定位精度，而對(duì)于在高速公路上100公里/小時(shí)行駛車輛而言，在線車輛的精準(zhǔn)定位性將事關(guān)人員的生死存亡?，F(xiàn)有移動(dòng)目標(biāo)定位技術(shù)手段主要有：1.gps衛(wèi)星定位，精度50～100米；2.lbs基站定位，精度10～50米;3.wi-fi室內(nèi)定位，精度0.10～0.5米.現(xiàn)在的技術(shù)手段對(duì)于大地靜態(tài)精準(zhǔn)座標(biāo)（如基站、基點(diǎn)），gps可以達(dá)到毫米級(jí)，但都需要長(zhǎng)久的定位時(shí)間，大地平面通視衛(wèi)星監(jiān)測(cè)點(diǎn)越多，檢測(cè)次數(shù)越多，其所得到的計(jì)算平均值也就越精確，這對(duì)于車長(zhǎng)不到2米，橫向間距不足0.5米，高速行駛的車輛，其定位手段是顯然是難以適應(yīng)的。同樣，對(duì)于采用波源定位的leb基站定位，如手機(jī)定位，由于波的衍射、反射、干擾、衰減等特性都會(huì)影響車輛的快速、精準(zhǔn)定位。在同構(gòu)態(tài)車載顯示界面下的網(wǎng)絡(luò)映射矢量圖像會(huì)發(fā)生閃跳，運(yùn)行軌跡非連貫。當(dāng)人們仰望星空，苦于尋求高精度的在線車輛定位技術(shù)手段時(shí)，我們忽略了一個(gè)重要位移參照物，那就是腳底下高速公路本身，1.高速公路建造現(xiàn)代大型基礎(chǔ)設(shè)施普遍采用了國(guó)家公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、cad設(shè)計(jì)和gps控制網(wǎng)的靜態(tài)定位（即被定位的對(duì)象為定點(diǎn)無(wú)位移狀態(tài)），其設(shè)計(jì)和定位精度都在毫米級(jí)，如水利、電力、高鐵、公路和橋梁等等，如總長(zhǎng)4778米潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江公路大橋，采用了19個(gè)gps定位控制網(wǎng)點(diǎn)，誤差值小于5毫米；滬杭、滬寧高速的gps控制網(wǎng)導(dǎo)線全長(zhǎng)閉合誤差為厘米級(jí)。參照《gbt18314-2001全球定位系統(tǒng)（gps）測(cè)量規(guī)范》，高速公路的測(cè)量精度都在厘米級(jí)，圖1、圖2、圖3是某段高速公路cad設(shè)計(jì)圖和陣列座標(biāo)圖，從中不難看出其設(shè)計(jì)精度均為毫米級(jí)，不僅如此，在每個(gè)路段中分別設(shè)置了地樁座標(biāo)（x,y），其均為靜態(tài)座標(biāo)值。測(cè)量精度遠(yuǎn)高于人們的動(dòng)態(tài)測(cè)量值。此外，現(xiàn)代的高速公路的施工手段，普遍采用了地樁現(xiàn)場(chǎng)模板澆筑、公路面板工廠模塊化整體焊接、澆注的建造方法，其質(zhì)量和精度得以大幅提高。由此可見(jiàn)，以高速公路自身建造座標(biāo)，作為高速公路上行駛車輛動(dòng)態(tài)定位的精度是可以達(dá)到厘米級(jí)（含施工誤差值）。2.藍(lán)影定位（鼠標(biāo)定位）藍(lán)影定位是由微軟研發(fā)的最新的一種精確定位方式，利用bluetrack藍(lán)影技術(shù)的鼠標(biāo)使用的是藍(lán)色可見(jiàn)光，但其不利用漫反射原理，而是利用利用激光引擎的鏡面反射點(diǎn)成像的原理，如圖3所示，藍(lán)光光源透過(guò)高角準(zhǔn)直透鏡打到任意物體表面后反射光進(jìn)入?yún)R聚透鏡傳入cmos芯片中進(jìn)行處理。而光學(xué)傳感器（cmosdetector）就如同一臺(tái)高速連拍照相機(jī)一樣每秒鐘拍攝上千張相片，并將其傳入圖像處理芯片中，芯片對(duì)每張圖片進(jìn)行對(duì)比最終得出鼠標(biāo)的移動(dòng)軌跡。此外，更為難得的是藍(lán)影鼠標(biāo)的兼容性非常好，能適應(yīng)各種桌面，無(wú)論是表面光滑的大理石臺(tái)面上，還是透明的玻璃上，甚至在粗糙的客廳地毯上都能夠精確定位。當(dāng)人們移動(dòng)平面鼠標(biāo)時(shí)，以vga1024×768顯示屏為例，其對(duì)應(yīng)的十字光標(biāo)顯示點(diǎn)精度為（±0.35mm），由此推論：以“鼠標(biāo)十字光標(biāo)顯示點(diǎn)+cad等比例設(shè)計(jì)的高速公路原型俯視圖”設(shè)立模型，便可還原出“cad等比例行駛車輛+cad等比例高速公路”的對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)，即：將行駛車輛看作一個(gè)激光鼠標(biāo)，把高速公路視為一個(gè)柵格化的鼠標(biāo)墊，當(dāng)一車輛行駛在高速公路上時(shí)，其車盤(pán)底部藍(lán)影定位光束垂直投射于地面，相對(duì)應(yīng)行駛軌跡便可同步顯現(xiàn)于顯示屏的原型高速公路俯視圖上，從而實(shí)現(xiàn)高速公路行駛車輛的厘米級(jí)定位。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)手段存在缺陷，本發(fā)明旨在運(yùn)用原有高速公路自身建造座標(biāo)參數(shù)，提出一種高速公路行駛車輛的厘米級(jí)在線定位方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種高速公路行駛車輛的厘米級(jí)在線定位方法，包括高速公路數(shù)字地圖云庫(kù)模塊、矢量車型圖庫(kù)模塊、射頻器（rf）、測(cè)距傳感器、測(cè)速傳感器、藍(lán)影定位模塊和座標(biāo)電子樁，所述的高速公路數(shù)字地圖云庫(kù)模塊中存儲(chǔ)的數(shù)字地圖為建造高速公路的原始cad工程圖，或由該圖衍生的ar（augmentedreality）增強(qiáng)技術(shù)圖，而非光學(xué)技術(shù)成像圖，該圖所示精度單位為毫米級(jí)；所述的矢量車型圖庫(kù)模塊中存儲(chǔ)的矢量車型圖為原始車輛cad標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品圖，或由該圖衍生的ar（augmentedreality）增強(qiáng)技術(shù)圖，而非光學(xué)技術(shù)成像圖，該圖所示精度單位為毫米級(jí)；所述的射頻器（rf）可設(shè)置于高速公路收費(fèi)閘口、服務(wù)區(qū)、彎道、匝道等車速較慢路段，且有電源處；所述的測(cè)距傳感器、測(cè)度傳感器、藍(lán)影定位模塊，設(shè)置于行駛車輛上。所述的高速公路數(shù)字地圖和矢量車型圖分別以圖層形式等比例合成、顯示于數(shù)字顯示屏，其中數(shù)字地圖為柵格化底層圖，矢量車型圖為上浮層圖。所述的測(cè)距傳感器、測(cè)速傳感器，為激光、毫米波、微波、超聲波等波源性傳感器。所述的座標(biāo)電子樁可設(shè)置于高速公路收費(fèi)閘口、服務(wù)區(qū)、彎道、匝道等車速較慢路段，且有電源處；座標(biāo)電子樁的外形可以是龍門框架式或桿式，感應(yīng)的形式可以是交互式或波源式。所述的高速公路行駛車輛的厘米級(jí)在線定位方法，包括以下步驟：a.高速公路數(shù)字地圖云庫(kù)模塊建立以原始cad工程圖中俯視平面圖，柵格化后，按高速公路編號(hào)設(shè)立地圖云庫(kù)，云庫(kù)設(shè)置于路政檢測(cè)公共平臺(tái)；b.路段數(shù)字地圖下載車輛駕駛員在入閘前輸入的行駛目的地，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)下載對(duì)應(yīng)路段數(shù)字地圖至車載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；c．閘口射頻器（rf）初始化車輛導(dǎo)入初始座標(biāo)參數(shù)(t0,x0,y0)，確立行駛方向（矢量），車輛導(dǎo)出本體車參數(shù)（車號(hào)、車型、顏色、車重、姓名、手機(jī)號(hào)和時(shí)間等）；d.車輛定位各車輛依次循序并道，自動(dòng)開(kāi)啟測(cè)距傳感器、測(cè)速傳感器、藍(lán)影定位模塊，二次座標(biāo)參數(shù)校正；e．本體車座標(biāo)確立本體車座標(biāo)參數(shù)后，上傳且由矢量車型圖庫(kù)模塊中導(dǎo)出矢量車型圖，跳閃于顯示屏對(duì)應(yīng)位置，語(yǔ)音提示：“二次定位完成”；f.車輛群建立下載周邊車輛座標(biāo)參數(shù)，在車載矢量車型圖庫(kù)模塊中導(dǎo)出周邊車輛對(duì)應(yīng)矢量車型圖，非跳閃顯示于顯示屏，根據(jù)間隔距離自動(dòng)建立行駛?cè)海Z(yǔ)音提示：“車輛群建立完成，系統(tǒng)開(kāi)始導(dǎo)航，請(qǐng)保持間距、控制車速！”；g.本體車cpu群車距陣列運(yùn)算本體車上計(jì)算機(jī)cpu對(duì)周邊群車輛進(jìn)行車距陣列運(yùn)算，一旦發(fā)生異常，本體車計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警、且上傳；h．車輛群交流當(dāng)周邊車輛發(fā)生自燃、墜物、泄漏等異常情形，可實(shí)現(xiàn)車輛群之間的交流和呼叫。本發(fā)明采用激光鼠標(biāo)定位和屏幕顯示對(duì)應(yīng)原理，利用原有高速公路自身建造座標(biāo)作為行駛車輛定位參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)高速公路行駛車輛的高精度定位。傳統(tǒng)的高速公路cad建造、設(shè)計(jì)，在建造項(xiàng)目完成后，所有的資料便進(jìn)入了檔案室，為的是日后的維護(hù)和存檔，同樣汽車制造也如此，整體車輛的所有參數(shù)更是不到質(zhì)量出問(wèn)題。一般是不會(huì)再去查閱原始數(shù)據(jù)的，本發(fā)明運(yùn)用大數(shù)據(jù)理論，將這些已塵封于檔案的原始數(shù)據(jù)，進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)利用，以達(dá)到人們的終極目標(biāo)——安全。附圖說(shuō)明圖1為某段高速公路設(shè)計(jì)參數(shù)圖；圖2、圖3為高速公路cad陣列座標(biāo)圖；圖4為藍(lán)影定位結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖5為本發(fā)明柵格定位（主視）示意圖；圖6為本發(fā)明柵格定位（俯視）示意圖；圖7為激光雷達(dá)測(cè)距定位原理示意圖；圖8為某段高速收費(fèi)站前航拍實(shí)景圖；圖9為高速收費(fèi)站柵格化定位實(shí)景圖；圖10為本發(fā)明顯示屏群導(dǎo)航（俯視）示意圖；圖11為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理流程圖；圖12為本發(fā)明車輛行駛矢量（俯視）示意圖；圖13為本發(fā)明車輛行駛矢量（偏向角）示意圖；圖14為本發(fā)明車輛行駛軌跡（正常變道）示意圖；圖15為本發(fā)明車輛行駛軌跡（“之”字形變道）示意圖；圖16為本發(fā)明車輛行駛軌跡（連續(xù)變道）示意圖；圖17為傳統(tǒng)頻譜識(shí)別技術(shù)陰影圖像識(shí)別誤差示意圖；圖18為衛(wèi)星航拍拼接示意圖；圖19為本發(fā)明顯示屏群導(dǎo)航（道路局部關(guān)閉）示意圖；圖20為本發(fā)明使用效果（閘機(jī)部分）示意圖；圖21為本發(fā)明使用效果（車載部分）示意圖；圖22為本發(fā)明使用分體結(jié)構(gòu)（車載部分）示意圖.其圖中：1-座標(biāo)電子樁；2-閘機(jī)；3-預(yù)埋式感應(yīng)傳感器；4-射頻器（fr）；5-攝像機(jī)；6-收費(fèi)亭；7-中心線；8-隔離墩；9-前置三維傳感器；10-后置三維傳感器。具體實(shí)施方式如圖11所示作為本發(fā)明最佳實(shí)施例具體闡述實(shí)施方式：人們對(duì)于傳統(tǒng)高速公路行駛狀況的檢測(cè)有：預(yù)埋式傳感器、固定攝像頭、直升飛機(jī)航拍、無(wú)人飛行器航拍和衛(wèi)星航拍等技術(shù)手段，都普遍存在者諸多缺陷：1.像素高清圖像與人眼識(shí)別密切相關(guān)，如果采用無(wú)人飛行器上的攝像頭，必須考慮砸壞問(wèn)題，所以不會(huì)采用價(jià)格很高的，相對(duì)應(yīng)的像素也就不會(huì)很高（一般在幾個(gè)k）;2.焦距由于是高速動(dòng)態(tài)拍攝，難以定點(diǎn)和變焦，所以無(wú)論直升飛機(jī)和無(wú)人飛行器航拍的圖像都會(huì)存在圖像模糊的可能性;3.魚(yú)眼效應(yīng)由于凸透鏡的光學(xué)效應(yīng)，其廣角的邊緣都會(huì)產(chǎn)生圖像的變形;4.行程限制無(wú)論直升飛機(jī)和無(wú)人飛行器的航拍，由于燃料、電源的制約，都會(huì)存在時(shí)空限制，航拍半徑難以長(zhǎng)距離;5.地域限制由于直升飛機(jī)和無(wú)人飛行器航拍的飛行高度限制，對(duì)于崇山峻嶺的地理環(huán)境就難以適用，同時(shí)也由于《航空管理?xiàng)l例》，其適用將受到很大的制約。此外，直升飛機(jī)和無(wú)人飛行器航拍的飛行高度，還受到高壓電網(wǎng)限制，一般高速公路的沿線都分布有高壓輸變電塔，尤其在山區(qū)二者間距是不適應(yīng)飛行器飛行的;6.氣候限制對(duì)于直升飛機(jī)和無(wú)人飛行器的航拍，氣候因素十分重要，對(duì)于風(fēng)雪雨天而言，航拍幾乎是難以實(shí)現(xiàn);7.旁光污染由于凸透鏡的成像依賴于光學(xué)效應(yīng),對(duì)于環(huán)境的光污染無(wú)法過(guò)濾,最后都成像在合成圖上;8.時(shí)間限制直升飛機(jī)和無(wú)人飛行器的航拍大都在白天，如果在夜晚則無(wú)法進(jìn)行，尤其在缺少照明的飛行場(chǎng)合;9.色彩缺陷依賴于光學(xué)效應(yīng)的圖像識(shí)別，在色彩分辨上同樣存在缺陷，眾所周知大自然的彩虹和海市蜃樓效應(yīng)，是由于不同介質(zhì)、密度帶來(lái)的光折射，如水、空氣和玻璃（凸透鏡），都會(huì)引起光譜頻率的改變，日光在分解為七色時(shí)，赤橙黃綠青藍(lán)紫的各色邊緣，均呈漸變色，難以用固定的頻譜識(shí)別儀器去加以區(qū)分，圖17所示的是國(guó)外因圖像識(shí)別引起的交通處罰誤判案例，在該案例中，監(jiān)控系統(tǒng)將車影誤為車壓線;10.成本限制預(yù)埋式傳感器則是成本大，對(duì)于偏遠(yuǎn)山區(qū)、缺電的高速公路而言，難以推廣和維護(hù)。本發(fā)明則采用數(shù)字化方法，將當(dāng)今熱門的ar（augmentedreality）增強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用于高速公路車輛定位，對(duì)于地域、氣候等條件干擾因素都較傳統(tǒng)技術(shù)手段來(lái)得少，其成像、定位精度都要比直升飛機(jī)和無(wú)人飛行器的航拍效果好（見(jiàn)圖8、圖10、圖18）。對(duì)比三圖，不難看出本發(fā)明的優(yōu)越性：1．動(dòng)態(tài)化本發(fā)明采用的是即時(shí)狀況、毫秒級(jí)刷新、同構(gòu)同態(tài)的技術(shù)手段，可使得每輛的駕駛員都能了解沿線路況和自身位置，而航拍圖像還要傳到交通管理中心，再通過(guò)電臺(tái)廣播粗略通報(bào)。不但時(shí)間上滯后，且其效果相差甚遠(yuǎn)。2．?dāng)?shù)字量化傳統(tǒng)的技術(shù)手段大都只能定性，難以做到定量，如：某輛車拋錨在高速公路，其報(bào)警電話打到監(jiān)管部門，首先車主對(duì)于自身位置便難以播報(bào)（尤其在夜晚），即便是在白天對(duì)于該路段的標(biāo)記，大部分駕駛員也是不一定識(shí)別的到，從而會(huì)耽誤很多時(shí)間，對(duì)于危及事故的處理造成延誤,而本發(fā)明則可一鍵一秒鐘搞定,無(wú)論是監(jiān)控后臺(tái)還是駕駛者本身都一目了然。3．車輛尋查我國(guó)的高速公路基本覆蓋成網(wǎng)，對(duì)于盜搶、綁架等案發(fā)事件，一旦涉案車輛駛?cè)敫咚?，公安部門想要在短時(shí)間內(nèi)找到該車輛，有時(shí)需要?jiǎng)佑么罅咳肆?、物力在沿線攝像資料中一幀一幀的查看，無(wú)疑是大海撈針，時(shí)常徒勞而返。本發(fā)明對(duì)于駛?cè)敫咚俟烽l口的每輛車都實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化定位，只要輸入該車牌參數(shù)，便可快速在相關(guān)路段找到該車輛，即便是已經(jīng)駛出高速公路網(wǎng)，也能查到該車的行駛軌跡。一、車輛在線定位在駛?cè)腴l口時(shí)，帶有射頻器（rf）閘口機(jī)，會(huì)自動(dòng)激活群導(dǎo)航系統(tǒng)，確立初始座標(biāo)(x0,y0)，圖9為高速收費(fèi)站柵格化定位實(shí)景圖；因?yàn)榇嬖谥鴷r(shí)間、距離上的差異，所以每輛出入各個(gè)閘機(jī)車輛，都具有唯一的<時(shí)機(jī)-距離>三維座標(biāo)值(t0,x0,y0)，如以a1～a6車道為駛出車道，b1～b6為駛?cè)胲嚨溃趖0時(shí)刻，其各車的初始座標(biāo)分別為表1所示：表1傳統(tǒng)車輛里程計(jì)算，采用了車軸傳動(dòng)計(jì)數(shù)方法，但實(shí)際車輛的行駛時(shí)，走的是平面曲線形里程，所以車輛實(shí)際行駛里程卻要遠(yuǎn)大于道路設(shè)計(jì)里程。因此，采用傳統(tǒng)直線運(yùn)動(dòng)計(jì)算方法：δs=vδt，對(duì)于厘米級(jí)定位標(biāo)準(zhǔn)而言，其累積誤差是很大的，本發(fā)明利用原有的cad高速公路和汽車設(shè)計(jì)、制造精度，采用車身本體長(zhǎng)度（l值）丈量的方法，對(duì)車輛的實(shí)際行駛里程，實(shí)施在線定位（見(jiàn)圖12）；如前所述，高速公路建造時(shí)，利用了gps衛(wèi)星靜態(tài)定位，先以陣列式地樁座標(biāo)確立中心線，隨后以中心對(duì)稱形式，向左右二側(cè)確立雙向車道，繼而依次是劃線、隔離和封閉，因此，高速公路上的隔離樁線、車道分隔線、封閉墩線，乃至電器、路燈、照明、控制的分布線，都與中心線呈異面平行，所以每個(gè)路段采用gps衛(wèi)星矢量定位，便可確立該路段的中性線走向。在高速公路上快速行駛的車輛，理論上其行駛軌跡也都應(yīng)是與中心線平行而馳（見(jiàn)圖5、圖6），然而與安全系數(shù)較高的高鐵不同，高鐵有軌道制約，而汽車則沒(méi)有，它可以隨意變道，絕大部分事故都是因變道所造成。本發(fā)明在車輛的軸心線上，前后各設(shè)置有一個(gè)三維測(cè)距傳感器，根據(jù)前后x軸向二激光傳感器可對(duì)左右二側(cè)固定的隔離和封閉敦的測(cè)距值，確定車輛軸心線與高速公路中心線的異面夾角（偏向角）的β值、（x、y）座標(biāo)值、車速、行駛里程等參數(shù)，與傳統(tǒng)gps衛(wèi)星定位、lbs基站定位不同，本發(fā)明為實(shí)時(shí)在線數(shù)據(jù)采樣，沒(méi)有前二者的波源性精度干擾因素，當(dāng)車輛駛?cè)敫咚俟烽l口時(shí)，帶有射頻器（rf）閘機(jī)，會(huì)自動(dòng)激活群導(dǎo)航系統(tǒng)，并對(duì)車輛輸入(x0,y0)座標(biāo)初始值，在車輛駛出高速公路閘口時(shí)，帶有射頻器（rf）閘機(jī)，會(huì)自動(dòng)關(guān)閉群導(dǎo)航系統(tǒng)，并對(duì)車輛輸入(xm,yn)座標(biāo)終止值（見(jiàn)圖9）。根據(jù)前后z軸向（對(duì)地）二激光傳感器（藍(lán)影定位模塊）可對(duì)車輛在一定時(shí)間段內(nèi)的變道次數(shù)、車速等參數(shù)實(shí)施采樣和監(jiān)控。前后y軸向二激光傳感器用來(lái)安裝時(shí)車輛軸心線的基準(zhǔn)校正（見(jiàn)圖22）。在《cn201620123453和cn201610087970一種基于gps和gsm平臺(tái)的高速公路車載群導(dǎo)航系統(tǒng)》中，原先的車輛事故預(yù)警表2中，在引入上述β值后，便可即時(shí)顯示車輛的在線姿態(tài)，得出下列表2：表2非停車區(qū)域氣囊傳感器電子陀螺儀雙跳燈β值事故屬性停車打開(kāi)側(cè)翻閃爍大于限定值撞車/翻車/故障/失控高速公路的隨意變道、“之”字形駕駛、連續(xù)變道，都會(huì)給自身和其他車輛的行駛帶來(lái)威脅，預(yù)示著事故的隨時(shí)會(huì)發(fā)生；此外，現(xiàn)代車輛的剎車系統(tǒng)雖然都具備防抱死功能，為的是防止車輛在剎車制動(dòng)時(shí)的側(cè)翻和漂移，但究其制動(dòng)方式而言，無(wú)論是氣動(dòng)還是液動(dòng)，無(wú)論是后輪驅(qū)動(dòng)還是四輪驅(qū)動(dòng)，各車輪剎車時(shí)所受到的制動(dòng)力，存在著力度和時(shí)間的差異，繼而帶來(lái)的是車輛的姿態(tài)和行進(jìn)軌跡的改變；當(dāng)高速行駛的車輛一旦發(fā)生爆胎、漂移、失控時(shí)，本能反應(yīng)往往會(huì)促使駕駛員反向猛打方向盤(pán)，致使車輛以更大的偏向角（β），沖向隔離墩、側(cè)翼車輛、逆行車輛，或翻下高架，釀成重大事故。當(dāng)車輛的行駛軌跡都會(huì)發(fā)生劇烈變化，這時(shí)的計(jì)算機(jī)預(yù)警系統(tǒng)會(huì)根據(jù)β值所設(shè)定的限定值范圍，向周邊車輛發(fā)出事故警告，如:前方車輛已失控，減速—避讓—停車！(見(jiàn)圖13)在高速公路上行駛，心態(tài)良好的駕駛者，其車輛的行駛軌跡大都呈直線或是平滑曲線形系統(tǒng)便可通過(guò)速度（v）、單位時(shí)間(δt)、偏向角（β）、偏離值（δx）、發(fā)生頻率、偏離幅度等參數(shù)，予以識(shí)別和監(jiān)控，并向違規(guī)車輛發(fā)出警告：你已在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)（頻繁）變道，系統(tǒng)將上傳此次違章行為！二、測(cè)距傳感器、測(cè)速傳感器本發(fā)明柵格化定位方式，依賴于車載測(cè)距傳感器、測(cè)速傳感器對(duì)車輛左右和前后的精準(zhǔn)測(cè)距、測(cè)速，它不僅反映出各個(gè)車輛間的行駛速度、里程和姿態(tài)；還有車輛在高速公路中的位置座標(biāo)，表3顯示的是1、2、3維激光雷達(dá)的部分功能及其應(yīng)用，除了激光原理傳感器，還有毫米波、微波、超聲波等波源性傳感器等，許多原用于軍用、航天方面的傳感技術(shù)手段，現(xiàn)在正逐步應(yīng)用于民用產(chǎn)品（見(jiàn)圖7）。三、導(dǎo)航地圖現(xiàn)在導(dǎo)航儀器大都采用圖像電子地圖，如衛(wèi)星航拍、飛機(jī)航拍、無(wú)人機(jī)航拍、車載全景拍等等（見(jiàn)圖8、圖18），不僅其中的高速公路圖像分辨率受到限制，而且光學(xué)影像受到拍攝角度、陽(yáng)光投影、板塊拼接、立交覆蓋等影響，品質(zhì)不高（見(jiàn)圖18中虛線圓標(biāo)出），難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)導(dǎo)航。本發(fā)明采用的是原始高速公路cad建造設(shè)計(jì)圖，其不存在上述圖像電子地圖帶來(lái)的技術(shù)缺陷,即便是遇到隧道、立交、橋梁、涵洞等覆蓋建筑,也能做到精確顯現(xiàn)和精準(zhǔn)導(dǎo)航。四、道路預(yù)警當(dāng)高速公路遇到突發(fā)事故、災(zāi)害性天氣、公路保養(yǎng)和維護(hù)等原因，對(duì)道路實(shí)施臨時(shí)關(guān)閉、改道等措施時(shí)，傳統(tǒng)手段是配置大量人力、物力，上路進(jìn)行疏導(dǎo)排堵，或是用電臺(tái)廣播、道路電子顯示牌告知，往往效果不佳（如迷霧、雨雪天氣）和信息滯后，車載群導(dǎo)航系統(tǒng)便可輕易解決這一難題，只要在路政檢測(cè)公共平臺(tái)上輸入相關(guān)信息，將要經(jīng)過(guò)該路段車輛上的車載顯示屏上會(huì)立刻閃爍顯示關(guān)閉警示，同時(shí)語(yǔ)音提示:前方1000米左側(cè)車道施工關(guān)閉,注意警示標(biāo)記!減速!改道行駛!從而確保了行駛車輛和施工作業(yè)人員的安全(見(jiàn)圖19)。同樣，對(duì)于通過(guò)手機(jī)或系統(tǒng)查詢路況的未駛?cè)朐撀范稳藛T，可提前得知該路段關(guān)閉信息，從而避免道路擁堵現(xiàn)象的發(fā)生。五、座標(biāo)校正由于高速公路在實(shí)際建造、維護(hù)、使用過(guò)程中，其各個(gè)參數(shù)存在著精度誤差、沉降誤差、修補(bǔ)誤差、劃線誤差，車輛在高速公路行駛時(shí)，車載傳感器所顯示的參數(shù)，與原始高速公路cad設(shè)計(jì)圖參數(shù)存在偏差，行駛里程越長(zhǎng)，累積誤差也會(huì)越大，本發(fā)明在有條件的地方，如服務(wù)區(qū)、彎道、匝道等車速較慢路段，且有電源處,設(shè)置用于校正座標(biāo)參數(shù)的座標(biāo)電子樁,座標(biāo)電子樁的外形可以是龍門框架式或桿式，感應(yīng)的形式可以是交互式或波源式。六、匝道口避險(xiǎn)圖11為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理流程圖，當(dāng)駕駛者在駛?cè)敫咚匍l口前，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)駕駛員輸入的行駛目的地，下載對(duì)應(yīng)的路段行駛數(shù)字地圖，由于高速公路的出閘口500米距離為事故高發(fā)地段，系統(tǒng)在目的地匝道口前1000米向駕駛者通報(bào)：前方1000米已經(jīng)到達(dá)目的地出匝道口，你可以修改和確認(rèn)，請(qǐng)根據(jù)路況作出選擇，可提前更改為下一出匝道口，如行駛至出匝道口前方500米內(nèi)，你將無(wú)權(quán)更改，必須駛出匝道口，否則將視作違章上傳！我國(guó)的汽車社會(huì)擁有量近2億輛，高速公路總里程也已位居世界首位，高速公路在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，已占據(jù)重要地位，每天都有大量物資、人員在高速公路上流動(dòng)，涉及到千家萬(wàn)戶，每天又有許多交通事故發(fā)生在高速公路發(fā)生，僅2016年3月短短23天內(nèi)，公諸于眾的重大事故就有：2016年3月1日新疆烏魯木齊至奎屯高速公路，約70輛車先后發(fā)生追尾事故，事故造成至少5人重傷多人輕傷。年3月19日晚8時(shí)30分左右，在京港澳高速公路發(fā)生一起油罐車爆炸事故，目前已經(jīng)確認(rèn)事故導(dǎo)致7輛車被毀，5人死亡，21人受傷，其中4人重傷。年3月19日，滬渝高速發(fā)生多處車輛連環(huán)相撞事故。事故現(xiàn)場(chǎng)連綿近1公里，100多輛車輛在多起相撞事故中不同程度受損。年3月23日，京昆高速四川廣元段發(fā)生一起嚴(yán)重的多車追尾交通事故，造成7人死亡，6人受傷。生命不可重來(lái)，每年全球有120萬(wàn)人死于公路交通事故，其中有相當(dāng)部分來(lái)自于高速公路，在每個(gè)事故的背后，都凝聚著家庭的不幸和社會(huì)財(cái)產(chǎn)的損失，無(wú)法挽回和彌補(bǔ)，本發(fā)明旨在最大限度地降低高速公路交通事故的發(fā)生率，拯救人類最寶貴的財(cái)富—生命！以上所述僅為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，不能以其限定本發(fā)明的保護(hù)范圍,本發(fā)明還可有其他的結(jié)構(gòu)變化,只要是依本發(fā)明的保護(hù)范圍所作的均等變化與修飾,均應(yīng)屬本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。。當(dāng)前第1頁(yè)12