一種冰雪路面交通安全動(dòng)態(tài)預(yù)警系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種冰雪路面交通安全動(dòng)態(tài)預(yù)警系統(tǒng)及其方法，包括電子預(yù)警指示裝置、多個(gè)傳感器以及處理模塊，所述傳感器，用以采集道路的溫度、濕度、鹽濃度、水膜厚度信息；處理模塊分別與所述電子預(yù)警指示裝置和傳感器相連接，通過(guò)對(duì)所述傳感器所采集的道路信息進(jìn)行分析處理，并對(duì)當(dāng)前道路段的路面狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，并通過(guò)所述電子預(yù)警指示裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。有益效果是：結(jié)合路面溫度、濕度、鹽濃度以及水膜厚度等各方面因素對(duì)路面狀態(tài)的影響，從而更為準(zhǔn)確的判斷出當(dāng)前路面的實(shí)際情況，更為及時(shí)、迅捷，減少了因?qū)β访鏍顟B(tài)判斷不夠及時(shí)或者提醒措施沒(méi)有到位而引發(fā)的交通事故，更為靈活準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)了對(duì)路面狀態(tài)的動(dòng)態(tài)預(yù)警，節(jié)省了大量人力勞力。
【專利說(shuō)明】一種冰雪路面交通安全動(dòng)態(tài)預(yù)警系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及交通安全及智能交通【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種冰雪路面交通安全動(dòng)態(tài)預(yù)警系統(tǒng)及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)大部分地區(qū)冬季氣候寒冷，冰雪災(zāi)害天氣頻繁，部分道路路段結(jié)冰、積雪、泥濘等狀況時(shí)有發(fā)生。路面在結(jié)冰情況下摩擦阻力下降，車輛機(jī)動(dòng)性能受到影響，行駛穩(wěn)定性也明顯下降。因此，路面情況的惡化易導(dǎo)致車輛碰撞的可能性大大增加，交通安全服務(wù)水平嚴(yán)重降低。然而，冰雪天氣很難預(yù)測(cè)，大部分情況下駕駛?cè)藛T無(wú)法得知冬季低溫情況下道路的路面狀態(tài)，部分幾何線型較為復(fù)雜路段在路面結(jié)冰情況下駕駛環(huán)境惡劣，易造成交通事故。因此，對(duì)冬季道路路面狀態(tài)的提前預(yù)警顯得尤為重要。
[0003]目前，我國(guó)對(duì)惡劣天氣條件下的路面狀況預(yù)警還不夠重視，針對(duì)部分易結(jié)冰橋梁、路段的預(yù)警方法也僅僅采用靜態(tài)預(yù)警方式，即在易結(jié)冰地點(diǎn)上游安置信息牌提醒出行者。靜態(tài)預(yù)警方式雖然能夠?qū)︸{駛?cè)藛T起到一定警示作用，但并不能夠顯著的減少交通事故。其主要原因在于靜態(tài)預(yù)警并未對(duì)當(dāng)前路面狀況做出判斷，而是全天候提醒駕駛?cè)藛T，易造成駕駛?cè)藛T對(duì)警示信息的消極反應(yīng)。同時(shí)，靜態(tài)預(yù)警指示牌的設(shè)立也易導(dǎo)致該路段大部分情況下不必要的車速的降低及通行能力的下降。因此，動(dòng)態(tài)預(yù)警方法的開(kāi)發(fā)迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種冰雪路面交通安全動(dòng)態(tài)預(yù)警系統(tǒng)及其方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中路面采用靜態(tài)預(yù)警方式，不僅無(wú)法實(shí)時(shí)根據(jù)道路條件提出有針對(duì)性的預(yù)警、預(yù)警效果不佳，而且會(huì)導(dǎo)致道路條件較好的路段不必要的限速的弊端等問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]一種冰雪路面交通安全動(dòng)態(tài)預(yù)警系統(tǒng)，包括:
[0007]電子預(yù)警指示裝置，設(shè)置在道路路段的起始位置，用以顯示道路狀況及預(yù)警信息；
[0008]多個(gè)傳感器，設(shè)置于所述電子預(yù)警指示裝置的下游，用以采集道路的溫度、濕度、鹽濃度、水膜厚度等信息；以及
[0009]處理模塊，分別與所述電子預(yù)警指示裝置和傳感器相連接，通過(guò)對(duì)所述傳感器所采集的道路信息進(jìn)行分析處理，并對(duì)當(dāng)前道路段的路面狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，并通過(guò)所述電子預(yù)警指示裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。
[0010]其中，所述傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、鹽濃度傳感器和水膜厚度傳感器，用以采集道路的溫度、濕度、鹽濃度、水膜厚度等信息。
[0011]所述處理模塊還包括時(shí)間模塊，所述時(shí)間模塊與傳感器模塊相連接，并控制其對(duì)路面信息的采集間隔時(shí)間。所述間隔時(shí)間為20分鐘。
[0012]一種冰雪路面交通安全動(dòng)態(tài)預(yù)警方法，包括以下步驟:[0013]S1:保持電子預(yù)警指示牌關(guān)閉，并持續(xù)一定時(shí)間后進(jìn)入下一步驟；
[0014]S2:開(kāi)啟各傳感器，并實(shí)時(shí)采集原始數(shù)據(jù)，并將原始數(shù)據(jù)傳輸至處理中心；
[0015]S3:所述處理中心對(duì)各傳感器傳輸來(lái)的原始數(shù)據(jù)分別進(jìn)行處理，并得出當(dāng)前各傳感器檢測(cè)到的相應(yīng)的路面狀況信息；
[0016]S4:所述處理中心根據(jù)所述路面狀況信息進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)，判斷路面是否存在結(jié)冰或積雪危險(xiǎn)；若判斷該路段路面不存在結(jié)冰或者積雪危險(xiǎn)，則返回步驟Si;若判斷該路段路面存在結(jié)冰或積雪危險(xiǎn)，所述處理中心開(kāi)啟所述電子預(yù)警指示牌，并顯示道路狀況及預(yù)警信息；所述電子預(yù)警指示牌持續(xù)開(kāi)啟一定時(shí)間后，返回步驟2。
[0017]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟SI中的保持電子預(yù)警指示牌關(guān)閉，并持續(xù)I分鐘后進(jìn)入下一步驟。
[0018]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟S3中的所述路面狀況信息，包括路面干濕狀況、路面水分的結(jié)冰點(diǎn)T1以及水膜厚度h。
[0019]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟S4中的所述電子預(yù)警指示牌持續(xù)開(kāi)啟20分鐘后，返回步驟2。
[0020]通過(guò)上述步驟，對(duì)路面干濕狀況、路面水分的結(jié)冰點(diǎn)T1以及水膜厚度h是判斷路面是否存在結(jié)冰或積雪危險(xiǎn)的關(guān)鍵因素；處理中心接收來(lái)自傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理判斷，然后對(duì)電子預(yù)警指示牌的狀態(tài)進(jìn)行控制。只要判斷結(jié)果為存在結(jié)冰或積雪危險(xiǎn)，則在下一個(gè)20分鐘內(nèi)電子預(yù)警指示牌都將處于開(kāi)啟工作狀態(tài)；此后再次進(jìn)行判斷，一旦判斷結(jié)果變?yōu)椴淮嬖诮Y(jié)冰或積雪危險(xiǎn)，則電子預(yù)警指示牌會(huì)被關(guān)閉，但關(guān)閉時(shí)間也僅設(shè)定為較短的I分鐘就會(huì)重新啟動(dòng)新一輪的檢測(cè)和判定。這樣的預(yù)警機(jī)制，使得存在結(jié)冰或積雪危險(xiǎn)的情況能夠及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，并且一旦發(fā)現(xiàn)會(huì)在合理的時(shí)間范圍內(nèi)即20分鐘左右對(duì)車輛提供預(yù)警提示，同時(shí)在這20分鐘內(nèi)不再對(duì)路況進(jìn)行檢測(cè)，因?yàn)橥ǔ＿@種結(jié)冰或積雪危險(xiǎn)都會(huì)持續(xù)一段時(shí)間，期間可以不必一直檢測(cè)從而盡可能減少不必要的工作，另外，一旦發(fā)現(xiàn)不存在結(jié)冰或積雪危險(xiǎn)時(shí)會(huì)立刻停止對(duì)車輛提供預(yù)警提示，但停止時(shí)間的長(zhǎng)短要取決于下一次檢測(cè)的判斷結(jié)果，設(shè)定下一次檢測(cè)與上一次僅間隔I分鐘，這樣可以保證萬(wàn)一天氣出現(xiàn)突變惡劣而可以及時(shí)預(yù)警的目的，當(dāng)然如果天氣一直比較良好則電子預(yù)警指示牌會(huì)一直保持關(guān)閉狀態(tài)，這時(shí)候可以人工關(guān)閉電子預(yù)警指示牌及各個(gè)傳感器，即良好天氣下無(wú)需使用本發(fā)明方法。
[0021]進(jìn)一步的，在本發(fā)明步驟S2中各傳感器采集原始數(shù)據(jù)的過(guò)程包括以下步驟:
[0022]S21:保持溫度傳感器處于開(kāi)啟狀態(tài)并實(shí)時(shí)檢測(cè)溫度T ；
[0023]S22:開(kāi)啟濕度傳感器，并實(shí)時(shí)檢測(cè)電容高CH(Capacitance High，簡(jiǎn)稱CH)；
[0024]開(kāi)啟鹽濃度傳感器，并實(shí)時(shí)檢測(cè)電阻RW(Resistance Well，簡(jiǎn)稱鼎)；
[0025]開(kāi)啟水膜厚度傳感器，并實(shí)時(shí)檢測(cè)電阻RT(Resistance Top，簡(jiǎn)稱RT)；
[0026]S23:將S21和S22中檢測(cè)到的原始數(shù)據(jù)傳輸至處理中心后，關(guān)閉濕度傳感器、鹽濃度傳感器及水膜厚度傳感器。
[0027]上述的4個(gè)傳感器各自檢測(cè)到的原始數(shù)據(jù)分別反映了當(dāng)前道路關(guān)于溫度、濕度、鹽濃度以及水膜厚度4個(gè)方面的信息，傳遞給處理中心進(jìn)行綜合處理，并且在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，及時(shí)將濕度傳感器、鹽濃度傳感器及水膜厚度傳感器關(guān)閉，可以減少這3種傳感器工作時(shí)所產(chǎn)生熱量對(duì)溫度傳感器所測(cè)量溫度的影響，增加對(duì)路面溫度測(cè)量的準(zhǔn)確度。[0028]進(jìn)一步的，在本發(fā)明步驟3中處理中心對(duì)原始數(shù)據(jù)的處理及得到當(dāng)前路面狀況的過(guò)程包含以下步驟:
[0029]S31:根據(jù)下列經(jīng)驗(yàn)公式判斷當(dāng)前路面的干濕狀態(tài):
[0030]標(biāo)度電壓等級(jí)值scaled(CH)
[0031]
【權(quán)利要求】
1.一種冰雪路面交通安全動(dòng)態(tài)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括: 電子預(yù)警指示裝置，設(shè)置在道路路段的起始位置，用以顯示道路狀況及預(yù)警信息； 多個(gè)傳感器，設(shè)置于所述電子預(yù)警指示裝置的下游，用以采集道路的溫度、濕度、鹽濃度、水膜厚度信息；以及 處理模塊，分別與所述電子預(yù)警指示裝置和傳感器相連接，通過(guò)對(duì)所述傳感器所采集的道路信息進(jìn)行分析處理，并對(duì)當(dāng)前道路段的路面狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，并通過(guò)所述電子預(yù)警指示裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冰雪路面交通安全動(dòng)態(tài)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、鹽濃度傳感器和水膜厚度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冰雪路面交通安全動(dòng)態(tài)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述處理模塊還包括時(shí)間模塊，所述時(shí)間模塊與傳感器模塊相連接，并控制其對(duì)路面信息的采集間隔時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種冰雪路面交通安全動(dòng)態(tài)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述間隔時(shí)間為20分鐘。
5.一種冰雪路面交通安全動(dòng)態(tài)預(yù)警方法，其特征在于，包括以下步驟: 51:保持電子預(yù)警指示牌關(guān)閉，并持續(xù)一定時(shí)間后進(jìn)入下一步驟； 52:開(kāi)啟各傳感器，并實(shí)時(shí)采集原始數(shù)據(jù)，并將原始數(shù)據(jù)傳輸至處理中心； 53:所述處理中心對(duì)各傳感`器傳輸來(lái)的原始數(shù)據(jù)分別進(jìn)行處理，并得出當(dāng)前各傳感器檢測(cè)到的相應(yīng)的路面狀況信息； 54:所述處理中心根據(jù)所述路面狀況信息進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)，判斷路面是否存在結(jié)冰或積雪危險(xiǎn)；若判斷該路段路面不存在結(jié)冰或者積雪危險(xiǎn)，則返回步驟SI ;若判斷該路段路面存在結(jié)冰或積雪危險(xiǎn)，所述處理中心開(kāi)啟所述電子預(yù)警指示牌，并顯示道路狀況及預(yù)警信息；所述電子預(yù)警指示牌持續(xù)開(kāi)啟一定時(shí)間后，返回步驟2。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種冰雪路面交通安全動(dòng)態(tài)預(yù)警方法，其特征在于，步驟SI中的保持電子預(yù)警指示牌關(guān)閉，并持續(xù)I分鐘后進(jìn)入下一步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種冰雪路面交通安全動(dòng)態(tài)預(yù)警方法，其特征在于，步驟S3中的所述路面狀況信息，包括路面干濕狀況、路面水分的結(jié)冰點(diǎn)T1以及水膜厚度h。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種冰雪路面交通安全動(dòng)態(tài)預(yù)警方法，其特征在于，步驟S4中的所述電子預(yù)警指示牌持續(xù)開(kāi)啟20分鐘后，返回步驟2。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種冰雪路面交通安全動(dòng)態(tài)預(yù)警方法，其特征在于，對(duì)所述路面狀況信息的處理包含以下步驟: 531:根據(jù)下列經(jīng)驗(yàn)公式判斷當(dāng)前路面的干濕狀態(tài): 標(biāo)度電壓等級(jí)值scaled(CH)
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種冰雪路面交通安全動(dòng)態(tài)預(yù)警方法，其特征在于，在本發(fā)明步驟4中判斷路面是否存在結(jié)冰或積雪危險(xiǎn)的方法包括以下步驟: 541:比較路面水分的結(jié)冰點(diǎn)T1與溫度傳感器檢測(cè)到的實(shí)時(shí)溫度T，若T > T1,則判定該路段不存在結(jié)冰或積雪危險(xiǎn)；否則，則轉(zhuǎn)入S42 ； 542:根據(jù)路面干濕狀態(tài)，若路面為干燥狀態(tài)，則判定該路段不存在結(jié)冰或積雪危險(xiǎn)；否則，轉(zhuǎn)入步驟43; 543:比較水膜厚度h，若水膜厚度h < 6 μ m，則判定該路段不存在結(jié)冰或積雪危險(xiǎn)；否貝1J，判定該路段存在結(jié)冰或積雪危險(xiǎn)。
【文檔編號(hào)】G08G1/048GK103871252SQ201410096257
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】葉智銳 申請(qǐng)人:葉智銳