本發(fā)明涉及高速公路上防止連環(huán)撞車預(yù)警系統(tǒng)，屬于交通控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)背景

目前，國家高速公路里程已達(dá)13.1萬公里，機動車擁有量2.85億輛，汽車駕駛員2.96億人。由于天氣、路況、車況、駕駛員的專業(yè)水平與疲勞因素引起的高速公路事故數(shù)引起的死亡數(shù)和經(jīng)濟損失驚人。而多數(shù)重特大事故又是經(jīng)過連環(huán)撞車后造成的，“縱觀近幾年來全國發(fā)生的重特大交通事故，由于一次死亡人數(shù)高達(dá)10至30多人，其慘烈的事故場景和巨大的生命財產(chǎn)損失，無不在社會上引起強烈反響，也不斷引起各界有識之士的高度關(guān)注。以2005年為例，全國共發(fā)生道路交通事故450254起，死亡98738人，傷469911人，直接財產(chǎn)損失18.8億元。其中重特大交通事故47起，死亡807人，傷705人。一次死亡10至19人34起，死446人，傷531人；20至29人11起，死275人，傷134人；30人以上2起，死86人，傷40人?！钡缆方煌ㄊ鹿实念l繁發(fā)生，是經(jīng)濟社會高速發(fā)展帶來的副作用，從某種意義上來說是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的。但這并不是說交通事故就無法避免。據(jù)有關(guān)媒體報道，“世界上最安全的道路在英國，英國的道路交通安全設(shè)施最完備最發(fā)達(dá)，同時，英國人有著良好的遵守交通法規(guī)的習(xí)慣，因而道路交通事故發(fā)生率最低?！钡幢阍谧畎踩挠?，也沒有高速防連撞預(yù)警系統(tǒng)。面對這樣一個各國都十分關(guān)注的世界性難題，我們?nèi)匀豢梢詮膶χ靥卮蠼煌ㄊ鹿实膫€案分析，來總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)。中國居高不下的交通事故死亡率令道路安全設(shè)施面臨升級的迫切需求。因此，解決高速公路上發(fā)生事故后及時預(yù)警的問題迫在眉睫。

現(xiàn)有的技術(shù)多見車載監(jiān)控系統(tǒng)。通過車載傳感，獲得車身的速度和重量信息、車輛與周邊障礙物的距離、獲得駕駛員面部特征，將獲得的速度、重量、距離、面部特征信息與設(shè)定的對應(yīng)閾值進行比較，然后給出相應(yīng)的提示或向駕駛員發(fā)出道路偏離與碰撞預(yù)警。現(xiàn)有的技術(shù)是對行駛車輛本身信息的采集分析處理，是對車禍可能發(fā)生的一種提示，但無法完成車禍發(fā)生后對車禍現(xiàn)場信息的采集，更無法向高速交管中心發(fā)送信息并對后續(xù)跟進車輛發(fā)出預(yù)警。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對這些缺點，本發(fā)明提出了一種高速公路上防止連環(huán)撞車預(yù)警系統(tǒng)，結(jié)合衛(wèi)星通信和車載導(dǎo)航單元，依托高速公路上的防護欄、警示燈、警示牌和電子顯示屏，當(dāng)某一點發(fā)生車禍時，信息獲取單元或車載防撞報警系統(tǒng)探測到事故信息，立即將事故點信息通過衛(wèi)星發(fā)到高速交管中心，沿高速公路防護欄向后續(xù)跟進方向的車輛發(fā)出信息，啟動警示燈，警示牌，紅外探頭的多重警示，以解決連環(huán)撞車的問題。

本發(fā)明是采用以下的技術(shù)方案實現(xiàn)的：高速公路上防止連環(huán)撞車預(yù)警系統(tǒng)。包括依次連接的信息獲取單元、控制器ⅰ和預(yù)警提示單元，還包括通過通信單元與控制器ⅰ連接的遠(yuǎn)程監(jiān)控單元，信息獲取單元包括設(shè)置在高速公路防護欄上的光纖傳感器和紅外熱監(jiān)測器，預(yù)警提示單元包括與控制器ⅰ連接的警示燈、警示牌和電子顯示屏，遠(yuǎn)程監(jiān)控單元包括設(shè)置在高速交管中心的控制器ⅱ、存儲器、中心通信單元、觸控顯示屏和報警器，預(yù)警提示單元、存儲器、中心通信單元和觸控顯示屏均與控制器ⅱ連接，遠(yuǎn)程監(jiān)控單元用于記錄監(jiān)測圖像和數(shù)據(jù)，對防護欄進行溫升變化監(jiān)測、分析、記錄、報警、報告、繪制相關(guān)溫度趨勢圖并顯示在觸控顯示屏，對周圍環(huán)境進行全天候安全監(jiān)視，控制紅外熱監(jiān)測器焦距及調(diào)向；碰撞發(fā)生時，紅外熱監(jiān)測器檢測到高熱，通過閾值設(shè)置，超過閾值時，進行報警；還包括車載處理單元、車載數(shù)據(jù)采集單元、車載聲響、車載導(dǎo)航單元和車載通信單元，車載數(shù)據(jù)采集單元、車載聲響、車載導(dǎo)航單元和車載通信單元均與車載處理單元連接，車載處理單元通過車載通信單元與遠(yuǎn)程監(jiān)控單元連接。

進一步地，所述光纖傳感器固定在高速公路防護欄內(nèi)側(cè)，光纖傳感器與設(shè)置在高速公路防護欄外側(cè)的傳輸光纜連接。

進一步地，所述光纖傳感器采用光纖光纜傳感器或分布式光纖傳感器。

進一步地，所述警示燈、警示牌在高速公路防護欄上間隔設(shè)置。

進一步地，所述電子顯示屏沿高速公路防護欄方向間隔設(shè)置。

進一步地，所述車載數(shù)據(jù)采集單元包括設(shè)置在車輛上的超聲波測距傳感器和碰撞傳感器。

進一步地，所述車載處理單元包括微處理器和存儲器，微處理器采用單片機。

進一步地，所述控制器ⅰ和控制器ⅱ采用單片機。

進一步地，還包括沿高速公路設(shè)置的供電單元，供電單元包括太陽能風(fēng)能供電模塊和電力供電模塊，太陽能風(fēng)能供電模塊和電力供電模塊為信息獲取單元、控制器ⅰ和預(yù)警提示單元提供電能。

進一步地，所述太陽能風(fēng)能供電模塊包括設(shè)置在高速公路旁的太陽能電池板、太陽能蓄電池和風(fēng)能模塊；所述風(fēng)能供電模塊包括設(shè)置在高速周圍的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、電池板和蓄電池。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明所述的高速公路上防止連環(huán)撞車預(yù)警系統(tǒng)，設(shè)置有信息獲取單元、預(yù)警提示單元和遠(yuǎn)程監(jiān)控單元，通過信息獲取單元檢測壓力、震動、紅外等多種傳感信號自動采集事故點的信息，經(jīng)控制器ⅰ處理分析，并通過預(yù)警提示單元發(fā)出聲光、圖文信息為預(yù)警距離范圍的后方跟進車輛發(fā)出事故警示，預(yù)警距離可根據(jù)需要設(shè)置，通常情況下5～10公里即能滿足提醒駕駛員慢行規(guī)避的要求，并通過衛(wèi)星通信將事故位置信息發(fā)送至高速交管中心；

(2)本發(fā)明所述的高速公路上防止連環(huán)撞車預(yù)警系統(tǒng)，設(shè)置有車載處理單元及與車載處理單元連接的車載數(shù)據(jù)采集單元、車載聲響、車載導(dǎo)航單元和車載通信單元，當(dāng)車輛之間發(fā)生碰撞或追尾時，通過車載數(shù)據(jù)采集單元的碰撞傳感器檢測到的車輛碰撞信號傳遞給車載處理單元，車載處理單元將事故點信息通過衛(wèi)星通信推送至高速交管中心，啟動后續(xù)加值服務(wù)，如啟動預(yù)警范圍內(nèi)的聲光預(yù)警、呼叫醫(yī)護人員等；

(3)本發(fā)明所述的高速公路上防止連環(huán)撞車預(yù)警系統(tǒng)，設(shè)置有太陽能風(fēng)能供電模塊和電力供電模塊，可使用太陽能供電，充分利用能源，并節(jié)省了能源；

(4)本發(fā)明所述的高速公路上防止連環(huán)撞車預(yù)警系統(tǒng)，可納入高速公路交通管理體系，作為現(xiàn)有視頻監(jiān)控、限速管控等手段的補充；該系統(tǒng)作為高速公路的組成部分，一次投資長期受益。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的原理框圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚、明白，下面結(jié)合附圖和具體實例，對本發(fā)明提出的高速公路上防止連環(huán)撞車預(yù)警系統(tǒng)進行進一步說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明所述的高速公路上防止連環(huán)撞車預(yù)警系統(tǒng)，如圖1所示，包括依次連接的信息獲取單元、控制器ⅰ和預(yù)警提示單元，還包括通過通信單元與控制器ⅰ連接的遠(yuǎn)程監(jiān)控單元；控制器ⅰ采用單片機設(shè)置控制盒內(nèi)，可設(shè)置在服務(wù)站或收費站；信息獲取單元包括設(shè)置在高速公路防護欄上且與控制器ⅰ連接的光纖傳感器和紅外熱監(jiān)測器，光纖傳感器固定在高速公路防護欄內(nèi)側(cè)，光纖傳感器與設(shè)置在高速公路防護欄外側(cè)的傳輸光纜連接，傳輸光纜通過在防護欄上打孔固定在防護欄外側(cè)，傳輸光纜外套設(shè)有保護套管，保護套管側(cè)面管壁上設(shè)有傳感器孔，光纖傳感器通過傳感器孔伸出保護套管外，伸過防護欄固定在防護欄內(nèi)側(cè)上，光纖傳感器采用光纖光纜傳感器或分布式光纖傳感器；預(yù)警提示單元包括分別與控制器ⅰ連接的警示燈、警示牌和電子顯示屏，警示燈、警示牌在高速公路防護欄上間隔設(shè)置，電子顯示屏可使用高速路上已有間隔設(shè)置的電子顯示屏或重新沿高速公路防護欄方向間隔設(shè)置；遠(yuǎn)程監(jiān)控單元包括設(shè)置在高速交管中心的控制器ⅱ、存儲器、中心通信單元、觸控顯示屏和報警器，預(yù)警提示單元、存儲器、中心通信單元、觸控顯示屏和報警器均與控制器ⅱ連接，控制器ⅱ采用單片機，遠(yuǎn)程監(jiān)控單元用于記錄監(jiān)測圖像和數(shù)據(jù)；光纖傳感器和紅外熱監(jiān)測器通過對防護欄進行溫升變化監(jiān)測，并對防護欄對周圍環(huán)境進行全天候安全監(jiān)視，控制器ⅰ通過中心通信單元將數(shù)據(jù)傳遞給控制器ⅱ，控制器ⅱ分析、記錄、報警、報告、繪制相關(guān)溫度趨勢圖并顯示在觸控顯示屏，控制器ⅰ控制紅外熱監(jiān)測器焦距及調(diào)向；碰撞發(fā)生時，紅外熱監(jiān)測器檢測到高熱，通過閾值設(shè)置，判斷是否報警，超過閾值時，控制器ⅱ控制報警器進行報警；還包括車載處理單元、車載數(shù)據(jù)采集單元、車載聲響、車載導(dǎo)航單元和車載通信單元，車載數(shù)據(jù)采集單元、車載聲響、車載導(dǎo)航單元和車載通信單元均與車載處理單元連接，車載處理單元通過車載通信單元與遠(yuǎn)程監(jiān)控單元連接，車載處理單元包括微處理器和存儲器，微處理器采用單片機，車載數(shù)據(jù)采集單元包括設(shè)置在車輛上的超聲波測距傳感器和碰撞傳感器，獲取單元、控制器ⅰ、預(yù)警提示單元和遠(yuǎn)程監(jiān)控單元之間的信息采用有線電傳輸方式，減少對高速公路沿線蜂窩基站的依賴，為工程實施提供方便。還包括沿高速公路設(shè)置的供電單元，供電單元包括太陽能風(fēng)能供電模塊和電力供電模塊，太陽能風(fēng)能供電模塊包括設(shè)置在高速公路旁的太陽能電池板、太陽能蓄電池和風(fēng)能模塊，所述風(fēng)能供電模塊包括設(shè)置在高速周圍的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、電池板和蓄電池，太陽能風(fēng)能供電模塊和電力供電模塊為信息獲取單元、控制器ⅰ和預(yù)警提示單元提供電能；當(dāng)白天光照好或有風(fēng)時，太陽能風(fēng)能供電模塊工作，并將多余的電能存儲到太陽能蓄電池或蓄電池內(nèi)為信息獲取單元、控制器ⅰ和預(yù)警提示單元的夜間工作提供電能；當(dāng)遇到陰雨天氣，太陽能風(fēng)能供電模塊無法工作供電時，電力供電模塊為信息獲取單元、控制器ⅰ和預(yù)警提示單元提供電能。

所述太陽能風(fēng)能供電模塊包括設(shè)置在高速公路旁的太陽能電池板、太陽能蓄電池和風(fēng)能模塊；所述風(fēng)能供電模塊包括設(shè)置在高速周圍的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、電池板和蓄電池。

本發(fā)明采用多種手段可結(jié)合高速路上現(xiàn)有的探頭、電子顯示屏和防護欄為跟進車輛駕駛員提供預(yù)警信號，防止發(fā)生連環(huán)撞車事件發(fā)生。

實施例一：

當(dāng)駕駛員疲勞駕駛、酒駕或其它原因發(fā)生車禍時，車輛撞擊護欄，分布式光纖傳感器可準(zhǔn)確測量光纖沿線上任意一點發(fā)生的應(yīng)力、溫度、振動變化，以拾取監(jiān)測點周圍的壓力、溫度和振動信號，當(dāng)防護欄上的監(jiān)測點由于車禍撞擊遭到破壞時，產(chǎn)生的應(yīng)力或沖擊力將改變光纖的特性和損耗，從而改變光纖背向散射光功率和/或輸出光功率，以完成車禍監(jiān)測點的判斷和準(zhǔn)確定位；紅外熱監(jiān)測器對防護欄和環(huán)境進行監(jiān)測。分布式光纖傳感器和紅外熱監(jiān)測器自動采集事故點的信息，經(jīng)控制器ⅰ分析判斷，控制器ⅰ輸出信息給警示燈、警示牌和電子顯示屏，啟動后方沿高速公路防護欄預(yù)警距離內(nèi)(如5～10公里)設(shè)置的警示燈和警示牌實現(xiàn)預(yù)警提示功能，而后方預(yù)警距離內(nèi)的電子顯示屏進行圖文顯示；同時，通信單元采用衛(wèi)星通信，光纖傳感器和紅外熱監(jiān)測器通過對防護欄進行溫升變化監(jiān)測，并對防護欄對周圍環(huán)境進行全天候安全監(jiān)視，控制器ⅰ輸出的信號由衛(wèi)星發(fā)射機通過衛(wèi)星通信天線將測量數(shù)據(jù)發(fā)送出去并向高速交管中心推送事故信息給控制器ⅱ，控制器ⅱ分析、記錄、報警、報告、繪制相關(guān)溫度趨勢圖并顯示在觸控顯示屏，存儲器用于存儲相關(guān)信息，由觸控顯示屏顯示事故信息，如位置信息，紅外熱監(jiān)測器檢測到高熱，通過閾值設(shè)置，判斷是否報警，超過閾值時，控制器ⅱ控制報警器進行報警，以便其提供后續(xù)的救援、緊急求救等加值服務(wù)，實現(xiàn)多種手段聯(lián)動作用為跟進車輛駕駛員提供前方事故的預(yù)警信號，防止發(fā)生連環(huán)撞車事件，大大提高人身、財產(chǎn)安全。該系統(tǒng)可加入保險體系，交通事故造成的損失可由保險公司承擔(dān)。

實施例二：

當(dāng)兩車相撞而發(fā)生車禍時，由車載防撞報警系統(tǒng)探測事故點，車載防撞報警系統(tǒng)包括車載處理單元及與車載處理單元連接的車載數(shù)據(jù)采集單元、車載聲響、車載導(dǎo)航單元和車載通信單元，車載處理單元通過車載通信單元與遠(yuǎn)程監(jiān)控單元連接，車載通信單元采用無線通信或衛(wèi)星通信，車載數(shù)據(jù)采集單元包括設(shè)置在車輛上的超聲波測距傳感器和碰撞傳感器，超聲波測距傳感器用于檢測距離前車的距離以及時提醒駕駛員避讓，若避讓不及時，通過碰撞傳感器檢測到的車輛碰撞強度信號，碰撞傳感器是車載報警系統(tǒng)中的信號輸入裝置，碰撞傳感器將檢測到的車輛碰撞強度信號傳遞給微處理器，微控制器根據(jù)碰撞傳感器檢測到的車輛碰撞強度信號來判定是否向衛(wèi)星發(fā)射事故信號，碰撞傳感器檢測的信號超過閾值時，微處理器通過接受到的事故信號，結(jié)合車載導(dǎo)航單元，確定事故點位置，微處理器將事故點信息通過衛(wèi)星通信推送至高速交管中心，啟動后續(xù)加值服務(wù)，控制器ⅱ判斷事故點輸出給與之其相連的警示燈、警示牌和電子顯示屏，通過控制器ⅱ啟動后方至少5-10公里警示燈、警示牌的閃光加以警示并通過電子顯示屏實現(xiàn)圖文預(yù)警提示功能，該系統(tǒng)的運用可以大幅度的減少高速公路惡性事故的發(fā)生。

本發(fā)明還可以同時通過的中心通信單元由高速交管中心向跟進方向預(yù)警范圍內(nèi)的車載顯示屏、車載聲響或其他可供提示的設(shè)備，例如車主的手機等，發(fā)送預(yù)警信息，提示車輛駕駛員提前減速慢行，避讓車禍現(xiàn)場。

當(dāng)然，上述內(nèi)容僅為本發(fā)明的具體實施方式，不能被認(rèn)為用于限定對本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的均等變化與改進等，均應(yīng)歸屬于本發(fā)明的涵蓋范圍內(nèi)。