一種車輛快速接警出警系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及智能交通技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，設(shè)及一種車輛快速接警出警系統(tǒng)及方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在發(fā)生重大交通事故或其他重大警情時，通常需要交警快速到達現(xiàn)場進行取證和 處理，同時還可能需要救護車、拖車等進行救助和清理現(xiàn)場，目前交警警車、救護車、拖車等 車輛（W下統(tǒng)稱為"特種車"），該些車輛均需要盡快完成任務(wù)，因此需要保持沿途道路通 暢。當前保持特種車沿途道路通暢的方法比較簡單，一是安排路面交警在路口維護秩序，二 是提前對路口信號燈進行定等常綠操作。
[0003] 調(diào)派均為調(diào)度人員根據(jù)路程進行估算，調(diào)派路程最短的車輛前往現(xiàn)場；接警車輛 到達現(xiàn)場的路線依賴于車輛導(dǎo)航系統(tǒng)或者司機的個人經(jīng)驗；且基本沒有信號控制系統(tǒng)進行 協(xié)調(diào)，接警車輛通過路口時闖紅燈現(xiàn)象屢屢發(fā)生，影響其它車輛的正常通行，產(chǎn)生交通事故 隱患；由于同方向車輛得不到及時疏通，容易造成車輛在路口堵塞，也妨礙了接警車輛的通 行；同時，接警車輛闖紅燈行為，會引起民眾對特權(quán)車輛的反感。
[0004] 針對W上問題，需要成立一個統(tǒng)一的指揮平臺，對接警車輛進行科學(xué)調(diào)度，對行車 路線進行科學(xué)規(guī)劃，對路口信號進行統(tǒng)一控制，該樣既能使接警車輛在第一時間趕到現(xiàn)場， 又能避免接警車輛闖紅燈行為。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提出了一種車輛快速接警出警系統(tǒng)及方 法。其技術(shù)方案如下：
[0006] 首先，在不脫離現(xiàn)實的情況下，假定四個前提條件：
[0007]假設(shè)一；
[000引假定出警車輛的行車速度與某路段交通狀況及該車輛平均速度（即普通車輛的 行車速度）之間的關(guān)系如下：
[0009] 1)道路暢通；此時出警車輛按照固定速度C行駛；
[0010] 2)道路繁忙；此時出警車輛行車速度與車輛平均速度的比值接近一個常數(shù)ki;
[0011] 3)道路擁堵；此時出警車輛行車速度與車輛平均速度的比值接近一個常數(shù)k,。
[0012] 其中速度C根據(jù)警情情況確定的最大車速，ki、可通過試驗確定。
[001引假設(shè)二：
[0014] 一般車輛在警車前方行使時，若該車阻擋了警車前進，會主動變道避讓；但若停 在路口等紅燈，則不會避讓。
[00巧]假設(shè)S:
[0016] 在一個綠燈周期內(nèi)，路口的排隊車輛能夠全部通過，不會留下車輛等待下一個綠 燈。
[0017] 假設(shè)四；
[0018] 車輛在路口排隊等候時，車輛之間的間距為規(guī)定值D。
[0019] 一輛車輛快速接警出警系統(tǒng)，包括中屯、處理平臺、GIS子系統(tǒng)、卡口子系統(tǒng)、GI^S定 位子系統(tǒng)和信號控制子系統(tǒng)。其中中屯、處理平臺為整個系統(tǒng)的核屯、，包括警情定位單元、行 程計算單元、車輛調(diào)度單元和信號控制單元。警情定位單元對通過從對報警人的報警電話 W及報警人告知的地點對警情進行定位；行程計算單元采集所轄車輛當前位置，結(jié)合GIS 子系統(tǒng)和警情地點，確定出警車輛和出警路線，并實時計算到達警情地點的時間；車輛調(diào) 度單元負責(zé)指揮接警車輛按計算好的路線行駛到警情發(fā)生地點；信號控制單元按照特定算 法，根據(jù)車輛實時位置信息對沿途路口的信號燈進行控制，減少或避免車輛在路口等待。
[0020] 一種車輛快速接警出警方法，包括W下步驟：
[0021] 1)判斷出轄區(qū)內(nèi)到達警情地點最快的待命車輛，將該車定為接警車輛；
[0022] 2)指揮中屯、通過手機、警務(wù)通、對講機等方式，下達出警指令，并將警情地點和警 情主要內(nèi)容通知給接警車輛，同時下方詳細行車路線；
[0023] 3)將車輛狀態(tài)由待命狀態(tài)改為出警狀態(tài)；
[0024] 4)卡口子系統(tǒng)通過實時OD行車時間獲取算法，可計算任意兩點間的車輛平均行 車速度（即普通車輛的行車速度）或者平均行車時間（即普通車輛的行車時間）
[0025] 5)由于從卡口子系統(tǒng)獲取的行車時間是普通車輛的行車時間，而接警車輛的行車 時間會比普通車輛的行車時間短，因此，不能從卡口子系統(tǒng)直接獲取警車輛到達警情地點 的時間，而是通過特定方法實時測算警車輛到達警情地點的時間；
[0026] 6)根據(jù)實際情況需要，將預(yù)測的警車輛到達警情地點的時間及時通報給報警人和 警車上出警人員，W便各方做好準備；
[0027] 7)當進入某一路段時，根據(jù)預(yù)測的警車輛到達警情地點的時間，及時調(diào)控下一路 口的信號，W保證警車在路口等待的時間為〇(即不需要在路口進行等待），同時盡量避免 定燈時間太長而影響交通。
[002引 8)通過GI^S定位子系統(tǒng)采集警車的位置信息，當發(fā)現(xiàn)警車通過路口時，取消對路 口的控制，恢復(fù)原來的信號控制方案。
[0029] 進一步地，所述判斷轄區(qū)內(nèi)到達警情地點最快的待命車輛，其方法是
[0030] 1)獲取警情地點的位置；
[0031]2)獲取轄區(qū)內(nèi)所有待命警車的位置；
[0032] 3)計算各警車和警情地點的直線距離；
[0033] 4)初步篩選出距離最近的n(n>=2)輛車進一步比較；
[0034] 5)從卡口子系統(tǒng)獲取該n輛警車所處位置到達警情地點的平均行車時間，時間最 短的車輛就是到達警情地點最快的待命車輛。
[0035] 進一步地，所述實時測算出警車輛到達警情地點的時間，其方法是：
[0036] 1)根據(jù)車輛行車路線，對沿途經(jīng)過的路口從"1"開始遞增編號，一次成為路口 1、 路口 2、…、路口i;
[0037]。由警車當前位置、途徑的各個路口、警情地點將行車路線依次劃分成i+1個路 段；
[003引3)獲取警車在每個路段的行車時間；
[0039] 4)求出各路段的行車時間之和，即為警車輛到達警情地點的時間。
[0040] 進一步地，獲取警車在某個路段的行車時間，其方法是：
[0041] 1)從卡口系統(tǒng)中獲取該路段普通車輛的行車時間Sws、行車速度Vws和交通狀況； [004引 2)若該路段的交通狀況為暢通，則通過GIS子系統(tǒng)計算該路段的長度L，S=L/C 即為警車在該路段的行車時間；
[004引 3)若該路段的交通狀況為繁忙，則警車在該路段的行車時間S=Swg/ki;
[0044] 4)若該路段的交通狀況為擁堵，則警車在該路段的行車時間S=Swg/k2。
[0045] 進一步地，所述在車輛進入某一路段后，立即自動實施對下一路口的信號控制，每 個路口的信號控制步驟如下：
[0046] 1)計算警車在該路段的行車速度V=ki*Vwg，與下一路口的距離山到達下一路口 的時間S=d/v;
[0047] 2)若S小于某一數(shù)值n時（一般n值取5秒W上），由于警車到達路口的時間太 短，為保證警車不在路口等待，則立即將下一路口定為綠燈；
[0048] 3)若S大于某一數(shù)值m時（一般m值大于一個信號周期），此時進行定燈操作會 因定燈時間太長而影響交通，故等待m/2秒后，重新從步驟1)開始進行計算、判定和信號控 制；
[0049] 4)若n<s<m，則從信號控制子系統(tǒng)獲取下一路口的信號控制方案，并對S秒后警車 至IJ達路口時可能出現(xiàn)的情況進行測算并進行相應(yīng)的信號調(diào)控：
[0化0]a)若路口信號為綠燈且路口沒有排隊情況，則不進行調(diào)控；
[0化1]b)若路口信號為綠燈但路口車輛排隊長度為以則將警車到達路口前的最后一個 綠燈提前L/Vwg秒開啟綠燈，假設(shè)根據(jù)信號控制方案，在S秒內(nèi)最后一個綠燈開啟時間為T 秒后，則將綠燈提前到T-L/Vwg秒開啟；
[005引C)若路口信號為紅燈但路口沒有排隊情況，則在警車到達路口時開啟綠燈，即S秒后開去綠燈；
[005引 d)若路口信號為紅燈且路口車輛排隊長度為L，則在警車到達路口前的LAwg秒 開啟綠燈，即s-L/Vwg秒后開去綠燈；
[0化4] 進一步地，判斷路口車輛排隊長度的方法，其步驟是：
[0化5] 1)當該路段卡口在較長時間T。（常數(shù)）內(nèi)未檢測到車輛通過時，判定該路段車輛 數(shù)為零；
[0化6] 2)在入口處檢測到該車道有一輛車駛?cè)?，則通過卡口子系統(tǒng)記錄該車車牌，通過 該車道檢測線圈記錄和計算該車的長度和進入時間，其位置根據(jù)進入的時間長度和車道平 均速度判定。例如；假定某車進入車道的時間為Ti，則在時間點Ti+t距離入口Vwg*t米，距 離出口L-Vavg*t米；
[0057] 3)考慮信號燈影響及車輛車速差異，不可能所有車輛在進入路口LAwg秒后就駛 出該路段，因此，當車輛進入路口LAwg秒后卡口未檢測到該車駛出車道，則當路口紅燈時 判定該車在路口排隊，路口綠燈時判定該車即將到達路口；
[0化引 4)根據(jù)假定=，在一個完整的綠燈周期過后，該路口的排隊長度為零；
[0化9] 5)從信號控制方案中紅燈亮（記為T2)開始，到紅燈結(jié)束，綠燈亮起（記為Ts)該 段時間內(nèi)，根據(jù)步驟1)-3)判定T2+t(t< =T3-T2)內(nèi)到達路口又未駛出路口的車輛均在路 口排隊，該些車輛的長度（可通過線圈檢測子系統(tǒng)在車輛進入路口時獲取）之和加上車輛 的間距值）為車輛的排隊長度；綠燈亮起訂3)到綠燈結(jié)束，紅燈再次亮起（記為T4)該段時 間內(nèi)，判定Ts+t時，車輛的排隊長度為Ts時刻的排隊長度-t*vwg(若該值為負數(shù)，則將該值 置0)。T4時刻綠燈周期結(jié)束，車輛全部通過路口，路口車輛排隊長度為0。通過該方法可W 計算出某一信號周期內(nèi)任意時刻的路口排隊長度。
[0060] 本發(fā)明的有益效果為：
[0061] 本發(fā)明充分利用現(xiàn)有系統(tǒng)和設(shè)備采集的數(shù)據(jù)，通過對實時過車數(shù)據(jù)進行計算，獲 取最佳接警車輛和最佳接警路線，并能根據(jù)車輛行進情況自動進行定燈控制，從而能夠W 最快速度到達警情發(fā)生地點進行處置。
【附圖說明】
[0062] 圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0063] 圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)總體流程；
[0064] 圖3為本發(fā)明的信號控制流程；
[00化]圖4為本發(fā)明的一種預(yù)案制定和實施的實例圖。
【具體實施方式】
[0066] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細地說明。
[0067] 1、見圖4,為便于敘述，假定已知條件如下：
[0068] 1. 1相鄰路口之間的距離均為3000米；