一種高速公路車輛快速通關、不停車繳費、安全預警、大霧監(jiān)測、指揮管理綜合系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及高速公路通行管理、收費管理、車輛安全預警、報警求助、大霧監(jiān)測、交通指揮等方面的應用，具體涉及一種高速公路車輛快速通關、安全預警、大霧監(jiān)測、指揮管理綜合系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國高速公路通車里程的快速增長，伴隨而來的高速交通事故也跟著快速增長。據(jù)統(tǒng)計，我國每年因高速公路交通事故死亡人數(shù)達數(shù)萬人，因此而帶來的損失高達數(shù)十億人民幣，每年因高速公路交通事故造成數(shù)萬家庭破碎!雖然國家相關部門也在不斷加強對高速公路的管理與事故預防，但高速公路交通事故率卻還是在每年增長，因此如何有效降低高速公路交通事故率，成為全人類急需解決的難題。
[0003]通過對造成高速公路交通事故發(fā)生的各種因素進行調(diào)查、分析、總結，再根據(jù)總結出的結果有針對性地進行研究設計而成，因此本發(fā)明能有效降低高速公路交通事故發(fā)生率。導致高速公路交通事故的原因有:1、大霧大霧是造成高速公路交通事故的一大誘因，尤其是在冬季，局部大霧造成車輛追尾事故頻發(fā);2、超速超速行駛導致車輛追尾、失控，從而造成交通事故;3、司機注意力不集中或疲勞駕駛導致追尾、失控;4、車輛剎車失靈或機械故障車輛失控導致交通事故;5、二次交通事故當前方發(fā)生交通事故或有車輛?？繒r，后方車輛無法預知，導致追尾;6、低速行駛引發(fā)交通事故;7、違法停車引發(fā)交通事故;8違規(guī)倒車及逆行引發(fā)交通事故有的車輛由于錯過出口，于是選擇倒車或逆行引發(fā)交通事故。
[0004]需要用到兩大關鍵的技術應用，一個是車輛定位技術，一個是數(shù)據(jù)無線傳輸技術，這兩大關鍵技術的性能指標直接影響本發(fā)明所述的各項功能。對于車輛定位方面的技術，目前己經(jīng)很成熟，很精準。到目前為止，我國北斗系統(tǒng)的增強定位技術己經(jīng)可以達到厘米級，甚至可以達到毫米級，這樣的定位精度對于本發(fā)明所需功能要求，己經(jīng)綽綽有余;對于數(shù)據(jù)無線傳輸方面的技術，目前可以采用的有GPRS和WIFI APRS無線傳輸目前己經(jīng)發(fā)展到4G技術，4G無線網(wǎng)絡定覆蓋廣，容量大，傳輸速度快，理論傳輸速度可以達150M/秒，這樣的傳輸速度己經(jīng)遠遠超過本明所需的數(shù)據(jù)傳輸速度，并且GPRS無線傳輸技術還在不斷的升級進步中。對于GPRS無法覆蓋的高速公路，可以沿公路設置無線WIFI鏈路，無線WIFI傳輸容量大、穩(wěn)定性好，傳輸速度快，完全可以滿足本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸要求。在本發(fā)明中需要用到的其它技術像導航技術、數(shù)據(jù)無線傳輸和存取技術、數(shù)據(jù)分析比對技術、無線語音視頻技術、車牌車輛識別技術、大霧影像分析技術等都是可以通過軟件設計得以實現(xiàn)的技術，與這些技術應用相同或相類似的案例己經(jīng)非常多，因此按照目前的硬件與軟件技術現(xiàn)狀，要實現(xiàn)本發(fā)明中所述功能己經(jīng)基本不存在問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的缺陷和不足，提供一種高速公路車輛快速通關、不停車繳費、安全預警、大霧監(jiān)測、指揮管理綜合系統(tǒng)及方法。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:
[0007]本發(fā)明所述的一種高速公路車輛快速通關、不停車繳費、安全預警、大霧監(jiān)測、指揮管理綜合系統(tǒng)及方法，包括實現(xiàn)對車輛實施通行管理、安全預警、報警求助、交通指揮的車載設備及方法;實現(xiàn)對高速上車輛進行監(jiān)控、指揮、通訊的指揮系統(tǒng)及方法;實現(xiàn)車輛不停車駛入高速、不停車繳費駛出高速的系統(tǒng)及方法;實現(xiàn)對大霧進行監(jiān)測、報警的方法。
[0008]在上述技術方案基礎上優(yōu)選，其中實現(xiàn)對車輛實施通行管理、安全預警、報警求助、交通指揮的車載設備及方法中，所述車載設備內(nèi)置單獨為高速公路制作高精度雙向純平面俯視電子地圖，所述車載設備是智能手機的改進型，設置S0S求助按鈕、大霧報警按鈕、繳費按鈕，每個車載設備對應一個與其它車載設備不重復的ID號，所述車載設備內(nèi)置北斗導航數(shù)據(jù)處理芯片、GPRS模塊和WIFI模塊，所述車載設備運行特制程序，該程序有三個版本，一個是高速專用版本，一個是車主自購版本，另一個是智能手機APP安裝版本，所述車主自購版本和所述智能手機APP安裝版本除實現(xiàn)高速專用版本所有功能外，還內(nèi)置普通導航功能、普通衛(wèi)星定位追蹤功能;所述方法為在高速管理部門指揮中心設置數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心設置車輛監(jiān)測服務器、數(shù)據(jù)存取服務器、大霧監(jiān)測服務器，所述車載設備程序?qū)⑴卸橥Ｖ剐旭?、逆行、超低速行駛和超高速行駛的代表該車輛的圖標以紅色顯示并不斷閃爍，同時發(fā)出報警提示音;駕駛員在高速公路上遇到緊急突發(fā)事件需要求助時，連續(xù)按二次所述車載設備上的S0S求助按鈕后，所述車載設備程序利用GPRS或WIFI無線網(wǎng)絡向高速指揮管理中心的管理系統(tǒng)發(fā)出通話請求，指揮中心管理人員收到該通話請求后在管理電腦軟件界面上點“確定”后接通該通話，點“取消”放棄該通話請求;指揮中心服務端程序收到大霧報警圖片后立即顯示在指揮中心大霧管理電腦桌面上，并同時在中心大屏幕上發(fā)出提示信息。
[0009]在上述技術方案基礎上優(yōu)選，所述數(shù)據(jù)處理中心各服務器接入高速互聯(lián)網(wǎng)，車輛監(jiān)測服務器上安裝運行特制的車輛監(jiān)測程序，數(shù)據(jù)存取服務器上安裝運行特制的數(shù)據(jù)處理程序，大霧監(jiān)測服務器上安裝運行特制的大霧監(jiān)測程序，車輛監(jiān)測服務器上安裝運行特制的車輛監(jiān)測程序，數(shù)據(jù)存取服務器上安裝運行特制的數(shù)據(jù)處理程序，大霧監(jiān)測服務器上安裝運行特制的大霧監(jiān)測程序，所述的數(shù)據(jù)處理程序?qū)⑹盏降膶Ш綌?shù)據(jù)存入兩個數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)表一存放每個車載設備累積的導航數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)表二存放每個車載設備最新一次的導航數(shù)據(jù)，所述的數(shù)據(jù)處理程序收到一個導航數(shù)據(jù)的時候，以該導航數(shù)據(jù)在所述電子地圖上的坐標為參照點，所述的數(shù)據(jù)表二中篩選出以車輛行駛的方向，坐標位置距所述參照點2公里內(nèi)的所有導航數(shù)據(jù)，并將這些導航數(shù)連同該導航數(shù)據(jù)所屬車載設備ID號通過無線網(wǎng)絡發(fā)送給所述車載設備，所述車載設備程序?qū)⑹盏剿龅臄?shù)據(jù)處理程序發(fā)來的導航數(shù)據(jù)坐標匹配到所述的電子地圖上，所述匹配到電子地圖上的每一個坐標點用一個小圖標代表，每一個小圖標代表一輛車，不同類型的車用不同樣式的小圖標代表，所述車載設備程序比所述的數(shù)據(jù)處理程序發(fā)來的屬于同一車載設備的導航數(shù)據(jù)，前后兩次導航數(shù)據(jù)無變化的，判定車輛停止行駛;前后兩次導航數(shù)據(jù)的平面坐標移動方向與車輛行駛方向相反的，判定為逆行，前后兩次平面位移距離除以時間得出行駛速度，行駛速度大于高速最高限速值的判定為超高速行駛，行駛速度小于高速最低限速值的，判定為超低速行駛，當車輛在高速公路上遇到大霧時，駕駛員連續(xù)按二次所述車載設備上的大霧報警按鈕，所述車載設備自動抓拍一張車輛正前方照片發(fā)送到權利要求11所述的數(shù)據(jù)中心服務器上。
[0010]在上述技術方案基礎上優(yōu)選，其中實現(xiàn)對高速上車輛進行監(jiān)控、指揮、通訊的指揮系統(tǒng)及方法，所述指揮中心設置一面高清大屏幕顯示屏，大屏幕分成上、下兩個顯示區(qū)域，上、下兩個區(qū)域分別都顯示高速公路電子地圖，所述大屏幕上部分監(jiān)視高速車輛的行駛狀態(tài)，下部分監(jiān)測大霧情況，車輛監(jiān)測程序把收到的所有最新的導航數(shù)據(jù)以平面坐標的形式匹配到所述顯示在大屏幕上的高速公路電子地圖上，每一個坐標點用小圖標代表，每一個小圖標代表一輛車，不同類型的車用不同樣式的小圖標代表，所述車輛監(jiān)測程序分析比較收到的屬于同一車載設備的導航數(shù)據(jù)，前后兩次導航數(shù)據(jù)無變化的，判定車輛停止行駛，前后兩次定位數(shù)據(jù)坐標位移方向與行車方向相反的，判定為逆行，前后兩次數(shù)據(jù)坐標平面位移距離除以時間得出行駛速度，行駛速度大于高速最高限速值的判定為超高速行駛，行駛速度小于高速最低限速值的，判定為超低速行駛，所述車輛監(jiān)測程序?qū)⑴卸橥Ｖ剐旭?、逆行、超高速行駛、超低速車輛行駛的狀態(tài)表述為行駛異常，所述車輛監(jiān)測程序?qū)⑿旭倢惓５能囕v的代表圖標以紅色顯示并不斷閃爍，同時發(fā)出報警提示音，指揮中心管理人員監(jiān)測到行駛異常的車輛時，通過在大屏幕上操作，使用點選、框選、條件篩選的方式實時向選中的一輛或多輛上的車載設備同時群發(fā)文字或語音信息，指揮中心管理人員通過在大屏幕上操作，采用點選的方式向選中的單輛車上的車載設備發(fā)起實時的語音或視頻通話，指揮中心管理人員發(fā)起的實時的語音或視頻通話無需車載設備同意即可立即接通。
[0011]在上述技術方案基礎上優(yōu)選，其中實現(xiàn)車輛不停車駛入高速、不停車繳費駛出高速的系統(tǒng)及方法，在高速入口和出口每車道前設置一臺車輛正面抓拍攝像機，在入口各車道收費室設置一臺電腦，電腦上安裝入口管理程序，并設置一臺掃描二維碼用攝像頭，在出口各車道收費室設置一臺電腦，電腦上安裝出口管理程序。
[0012]其中，不帶所述車載設備和未安裝智能手機APP通行管理程序的車輛駛入高速入口道閘前停車領取車載設備，所述抓拍攝像機對車輛抓拍一張照片，通過所述入口管理程序的圖像識別功能將該車的車牌號和車輛類型識別成文字數(shù)據(jù)，高速入口工作人員提前將車載設備開機，開機后車載設備顯示屏幕上顯示一個代表該車載設備ID號的二維碼，工作人員用所述攝像頭掃描該二維碼，將所述車載設備ID號讀出，所述入口管理程序通過無線網(wǎng)絡將該車號牌、車輛類型等數(shù)據(jù)發(fā)送給所述車載設備，車載設備收到并存儲所述車輛信息數(shù)據(jù)后，立即在顯示屏幕上出現(xiàn)高速公路的出口點供駕駛員選擇，駕駛員通過點擊選擇正確的出口點，車載設備將該出口點代碼、車載設備ID號和該車號牌、車輛類型等數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡發(fā)送給服務器端數(shù)據(jù)處理程序，同時給入口管理程序發(fā)送一條開啟入口道閘的命令，所述入口管理程序收到所述開啟道閘命令后，抬起道閘，車輛駛入高速，入口管理程序刪除預置放行數(shù)據(jù)庫中的所述號牌信息；
[0013]其中，自帶車載設備的車輛或持有安裝了APP通行管理程序智能手機的車輛駛入高速入口 100米范圍內(nèi)后，所述車載設備程序(或所述APP程序)根據(jù)衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)，識別出車輛即將要駛入的高速名稱，根據(jù)高速名稱檢索出所述高速服入口管理程序發(fā)送地址、高速所有出口名稱，然后在所述車載設備(或所述智能手機)顯示屏上顯示出高速出口選擇面板并用語音播報出來，駕駛員通過點擊選擇或聲控選擇目標出口點后，所述車載設備程序(或所述APP程序)將選擇的高速出口點和所述車載設備程序(或所述APP程序)內(nèi)預先設置的