CN113192327A - 兼顾交通流和个体的道路运行风险主动防控***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于交通安全技术领域，尤其涉及兼顾交通流和个体的道路运行风险主动防控***及方法。所述***包括：云处理中心平台、可变信息板和多个交通流监测设备；每个交通流监测设备设置于公路路侧的龙门架上，每个交通流监测设备包含交通事件检测器、网络摄像机和毫米波雷达。本发明针对双向两车道的公路安全等级的防控问题，从速度诱导和信息提醒的角度对道路的运行风险进行防控，具体采用了视觉获取的方式得到当前交通的变化情况，通过评估抓拍到的交通情况，确定当前道路风险等级，对上游交通流的车辆速度进行控制，避免上游车辆的大量汇入造成事故多发点的交通拥堵，有效规避了交通事故的发生。

Description

兼顾交通流和个体的道路运行风险主动防控***及方法
技术领域
本发明属于交通安全技术领域，尤其涉及兼顾交通流和个体的道路运行风险主动防控***及方法。
背景技术
当前道路风险等级的预测、预警方法中对交通流和个体车辆的主动风险防控方法中存在不足，监测设备安装在双向两车道上，发生碰撞交通事故会影响上游车辆的通行，对道路造成一定的拥堵，此时上游的车辆不知道下游事故多发点已发生事故，上游的车辆会按照当前道路的限速进行正常行驶，而现有的主动风险防控方法并未对上游交通流的车辆速度进行控制，造成上游车辆大量汇入下游的事故点，造成事故多发点的交通拥堵，降低了道路运输的效率。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种兼顾交通流和个体的道路运行风险主动防控方法及***，本发明针对双向两车道的公路安全等级的防控问题，从速度诱导和信息提醒的角度对道路的运行风险进行防控，具体采用了视觉获取的方式得到当前交通的变化情况，通过评估抓拍到的交通情况，确定当前道路风险等级，对上游交通流的车辆速度进行控制，避免上游车辆的大量汇入造成事故多发点的交通拥堵，有效规避了交通事故的发生。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：
(一)兼顾交通流和个体的道路运行风险主动防控***，包括：云处理中心平台、可变信息板和多个交通流监测设备；
每个所述交通流监测设备设置于公路路侧的龙门架上，每个所述交通流监测设备包含交通事件检测器、网络摄像机和毫米波雷达；所述网络摄像机包含边缘计算单元；所述交通事件检测器用于实时检测公路上的异常交通事件时，提取发生异常交通事件的车辆信息，并将其传输给云处理中心平台，其中，车辆信息包含车型、颜色和车牌；所述网络摄像机用于拍摄公路上的每个车辆的车辆信息，并将其传输给边缘计算单元；所述边缘计算单元用于获取车辆信息，并生成对应车辆的ID编码，并将其传输给云处理中心平台；所述毫米波雷达用于检测公路上每个车辆的车速信息，并将其传输给云处理中心平台；
所述云处理中心平台根据车辆信息、ID编码、车速和位置信息，确定公路上的交通流风险等级和个体风险等级以及与其匹配的交通流风险等级对应的防控策略和个体风险等级对应的防控策略，并将相应的防控策略传输给可变信息板；
所述可变信息板设置于公路路侧，用于根据控制策略，显示预警信息。
进一步的，所述交通流监测设备有三个，三个所述交通流检测设备依次设置在所述事故频率高发点上游100m处的公路路侧的龙门架上、上游400m处的公路路侧的龙门架上和上游1000m处的公路路侧的龙门架上；其中，所述事故频率高发点是根据历史交通数据确定。
进一步的，所述可变信息板有两个，分别为可变信息板S1和可变信息板S2；
所述可变信息板S1设置于所述事故频率高发点上游300m处的公路路侧，用于显示交通流矫正信息；
所述可变信息板S2设置于所述事故频率高发点上游1000m处的公路路侧，用于显示个体风险等级较高的个体车辆信息。
(二)兼顾交通流和个体的道路运行风险主动防控方法，包括如下步骤：
步骤1，根据历史交通数据确定事故频率高发点，沿所述事故频率高发点的上游依次设置多个交通流监测设备，每个所述交通流监测设备对应一个子路段，采集对应子路段上发生异常交通事件的车辆信息，以及对应子路段上每个车辆的车辆信息和车速信息；其中，车辆信息包含车型、颜色和车牌；
其中，每个子路段通过交通事件检测器实时检测公路上发生的异常交通事件；网络摄像机拍摄公路上的每个车辆的车辆信息；边缘计算单元生成对应车辆的ID编码；毫米波雷达检测公路上每个车辆的车速信息；
步骤2，根据所有子路段上发生异常交通事件的车辆信息以及所有子路段上每个车辆的车辆信息和车速信息，确定各个子路段的交通流风险等级和个体风险等级，发布防控策略；
步骤3，根据各个子路段的交通流风险等级和个体风险等级，比较交通流风险等级和个体风险等级之间的大小，显示限制速度；
步骤4，获取所有车辆的ID编码和车速，比较每个车辆的车速与步骤3中的限制速度的大小，并根据比较结果显示预警信息。
进一步的，步骤1中，所述历史交通数据包含事故类型和事故发生率。
进一步的，步骤1中，所述异常交通事件是指：违章停车、交通拥堵、非法逆行、越线行驶、慢行或超速。
进一步的，步骤1中，所述防控策略地具体确定过程为：根据各个子路段的交通流风险等级和个体风险等级，在交通特征数据库中选取与其匹配的交通流风险等级对应的防控策略和个体风险等级对应的防控策略，并发布选取好的防控策略。
进一步的，步骤2中，比较交通流风险等级与个体风险等级的大小的具体过程为：
对交通流风险等级和个体风险等级归一化处理后，当交通流风险等级大于个体风险等级时，显示交通流矫正信息；其中，交通流矫正信息是指对交通流的平均车流速度进行限制；
当交通流风险等级小于等于个体风险等级时，显示个体风险等级较高的个体车辆信息。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明采用预测的方式，预测交通流的下游路段交通事故或潜在的风险，通过ITS(智能交通***)发布提醒信息对交通流进行诱导，对于信息发布后的宏观交通流中的微观个体车辆进行行为检测(包括车速、换道行为等)，对于不遵守发布信息的个体进行行为矫正，矫正的手段包括显示违规车辆的信息，提醒驾驶人注意遵守交通信息发布的内容，提前规避了交通事故的发生。
附图说明
图1是本发明实施例提供的兼顾交通流和个体的道路运行风险主动防控***及方法的流程框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
实施例1
本发明实施例提供了兼顾交通流和个体的道路运行风险主动防控***，包括：云处理中心平台、可变信息板和多个交通流监测设备；
每个交通流监测设备设置于公路路侧的龙门架上，每个交通流监测设备包含交通事件检测器、网络摄像机和毫米波雷达；网络摄像机包含边缘计算单元；交通事件检测器用于实时检测公路上的异常交通事件时，提取发生异常交通事件的车辆信息，并将其传输给云处理中心平台，其中，车辆信息包含车型、颜色和车牌；网络摄像机用于拍摄公路上的每个车辆的车辆信息，并将其传输给边缘计算单元；边缘计算单元用于获取车辆信息，并生成对应车辆的ID编码，并将其传输给云处理中心平台；毫米波雷达用于检测公路上每个车辆的车速信息，并将其传输给云处理中心平台；
云处理中心平台根据车辆信息、ID编码、车速和位置信息，确定公路上的个体风险等级和交通流风险等级以及与其匹配的个体风险等级对应的防控策略和交通流风险等级对应的防控策略，并将相应的防控策略传输给可变信息板；
可变信息板设置于公路路侧，用于根据控制策略，显示预警信息。
进一步的，交通流监测设备有三个，三个交通流检测设备依次设置在事故频率高发点上游100m处的公路路侧的龙门架上、上游400m处的公路路侧的龙门架上和上游1000m处的公路路侧的龙门架上；其中，事故频率高发点是根据历史交通数据确定；
具体的，事故频率高发点上游100m处的公路路侧的龙门架为M1，事故频率高发点上游400m处的公路路侧的龙门架为M2，事故频率高发点上游1000m处的公路路侧的龙门架为M3。
进一步的，可变信息板有两个，分别为可变信息板S1和可变信息板S2；
可变信息板S1设置于事故频率高发点上游300m处的公路路侧，用于显示交通流矫正信息；其中，交通流矫正信息是指对交通流的平均车流速度进行限制的信息；
可变信息板S2设置于事故频率高发点上游1000m处的公路路侧，用于显示个体风险等级较高的个体车辆信息。
实施例2
本发明实施例提供了兼顾交通流和个体的道路运行风险主动防控方法，包括如下步骤：
步骤1，根据历史交通数据确定事故频率高发点，沿事故频率高发点的上游依次设置多个交通流监测设备，每个交通流监测设备对应一个子路段，采集对应子路段上发生异常交通事件的车辆信息，以及对应子路段上每个车辆的车辆信息和车速信息；其中，车辆信息包含车型、颜色和车牌；
其中，历史交通数据包含事故类型和事故发生率；异常交通事件是指：违章停车、交通拥堵、非法逆行、越线行驶、慢行或超速；
具体的，防控策略地具体确定过程为：根据各个子路段的交通流风险等级和个体风险等级，在交通特征数据库中选取与其匹配的交通流风险等级对应的防控策略和个体风险等级对应的防控策略，并发布选取好的防控策略；
其中，每个子路段通过交通事件检测器实时检测公路上发生的异常交通事件；网络摄像机拍摄公路上的每个车辆的车辆信息；边缘计算单元生成对应车辆的ID编码；毫米波雷达检测公路上每个车辆的车速信息；
步骤2，根据所有子路段上发生异常交通事件的车辆信息以及所有子路段上每个车辆的车辆信息和车速信息，确定各个子路段的交通流风险等级和个体风险等级，发布防控策略；
具体的，比较交通流风险等级与个体风险等级的大小的具体过程为：
对交通流风险等级和个体风险等级归一化处理后，当交通流风险等级大于个体风险等级时，显示交通流矫正信息；其中，交通流矫正信息是指对交通流的平均车流速度进行限制；
当交通流风险等级小于等于个体风险等级时，显示个体风险等级较高的个体车辆信息；
步骤3，根据各个子路段的交通流风险等级和个体风险等级，比较交通流风险等级和个体风险等级之间的大小，显示限制速度；
步骤4，获取所有车辆的ID编码和车速，比较每个车辆的车速与步骤3中的限制速度的大小，并根据比较结果显示预警信息。
进一步的，在可变信息板发布相应的预警后，龙门架上安装的网络摄像机和毫米波雷达会按照发布的速度要求或者变道的相关信息检测当前覆盖区域的车辆行驶行为，对不按照发布信息行驶的机动车辆的信息进行记录，并将记录的不按照发布信息行驶的机动车辆的信息发送至云处理中心平台，云处理中心平台会评估当前车辆的安全预警等级。然后对当前个体车辆的安全预警等级与交通流的安全预警等级采用归一化处理后进行比较，针对安全预警等级较高的个体车辆或交通流采取进一步的矫正措施，确定以风险等级高的个体或交通流为主要的校正对象，在可变信息板上发布针对风险等级的交通流或个体的速度限制信息，提醒不按照发布信息行驶的机动车辆按照发布的信息进行行驶；
具体的，当龙门架M1上的交通事件检测器检测到对应路段的车辆异常事件时，提取发生异常交通事件的车辆信息，并将其传输给云处理中心平台，其中，车辆信息包含车型、颜色和车牌；
云处理中心平台确定个体风险等级，并在其内的交通特征数据库中匹配与其个体风险等级向对应的防控策略，并向可变信息板S2发送预警信息，其中，预警信息是指限速值，其限速值根据交管部门规定的道路常见的限速值发布，限速规定在30km/h，同时可变信息板S2会显示出“前方1km危险，注意保持车速”等类似提示信息的字样；
而龙门架M3安装的网络摄像机会拍摄当前车辆的车辆信息，，并将其传输给边缘计算单元，其中，车辆信息包含车型、颜色和车牌；边缘计算单元用于获取车辆信息，并生成对应车辆的ID编码，并将其传输给云处理中心平台；毫米波雷达用于检测公路上每个车辆的车速信息，并将其传输给云处理中心平台；云处理中心平台会对车辆的ID编码和车辆的车速信息进行存储，龙门架M2上的网络摄像机会在对应ID车辆到达前龙门架M2位置之前，安装在龙门架M2上的网络摄像机识别出相应车辆的ID编码，毫米波雷达会再一次的确定对应ID编码的车辆的速度信息，并比较当前速度信息是否与云处理中心平台发布的速度信息进行比较，车速是否达到规定，当检测到当前被记录的ID编码的车辆当前速度与发布速度的差值大于等于20km/h，并且评估当前对应ID车辆的风险等级较高，则可变信息板S2触发，S2会发布对应ID编码的车辆的信息要求此车辆速度降到发布的限制速度；
若对应ID编码的车辆的车速达到了可变信息板S2发布的速度要求，龙门架M2上的边缘计算单元会释放对应车辆的ID编码；反之，该ID编码的车辆的速度没有达到可变信息板S2发布的速度要求，龙门架M2上的边缘计算单元会继续存储对应ID编码的车辆信息，并且会把当前车辆的牌号信息进一步的发送到可变信息板S1，可变信息板在继续显示前方300m事故信息的同时，显示当前没有按照可变信息板发布S2发布的速度行驶的车辆的车牌信息，进一步的提示驾驶人按照发布的速度要求控制行驶车速。综上，本发明采用预测的方式，预测交通流的下游路段交通事故或潜在的风险，通过ITS(智能交通***)发布提醒信息对交通流进行诱导，对于信息发布后的宏观交通流中的微观个体车辆进行行为检测(包括车速、换道行为等)，对于不遵守发布信息的个体进行行为矫正，矫正的手段包括显示违规车辆的信息，提醒驾驶人注意遵守交通信息发布的内容，提前规避了交通事故的发生。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.兼顾交通流和个体的道路运行风险主动防控***，其特征在于，包括：云处理中心平台、可变信息板和多个交通流监测设备；
每个所述交通流监测设备设置于公路路侧的龙门架上，每个所述交通流监测设备包含交通事件检测器、网络摄像机和毫米波雷达；所述网络摄像机包含边缘计算单元；所述交通事件检测器用于实时检测公路上的异常交通事件时，提取发生异常交通事件的车辆信息，并将其传输给云处理中心平台，其中，车辆信息包含车型、颜色和车牌；所述网络摄像机用于拍摄公路上的每个车辆的车辆信息，并将其传输给边缘计算单元；所述边缘计算单元用于获取车辆信息，并生成对应车辆的ID编码，并将其传输给云处理中心平台；所述毫米波雷达用于检测公路上每个车辆的车速信息，并将其传输给云处理中心平台；
所述云处理中心平台根据车辆信息、ID编码、车速和位置信息，确定公路上的交通流风险等级和个体风险等级以及与其匹配的交通流风险等级对应的防控策略和个体风险等级对应的防控策略，并将相应的防控策略传输给可变信息板；
所述可变信息板设置于公路路侧，用于根据控制策略，显示预警信息。
2.根据权利要求1所述的兼顾交通流和个体的道路运行风险主动防控***，其特征在于，所述交通流监测设备有三个，三个所述交通流检测设备依次设置在所述事故频率高发点上游100m处的公路路侧的龙门架上、上游400m处的公路路侧的龙门架上和上游1000m处的公路路侧的龙门架上；其中，所述事故频率高发点是根据历史交通数据确定。
3.根据权利要求2所述的兼顾交通流和个体的道路运行风险主动防控***，其特征在于，所述可变信息板有两个，分别为可变信息板S1和可变信息板S2；
所述可变信息板S1设置于所述事故频率高发点上游300m处的公路路侧，用于显示交通流矫正信息；
所述可变信息板S2设置于所述事故频率高发点上游1000m处的公路路侧，用于显示个体风险等级较高的个体车辆信息。
4.兼顾交通流和个体的道路运行风险主动防控方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，根据历史交通数据确定事故频率高发点，沿所述事故频率高发点的上游依次设置多个交通流监测设备，每个所述交通流监测设备对应一个子路段，采集对应子路段上发生异常交通事件的车辆信息，以及对应子路段上每个车辆的车辆信息和车速信息；其中，车辆信息包含车型、颜色和车牌；
其中，每个子路段通过交通事件检测器实时检测公路上发生的异常交通事件；网络摄像机拍摄公路上的每个车辆的车辆信息；边缘计算单元生成对应车辆的ID编码；毫米波雷达检测公路上每个车辆的车速信息；
步骤2，根据所有子路段上发生异常交通事件的车辆信息以及所有子路段上每个车辆的车辆信息和车速信息，确定各个子路段的交通流风险等级和个体风险等级，发布防控策略；
步骤3，根据各个子路段的交通流风险等级和个体风险等级，比较交通流风险等级和个体风险等级之间的大小，显示限制速度；
步骤4，获取所有车辆的ID编码和车速，比较每个车辆的车速与步骤3中的限制速度的大小，并根据比较结果显示预警信息。
5.根据权利要求4所述的兼顾交通流和个体的道路运行风险主动防控方法，其特征在于，步骤1中，所述历史交通数据包含事故类型和事故发生率。
6.根据权利要求4所述的兼顾交通流和个体的道路运行风险主动防控方法，其特征在于，步骤1中，所述异常交通事件是指：违章停车、交通拥堵、非法逆行、越线行驶、慢行或超速。
7.根据权利要求4所述的兼顾交通流和个体的道路运行风险主动防控方法，其特征在于，步骤1中，所述防控策略地具体确定过程为：根据各个子路段的交通流风险等级和个体风险等级，在交通特征数据库中选取与其匹配的交通流风险等级对应的防控策略和个体风险等级对应的防控策略，并发布选取好的防控策略。
8.根据权利要求4所述的兼顾交通流和个体的道路运行风险主动防控方法，其特征在于，步骤2中，比较交通流风险等级与个体风险等级的大小的具体过程为：
对交通流风险等级和个体风险等级归一化处理后，当交通流风险等级大于个体风险等级时，显示交通流矫正信息；其中，交通流矫正信息是指对交通流的平均车流速度进行限制；
当交通流风险等级小于等于个体风险等级时，显示个体风险等级较高的个体车辆信息。
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