專利名稱：一種基于gprs/cdma無線網(wǎng)絡(luò)的高速公路智能輔助誘導(dǎo)系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高速公路智能輔助誘導(dǎo)電子裝置，具體地說，涉及一種實現(xiàn)高速公路在惡劣天氣條件下車輛安全通行的基于GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)的高速公路智能輔助誘導(dǎo)系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，高速公路建設(shè)也步入快速發(fā)展期。據(jù)統(tǒng)計，到 “十一五”期末，我國高速公路總里程已發(fā)展到7. 4萬公里，居世界第二位。國家不僅需要規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)好高速公路，而且更需要利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段科學(xué)管理高速公路，以充分發(fā)揮高速公路“快速度、高效率、省時間、高效益”的優(yōu)點，挖掘其巨大的客貨運輸潛力以獲得顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。但是，因不利天氣引發(fā)的交通事故以及交通擁堵等現(xiàn)象的發(fā)生無疑對其優(yōu)點打了折扣，大大降低了其應(yīng)有的經(jīng)濟效益和社會效益。高速公路的車流具有速度快、流量大及全封閉等特點，要求車輛不得隨意減速和停車，所以高速公路一旦遇到雨雪、冰雹和濃霧等惡劣天氣，就很容易發(fā)生交通事故，例如2009年5月24日，因為大霧影響，安徽省蕪湖至宣城的高速公路——蕪宣高速公路24日晚間至少發(fā)生40多起連環(huán)車禍，造成幾十人受傷，11人死亡；2010年11月5日早上，滬昆高速公路804KM處突起團(tuán)霧，導(dǎo)致同一時間分別發(fā)生7起汽車追尾事故，19輛汽車損毀嚴(yán)重，19人死亡，16人受傷等寸。目前，國外預(yù)防因雨雪、冰雹和濃霧等惡劣天氣引發(fā)高速公路交通事故的措施主要有以下幾類燈光誘導(dǎo)、基于GPS和ZigBee局域網(wǎng)技術(shù)的通行方案、利用圖像增強道路場景和在重要設(shè)施處鋪設(shè)光導(dǎo)管等?；跓艄庹T導(dǎo)的通行方案在一定霧況條件下能夠?qū)б囕v行駛，但當(dāng)霧況較為嚴(yán)重時，車輛還是無法獲得道路的邊緣信息；基于GPS和ZigBee局域網(wǎng)技術(shù)的方案依賴于GPS精度，而高精度的GPS難為一般車輛配置；在霧較小時，利用圖像增強方式提高道路圖像的清晰度可以指導(dǎo)駕駛，但當(dāng)發(fā)生濃霧時，圖像增強的方式已無法較好的恢復(fù)出道路場景；光導(dǎo)管不僅價格昂貴，而且因為需要架設(shè)交流電源、頻繁更換燈具和對事故毀損維護(hù)成本過高而無法普及。當(dāng)前我國高速公路管理單位配合高速公路交通路政部門在這方面也作了一些有意義的工作，取得了較好的成效。比如根據(jù)高速公路道路狀況、周邊環(huán)境等因素設(shè)置限速牌；又如在高速公路建設(shè)過程中布設(shè)光纖，后方控制中心通過光纖以點對點或一點對多點形式在公路兩側(cè)的交通信息牌上為車輛駕駛員發(fā)布一些引導(dǎo)性或警示性信息，對避免交通事故發(fā)生或交通擁堵現(xiàn)象出現(xiàn)起到一定的積極作用。然而，一旦天氣突變，能見度顯著下降，后方控制中心往往難以及時發(fā)現(xiàn)和發(fā)布一些引導(dǎo)性或警示性信息，導(dǎo)致信息傳播實時性不夠或預(yù)警時間不足，這時車輛駕駛員往往不能及時作出正確判斷或處理，致使容易引發(fā)交通事故，造成道路擁堵。與國外相比，我國目前還沒有對高速公路在雨雪、冰雹和濃霧等惡劣天氣下車輛通行進(jìn)行有效誘導(dǎo)的措施。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，一般發(fā)達(dá)國家高速公路的交通事故總數(shù)和死亡率只有普通公路的1/3到1/2，而我國
4高速公路的事故發(fā)生率和死亡率均大于普通公路，其中因霧等惡劣天氣的影響造成的事故占總事故的近1/4。未來的經(jīng)濟發(fā)展中，網(wǎng)狀化、系統(tǒng)化、一體化的高速公路網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施將逐步形成， 城際間的客貨運輸需求將進(jìn)一步加大，作為承擔(dān)系統(tǒng)主要運輸任務(wù)的高速公路網(wǎng)，一旦發(fā)生重大交通事故，必將影響整個區(qū)域交通運行，對經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生重要影響，所以交通管理技術(shù)在應(yīng)急管理工作中的作用越發(fā)突出。在揭示和掌握高速公路上霧害等惡劣天氣發(fā)生的規(guī)律和特點的基礎(chǔ)上，重點對雨雪、冰雹和濃霧等惡劣天氣多發(fā)路段采取一定的提前預(yù)告措施，可以進(jìn)一步提高高速公路運營的安全性，減少交通事故的發(fā)生。高速公路智能輔助誘導(dǎo)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用有助于降低惡劣天氣下高速公路上的事故發(fā)生率，對交通管理部門及時進(jìn)行交通管控提供有效的幫助，對減少社會經(jīng)濟和群眾生命財產(chǎn)損失具有重要的現(xiàn)實和經(jīng)濟意義；同時該系統(tǒng)的研究也是交通控制系統(tǒng)的一個重要組成部分，有助于實現(xiàn)我國交通管理的現(xiàn)代化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是設(shè)計開發(fā)一種基于GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)的高速公路智能輔助誘導(dǎo)系統(tǒng)及控制方法，能夠有效減少高速公路在雨雪、冰雹和濃霧等惡劣天氣下發(fā)生追尾和撞車等交通事故，同時還能降低高速公路發(fā)生道路擁堵的幾率。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種基于GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)的高速公路智能輔助誘導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于它包括一個由交通信息牌節(jié)點、可變限速標(biāo)記牌節(jié)點、能見度探測節(jié)點和后臺監(jiān)控中心組成的無線網(wǎng)
1)交通信息牌節(jié)點安裝在容易發(fā)生沙塵暴、濃霧等惡劣天氣的高速公路路段入口處，在雨雪、冰雹和濃霧等惡劣天氣下，根據(jù)路況參數(shù)發(fā)布相應(yīng)的誘導(dǎo)信息，同時通過GPRS/ CDMA無線網(wǎng)絡(luò)向后臺監(jiān)控中心反饋其誘導(dǎo)內(nèi)容及工作狀態(tài)；
2)可變限速標(biāo)記牌節(jié)點安裝在容易發(fā)生沙塵暴、濃霧等惡劣天氣的高速公路路段中， 在雨雪、冰雹和濃霧等惡劣天氣下，根據(jù)路況參數(shù)調(diào)整限速值和車距信息；同時通過GPRS/ CDMA無線網(wǎng)絡(luò)向后臺監(jiān)控中心反饋其顯示內(nèi)容及工作狀態(tài)；
3)能見度探測器節(jié)點安裝在容易發(fā)生沙塵暴、濃霧等惡劣天氣的高速公路路段中，用于采集能見度和濕度等路況參數(shù)，并通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)將路況參數(shù)傳送給交通信息牌節(jié)點、可變限速標(biāo)記牌節(jié)點和后臺監(jiān)控中心；同時通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)向后臺監(jiān)控中心反饋其工作狀態(tài)；
4)后臺監(jiān)控中心與GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，用于對交通信息牌、可變限速標(biāo)記牌和能見度探測節(jié)點進(jìn)行初始化設(shè)置并監(jiān)控其工作狀態(tài)；同時根據(jù)能見度探測器節(jié)點傳送的路況參數(shù)、交通信息牌節(jié)點和可變限速標(biāo)記牌節(jié)點反饋的誘導(dǎo)內(nèi)容制定整體的誘導(dǎo)方案，把誘導(dǎo)調(diào)節(jié)指令通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給相應(yīng)的交通信息牌和可變限速標(biāo)記牌節(jié)點；并在特別惡劣的路況條件下通知路政部門進(jìn)行封路等緊急處理。 所述交通信息牌節(jié)點由LED顯示屏、GPRS/CDMA通信模塊、微處理器和存儲器組成；GPRS/CDMA通信模塊與微處理器通過串口或者SPI接口連接，用于接收能見度探測器的采集數(shù)據(jù)或者后臺監(jiān)控中心的指令，同時該模塊還向后臺監(jiān)控中心反饋交通信息牌節(jié)點的誘導(dǎo)內(nèi)容和工作狀態(tài)，LED顯示屏通過08或者12標(biāo)準(zhǔn)接口與微處理器連接，用于顯示誘導(dǎo) fn息ο所述可變限速標(biāo)記牌節(jié)點由LED顯示屏、GPRS/CDMA通信模塊、微處理器和存儲器組成；GPRS/CDMA通信模塊與微處理器通過串口或者SPI接口連接，用于接收能見度探測器的采集數(shù)據(jù)或者后臺監(jiān)控中心的指令，同時向后臺監(jiān)控中心反饋可變限速標(biāo)記牌的限速值和車距和工作狀態(tài)，LED顯示屏通過08或者12標(biāo)準(zhǔn)接口與微處理器連接，用于顯示車輛限速值和車距。所述能見度探測器節(jié)點由能見度測量傳感器、濕度傳感器、GPRS/CDMA通信模塊、 微處理器和存儲器組成；能見度和濕度測量傳感器與微處理器通過串口或者SPI接口連接，用于采集道路能見度和濕度信息，GPRS/CDMA通信模塊與微處理器通過串口連接，用于向交通信息牌節(jié)點、可變限速標(biāo)記牌節(jié)點和后臺監(jiān)控中心傳送其采集的路況參數(shù)，同時向后臺監(jiān)控中心反饋能見度探測器的工作狀態(tài)。所述后臺監(jiān)控中心由服務(wù)器、控制臺和GPRS/CDMA通信模塊組成，這三部分通過高速局域網(wǎng)連接；控制臺通過GPRS/CDMA通信模塊對交通信息牌、可變限速標(biāo)記牌和能見度探測器進(jìn)行初始化設(shè)置并向交通信息牌和可變顯示標(biāo)記牌傳送誘導(dǎo)信息調(diào)整指令，服務(wù)器用于存儲一定時間段的路況及誘導(dǎo)信息。一種基于GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)的高速公路智能輔助誘導(dǎo)控制方法，其特征在于它包括以下步驟
(A)安裝在容易起霧路段的能見度探測器實時采集能見度、濕度等路況參數(shù)并通過 GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)將路況信息發(fā)送給交通信息牌、可變限速標(biāo)記牌和后臺監(jiān)控中心；
(B)交通信息牌在接收到能見度探測器采集的路況信息后，根據(jù)不同的路況信息制定誘導(dǎo)方案并通過LED顯示屏顯示，同時向后臺監(jiān)控中心反饋其誘導(dǎo)信息；
(C)可變限速標(biāo)記牌在接收到能見度探測器采集的路況信息后，根據(jù)不同的路況信息制定合理的限速值與差距并由LED顯示屏顯示，同時向后臺監(jiān)控中心反饋其誘導(dǎo)信息；
(D)后臺監(jiān)控中心在接受到能見度探測器采集的路況信息后，結(jié)合道路通行流量及交通擁擠情況等其他信息，制定完整的道路誘導(dǎo)方案；同時根據(jù)交通信息牌和可變限速標(biāo)記牌反饋的誘導(dǎo)信息，對需要修改的誘導(dǎo)信息進(jìn)行調(diào)整并通過GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)將需要調(diào)節(jié)指令發(fā)送給相關(guān)的交通信息牌和可變限速標(biāo)記牌節(jié)點；
(E)交通信息牌和可變限速標(biāo)記牌每隔一段時間通過GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)向后臺監(jiān)控中心反饋其工作狀態(tài)，以便于后臺監(jiān)控中心監(jiān)控相關(guān)設(shè)備是否工作正常。本高速公路智能輔助誘導(dǎo)系統(tǒng)及控制方法具有以下優(yōu)點和積極效果
(1)路況信息實時采集、傳播及時。高速公路上所有交通信息牌、可變限速標(biāo)志牌，以及后臺監(jiān)控中心組成一個GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)，天氣變化引起的能見度信息能在第一時間傳送到相關(guān)交通信息牌、可變限速標(biāo)記牌和后臺監(jiān)控中心。(2)減少交通事故發(fā)生率，降低道路擁堵幾率。對一些突發(fā)氣象災(zāi)害，通過本誘導(dǎo)系統(tǒng)的正確引導(dǎo)，駕駛員能及時掌握信息，可以有效減少交通事故發(fā)生率，降低道路擁堵幾率。(3)利于管理，節(jié)約成本。傳統(tǒng)的信息采集發(fā)布需要使用大量的人力進(jìn)行處理，信息利用率不高，管理成本高。本系統(tǒng)使用的GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)成本低廉，采用該系統(tǒng)后，大部
6分工作由交通信息牌節(jié)點和能見度探測節(jié)點自動完成，減少管理人員，提高管理效率，節(jié)約成本。(4)進(jìn)一步完善交通誘導(dǎo)體系，促進(jìn)交通管理的現(xiàn)代化。該系統(tǒng)將成為現(xiàn)有高速公路網(wǎng)交通誘導(dǎo)信息發(fā)布體系的有益補充，改變當(dāng)前多數(shù)高速公路服務(wù)區(qū)普遍沒有布設(shè)用于發(fā)布引導(dǎo)信息的交通信息牌的現(xiàn)狀。綜上所述，研究本課題提出的內(nèi)容將有助于進(jìn)一步提高高速公路管理水平和效率，有助于減少交通事故發(fā)生率，降低道路擁塞幾率，最終將有助于挖掘高速公路網(wǎng)巨大的客貨運輸潛力，充分發(fā)揮其“快速度、高效率、省時間、高效益”的優(yōu)點。因此，研究本課題將產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，具有重要的現(xiàn)實意義；同時，本系統(tǒng)也是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、 GPRS/CDMA通信技術(shù)和傳感器技術(shù)用于高速公路誘導(dǎo)的一個先例，具有很大的新穎性和實用性。


圖1是本發(fā)明在高速公路的系統(tǒng)布設(shè)與應(yīng)用示意圖； 圖2是本發(fā)明系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)框圖3是本發(fā)明車輛誘導(dǎo)信息發(fā)布流程圖； 圖4是本發(fā)明系統(tǒng)部件維護(hù)流程圖。
具體實施例方式圖1是本發(fā)明在高速公路的系統(tǒng)布設(shè)與應(yīng)用示意圖。本系統(tǒng)現(xiàn)場部分由布設(shè)在容易出現(xiàn)沙塵暴和大霧等惡劣天氣路段入口處的若干交通信息牌、布設(shè)在容易出現(xiàn)沙塵暴和大霧等惡劣天氣路段中的若干能見度探測器和可變限速標(biāo)記牌三部分組成。圖2是本發(fā)明系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)框圖。本發(fā)明包括以下四個部分交通信息牌節(jié)點、 可變限速標(biāo)記牌節(jié)點、能見度探測器節(jié)點和后臺監(jiān)控中心四部分組成，這四部分組成一個 GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)。交通信息牌節(jié)點安裝在容易發(fā)生沙塵暴、濃霧等惡劣天氣的高速公路路段入口處。在雨雪、冰雹和濃霧等惡劣天氣下，根據(jù)路況參數(shù)(主要是能見度參數(shù))發(fā)布相應(yīng)的誘導(dǎo)信息，如在能見度大于200米小于400米時，提醒駕駛員前方路段能見度較低，請減速駕駛或者選擇其他道路繞行，同時嚴(yán)格控制大型貨車或者重型車輛進(jìn)入該路段；在能見度小于100米時，提醒車輛選擇其他道路通行或者先到服務(wù)區(qū)休息；在能見度小于10米時，提醒車輛選擇其它道路，并顯示該路段已封閉；同時通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)向后臺監(jiān)控中心反饋其誘導(dǎo)內(nèi)容及工作狀態(tài)。交通信息牌節(jié)點由LED顯示屏、GPRS/CDMA通信模塊、微處理器和存儲器組成，其中微處理器可用ARM系列處理器；LED顯示屏通過08或者12標(biāo)準(zhǔn)接口與微處理器連接，用于發(fā)布誘導(dǎo)信息(如提醒駕駛員前方有霧謹(jǐn)慎駕駛、顯示路段通行路況等)，GPRS/CDMA通信模塊與微處理器通過串口或者SPI接口連接，用于接收能見度探測器的采集數(shù)據(jù)或者后臺監(jiān)控中心的指令，同時該模塊還向后臺監(jiān)控中心反饋交通信息牌節(jié)點的誘導(dǎo)內(nèi)容和工作狀態(tài)。交通信息牌節(jié)點用于接收能見度探測節(jié)點采集的路況信息以形成初步的誘導(dǎo)方案并通過LED顯示屏顯示，接收后臺監(jiān)控中心的誘導(dǎo)信息調(diào)節(jié)指令更改顯示內(nèi)容；同時還通過GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)向后臺監(jiān)控中心反饋其誘導(dǎo)信息并周期性的反饋其工作狀態(tài)?？勺兿匏贅?biāo)記牌節(jié)點安裝在容易發(fā)生沙塵暴、濃霧等惡劣天氣的高速公路路段中。在雨雪、冰雹和濃霧等惡劣天氣下，根據(jù)路況參數(shù)(主要是能見度參數(shù))調(diào)整限速值和車距信息；同時通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)向后臺監(jiān)控中心反饋其顯示內(nèi)容及工作狀態(tài)。可變限速標(biāo)記牌節(jié)點由LED顯示屏、GPRS/CDMA通信模塊、微處理器和存儲器組成，其中微處理器可用ARM系列高性能處理器；LED顯示屏通過08或者12標(biāo)準(zhǔn)接口與微處理器連接，用于顯示車輛限速值和車距車距，GPRS/CDMA通信模塊與微處理器通過串口或者SPI接口連接，用于接收能見度探測器的采集數(shù)據(jù)或者后臺監(jiān)控中心的指令，同時向后臺監(jiān)控中心反饋可變限速標(biāo)記牌的限速值、保持車距和工作狀態(tài)?？勺兿匏贅?biāo)記牌節(jié)點用于接收能見度探測節(jié)點采集的路況信息以形成初步的限速閾值和車距并通過LED顯示屏顯示，接收后臺監(jiān)控中心的限速值與車距調(diào)節(jié)指令更改顯示內(nèi)容；同時還通過GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)向后臺監(jiān)控中心反饋其顯示信息并周期性的反饋其工作狀態(tài)。能見度探測器節(jié)點安裝在容易發(fā)生沙塵暴、濃霧等惡劣天氣的高速公路路段中。 用于采集能見度和濕度等路況參數(shù)，并通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)將路況參數(shù)傳送給交通信息牌節(jié)點、可變限速標(biāo)記牌節(jié)點和后臺監(jiān)控中心；同時通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)向后臺監(jiān)控中心反饋其工作狀態(tài)。能見度探測器節(jié)點由能見度測量\濕度傳感器、GPRS/CDMA通信模塊、微處理器和存儲器組成，其中微處理器可以使用單片機或者ARM系列高性能處理器； 能見度和濕度測量傳感器是高精度、可靠性強的能見度測量設(shè)備，可以實時提供能見度數(shù)據(jù)和顯示能見度變化的原因，能夠區(qū)分霧、塵埃和干顆粒物等，能見度和濕度測量傳感器與微處理器通過串口或者SPI接口連接，用于采集道路能見度和濕度參數(shù)，GPRS/CDMA通信模塊與微處理器通過串口連接，用于向交通信息牌、可變限速標(biāo)記牌和后臺監(jiān)控中心傳送其采集的路況參數(shù)，同時通過GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)向后臺監(jiān)控中心反饋能見度探測器節(jié)點的工作狀態(tài)。后臺監(jiān)控中心與GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，用于對其他設(shè)備(交通信息牌、 可變限速標(biāo)記牌和能見度探測節(jié)點)進(jìn)行初始化設(shè)置并監(jiān)控其工作狀態(tài)；同時根據(jù)能見度探測器節(jié)點傳送的路況參數(shù)、交通信息牌和可變限速標(biāo)記牌節(jié)點反饋的誘導(dǎo)內(nèi)容制定整體的誘導(dǎo)方案，把誘導(dǎo)調(diào)節(jié)指令通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給相應(yīng)的交通信息牌和可變限速標(biāo)記牌節(jié)點；并在特別惡劣的路況條件下通知路政部門進(jìn)行封路等緊急處理。后臺監(jiān)控中心由服務(wù)器、控制臺(PC機)和GPRS/CDMA無線通信模塊組成，這三部分通過高速局域網(wǎng)連接；控制臺通過GPRS/CDMA通信模塊對交通信息牌、可變限速標(biāo)記牌和能見度探測器進(jìn)行初始化設(shè)置并向交通信息牌和可變顯示標(biāo)記牌傳送誘導(dǎo)信息調(diào)整指令，服務(wù)器用于存儲一定時間段的路況及誘導(dǎo)信息。后臺監(jiān)控中心的主要功能是對交通信息牌、可變限速標(biāo)記牌和能見度探測器進(jìn)行初始化設(shè)置并向交通信息牌和可變顯示標(biāo)記牌傳送誘導(dǎo)調(diào)整指令， 同時還能根據(jù)各個節(jié)點反饋的工作狀態(tài)制定維護(hù)措施；在能見度很差的情況下，后臺監(jiān)控中心還能通知路政部門進(jìn)行暫時封路等緊急處理。上述交通信息牌節(jié)點、可變限速標(biāo)記牌節(jié)點、能見度探測器節(jié)點和后臺監(jiān)控中心四部分通過標(biāo)準(zhǔn)的GPRS/CDMA協(xié)議進(jìn)行通信。參見圖3，一種基于GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)的高速公路智能輔助誘導(dǎo)系統(tǒng)及控制方法，其特征在于它包括以下步驟(A)安裝在容易起霧路段的能見度探測器實時采集能見度、濕度等路況參數(shù)并通過 GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)將路況信息發(fā)送給交通信息牌、可變限速標(biāo)記牌和后臺監(jiān)控中心；
(B)交通信息牌在接收到能見度探測器采集的路況信息后，根據(jù)不同的路況信息制定誘導(dǎo)方案并通過LED顯示屏顯示(如在道路能見度具備車輛通行條件時，提醒駕駛員謹(jǐn)慎駕駛；在道路能見度不能通車時，提醒駕駛員繞道行駛或先到服務(wù)器休息；在能見度恢復(fù)正常后提醒車輛可以正常通行)；同時向后臺監(jiān)控中心反饋其誘導(dǎo)信息；
(C)可變限速標(biāo)記牌在接收到能見度探測器采集的路況信息后，根據(jù)不同的路況信息制定合理的限速值與差距并由LED顯示屏顯示，如在能見度小于200米時，限速60km/h，保持車距100米；能見度小于100米時，限速40km/h，保持車距50米等(以上數(shù)據(jù)來源于中華人民共和國道路交通安全法實施條例)；同時向后臺監(jiān)控中心反饋其誘導(dǎo)信息；
(D)后臺監(jiān)控中心在接受到能見度探測器采集的路況信息后，結(jié)合道路通行流量及交通擁擠情況等其他信息，制定完整的道路誘導(dǎo)方案；同時根據(jù)交通信息牌和可變限速標(biāo)記牌反饋的誘導(dǎo)信息，對需要修改的誘導(dǎo)信息進(jìn)行調(diào)整并通過GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)將需要調(diào)節(jié)指令發(fā)送給相關(guān)的交通信息牌和可變限速標(biāo)記牌節(jié)點。(E)交通信息牌和可變限速標(biāo)記牌每隔一段時間通過GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)向后臺監(jiān)控中心反饋其工作狀態(tài)，以便于后臺監(jiān)控中心監(jiān)控相關(guān)設(shè)備是否工作正常。圖4是本發(fā)明系統(tǒng)部件維護(hù)流程圖。交通信息牌節(jié)點、可變限速標(biāo)記牌節(jié)點和能見度探測器節(jié)點周期性的通過GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)向后臺監(jiān)控中心反饋其工作狀態(tài)，后臺監(jiān)控中心根據(jù)各個節(jié)點反饋的工作狀態(tài)制定相應(yīng)的維護(hù)措施。
權(quán)利要求
1.一種基于GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)的高速公路智能輔助誘導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于它包括一個由交通信息牌節(jié)點、可變限速標(biāo)記牌節(jié)點、能見度探測節(jié)點和后臺監(jiān)控中心組成的無線網(wǎng)絡(luò)；1)交通信息牌節(jié)點安裝在容易發(fā)生沙塵暴、濃霧等惡劣天氣的高速公路路段入口處，在雨雪、冰雹和濃霧等惡劣天氣下，根據(jù)路況參數(shù)發(fā)布相應(yīng)的誘導(dǎo)信息，同時通過GPRS/ CDMA無線網(wǎng)絡(luò)向后臺監(jiān)控中心反饋其誘導(dǎo)內(nèi)容及工作狀態(tài)；2)可變限速標(biāo)記牌節(jié)點安裝在容易發(fā)生沙塵暴、濃霧等惡劣天氣的高速公路路段中， 在雨雪、冰雹和濃霧等惡劣天氣下，根據(jù)路況參數(shù)調(diào)整限速值和車距信息；同時通過GPRS/ CDMA無線網(wǎng)絡(luò)向后臺監(jiān)控中心反饋其顯示內(nèi)容及工作狀態(tài)；3)能見度探測器節(jié)點安裝在容易發(fā)生沙塵暴、濃霧等惡劣天氣的高速公路路段中，用于采集能見度和濕度等路況參數(shù)，并通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)將路況參數(shù)傳送給交通信息牌節(jié)點、可變限速標(biāo)記牌節(jié)點和后臺監(jiān)控中心；同時通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)向后臺監(jiān)控中心反饋其工作狀態(tài)；4)后臺監(jiān)控中心與GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，用于對交通信息牌、可變限速標(biāo)記牌和能見度探測節(jié)點進(jìn)行初始化設(shè)置并監(jiān)控其工作狀態(tài)；同時根據(jù)能見度探測器節(jié)點傳送的路況參數(shù)、交通信息牌節(jié)點和可變限速標(biāo)記牌節(jié)點反饋的誘導(dǎo)內(nèi)容制定整體的誘導(dǎo)方案，把誘導(dǎo)調(diào)節(jié)指令通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給相應(yīng)的交通信息牌和可變限速標(biāo)記牌節(jié)點；并在特別惡劣的路況條件下通知路政部門進(jìn)行封路等緊急處理。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)的高速公路智能輔助誘導(dǎo)系統(tǒng)， 其特征在于所述交通信息牌節(jié)點由LED顯示屏、GPRS/CDMA通信模塊、微處理器和存儲器組成；GPRS/CDMA通信模塊與微處理器通過串口或者SPI接口連接，用于接收能見度探測器的采集數(shù)據(jù)或者后臺監(jiān)控中心的指令，同時該模塊還向后臺監(jiān)控中心反饋交通信息牌節(jié)點的誘導(dǎo)內(nèi)容和工作狀態(tài)，LED顯示屏通過08或者12標(biāo)準(zhǔn)接口與微處理器連接，用于顯示誘導(dǎo)fn息。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)的高速公路智能輔助誘導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于所述可變限速標(biāo)記牌節(jié)點由LED顯示屏、GPRS/CDMA通信模塊、微處理器和存儲器組成；GPRS/CDMA通信模塊與微處理器通過串口或者SPI接口連接，用于接收能見度探測器的采集數(shù)據(jù)或者后臺監(jiān)控中心的指令，同時向后臺監(jiān)控中心反饋可變限速標(biāo)記牌的限速值和車距和工作狀態(tài)，LED顯示屏通過08或者12標(biāo)準(zhǔn)接口與微處理器連接，用于顯示車輛限速值和車距。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)的高速公路智能輔助誘導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于所述能見度探測器節(jié)點由能見度測量傳感器、濕度傳感器、GPRS/CDMA通信模塊、微處理器和存儲器組成；能見度和濕度測量傳感器與微處理器通過串口或者SPI 接口連接，用于采集道路能見度和濕度信息，GPRS/CDMA通信模塊與微處理器通過串口連接，用于向交通信息牌節(jié)點、可變限速標(biāo)記牌節(jié)點和后臺監(jiān)控中心傳送其采集的路況參數(shù)， 同時向后臺監(jiān)控中心反饋能見度探測器的工作狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)的高速公路智能輔助誘導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于所述后臺監(jiān)控中心由服務(wù)器、控制臺和GPRS/CDMA通信模塊組成，這三部分通過高速局域網(wǎng)連接；控制臺通過GPRS/CDMA通信模塊對交通信息牌、可變限速標(biāo)記牌和能見度探測器進(jìn)行初始化設(shè)置并向交通信息牌和可變顯示標(biāo)記牌傳送誘導(dǎo)信息調(diào)整指令，服務(wù)器用于存儲一定時間段的路況及誘導(dǎo)信息。
6. 一種基于GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)的高速公路智能輔助誘導(dǎo)控制方法，其特征在于它包括以下步驟(A)安裝在容易起霧路段的能見度探測器實時采集能見度、濕度等路況參數(shù)并通過 GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)將路況信息發(fā)送給交通信息牌、可變限速標(biāo)記牌和后臺監(jiān)控中心；(B)交通信息牌在接收到能見度探測器采集的路況信息后，根據(jù)不同的路況信息制定誘導(dǎo)方案并通過LED顯示屏顯示，同時向后臺監(jiān)控中心反饋其誘導(dǎo)信息；(C)可變限速標(biāo)記牌在接收到能見度探測器采集的路況信息后，根據(jù)不同的路況信息制定合理的限速值與差距并由LED顯示屏顯示，同時向后臺監(jiān)控中心反饋其誘導(dǎo)信息；(D)后臺監(jiān)控中心在接受到能見度探測器采集的路況信息后，結(jié)合道路通行流量及交通擁擠情況等其他信息，制定完整的道路誘導(dǎo)方案；同時根據(jù)交通信息牌和可變限速標(biāo)記牌反饋的誘導(dǎo)信息，對需要修改的誘導(dǎo)信息進(jìn)行調(diào)整并通過GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)將需要調(diào)節(jié)指令發(fā)送給相關(guān)的交通信息牌和可變限速標(biāo)記牌節(jié)點；(E)交通信息牌和可變限速標(biāo)記牌每隔一段時間通過GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)向后臺監(jiān)控中心反饋其工作狀態(tài)，以便于后臺監(jiān)控中心監(jiān)控相關(guān)設(shè)備是否工作正常。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)的高速公路智能輔助誘導(dǎo)系統(tǒng)及其控制方法，基于GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)的高速公路智能輔助誘導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于它包括一個由交通信息牌節(jié)點、可變限速標(biāo)記牌節(jié)點、能見度探測節(jié)點和后臺監(jiān)控中心組成的無線網(wǎng)絡(luò)；后臺監(jiān)控中心與GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，用于對交通信息牌、可變限速標(biāo)記牌和能見度探測節(jié)點進(jìn)行初始化設(shè)置并監(jiān)控其工作狀態(tài)；同時根據(jù)能見度探測器節(jié)點傳送的路況參數(shù)、交通信息牌節(jié)點和可變限速標(biāo)記牌節(jié)點反饋的誘導(dǎo)內(nèi)容制定整體的誘導(dǎo)方案，把誘導(dǎo)調(diào)節(jié)指令通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給相應(yīng)的交通信息牌和可變限速標(biāo)記牌節(jié)點；并在特別惡劣的路況條件下通知路政部門進(jìn)行封路等緊急處理。
文檔編號G08C17/02GK102436762SQ201110279538
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者蔡建平, 鄭增威, 陳丹, 陳垣毅 申請人:浙江大學(xué)城市學(xué)院