一种高速公路交通安全管制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于未来物联网高速车辆监测领域，具体涉及一种高速公路交通安全管制方法，利用物联网手段监测高速公路上运行车辆的运行轨道，对越道行为作
出预判并自动矫正。为交通法规的规范和执行提供帮助。
【背景技术】
[0002]目前国内高速公路网络越来越发达，高速公路出行也越来越普遍，甚至出现交通拥挤的状况。高速公路上交通事故频发，各种违背交通法规的行为是造成交通事故的主要因素。其中大多因超速行驶、随意变道和疲劳驾驶造成。而对于这些明显的违法行为，交管部门又无法及时获取相关违法证据，依法进行处置，使得绝大部分高速公路上的车辆违法行为都是在出了交通事故后才得以查实并进行处罚。
[0003]目前，交管部门进行的一系列已有监管手段局限在车流量和区间测速。最原始做法是在高速公路上安装车辆速度检测器和拍照设备，当车辆速度检测器检测出路过的车辆超速时，启动拍照设备，记录下超车车辆的信息。
[0004]据了解，奇瑞公司不久前发明了一套“高速公路限速系统及方法”，该方法对于高速公路上车速的限制可以起到很好的作用。能有效的减少因超速造成的交通事故。
[0005]但实际中也知道，仅通过对车速的限制，只能减少超速引发的安全事故。而对于疲劳驾驶和随意变道引发的撞车和冲出护栏等意外几乎没有任何帮助。国内很多汽车还未配备导航系统，而手机导航电量损耗快且误差较大，使用也不广泛。大多数国内司机上高速后都是通过看交通指示牌的方式确定出口位置的，在行车过程中很容易需要高度集中注意力，特别是视觉注意力，总是转移注意去看路牌提示信息会使驾驶员分心，发生意外。过于专心开车的驾驶员，有时又会错过路牌的提示信息而错过出站口，这种情况在国内经常发生。这种情况，理智的处理可能会误了行程，冲动地逆行可能造成严重的交通事故。
[0006]总之，目前国内高速交通事故频发且通常损失严重。传统的交通监管手段早已无法深入到整个行车过程中的方方面面，且缺乏实质性效果。而某瑞公司提出的限速系统和方法仅能在一定范围内缓解车辆行驶过程和超车过程中的超速问题及其引发的安全事故，并不能应对高速公路车辆行驶过程中可能且是经常出现的一些如疲劳驾驶和随意变道引发的撞车和冲出护栏等意外事故。而且车辆行驶是一个不断的变速过程，仅靠它们所述方案中对超车理论时间的计算和与实际时间的对比是无法准确保证车辆安全的。
【发明内容】
[0007]本发明提供了一种高速公路上规范车辆安全行驶的管制方法。能避免高速公路上实际车辆运行中可能出现的一系列因违法违规驾驶行为所引发的意外交通事故。
[0008]本发明采用如下技术方案实现:
一种高速公路交通安全管制方法，包括交管总系统、车载子系统;所述的每个车载子系统包括:主控单元以及分别与主控单元连接的集油门和制动为一体的车速控制单元，北斗卫星定位单元，转向控制单元，灯光控制单元，语音与警报单元，网络单元，记录与存储单元;每辆车在高速公路入口处启动车载子系统，车载子系统将路况和车辆运行状况实时传到交管总系统，交管总系统实时下达指令到子系统，形成交流管制；
所述车速控制单元用于调整车速，通过控制减少给油或进行制动实现对车速的控制；所述北斗卫星定位单元用于对高速公路上行驶车辆提供具体的位置信息，根据定位的信息可以判断具体行驶的路段和行驶的车道，以及获取各车辆间的相对位置信息；
所述转向控制单元用于控制车胎的转向角，对车胎的角度进行简单地微调；
所述灯光控制单元用于控制车内外所有灯光的开闭，并且记录各灯光的开闭状态； 所述语音与警报单元用于在需要的情况下给出语音提示，并在适当的时候发出警报； 所述网络单元用于子系统与交管总系统间收发数据信息；
所述记录与存储单元用于记录车辆行驶过程中的数据信息。
[0009]若当前车距小于当前车速对应的安全车距时，车速控制单元会控制减少给油或进行制动;通过语音提示和警报单元提示:车距过近；当车速高于当前车道所允许的最大车速时，车速控制单元会适当减少给油或制动使得车速保持在允许的最大车速以下，通过语音提示和警报单元提示已超速;超速的具体时间和位置信息会被系统记录下来并发送到交管总系统。
[0010]根据道路信息和定位信息，判断车辆偏离车道后，语音与警报单元会提示偏离车道，并通过转向控制单元，控制轮胎方向角向正确方向上转动一定角度修正其方向使车辆回到正确的轨道。
[0011]灯光控制单元控制夜间行车的灯光状态，定位信息得知对面来车时，自动控制灯光按照交通法规执行变换示意并打到近光灯，当前方无车辆时自动换成远光，跟车状态下自动切换到近光。
[0012]北斗卫星定位单元同时还起着高速公路专用导航的功能，上高速时选择下高速的站点，在快到达出口时会提不提如变道下尚速。
[0013]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
1.从多方面个角度规范了高速驾驶的行为。例如在高速公路上按各车道相应车速行驶。变道前需要打转向灯并鸣笛示意。夜间行车的灯光正确使用规范。这些交规只有在科目一考试时才会被学员注意到，拿到驾照上路后，这些交通法规很容易被忘记。本系统可以时刻提醒驾驶员的行为规范。并督促他们遵守交通法规，并且在可以获取违章证据的情况下，真正做到有法可依，有法必依，执法必严，违法必究。使得交通法规不再是形同虚设，没有交警或监控长期监视的环境下大家自觉遵守规则。
[0014]2.高速公路上出现交通事故。绝大部分情况下是因为超速、随意变道、逆行、疲劳驾驶等原因造成。对于高速公路这种意外事故频发的路段，利用本发明的系统，通过规范驾驶员依法行驶的过程能大大降低交通意外事故的发生率，保障千家万户的出行安全。即使发生意外事故，也能在第一时间被有关部门如交管部门和医疗部门知道，即使采取救助措施。还能为事故原因调查提供详细可靠的数据作为依据。
[0015]3.车联网实现统一远程监管，给交管部门的工作提供了很大的便利。坐在监测站房间办公室内就能了解到整条高速的路况和车况。并且系统是全国连网的，也就是能使全国高速公路线路的有关状况汇集到一起，方便更高层有关部门(公安厅等)的统筹规划和管理。
【附图说明】
[0016]图1是本发明高速公路安全管制系统的整体系统框图。
[0017]图2是本发明车载子系统的整体结构框图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0019]如图1、图2所示，本发明是一个全国高速公路联网的一个高速管制方法。本方法只对高速公路上运行的汽车产生作用。每辆车在高速公路入口处会启动车载子系统。车载子系统能将路况和车辆运行状况实时传到总系统，总系统实时下达指令到子系统。形成交流管制。每个车载子系统包括如下单元:主控单元，集油门和制动为一体的车速控制单元，北斗卫星定位单元，转向控制单元，灯光控制单元，语音与警报单元，网络单元，记录与存储单元;卫星定位系统、车灯、车内数据单元、方向模块、油门与制动模块、汽车系统中的其它模块均属于现有技术。
[0020]主控单元是一款TI公司生产的TM4C123系列的一款ARM核心平台。各控制单元作为它的外设被控制，嵌入式子系统的各个功能单元与汽车系统的各功能模块结合并控制汽车上的有关设备执行各模块功能。使得汽车上的各种功能模块不仅可以收到汽车系统中固有的一些人工操作，还可以被嵌入式系统的主控单元控制，相应的数据会与总系统进行通讯。通过各个车上的子系统使各车辆能够更加安全规范的在高速公路上行驶。并且与主系统共享数据使高速公路运行更加便于管控。
[0021]下面对本发明所述系统包含的各单元功能分别进行介绍。
[0022]车速控制单元用于调整车速。交通法规中，对于不同的车速，车辆间应保持不同的车距。若当前车距小于当前车速对应的安全车距时，车速控制系统会控制减少给油或进行制动。并提示:车距过近。当车速高于当前车道所允许的最大车速时，车速控制系统会适当减少给油或制动使得车速保持在允许的最大车速以下。并提示已超速。超速的具体时间和位置信息会被系统记录下来并发送到交管总系统。
[0023]北斗卫星定位单元用于对高速公路上行驶车辆提供具体的位置信息。北斗卫星定位系统是全球卫星定位系统的一种，它工作的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。根据定位的信息可以判断具体行驶的路段和行驶的车道，还可以获取各车辆间的相对位置信息。北斗定位单元同时还起着高速公路专用导航的功能，上高速时选择下高速的站点，在快到达出口时会提示你提前变道下高速。这可以避免很多因看交通指示牌分散了注意力而出现交通事故或者漏看指示牌而导致错过出口等的问题。
[0024]转向控制单元可以控制车胎的转向角。对车胎的角度进行简单地微调。在高速公路上车辆行驶过程中经常会由于突然变道或者未给予足够的提示就变道的违法行为而造成意外事故。特别是在一些长距离驾驶过程中，司机因疲劳驾驶无法全神贯注集中注意力，在高速过程中小角度方向盘的转动导致所驾驶车辆突然越道甚至冲出高速公路护栏等意外事故。此时根据道路信息和定位信息，可以发现车辆偏离车道。警报装置会提示偏离车道。并通过转向控制单元，控制轮胎方向角