一种高速路上的低速车辆预警装置、预警系统和预警方法与流程

本发明涉及智能交通领域，尤其涉及一种高速路上的低速车辆预警装置、预警系统和预警方法。

背景技术：

随着我国高速公路里程的不断增加，高速出行与货物运输成为首选，与此同时，由于高速公路车辆多、速度快，交通事故的数量日益增加，尽管交管部门采取了很多有效的措施，但交通安全面临的形势依然严峻；有数据显示，2011年，我国有54089人死于高速车祸，通过对近年高速公路发生的涉及人员死亡的交通事故进行分析，40.3％因追尾相撞导致，21.9％为碰撞重固定物或静止车辆导致，由此可以看出，在高速公路上低速行驶、违法占道和二次交通事故占到了人员死亡事故60％；

因此，及时判断前方车辆的速度与位置是防止发生交通事故的有效途径之一。

技术实现要素：

本发明的目的是为了提供一种高速路上的低速车辆预警装置、预警系统和预警方法，提醒驾驶员周边车辆的行驶状况，有效防止车辆追尾和发生二次交通事故。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：一种高速路上的低速车辆预警装置，其特征在于，所述预警装置安装于车辆上，采用车载电源供电，所述预警装置包括通信模块、数据采集模块、处理模块和预警模块；所述通信模块、数据采集模块和预警模块均电连接于所述处理模块；所述数据采集模块包括速度采集模块和gps信号采集模块；所述处理模块用于预设速度阈值和时间阈值，并与当前车辆的即时速度和gps信号进行对比形成低速车辆信息；用于接收低速车辆信息并获取相对位置，形成预警信息；所述通信模块，用于接收低速车辆信息，并将低速车辆信息输出至远程的高速路管理平台；用于接收远程的高速路管理平台发出的低速车辆信息并传输给处理模块；所述预警模块根据预警信息进行预警。

按以上方案，所述速度采集模块为测速表，所述gps信号采集模块为gps定位器；所述速度采集模块用于采集车辆的即时速度；所述gps信号采集模块用于采集车辆的gps信号实时获取车辆的位置信息，实时性好，定位精度高。

按以上方案，所述处理模块为单片机，型号为89c51。

按以上方案，所述通信模块为采用4g网络进行通信的4g通信模块；4g通信模块同时传送声音及数据信息，速度快、实时性高；

按以上方案，所述预警模块为显示屏或扬声器；用户可根据自身需求进行自主选择，适用性强。

一种高速路上的低速车辆预警系统，其特征在于：其包括高速路管理平台和安装于车辆的预警装置；所述预警装置包括通信模块、数据采集模块、处理模块和预警模块；所述通信模块、数据采集模块和预警模块均电连接于所述处理模块；所述数据采集模块包括速度采集模块和gps信号采集模块；所述处理模块用于预设速度阈值和时间阈值，并与当前车辆的即时速度和gps信号进行对比形成低速车辆信息；用于接收低速车辆信息并获取相对位置，形成预警信息；所述通信模块，用于接收低速车辆信息，并将低速车辆信息输出至高速路管理平台；用于接收高速路管理平台发出的低速车辆信息并传输给处理模块；所述预警模块根据预警信息进行预警；所述高速路管理平台包括数据处理中心和连接于数据处理中心的通信单元，所述通信单元用于与所述预警装置的通信模块之间通信，所述数据处理中心用于根据车辆的gps信号获取车辆位置信息按高速路线对车辆进行分类，形成车辆分类信息；用于接收低速车辆信息，并根据车辆分类信息将低速车辆信息发送至对应的该条高速路线上的正常行驶车辆。

按以上方案，所述通信单元与通信模块的信号传输方式相同；信号传输的同步性好。

一种高速路上的低速车辆预警方法，其特征在于，使用如权利要求6或7所述的预警系统，所述预警方法步骤包括：

步骤1：gps信号采集模块实时采集车辆的gps信号获取车辆位置信息并通过通信模块发送至数据处理中心，数据处理中心根据车辆位置信息按高速路线对车辆进行分类，形成车辆分类信息；

步骤2：预警装置采集当前车辆的即时速度，并结合gps信号采集模块采集的车辆gps信号形成低速车辆信息并发送至高速路管理平台；具体步骤为：

步骤2.1：用户给处理模块预设速度阈值和时间阈值；

步骤2.2：速度采集模块采集当前车辆的即时速度；

步骤2.3：处理模块根据速度阈值、时间阈值、当前车辆的即时速度和gps信号产生低速车辆信息，具体为：处理模块判断当前的即时速度是否低于预设的速度阈值；若当前的即时速度低于预设的速度阈值，开始时间计数；若计数时间大于预设的时间阈值，当前车辆的即时速度和gps信号形成低速车辆信息；

步骤2.4：通信模块发送低速车辆信息至高速路管理平台；

步骤3：高速路管理平台的通信单元接收低速车辆信息，数据处理中心根据车辆分类信息和低速车辆信息获取低速车辆对应的该条高速路线上的正常行驶车辆的位置信息，通过通信单元将低速车辆信息发送至该条高速路线上的正常行驶车辆；

步骤4：正常行驶车辆的预警装置接收高速路管理平台发送的低速车辆信息，形成预警信息并预警；具体步骤为：

步骤4.1：正常行驶车辆的通信模块接收高速路管理平台的通信单元发送的低速车辆信息；步骤4.2：正常行驶车辆的处理模块调用自身车辆的gps信号与低速车辆信息进行对比，获取自身车辆和低速行驶车辆的相对位置，形成预警信息；

步骤4.3：正常行驶车辆的预警模块根据预警信息进行预警。

按以上方案，所述预警方法的步骤还包括，步骤5：若车辆驶离高速公路，高速路管理平台的数据处理中心删除该车辆位置信息。

本发明具有如下有益效果：本发明的预警系统包括高速路管理平台和预警装置，预警装置安装于车辆为车载的预警装置，实现高速路管理平台和车载预警装置之间的信息传输，方便实现；车载预警装置将车辆运行情况发送给高速路管理平台，实现高速公路数据共享，提高数据的利用率，实时对高速公路车辆的状态信息及位置信息进行采集处理，安全性强，车载预警装置为车载装置，使高速路管理平台的监控范围更广，可靠性强；本发明的预警方法中，数据采集模块采集到的当前车辆的即时速度发送至处理模块，与处理模块中的预设速度阈值比较，若低于速度阈值就开始时间计数，若计数时间大于预设时间阈值，就上传即时速度和gps信号至高速路管理平台，高速路管理平台根据车辆分类信息将低速车辆信息分类发送给对应的该条高速上行驶的车辆，该条高速上行驶的车辆收到该信息后，调用自己车辆的gps数据与收到低速行驶车辆的数据比较，统计出自己车辆与低速行驶车辆的相对位置，同时显示低速车量的速度进行预警；本发明预警方法中，车辆根据其实时位置按照高速路线被分类，低速行驶车辆的低速车辆信息被上传后，对应高速路线上接收高速路管理平台发送的低速车辆信息，针对性强；低速车辆信息被实时传输至正常行驶车辆后进行预警，驾驶员根据预警信息可针对可能发生的突发状况，获取周边路况，分析判断是否有车辆低速行驶，使驾驶员可以提前避让或采取措施从而及时反应，有效防止车辆追尾和发生二次交通事故，降低车祸发生概率。

附图说明

图1为本发明实施例中预警装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中预警系统的整体结构示意图；

图3为本发明实施例中预警方法的流程图；

图4为本发明实施例中形成低速车辆信息的步骤流程图。

附图标记：1、预警装置；101、处理模块；102、数据采集模块；103、通信模块；104、预警模块；2、高速路管理平台；201、数据处理中心；202、通信单元。

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，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

请参阅图1至图4，本实施例提供了一种高速路上的低速车辆预警装置和预警系统，所述预警系统包括高速路管理平台2和预警装置1；

预警装置1安装于车辆上，为车载预警装置，采用车载电源供电，所述预警装置1用于采集当前车辆的即时速度和gps信号，形成低速车辆信息并发送至高速路管理平台2，用于接收高速路管理平台2发送的低速车辆信息，形成预警信息并预警，其具体包括通信模块103、数据采集模块102、处理模块101和预警模块104；所述通信模块103、数据采集模块102和预警模块104均电连接于所述处理模块101。

数据采集模块102包括速度采集模块和gps信号采集模块，速度采集模块用于采集车辆的即时速度，gps信号采集模块用于采集车辆的gps信号。

处理模块101用于预设速度阈值和时间阈值，并与当前车辆的即时速度和gps信号进行对比，判断当前车辆的即时速度是否低于预设的速度阈值，若当前的即时速度低于预设的速度阈值，开始时间计数，若计数时间大于预设的时间阈值，当前车辆的即时速度和gps信号形成低速车辆信息；用于调用正常行驶车辆调的gps信号与低速车辆信息进行对比，分析正常行驶车辆和低速行驶车辆的相对位置，形成预警信息；用于接收低速车辆信息并获取相对位置，形成预警信息。

通信模块103，用于接收低速车辆信息，并将低速车辆信息输出至远程的高速路管理平台2；用于接收远程的高速路管理平台2发出的低速车辆信息并传输给处理模块101。

预警模块104，用于正常行驶车辆根据预警信息进行预警。

本实施例中，速度采集模块为测速表，gps信号采集模块为gps定位器；处理模块101为单片机，型号为89c51；通信模块103为采用4g网络进行通信的4g通信模块；预警模块104为显示屏或扬声器。

高速路管理平台2包括数据处理中心201和连接于数据处理中心201的通信单元202，所述通信单元202用于与所述预警装置1的通信模块103之间通信，所述数据处理中心201用于根据车辆的gps信号获取车辆位置信息按高速路线对车辆进行分类，形成车辆分类信息；用于接收低速车辆信息，并根据车辆分类信息将低速车辆信息发送至对应的该条高速路线上的正常行驶车辆；通信单元202与预警装置1的通信模块103的信号传输方式相同。

本实施例还提供一种高速路上的低速车辆预警方法，使用上述的预警系统，其步骤包括：

步骤1：gps信号采集模块实时采集车辆的gps信号获取车辆位置信息并通过通信模块103发送至数据处理中心201，数据处理中心201根据车辆位置信息按高速路线对车辆进行分类，形成车辆分类信息；

步骤2：预警装置1采集当前车辆的即时速度，并结合gps信号采集模块采集的车辆gps信号形成低速车辆信息并发送至高速路管理平台2；具体步骤为：

步骤2.1：用户给处理模块101预设度阈值v1和时间阈值t1；

步骤2.2：速度采集模块采集当前车辆的即时速度v；

步骤2.3：处理模块101根据速度阈值v1、时间阈值t1、当前车辆的即时速度v和gps信号产生低速车辆信息，具体为：处理模块101判断当前的即时速度v是否低于预设的速度阈值v1；若当前的即时速度v低于预设的速度阈值v1，开始时间计数；若计数时间t大于预设的时间阈值t1，判定当前车辆为低速行驶车辆，当前车辆的即时速度v和gps信号形成低速车辆信息；

步骤2.4：通信模块103发送低速行驶车辆的低速车辆信息至高速路管理平台2；

步骤3：高速路管理平台2的通信单元202接收低速车辆信息，数据处理中心201根据车辆分类信息和低速车辆信息获取低速车辆对应的该条高速路线上的正常行驶车辆的位置信息，通过通信单元202将低速车辆信息发送至该条高速路线上的正常行驶车辆；

步骤4：正常行驶车辆的预警装置1接收高速路管理平台2发送的低速车辆信息，形成预警信息并预警；具体步骤为：

步骤4.1：正常行驶车辆的通信模块103接收高速路管理平台2的通信单元202发送的低速车辆信息；

步骤4.2：正常行驶车辆的处理模块101调用自身车辆的gps信号行驶车辆的相对位置，正常行驶车辆和低速行驶车辆的相对位置结合低速车辆信息的即时速度v形成预警信息；

步骤4.3：正常行驶车辆的预警模块104根据预警信息以显示或广播的方式进行预警。

步骤5：若车辆驶离高速公路，高速路管理平台2的数据处理中心201删除该车辆位置信息。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。