專利名稱：高速公路智能交通監(jiān)測管理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種道路交通管理系統(tǒng)。特別是涉及一種利用GPS對進入高速公路的車 輛測速并確定其位置，利用GPRS將其位置信息實時傳回服務器，通過服務器的實時計算 和分析，可以為高速公路的交通管理提供精確的信息。
背景技術：
目前我國高速公路管理還處于一種進路取卡，出路繳費的初級方式，這種狀態(tài)主要 存在著以下問題
1. 車輛的速度不能監(jiān)控。據(jù)統(tǒng)計，75%以上的車輛在高速公路上行駛時速度超過 120km/h的限制。雖然高速公路上有測速點，但司機往往在這些測速點時會刻意避開，因 而無法實現(xiàn)對車輛速度的有效監(jiān)控。速度過快所帶來的往往是嚴重的車輛事故。
2. 當車輛發(fā)生事故時，由于當事人處于一種驚慌或昏迷狀態(tài)，無法清楚地報告事故 的位置，從而使高速公路救援人員很難快速及時地確定事故的位置，延誤了及時的交通 疏導和傷員的救治。
3. 當能見度低時，為了保證公路的安全， 一般采取封閉高速路的措施。這對交通運 輸造成了較大的影響，造成了較大的經(jīng)濟損失。
在天津，從事GPS車輛監(jiān)控的企業(yè)主要有金盾和新盾，在北京主要有三家從事GPS 車輛監(jiān)控的企業(yè)，深圳主要有4家。目前這些公司的產品主要用于出租車、貨車、長途 運輸車、危險品運輸車和租賃車等，其主要功能在于定位和監(jiān)控，這些公司的產品主要 缺少以下功能
1. 沒有前后車輛相對速度、相對位置提醒功能。
2. 目前這些公司生產的產品體積較大。
3. 目前這些公司的產品基本不具備語音提示功能。
4. 目前這些產品要求內置GPS天線、GSM天線，而且必須能夠使用備用電池工作4 小時以上，而市場上的產品基本都釆用12伏供電，不能滿足要求。
5. 目前市場上的產品基本不具備該功能。
6. 從國外高速公路管理來看，目前GPS監(jiān)控系統(tǒng)僅作為單個車輛監(jiān)控管理使用， 并沒有將高速公路上的所有車輛時行監(jiān)控。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種融合了交通管理調度、高速公路實時監(jiān)控、 交通事故預防及報警救援、交通信息服務的高速公路智能交通監(jiān)測管理系統(tǒng)。本發(fā)明所采用的技術方案是 一種高速公路智能交通監(jiān)測管理系統(tǒng)，包括有車載 機、監(jiān)控中心以及兩臺以上的收費計算機；所述收費計算機設置在高速公路的收費站出 入口處，并與監(jiān)控中心相連；所述車載機設置在行駛在高速公路的入口處至出口處這一 段路程的車輛上，并將該車輛信息輸入該車載機，所述車載機與監(jiān)控中心之間進行遠程 通信。
所述的監(jiān)控中心包括有客戶端的計算機和數(shù)據(jù)服務器，所述的計算機內裝有GIS地 理信息系統(tǒng)、收費管理系統(tǒng)、交通分析軟件、調度管理軟件。
所述的車載機包括有中央處理器CPU、無線射頻模塊、GPS模塊和語音模塊，其中， 所述的無線射頻模塊、GPS模塊和語音模塊分別與中央處理器CPU相連；所述的中央處理 器CPU通過無線射頻模塊與所述監(jiān)控中心之間進行遠程數(shù)據(jù)交換，中央處理器CPU通過 語音模塊將監(jiān)控中心發(fā)送的信息進行語音播報。
所述的GPS模塊實時獲得車輛的行駛速度、位置、，行駛方向信息，并經(jīng)過中央處理
器CPU通過無線射頻模塊實時傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。
所述的車載機上還設置有用于顯示來自控制中心的報警信號的LED指示燈。 所述的車載機上還設置有當所在車輛出現(xiàn)緊急情況時，用于向監(jiān)控中心報警要求緊
急救援的緊急按扭，所述的緊急按扭是通過駕駛員按下后，車載機會自動向監(jiān)控中心的
計算機報警。
所述的收費計算機上設置有對駛入高速公路入口處的車輛的車牌進行攝像的視頻攝 像裝置和對駛出高速公路出口處的車輛的車牌進行識別的車牌識別系統(tǒng)；所述的收費計 算機與管理中心的計算機相連將所攝視頻內容送入計算機；所述的收費計算機與管理中 心的數(shù)據(jù)服務器相連，對駛離公路的車輛進行收費管理。
本發(fā)明的高速公路智能交通監(jiān)測管理系統(tǒng)，具有如下特點
1. 提供車輛全程運行情況。系統(tǒng)可以提供車輛在高速公路上行駛時每秒的位置和 速度信息。完全防止了車輛超速的可能性。(如果超速，則可以出示精確的超速記錄，為 處罰提供科學的依據(jù))
2. 當車輛發(fā)生事故時，交通控制中心能夠在第一時間知道事故車輛的位置，便于 提供最及時的救助。
3. 系統(tǒng)能夠實時統(tǒng)計高速公路的全路段的車流量分布情況，對于科學分析高速公 路交通規(guī)律，提高管理水平和服務水平，具有很好的作用。
4. 當天氣能見度不高時，可以為車輛提供實時的前方路況信息，及時告知車輛前 后方的道路及車輛情況，從而可以有效的增加道路的通行能力，產生巨大的經(jīng)濟效益。
同時，該系統(tǒng)還能夠對車輛提供以下服務-
1. 超速提醒。實時提醒駕駛員不要超速，根據(jù)不同路段、不同氣候條件的限速情 況，提供預報所行駛路段的限速，防止駕駛員超速，提高了行車安全性；
2. 提醒駕駛員前后車輛行駛狀態(tài)，防止追尾、被追尾。通過車輛實時傳回的定位信息和速度信息，服務器計算車輛前后左右的車輛位置和相對速度，當有危險情況出現(xiàn) 時，系統(tǒng)將通過聲音提醒駕駛員注意。特別是在能見低，如大霧，大雨天氣下，該功能 將有效提高行車的安全性。
3. 緊急求助服務。當車輛出現(xiàn)故障或車輛事故時，駕駛員可以通過系統(tǒng)的車載設
備向交通監(jiān)控中心發(fā)出求助信息，監(jiān)控中心將立刻知道求助者所在位置，從而及時安排 救助。
4. 前后道路信息。系統(tǒng)能夠實時將車輛行駛前方的道路信息、天氣信息等實時發(fā) 送給駕駛員。如前方道路出現(xiàn)事故時，可以及時通知車輛就近下高速或改走別的道路。


圖l是本發(fā)明的結構示意圖。 ^巾
1:中央處理器CPU 2:無線射頻模塊
3: GPS模塊 4:語音模塊
具體實施例方式
下面結合實施例附圖對本發(fā)明的高速公路智能交通監(jiān)測管理系統(tǒng)做出詳細說明。 如圖1所示，本發(fā)明的高速公路智能交通監(jiān)測管理系統(tǒng)，包括有車載機、監(jiān)控中 心以及兩臺以上的收費計算機；所述收費計算機設置在高速公路的收費站出入口處，并 與監(jiān)控中心相連；所述車載機設置在行駛在高速公路的入口處至出口處這一段路程的車 輛上，在高速公路入口分發(fā)給駛入車輛，在高速公路出口收回，并將該車輛信息輸入該 車載機，所述車載機與監(jiān)控中心之間進行遠程通信。
所述的監(jiān)控中心通過互聯(lián)網(wǎng)與車載機進行遠程通信，包括有客戶端的計算機和數(shù)據(jù) 服務器，所述的計算機內裝有GIS地理信息系統(tǒng)、收費管理系統(tǒng)、交通分析軟件、調度 管理軟件。GIS地理信息系統(tǒng)將公路上所行駛的車輛實時情況顯示出來，包括車輛行駛速 度、車輛所在位置、道路的車輛數(shù)量等。交通分析軟件，該軟件能夠根據(jù)每個車載機返 回的信息，實時計算公路不同路段的交通流量數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)有針對性地提供給相 關車輛。
所述的車載機包括有中央處理器CPU 1、無線射頻模塊2、 GPS模塊3和語音模塊4， 其中，所述的無線射頻模塊2、 GPS模塊3和語音模塊4分別與中央處理器CPU1相連； 所述的中央處理器CPU1通過無線射頻模塊2與所述監(jiān)控中心之間進行遠程數(shù)據(jù)交換，中 央處理器CPU1通過語音模塊4將監(jiān)控中心發(fā)送的信息進行語音播報。
所述的GPS模塊3實時獲得車輛的行駛速度、位置、行駛方向信息，并經(jīng)過中央處 理器CPU 1通過無線射頻模塊2實時傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，并且經(jīng)過CPU處理后可對駕駛員 提出速度限制提醒。無線射頻模塊2可以將車輛的行駛信息實時傳到監(jiān)測管理中心，管理中心可以對所 有的車輛的相對位置、速度進行計算。當發(fā)現(xiàn)車輛存在超速、追尾、碰撞或側撞危險時， 向車載機和監(jiān)控人員進行提醒，并記錄。
無線射頻模塊2可以接收來自控制中心的報警信息或提示信息，語音模塊將數(shù)字信 息轉化為語音信息直接朗讀出來，提醒駕駛員。
所述的車載機上還設置有用于顯示來自控制中心的報警信號的LED指示燈，將對駕 駛員進行提醒。
所述的車載機上還設置有當所在車輛出現(xiàn)緊急情況時，用于向監(jiān)控中心報警要求緊 急救援的緊急按扭，所述的緊急按扭是通過駕駛同按下后，車載機會自動向監(jiān)控中心的 計算機報警。
所述的收費計算機上設置有對駛入高速公路入口處的車輛的車牌進行攝像的視頻攝 像裝置和對駛出高速公路出口處的車輛的車牌進行識別的車牌識別系統(tǒng)，負責對進入高 速公路的車輛進車牌識別；所述的收費計算機與管理中心的計算機相連將所攝視頻內容 送入計算機；所述的收費計算機與管理中心的數(shù)據(jù)服務器相連，對駛離公路的車輛進行 收費管理。
收費管理系統(tǒng)，根據(jù)相關規(guī)定，自動計算車輛行駛產生的費用，以及由于違反交通 規(guī)則后產生的罰款等，并將這些信息及時打印出來，提供給司機。 本發(fā)明的高速公路智能交通監(jiān)測管理系統(tǒng)的基本工作情況為-
車輛駛入高速公路入口時，由收費計算機的視頻攝像頭對車牌進行攝像，圖片送出 收費計算機進行處理，車牌識別軟件自動進行車牌識別和記錄；同時，將此車牌號與車 載機ID號進行對應并錄入數(shù)據(jù)庫。將車載機交給車輛駕駛員。
在車輛行駛過程中，車載機自動將車輛的行駛信息通過無線射頻模塊上報給監(jiān)控中 心。上報的信息包括車輛的行駛速度、行駛方向、車輛位置等信息。同時，車載機可以 接收到監(jiān)控中心向車載機發(fā)送的信息，這些數(shù)字信息可以通過語音模塊播放出來，供駕 駛員聽收。所發(fā)布的信息包括車輛前方向道路交通情況通報，這里所述的情況通報是 指對本車有用的信息，與本車無關的信息將不會被通報。例如，A車行駛前方是天津機場 出口， B車行駛前方是北京5環(huán)出口，對于天津機場出口封閉的提示信息就只提供給A 車。
監(jiān)控中心接收到車載機發(fā)送的行駛信息后，將對道路上的所有車輛位置、速度、行 駛方向進行分析，同時向違章行駛車輛發(fā)送報警信息，例如，對超速行駛、違章行駛的 車輛將發(fā)布提醒信息。同時，通過車輛前后左右的車輛進行分析，發(fā)現(xiàn)車輛是否處于危 險情況，如是否存在追尾、碰撞、側撞等危險，并及時提醒。
對大量車輛的實時行駛信息進行統(tǒng)計分析后，監(jiān)控中心可以掌握整個道路的實時交 通流量分布情況，某一路段的平均交通流量、平均行駛速度等信息。這對于分析道路的 交通流量提供了科學的數(shù)據(jù)支持。監(jiān)控中心可以將不同路段的限速情況實時提供給駕駛員，防止超速行駛。 監(jiān)控中心可以通過車載機向用戶提供服務信息，如前方最近的加油站、服務區(qū)、出 口等服務設施。
當車輛出現(xiàn)緊急情況時，按下車載機的緊急按扭，監(jiān)控中心將及時獲得車輛所在的 位置，從而以最短的時間提供緊急救援。
車輛行駛在大霧中，監(jiān)控中心可以對車輛進行實時語音導航，并實時通知車輛前后 左右的車輛位置，以防止車輛出現(xiàn)危險情況。
權利要求
1.一種高速公路智能交通監(jiān)測管理系統(tǒng)，其特征在于，包括有車載機、監(jiān)控中心以及兩臺以上的收費計算機；所述收費計算機設置在高速公路的收費站出入口處，并與監(jiān)控中心相連；所述車載機設置在行駛在高速公路的入口處至出口處這一段路程的車輛上，并將該車輛信息輸入該車載機，所述車載機與監(jiān)控中心之間進行遠程通信。
2. 根據(jù)權利要求1所述的高速公路智能交通監(jiān)測管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的監(jiān) 控中心包括有客戶端的計算機和數(shù)據(jù)服務器，所述的計算機內裝有GIS地理信息系統(tǒng)、 收費管理系統(tǒng)、交通分析軟件、調度管理軟件。
3. 根據(jù)權利要求l所述的高速公路智能交通監(jiān)測管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的車 載機包括有中央處理器CPU (1)、無線射頻模塊(2) 、 GPS模塊(3)和語音模塊(4)， 其中，所述的無線射頻模塊(2) 、 GPS模塊(3)和語音模塊(4)分別與中央處理器CPU(1)相連；所述的中央處理器CPU (1)通過無線射頻模塊(2)與所述監(jiān)控中心之間進 行遠程數(shù)據(jù)交換，中央處理器CPU (1)通過語音模塊(4)將監(jiān)控中心發(fā)送的信息進行語 音播報。
4. 根據(jù)權利要求3所述的高速公路智能交通監(jiān)測管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的GPS 模塊(3)實時獲得車輛的行駛速度、位置、行駛方向信息，并經(jīng)過中央處理器CPU (1) 通過無線射頻模塊(2)實時傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。
5. 根據(jù)權利要求3所述的高速公路智能交通監(jiān)測管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的車 載機上還設置有用于顯示來自控制中心的報警信號的LED指示燈。
6. 根據(jù)權利要求3所述的高速公路智能交通監(jiān)測管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的車 載機上還設置有當所在車輛出現(xiàn)緊急情況時，用于向監(jiān)控中心報警要求緊急救援的緊急 按扭，所述的緊急按扭是通過駕駛員按下后，車載機會自動向監(jiān)控中心的計算機報警。
7. 根據(jù)權利要求1所述的高速公路智能交通監(jiān)測管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的收 費計算機上設置有對駛入高速公路入口處的車輛的車牌進行攝像的視頻攝像裝置和對駛 出高速公路出口處的車輛的車牌進行識別的車牌識別系統(tǒng)；所述的收費計算機與管理中 心的計算機相連將所攝視頻內容送入計算機；所述的收費計算機與管理中心的數(shù)據(jù)服務器相連，對駛離公路的車輛進行收費管理。
全文摘要
一種高速公路智能交通監(jiān)測管理系統(tǒng)，收費計算機設置在高速公路的收費站出入口處，并與監(jiān)控中心相連；車載機設置在行駛在高速公路的入口處至出口處這一段路程的車輛上，并將該車輛信息輸入該車載機，車載機與監(jiān)控中心之間進行遠程通信。車載機有中央處理器CPU、無線射頻模塊、GPS模塊和語音模塊，無線射頻模塊、GPS模塊和語音模塊分別與中央處理器CPU相連；中央處理器CPU通過無線射頻模塊與監(jiān)控中心之間進行遠程數(shù)據(jù)交換，中央處理器CPU通過語音模塊將監(jiān)控中心發(fā)送的信息進行語音播報。本發(fā)明可以為車輛提供實時的前方路況信息，及時告知車輛前后方的道路及車輛情況，從而可以有效的增加道路的通行能力，完全防止了車輛超速的可能性，并能夠提供最及時的救助。
文檔編號G08G1/01GK101620786SQ200910070088
公開日2010年1月6日 申請日期2009年8月7日 優(yōu)先權日2009年8月7日
發(fā)明者劍 萬, 劉洪泉, 軍 張, 彭永勝, 徐友春, 章永進, 一 袁 申請人:中國人民解放軍軍事交通學院