本發(fā)明屬于道路安全，具體是一種城鄉(xiāng)規(guī)劃道路安全監(jiān)測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化進程的加速，道路作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其安全性與通行效率直接關(guān)系到城市的整體運行質(zhì)量和居民的生活質(zhì)量。為了應對日益復雜的交通環(huán)境和不斷提升的道路安全管理需求，城鄉(xiāng)規(guī)劃道路安全監(jiān)測系統(tǒng)應運而生。該系統(tǒng)集成了多種傳感器設(shè)備、分析模塊和通信技術(shù)，實現(xiàn)了對道路安全狀況的實時監(jiān)測、分析和預警。

2、盡管城鄉(xiāng)規(guī)劃道路安全監(jiān)測方法和系統(tǒng)已經(jīng)取得了顯著成效，但在實際應用中仍然存在一些問題，由于道路環(huán)境復雜多變，傳感器設(shè)備在采集數(shù)據(jù)時可能受到各種干擾和影響，導致數(shù)據(jù)完整性和準確性不足，這會影響后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和風險評估結(jié)果。

3、綜上所述，傳統(tǒng)的城鄉(xiāng)規(guī)劃道路安全監(jiān)測方法和系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)完整性和準確性不足已經(jīng)成為該領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。因此，有必要提出一種城鄉(xiāng)規(guī)劃道路安全監(jiān)測方法及系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種城鄉(xiāng)規(guī)劃道路安全監(jiān)測方法及系統(tǒng)，通過優(yōu)化數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸機制，提高數(shù)據(jù)完整性和準確性，從而更準確地評估道路安全風險，并及時發(fā)出預警信息，保障道路通行安全。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種城鄉(xiāng)規(guī)劃道路安全監(jiān)測系統(tǒng)，包括攝像頭，用于采集監(jiān)測道路上車輛和駕駛員的圖像數(shù)據(jù)，攝像頭均按預設(shè)距離分段部署。

3、雨量計，用于采集監(jiān)測道路的實時雨量信息，雨量計均按預設(shè)區(qū)域分區(qū)部署。

4、道路分析模塊，用于分析監(jiān)測道路上不同長度距離的直道和彎道導致駕駛員發(fā)生疲勞駕駛和危險駕駛的幾率，利用大數(shù)據(jù)分析結(jié)合風速、溫度、濕度、道路類型、排水效率，直道和彎道道路分布因素建立積水消散速度預測模型，積水消散速度預測模型預測積水區(qū)域的積水自然消散所需時間和是否需要人工干預。

5、積水分析模塊，用于分析監(jiān)測道路積水量和道路積水消散速度導致監(jiān)測道路出現(xiàn)擁塞和事故的幾率。

6、障礙物分析模塊，用于監(jiān)測道路障礙物出現(xiàn)和障礙物出現(xiàn)頻率，還用于分析障礙物出現(xiàn)，導致監(jiān)測道路出現(xiàn)擁塞和事故的幾率。

7、車流分析模塊，用于分析監(jiān)測道路不同車流量導致監(jiān)測道路出現(xiàn)擁塞和事故的幾率。

8、通信協(xié)作模塊，用于與交警部門、道路維護部門和急救中心實時通信與協(xié)作。

9、進一步，道路分析模塊結(jié)合歷史事故數(shù)據(jù)、道路設(shè)計參數(shù)、駕駛員實時狀態(tài)和車速信息，建立疲勞駕駛和危險駕駛風險預測模型，道路分析模塊根據(jù)疲勞駕駛和危險駕駛風險預測模型為駕駛員提供預警信息和建議安全駕駛路線。

10、進一步，障礙物分析模塊通過攝像頭圖像處理和機器學習算法，自動檢測道路上的障礙物，障礙物包括事故車輛、落石和倒塌樹木，并立即生成預警傳輸?shù)酵ㄐ艆f(xié)作模塊。

11、進一步，車流分析模塊集成智能交通單元，根據(jù)實時收集到的車流量數(shù)據(jù)和擁塞發(fā)生次數(shù)，通過通信協(xié)作模塊動態(tài)通知相關(guān)部門調(diào)整交通信號燈配時，優(yōu)化交通流量。

12、進一步，積水分析模塊集成gis技術(shù)單元，結(jié)合實時雨量數(shù)據(jù)、道路地形信息、道路積水量和道路積水消散速度，預測和顯示道路積水區(qū)域，并通過通信協(xié)作模塊向相關(guān)部門發(fā)送清理指令或向公眾發(fā)布預警信息。

13、進一步，攝像頭和雨量計根據(jù)安裝地區(qū)氣候特點、交通流量模式、道路老化程度及未來發(fā)展規(guī)劃，動態(tài)調(diào)整攝像頭和雨量計的需求進行定制化開發(fā)和部署。

14、進一步，道路分析模塊中疲勞駕駛和危險駕駛風險預測模型具備自學習能力，自學習能力基于歷史數(shù)據(jù)、社交媒體、天氣預報和新聞報道多源數(shù)據(jù)，動態(tài)調(diào)整危險駕駛風險預測模型的參數(shù)。

15、進一步，通信協(xié)作模塊采用冗余設(shè)計和故障轉(zhuǎn)移機制，部分模塊和網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時持續(xù)運行并提供通信服務，同時通過大數(shù)據(jù)分析和機器學習算法，評估緊急情況的影響范圍、嚴重程度及應對策略，自動向相關(guān)部門發(fā)送任務指令建議和協(xié)調(diào)建議。

16、進一步，通信協(xié)作模塊將監(jiān)測數(shù)據(jù)和評估結(jié)果歸檔存儲，定期分析數(shù)據(jù)趨勢，構(gòu)建全面的數(shù)據(jù)可視化與分析平臺，將監(jiān)測數(shù)據(jù)、分析結(jié)果、預警信息及應急響應記錄數(shù)據(jù)進行整合與展示。

17、一種城鄉(xiāng)規(guī)劃道路安全監(jiān)測方法，包括如下步驟：

18、步驟一：數(shù)據(jù)采集，通過若干攝像頭和雨量計，實時采集道路圖像、雨量、障礙物和車流量數(shù)據(jù)；

19、步驟二：數(shù)據(jù)分析,將步驟一中采集到的數(shù)據(jù)傳輸進行圖像識別、雨量分析、道路狀況評估、障礙物檢測和車流量統(tǒng)計處理；

20、步驟三：預警生成，基于步驟二的分析結(jié)果，評估道路安全風險，道路安全風險包括疲勞駕駛、危險駕駛、積水、障礙物和擁塞風險，并生成相應的預警信息；

21、步驟四：輔助調(diào)節(jié)，根據(jù)步驟三中的預警信息，觸發(fā)應急響應機制，應急響應機制包括調(diào)整交通信號、通知相關(guān)部門清理積水或障礙物、向公眾發(fā)布安全提示，收集到的數(shù)據(jù)和應急響應機制輔助規(guī)劃者指定道路設(shè)計和交通管理策略。

22、采用上述方案后實現(xiàn)了以下原理以及有益效果：

23、1、本發(fā)明通過高清攝像頭和雨量計等傳感器設(shè)備，實時、全面地采集道路圖像、雨量、障礙物和車流量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，為后續(xù)的精準分析提供基礎(chǔ)。道路分析模塊、積水分析模塊、障礙物分析模塊和車流分析模塊運用先進的算法和模型，對采集到的數(shù)據(jù)進行深度挖掘和分析。通過多源數(shù)據(jù)采集和智能數(shù)據(jù)分析，顯著提高了道路安全監(jiān)測數(shù)據(jù)的完整性和準確性，為風險評估和預警提供了更為可靠的數(shù)據(jù)支持。

24、2、本發(fā)明中的系統(tǒng)能夠?qū)崟r評估道路安全風險，并生成預警信息。通信協(xié)作模塊確保預警信息能夠及時傳達給交警部門、道路維護部門和急救中心等，同時觸發(fā)應急響應機制，如調(diào)整交通信號、清理積水或障礙物、發(fā)布安全提示等。實時預警和應急響應機制能夠迅速應對道路安全事件，減少事故發(fā)生的可能性和影響范圍，保障道路通行安全。

25、3、本發(fā)明中的疲勞駕駛和危險駕駛風險預測模型具備自學習和優(yōu)化能力，能夠根據(jù)實際運行情況不斷調(diào)整算法模型，提高預測和評估的準確性。通信協(xié)作模塊的冗余設(shè)計和故障轉(zhuǎn)移機制確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性

26、4、本發(fā)明中系統(tǒng)收集到的數(shù)據(jù)和應急響應機制為規(guī)劃者提供了寶貴的參考信息，有助于制定更科學合理的道路設(shè)計和交通管理策略，提升城市交通系統(tǒng)的整體效能。

27、5、本發(fā)明通過向公眾發(fā)布安全提示和預警信息，增強了公眾的道路安全意識，促使駕駛員和行人更加注意交通安全，形成良好的交通習慣。

技術(shù)特征：

1.一種城鄉(xiāng)規(guī)劃道路安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的，其特征在于：道路分析模塊結(jié)合歷史事故數(shù)據(jù)、道路設(shè)計參數(shù)、駕駛員實時狀態(tài)和車速信息，建立疲勞駕駛和危險駕駛風險預測模型，道路分析模塊根據(jù)疲勞駕駛和危險駕駛風險預測模型為駕駛員提供預警信息和建議安全駕駛路線。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的，其特征在于：障礙物分析模塊通過攝像頭圖像處理和機器學習算法，自動檢測道路上的障礙物，障礙物包括事故車輛、落石和倒塌樹木，并立即生成預警傳輸?shù)酵ㄐ艆f(xié)作模塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的，其特征在于：車流分析模塊集成智能交通單元，根據(jù)實時收集到的車流量數(shù)據(jù)和擁塞發(fā)生次數(shù)，通過通信協(xié)作模塊動態(tài)通知相關(guān)部門調(diào)整交通信號燈配時，優(yōu)化交通流量。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的，其特征在于：積水分析模塊集成gis技術(shù)單元，結(jié)合實時雨量數(shù)據(jù)、道路地形信息、道路積水量和道路積水消散速度，預測和顯示道路積水區(qū)域，并通過通信協(xié)作模塊向相關(guān)部門發(fā)送清理指令或向公眾發(fā)布預警信息。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的，其特征在于：攝像頭和雨量計根據(jù)安裝地區(qū)氣候特點、交通流量模式、道路老化程度及未來發(fā)展規(guī)劃，動態(tài)調(diào)整攝像頭和雨量計的需求進行定制化開發(fā)和部署。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的，其特征在于：道路分析模塊中疲勞駕駛和危險駕駛風險預測模型具備自學習能力，自學習能力基于歷史數(shù)據(jù)、社交媒體、天氣預報和新聞報道多源數(shù)據(jù)，動態(tài)調(diào)整危險駕駛風險預測模型的參數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的，其特征在于：通信協(xié)作模塊采用冗余設(shè)計和故障轉(zhuǎn)移機制，部分模塊和網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時持續(xù)運行并提供通信服務，同時通過大數(shù)據(jù)分析和機器學習算法，評估緊急情況的影響范圍、嚴重程度及應對策略，自動向相關(guān)部門發(fā)送任務指令建議和協(xié)調(diào)建議。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的，其特征在于：通信協(xié)作模塊將監(jiān)測數(shù)據(jù)和評估結(jié)果歸檔存儲，定期分析數(shù)據(jù)趨勢，構(gòu)建全面的數(shù)據(jù)可視化與分析平臺，將監(jiān)測數(shù)據(jù)、分析結(jié)果、預警信息及應急響應記錄數(shù)據(jù)進行整合與展示。

10.一種城鄉(xiāng)規(guī)劃道路安全監(jiān)測方法，其特征在于：包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了道路安全技術(shù)領(lǐng)域的一種城鄉(xiāng)規(guī)劃道路安全監(jiān)測方法及系統(tǒng)，系統(tǒng)包括用于采集圖像數(shù)據(jù)的若干攝像頭；用于采集實時雨量信息的若干雨量計；道路分析模塊，用于分析道路上不同長度距離的直道和彎道對駕駛員發(fā)生疲勞駕駛和危險駕駛的幾率。積水分析模塊，用于分析道路積水量和道路積水消散速度對監(jiān)測道路出現(xiàn)擁塞和事故的幾率。障礙物分析模塊，用于分析道路出現(xiàn)障礙物對監(jiān)測道路出現(xiàn)擁塞和事故的幾率。車流分析模塊，用于分析道路不同車流量對監(jiān)測道路出現(xiàn)擁塞和事故的幾率。本發(fā)明科學合理，通過優(yōu)化數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸機制，提高數(shù)據(jù)完整性和準確性，從而更準確地評估道路安全風險，并及時發(fā)出預警信息，保障道路通行安全。

技術(shù)研發(fā)人員：許硯梅,周嘉玉,李川杰,習思晨,張燚雯,游從之,左政德
受保護的技術(shù)使用者：中南大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6