[发明专利]高速公路安全行车系统

说明书

1 技术领域

本发明涉及一种高速公路上增加汽车行车安全的系统，它综合使用了GPS(全球定位系统Global Positioning System)、GPRS(通用分组无线业务General Packet Radio Service)系统和GIS(地理信息系统GeographicInformation System)等技术手段。

2 背景技术

现在高速公路管理部门，对路上的行车状况基本上不掌握不管理，只是在雾天雪天时加以简单管理——限时间隔放行或索性关闭整条高速公路。这样不禁大大影响交通，而且雾的浓度是随时间地点而不断变化的，入口处能见度尚好时放行的车辆，在途中常忽遇浓雾，就往往造成连环追尾等特大事故。

目前有些车装的“防撞雷达”，或是利用超声波，作用距离很短，只能作倒车提示；或是利用可见光，进行动态图像分析，一到雾天就与人眼一样失去作用。还有真的把毫米波雷达装到汽车上，但要让本来用于探测数以千米计的“看远处”的雷达，来探测数十米近处的物体，技术上代价太高。最后，即使有办法探测近处的物体，但怎样把同向(同车道)行驶的汽车，与逆向(反向车道)的汽车或路边的其他物体区别开以减少误报的问题始终解决的不好，所以近年来“防撞雷达”虽时有报道，但从未有真正实用的商品出现。

高速公路上各车车速的全程监测也是个没有解决的问题。现有的测速雷达只能在少数路段某些时候使用，监视作用很有限，且车主也已有很多反雷达措施对抗它。

另一方面，美国的GPS(全球定位系统Global Positioning System)在民用领域对移动物体的定位精度现已可达15米左右，价格便宜；但因制式关系，它的精度对防撞而言还嫌不足，更重要的是它是单向通讯的，每辆车只收不发，无法让有关各方知道自己以的位置和速度，因此无法用来防撞，高速公路管理部门也无法掌握各车的信息。

中国的北斗卫星定位系统虽可双向通讯，车载台可向管理系统通报自己的位置，但定位精度误差较大(几十米)，且系统容量太有限(全国才约54万户)，造价太高，在公路防撞领域不具有实用性。

再一方面，无线通讯的一个分支GPRS(通用分组无线业务GeneralPacket Radio Service)系统，技术成熟，费用低廉，组网覆盖全国。

如果把它与GPS有机结合，组成高速公路专用的动态实时GIS(地理信息系统Geographic Information System)，则可以有所突破，构建高速公路专用的汽车安全行车系统。

通过中国专利信息中心和其它有关网站搜索，发现目前也已有把GPS与GPRS结合的车辆“救援”和“导航”系统出现，但定位和速度精度不足，无法增强高速公路的行车安全，用途与本发明相距甚远。唯有一个《基于组合导航的高速公路全程监测装置》专利有点类似，但其未用差分修正技术，精度不足(民用GPS位置误差15米，从而推算出的速度误差可超过40Km/h)，用于超速告警，显然不具有实用性；另外，该专利还无法判断车辆是在哪条车道，无法通知它附近有关车辆与它的距离和方向，恶劣气候下实用性有限；最后，该专利规定发动机停车后该装置便不工作，这也不利于公路整体安全。还有三个专利《基于GPRS通讯的米级精度实时差分GPS手持采集器》、《GPS手持机差分伴侣装置》和《实时差分大屏幕手持机》，确可以提高位置GPS精度，但只适用于静态地形测量，不能用于高速公路的车辆管理系统。因而，迄今为止，未发现任何高速公路安装使用了与本发明类似的行车安全系统。

3 发明内容

3.1 要解决的技术问题

本发明的目的是，在高速公路上组建一个系统，它要有以下功能：

A.无论白天或夜间，甚至能见度不好的雾天雪天都能有效使用。

B.每辆汽车可以知道且只知道离它一定距离内的其它“有关车辆”的位置。“有关车辆”是指在附近同向车道上静止或运动中的汽车。

C.要有效排除非“有关车辆”的位置信息干扰，比如高速公路旁的类似汽车的物体，比如逆向车道上近处的车辆等。

D.系统能实时知道路上每一辆车的位置和车速，实现“全车、全程、全时”车速监测。从而能向每辆车通报其在本车道“提醒距离”内的所有车的距离和车速，并向驾驶者提醒采取初步措施(比如减速)。“提醒距离”是指一旦此距离内有“有关车辆”时，本车驾驶员须谨慎驾驶或减速。此距离与天气、路况、以及本车和“有关车辆”各自的速度都有关系，从能见度良好、晴天、慢车的10米，到雾天、湿滑、快车的300米都有可能。