[发明专利]一种山区公路急弯路段实时车速预警方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车速预警系统，具体是能够保障山区公路急弯路段行车安全的车速预警方法。

背景技术

车速预警系统是保障公路交通安全的一项重要设施，其主要作用是在存在事故隐患时使驾驶员及时减速，从而避免交通事故的发生，特别是当道路线形条件和气候条件都较差时，结合实时气象、交通条件对车辆进行车速预警显得尤为重要。

另外期刊山东交通学院学报的2009年第12期的论文-基于图像处理技术的高速公路弯道车速预警系统的研究；东北农业大学工学硕士论文-山路盲区弯道会车提示系统的设计，期刊信息技术的2011年第6期的山区弯道智能会车提示系统的设计；期刊电视技术的2006年第6期一款基于凌阳61单片机的汽车弯道会车雷达设计，上述现有技术大多没有考虑不同气象条件和道路设计参数对车辆行驶状态的影响，无法根据车辆的实时行驶状态构建预警方案，与本发明提出的结合实时道路、交通和气象条件，根据车辆各自行驶状态进行预警的方法不同。

另外在专利弯道障碍物预警系统(CN200820122886)预警方案未考虑车辆进入弯道时的不同行驶状态是否有对其预警的必要；专利公路弯道会车预警装置（CN200920063304）主要针对的是会车提醒，未涉及同向车辆间的安全隐患；一种基于视频图像识别的弯道超速预警装置(CN201120507735)是基于视频图像识别进行弯道车速预警，该装置在能见度低的条件下适用性差。

发明内容

为解决现有技术存在的缺点，本发明提出了一种山区公路急弯路段实时车速预警方法。

本发明通过以下技术方案实现，具体步骤如下：

步骤1.在车辆和急转弯公路上布设基础信息采集装置，实地采集道路和车辆信息，所述的基础信息采集装置包括车载信息采集装置和道路交通检测装置；

步骤2在车载计算机中基于BP神经网络构建道路附着系数和滚动阻力系数的计算控制器；

步骤3将步骤1中车载信息采集装置采集的信息输入BP神经网络控制器处理，输出车辆在急转弯处的道路附着系数和滚动阻力系数，并通过车载微波通讯设备（OBU）传输至路侧微波读写天线（RSU）设备进而传输至中心控制计算机；

步骤4中心控制计算机根据道路交通检测装置检测的前车车速、前车通过各道路交通检测装置的时间、道路交通检测装置布设间距及后车车速、后车当前位置计算车辆实际间距并判别前车当前运动状态；

步骤5中心控制计算机根据道路交通检测装置检测的后车实时车速、步骤（3）输出的信号以及事先存储的当前路段道路设计参数，求出车辆间的安全距离；

步骤6对车辆的安全距离和车辆间距进行比较，若车辆间距小于安全距离，则对后车车速报警，若车辆间距大于安全距离，则回到步骤1采集下一辆车的信号。

所述的步骤1中，车载信息采集装置通过在汽车底盘设置红外温、湿度传感器和在轮胎上设置表面声波传感器，采集车辆进入公路急转弯前20-50m范围内路面的温度、湿度和轮胎的胎压、变形量、接地面积、滑移量随时间的变化情况；道路交通检测装置主要采集车速、交通量和车辆通过时间信息。温、湿度传感器和表面声波传感器分别通过CAN总线和无线微波通讯方式将采集数据传输至车载计算机系统，道路交通检测装置通过光纤传输与中心控制计算机实现通信。

所述的急转弯公路上道路交通检测装置设置方法：从急转弯起点开始，在考虑道路设计车速条件下，以天气和路面条件较好时的车辆安全制动距离经验值为参考标准，每隔这一距离设一受天气和环境影响较小的道路交通检测装置，可采用线圈道路交通检测装置或微波道路交通检测装置，以实现路上交通量和车速数据的实时检测和传输；

所述的步骤2中，计算控制器的建立过程是：将车载信息采集装置实时采集的各类数据值作为输入，以道路附着系数和滚动阻力系数作为输出，通过实验室测试数据和已有的相关参数历史数据进行样本训练，将训练误差减小到预定阈值或达到训练次数，以得到最优神经网络控制器；

所述步骤3中，将车辆进入急转弯时车载信息采集装置采集的数据输入步骤2构建的神经网络控制器，求得车辆在此急转弯处的道路附着系数和滚动阻力系数，并通过车载微波通讯设备（OBU）利用专用短程通信技术（DSRC）传输至路侧微波读写天线（RSU）设备进而传输至中心控制计算机；