[发明专利]一种高速公路应急车道长时占用监测系统及监测方法

权利要求书

1.一种高速公路应急车道长时占用监测系统，其特征在于：所述的高速公路应急车道长时占用监测系统包括车载端和监控端，其中车载端包括：外壳(10)、车载主控系统(1)、定位系统(2)、告示系统(3)、车载无线通信系统(4)、车载供电系统(5)和应急按键(40)；其中车载主控系统(1)、告示系统(3)、车载无线通信系统(4)、车载供电系统(5)安装在外壳(10)内部；定位系统(2)和应急按键(40)安装在外壳(10)的表面；车载主控系统(1)分别与定位系统(2)、告示系统(3)和车载无线通信系统(4)连接，车载供电系统(5)与车载主控系统(1)、定位系统(2)、告示系统(3)、车载无线通信系统(4)连接；应急按键(40)与车载主控系统(1)电连接；监控端设置在交管部门，包括远端监控系统(6)、无线通信系统(7)和供电系统(8)，其中远端监控系统(6)通过无线通信系统(7)与车载无线通信系统(4)无线连接，供电系统(8)与远端监控系统(6)和无线通信系统(7)连接。

2.根据权利要求1所述的高速公路应急车道长时占用监测系统，其特征在于：所述的高速公路应急车道长时占用监测系统还包括一个安装在外壳(10上的USB接口(50)，为标准型即插即用型接口，用于车载供电系统(5)的外接接口及数据通信接口。

3.根据权利要求1所述的高速公路应急车道长时占用监测系统，其特征在于：车载主控系统(1)主要由嵌入式单片机组成。

4.根据权利要求1所述的高速公路应急车道长时占用监测系统，其特征在于：所述的定位系统(2)由GPS/北斗定位模块、惯性测量组件构成。

5.根据权利要求1所述的高速公路应急车道长时占用监测系统，其特征在于：所述的告示系统(3)由扬声器(30)和发光二极管阵列(20)组成。

6.根据权利要求1所述的高速公路应急车道长时占用监测系统，其特征在于：所述的远端监控系统(6)由远端计算机主机及显示器构成。

7.根据权利要求1所述的高速公路应急车道长时占用监测系统，其特征在于：所述的车载无线通信系统(4)和无线通信系统(7)均由GPRS收发模块构成。

8.根据权利要求1所述的高速公路应急车道长时占用监测系统，其特征在于：所述的车载电源系统(5)和电源系统(8)均由锂电池及稳压器组成。

9.根据权利要求1所述的高速公路应急车道长时占用监测系统，其特征在于：所述的应急按键(40)为点触式按键。

10.一种如权利要求1所述的高速公路应急车道长时占用监测系统的监测方法，其特征在于：所述的方法监测包括按顺序进行的下列步骤：

步骤1)在被测车辆驶入高速公路入口处时，将高速公路收费员提供的车载端放在驾驶室中，在行驶过程中，车载主控系统(1)实时读取当前时刻由定位系统(2)中GPS/北斗定位模块分别确定的被测车辆的经纬度坐标，然后实时计算出两经纬度坐标的差值，如果差值小于20cm，下一步进入步骤2)；否则进入步骤3)；

步骤2)车载主控系统(1)对两经纬度坐标进行差分运算，得到较为精确的经纬度坐标，之后进入步骤4)；

步骤3)因经纬度坐标的差值大于20cm，系统认定两经纬度坐标的可信度不足，此时车载主控系统(1)读取定位系统(2)中惯性测量组件的加速度、角度状态信息，以及GPS/北斗定位模块测得的上一时刻的经纬度坐标，推算出当前时刻被测车辆所在的经纬度坐标，之后进入步骤4)；

步骤4)车载主控系统(1)将步骤2)或步骤3)获得的被测车辆所在的经纬度坐标与预先存储的基于地理测绘方式确定并预设有路段应急车道的标线信息进行比对，以判断被测车辆是否占用应急车道，如果判定被测车辆没有进入应急车道，返回步骤1)，反之，记录被测车辆占用应急车道的时长，并通过告示系统(3)中的扬声器(30)和发光二极管阵列(20)进行声光报警，以及时提醒司乘人员，同时将占用时长、经纬度坐标在内的信息通过车载无线通信系统(4)和无线通信系统(7)实时上传给交管部门的远端监控系统(6)；

步骤5)在被测车辆确遇紧急情况而需要临时占用应急车道停车时，由司乘人员按触应急按键(40)，在车载主控系统(1)的控制下，扬声器(30)和发光二极管阵列(20)立即进行声光报警，同时将占用时间、时长、位置在内的信息实时上传给交管部门的远端监控系统(6)，为交管部门的有关管理人员进行路段管理以及事故处理提供技术依据；

步骤6)在被测车辆驶出高速公路出口处时，将车载端交还给高速公路收费员。