[发明专利]基于激光扫描定位技术的隧道交通事故监测及预警系统

权利要求书

1.一种基于激光扫描定位技术的隧道交通事故监测及预警系统，其特征在于，系统构成包含监测装置、智能处理装置、智能控制装置、LED显示装置和交通管控中心；所述监测装置包括交通监视装置和激光扫描定位装置，在采集隧道交通信息后传送给智能处理装置，然后智能控制装置根据智能处理装置做出的判断向监测装置、LED显示装置和交通管控中心发送相应的指令，交通管控中心可以对LED显示装置发布内容进行修改，并且对发生的隧道交通事故实施紧急救援；

所述监测装置包括交通监视装置和激光扫描定位装置两部分，所述交通监视装置主要在于实时捕获自身监视范围内的动态交通状况，并传递给智能处理装置和交通管控中心；所述激光扫描定位装置主要利用激光完成对隧道车辆距离远近的测量和相对位置的判定，实现隧道车辆与激光扫描定位装置的定位扫描；

具体地，通过激光扫描定位装置内的激光装置在持续匀速的旋转中发射并接收激光，实现对道路车辆距离的测量和相对位置的判定，从而实现定位扫描，并且为保证激光扫描定位装置的扫描精度，将激光发射接收器的扫描周期设定为8秒，即每8秒旋转两个平面角，180°+180°；

进一步地，交通监视装置和激光扫描定位装置一体化装配，并交错分布在隧道两侧墙壁上或者专门设置的竖杆上，且距离路面一定高度，计算为600mm，以保证扫描仪对于不同型号车辆具有良好的普适性；

具体判断规则为：

当扫描结果为有车辆跨车道停止不动，则认定为存在交通事故；当扫描结果为有车辆在行驶车道内停止不动则认定为存在交通事故，若是车辆停靠在应急车道上则视为异常停靠；

上述智能控制装置对来自智能处理装置的信息进行归整，并作出相应的分析判断，向监测装置发送工作指令，向LED显示装置和交通管控中心发送信息；

进一步地，当智能控制装置判断出隧道内出现交通拥堵或者发生交通事故时，则向交通监测装置发出抓拍命令；

交通管控中心在接收来自智能控制装置的隧道交通事故警报之后，可实施隧道交通应急事故处理，同时，可利用交通监视装置的监控画面和抓拍证据，对交通事故进行认证，也可根据具体需要对显示屏信息进行修改，采取后续措施；

LED显示装置主要接收并显示智能控制装置发送来的信息，LED显示装置设立在隧道入口处发布信息，便于驾驶员及时得知隧道内的实时交通状况，并且隧道内交通条件良好时，采用绿色字体表示隧道内交通条件良好的提示语；当隧道内出现交通拥挤是，用黄色字体显示；有事故状况发生时，利用红色字体进行警示信息显示；事故解除后，控制器控制显示屏上重新显示绿色字体；

所述智能处理装置主要通过一定的算法对激光扫描定位装置采集数据进行位图处理，判断车辆在隧道内的静动状态和道路上的实时位置，然后按照一定的判定规则推断出车辆是否发生交通事故，并且智能处理器连接着一定长度隧道内的所有监测装置以及时获取监测装置采集到的参数，并将其对隧道监测区域内交通判定结果传递给智能控制器；

所述智能处理装置主要通过一定的算法对激光扫描定位装置采集数据进行位图处理，判断车辆在隧道内的静动状态和道路上的实时位置，然后按照一定的判定规则推断出车辆是否发生交通事故，并且智能处理器连接着一定长度隧道内的所有监测装置以及时获取监测装置采集到的参数，并将其对隧道监测区域内交通判定结果传递给智能控制器；

所述算法的原理如下所述：

激光扫描定位装置测得道路车辆与其之间的实时距离l和扫描激光束与路边垂线的夹角Φ，规定夹角与车道行驶方向相同为正，反之则为负；通过公式①和②运算得到目标车辆距离相应激光扫描定位装置的纵向距离x和横向距离y，并由此生成道路车辆的“横向距离y-纵向距离x图像”，映射到实际道路上，这样通过相邻的两组监测装置便可实现对道路车辆位置完整扫描，进而处理器根据两组监测装置的扫描图像计算出该道路路段内停止行驶的车辆数，以及车辆位于道路的精确定位；

所述智能控制装置对来自智能处理装置的信息进行归整，并作出相应的分析判断，向监测装置发送工作指令，向LED显示装置和交通管控中心发送信息；

具体地，当智能控制装置判断出隧道内出现交通拥堵或者发生交通事故时，则向交通监测装置发出抓拍命令；

所述LED显示装置主要用于接收并显示智能控制装置发送来的信息，LED显示装置设立在隧道入口处发布信息，便于驾驶员及时得知隧道内的实时交通状况，并且隧道内交通条件良好时，LED显示装置采用绿色字体表示隧道内交通条件良好的提示语；当隧道内出现交通拥挤是，用黄色字体显示；有事故状况发生时，利用红色字体进行警示信息显示；事故解除后，控制器控制显示屏上重新显示绿色字体；

所述交通管控中心为整个系统的管控中心，所述交通管控中心接收来自智能控制装置的隧道交通事故警报之后，工作人员可实施隧道交通应急事故处理，同时，工作人员可利用交通监视装置的监控画面和抓拍证据，对交通事故进行认证，也可以根据具体需要对显示屏信息进行修改，采取后续措施。