[发明专利]一种基于车联网的高速公路团雾精确警示、诱导系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于车联网的高速公路团雾精确警示、诱导系统及方法，具体为在车联网环境下，利用网联车的车载双目摄像头图像处理技术监测图像的平均灰度值变化，触发计算疑似团雾路段图像能见度，并在湿度传感器的辅助作用下，将能见度较低、湿度满足团雾发生条件时的相关路段数据上传至云端车联网服务中心，结合气象监测站能见度数据计算综合能见度，通过对产生团雾的各种因素进行模糊综合评价，核验团雾发生路段并发布团雾信息，实现高速公路团雾路段的精确警示和诱导。

技术领域

本发明专利属于道路安全控制技术领域，具体涉及一种基于车联网的高速公路团雾精确警示、诱导系统及方法。

背景技术

当前智能网联车辆和车路协同关键技术不断得到突破，如何确保极端工况下的网联车辆安全运行越来越受到研究者们的重视。据交管部门统计，团雾是当前造成高速公路重大连环交通事故的主要原因；智能网联车辆在团雾面前如何规避风险成为极具研究价值的课题。

团雾又名坨坨雾，其本质也是雾，是受局部地区微气候环境的影响，在大雾中数十米到上百米的局部范围内，出现的更“浓”、能见度更低的雾。团雾是由于地面辐射冷却，使贴近地面的空气变冷、饱和比湿下降导致水汽凝结而形成。团雾的形成需要三个主要条件，一是低层水汽充沛、空气湿度大，二是气温与露点温度差较小，使得空气中的水汽几乎达到饱和，三是风速较小。团雾外视线良好，团雾内一片朦胧。团雾区域性强、突发性强、预测预报难，尤其是在高速公路上，团雾会导致能见度的突然变化，因此易酿成重大连环交通事故。

团雾天气下，高速公路发生连环追尾事故的概率会大大提高，此时对于高速公路管理部门来说，即使在没有造成严重交通事故的时候也需要对高速公路进行管制甚至暂时关闭，继而造成道路通行效率下降。事实上团雾预测难度较大，气象研究人员发现了一个“象鼻”曲线规律。比如在团雾出现之前，能见度逐渐下降的过程中，会突然出现一个短暂回升期，在10分钟左右，能见度会回升到600米至700米左右，能见度数据用曲线勾勒出来，就出现一个“象鼻”形象。这预示着更厉害的浓雾其实还在后头，大约在30分钟到2小时之间，能见度会突然下降到100米以下。如果气象台值班人员在电脑上捕捉到了这个象鼻曲线，就会迅速向高速公路指挥部发出预警信号。但是对于已经驶入高速公路的车辆来说，相隔甚远且存在采集时间间隔的气象监测仪对于发生团雾的时间地点不能很好地及时定位，甚至有可能会检测不到。而且即使检测到了团雾，目前仅靠间隔分布的可变限速牌、可变信息提示板来对驶入车辆进行提示和限速略显时效性不足。

因此，借助车联网技术，设计更智能、准确、实时的高速公路团雾精确警示与诱导系统，是解决网联车驶入高速公路突遇团雾而可能诱发连环事故的迫切需求。

发明内容

针对上述现有问题，本发明提供一种基于车联网的高速公路团雾精确警示、诱导系统及方法。本系统能够有效地利用网联车车载双目摄像头图像处理技术，监测图像平均灰度值变化触发计算疑似团雾路段图像能见度，并在湿度传感器的辅助作用下，将能见度较低、湿度满足团雾发生条件时的相关路段数据上传至云端车联网服务中心，结合气象监测站能见度数据计算综合能见度，通过对产生团雾的各种因素进行模糊综合评价核验团雾发生路段，由信息发布模块发布团雾信息，对网联车进行警示并且提出合理化行车建议，包括限定车速、前方路况以及就近的服务区等信息，同时高速公路信息管理中心，对可变限速牌、可变信息板、路侧诱导灯以及广播等装置进行设置发送实时路段信息，对过往的非网联车辆进行警示、限速和诱导。

一种基于车联网的高速公路团雾精确警示、诱导系统，包括依次相连的车载设备、云端车联网服务中心和高速公路信息管理中心，车载设备包括信息采集装置、信息处理装置和信息发布装置，所述信息采集装置实时采集前方路段相邻车道线区域图像的平均灰度值，经信息处理装置处理后，若满足条件上传至云端车联网服务中心，云端车联网服务中心的测定模块根据信息采集装置、能见度数据库、气象监测站数据库的数据核验某地是否真实发生团雾，发生团雾时，云端车联网服务中心与车载设备、高速公路信息管理中心通信，进行团雾消息的显示。