[实用新型]基于无人飞机和车路协同的高速公路团雾预警系统

说明书

本实用新型公开了一种基于无人飞机和车路协同的高速公路团雾预警系统，包括无人机监控系统、路侧监控系统以及地理信息系统和预报系统，所述的无人机监控系统包括无人机、固定设置在无人机上的能见度检测仪和视频摄像机，以及用以与地理信息系统通讯的机载通讯模块；所述的路侧监控系统包括固定设置在预定路段一侧且与所述的地理信息系统通讯连接的固定式能见度检测仪，所述的预报系统包括与所述的地理信息系统通讯连接的路侧单元。本实用新型通过无人飞机和车路协同技术，实现了大区域的高速公路团雾的时间‑空间监测，可以分路段、分预警等级对个体车辆进行差异化的预警，可大大减低高速公路团雾气象条件下的运行风险，提高高速公路的运行效率。

技术领域

本实用新型涉及智能交通技术领域，特别是涉及一种基于无人飞机和车路协同的高速公路团雾预警系统。

背景技术

团雾作为一种自然现象，在我国很多高速公路上出现过，由于团雾的出现，会造成行车能见度的急剧下降，由此极易导致交通事故的发生。团雾的形成与局部小气候环境关系密切相关。高速公路路面白天温度较高、昼夜温差大，有利于团雾形成。另外，秋季在高速公路附近焚烧秸秆，会显著增加污染物颗粒，有可能会诱发团雾。高速公路附近的河流、水库所在区域水汽大，也可能诱发团雾。此外，山区高速地势较高，气温较城镇低，植被覆盖多，水汽大，也会导致团雾发生。在雨、雪等恶劣天气后，天气转晴，气温迅速升高，也容易在夜间发生团雾。大型团雾可以覆盖五六公里长的高速公路，小团雾仅有一公里甚至几百米长。高速公路上的“团雾”现象，具有突发性、地段性、局部能见度低、难以预测等特征。

在高速公路的日常管理中，主要依靠路侧架设的摄像机和路政巡逻车来监测团雾。由于摄像机的布设密度和路政巡逻的强度有限，导致团雾的时间-空间监测覆盖范围有限，造成团雾的监测和预警不及时。另外，我国部分高速公路，沿路间隔10-15km安装一套能见度检测仪，该检测仪仅能监测所在位置附近的能见度变化情况，而不能对狭长路段内的团雾进行监测。另外，一旦监测到团雾，高速公路管理部门往往采取封路禁行的交通管理措施，而未考虑团雾的时间-空间分布特性，造成“一段路有团雾、一条路封路禁行”的消极局面，降低了高速公路的运行效率，增加了高速公路运输的时间成本。

中国专利文献CN 103413442A公布了一种基于通视距离监测的高速公路团雾预警系统，该方法通过沿路布设的装置发射和接收激光，计算当前的通视距离，当该通视距离小于阈值，则认为有团雾发生，然后发布团雾预警信息。中国专利文献CN 106097744A公布了一种GIS系统的高速公路团雾实时监测系统及方法，该方法在高速公路沿线布设摄像头、气象站点，摄像头所拍摄图像实时传输到GIS系统中，GIS系统每隔几分钟进行一次图像检测，当检测到雾的时候，通过显示屏对车辆发布减速、限速等提示。中国专利文献CN206497567U公布了一种高速公路团雾监测装置，该装置在高速公路沿线相隔一段距离，设置图像检测器和图像显示牌，图像检测器的检测面和图像显示牌的显示面相对应，通过视频识别的方法检测高速公路沿线的能见度，并发送给高速公路控制中心进行团雾判断。上述技术方面存在一些不足：(1)仅能监测检测设备所在点位附近的团雾情况；(2)仅能对雾的严重程度(如薄雾、中雾、大雾)进行监测，而无法确定团雾的时空覆盖范围；(3)监测到团雾以后，往往通过显示屏或高音喇叭对车流进行预警提示，而未考虑团雾的时间-空间分布特性，分路段、分预警等级对个体车辆进行差异化的预警。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种基于无人飞机和车路协同的高速公路团雾预警系统。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种基于无人飞机和车路协同的高速公路团雾预警系统，包括无人机监控系统、路侧监控系统以及地理信息系统和预报系统，

所述的无人机监控系统包括无人机、固定设置在无人机上的能见度检测仪和视频摄像机，以及用以与地理信息系统通讯的机载通讯模块；