[发明专利]一种下沉路段积水状况监测预警系统及其预测预警方法

说明书

本发明提供了一种下沉路段积水状况监测预警系统及其预测预警方法，预警路侧单元判断积水量是否达到积水危险阈值，并将预警信息与积水量发送至智能交通系统中心，智能交通系统中心再广播到其他路测单元所覆盖的车辆。本发明有助于各部门各用户在突发暴雨情况下实时了解下沉路段的道路情况，从而尽可能的规避风险，使遇险车辆可以及时得到救援，更好的保障了车辆行驶中的人身安全，平时处于低频工作模式，极大的节省了资源。

技术领域

本发明涉及车联网领域，尤其是一种下沉路段积水状况监测预警系统，在突发暴雨情况下，监测并预测和预警该路段道路积水量后上传智能交通系统(ITS)中心，以 及根据相关路段车辆信息开展综合监测、预警和紧急求救。

背景技术

随着物联网技术的日益发展和5G技术的加速推进，国内各个城市的道路建设迅猛发展的同时车联网技术也应运而生。然而，由于下沉路段的地势特点及在突发暴雨 情况下道路的排水系统难以负荷而造成下沉路段积水问题。积水过多便会影响过往车 辆的行车安全，更有甚者会威胁到人身安全。目前出现的道路积水监测装置大多只能 在积水路段附近才能看到报警信息，少数具有远传功能但是只能将信息传送至监控中 心，并不能及时将信息广播出去提醒该道路附近的交通参与者，且对突发天气状况中 的积水状况也没有预测功能。专利(201210350104.6)公布了基于物联网技术的道路 积水监测与发布方法，虽然能够实现一定的监测功能，但是它持续监测资源消耗巨大， 目前对于突发暴雨这种快速出现而一段时间会自行消散的积水，需要对下沉路段突发 暴雨后一小段时间内实时监测并有效预警，而无需全天候监测。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种下沉路段积水状况监测预警系统及其预测预警方法。本发明为了解决突发暴雨下沉路段积水对过往车辆造成安全隐患的技 术问题，设计了一种下沉路段积水状况监测预警系统及其预测预警方法，通过突发暴 雨中对下沉路段进行实时监测预测，将相关信息(下沉路段的积水状况)经过路侧单 元(RSU，RoadSide Unit)实时上传到智能交通系统(ITS)中心，并由智能交通系 统(ITS)中心通过调度将预警信息发送给其相邻路段的RSU，且该RSU同时向其覆 盖范围内的车辆广播预警信息；同时，智能交通系统(ITS)中心发布预警给可能经过 此路段的车辆，实现了局部与中心相结合双重预警功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种下沉路段积水状况监测预警系统包括无线传感器、预警路侧单元、智能交通系统(ITS)中心、车辆和监测路侧单元，监测路侧单元依据车联网系统的要求设置； 所述预警路侧单元包括消息接收模块、微处理器模块、无线通信模块、车辆监测模块、 电源模块和存储器模块，其中存储器模块包括积水监测模块和积水预测模块；预警路 侧单元设置于下沉路段的路侧，至少1小时接收一次天气预报信息，当天气预报信息 的降水概率在80％-90％时，预警路侧单元向设置在无线传感器发送开启高频工作模式 监测的指令，无线传感器设置在下沉路段和上层路面交界处的下沉路段垂直上方的路 侧位置，无线传感器接收到开启高频工作模式监测的指令后，由低频工作模式切换到 高频工作模式，无线传感器采集下沉路段的积水量，并将当前积水量及降雨程度信息 发送至预警路侧单元，预警路侧单元判断积水量是否达到积水危险阈值，积水危险阈 值为家用轿车排气管距地面高度的70％，如积水量达到积水危险阈值，则判定为积水， 触发积水监测模块对下一时刻积水进行预测，如当前积水量或预测积水量其中之一达 到下沉路段设定的积水危险阈值，则生成预警信息，并将预警信息及当前积水量和预 测积水量发送至智能交通系统中心；若当前积水量或预测积水量均未达到下沉路段设 定的预警积水量阈值，则发送当前积水量和预测积水量信息至智能交通系统中心；

预警路侧单元向预警路侧单元所覆盖范围内的所有车辆广播信息，并由智能交通系统中心将广播信息发送给设置在非下沉路段的所有监测路侧单元，每个监测路侧单 元向监测路侧单元各自所覆盖范围内的车辆发送广播信息；当发生积水时，预警路侧 单元的广播信息为预警信息及当前积水量和预测积水量，当未发生积水时，预警路侧 单元的广播信息为当前积水量和预测积水量；