[发明专利]一种道路施工区安全预警装置及方法

说明书

本发明公开了一种道路施工区安全预警装置，包括风险识别模块和预警模块；风险识别模块设置于施工区域前200米的路侧，包括毫米波雷达、单片机和4G通信模块；预警模块设置于施工区域内。还公开了一种道路施工区安全预警方法：根据获取的车辆的行驶轨迹，计算车辆在行驶轨迹内的平均加速度以及路程；然后根据车辆在当前时刻的位置，判断车辆所在的车道是否为施工所占用的车道；若是，再根据车辆的车型和行驶速度，判断车辆是否存在冲入施工区域的风险；若是，向施工区内的工作人员预警。本发明可在道路施工时提前检测到可能冲入施工区域的车辆，并将危险信息及时传递给施工人员，从而使施工人员能及时躲避风险，降低事故率。

技术领域

本发明涉及道路施工安全技术领域，具体涉及一种道路施工区安全预警装置及方法。

背景技术

现如今随着高速公路总里程的不断增加，对高速公路的施工维护必不可少。为最大程度的减小交通效率的影响，往往只对施工区域进行封闭，并利用路障引导过往车辆从正常车道通过。虽然存在有隔离警示标志等设施，但是由于过往车辆车速过快，驾驶员出现分心等原因，无法及时察觉道路上摆放的警示标志，从而冲入施工区域，对施工人员及驾驶员造成生命及财产损失。因此，从施工人员的角度出发，通过传感器识别可能存在冲入施工区域的车辆，并及时将危险信息传递给施工人员，以便其提前做好防范措施，为施工安全提供多重保障。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于一种道路施工区安全预警装置及方法，可在道路施工时提前检测到可能冲入施工区域的车辆，并将危险信息及时传递给施工人员，从而使施工人员能及时躲避风险，降低事故率。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种道路施工区安全预警装置，包括风险识别模块和预警模块；其中，所述风险识别模块包括毫米波雷达、单片机和4G通信模块；

所述风险识别模块设置于施工区域前200米的路侧；

所述预警模块设置于施工区域内；

所述毫米波雷达的输出端连接单片机的输入端，所述单片机的输出端连接所述4G通信模块的输入端，所述4G通信模块通过无线连接所述预警模块的控制端。

技术方案二：

一种道路施工区安全预警方法，基于上述的道路施工区安全预警装置，包括以下步骤：

步骤1，在施工区域前设置好风险识别模块，并在所述风险识别模块中的单片机内预先存储施工所占用的车道信息；

步骤2，风险识别模块中的毫米波雷达采集道路上车辆的尺寸、速度、距离和所处的方向信息，获取车辆的行驶轨迹；

步骤3，获取道路上某一车辆的行驶轨迹，并计算该车辆在所述行驶轨迹内的平均加速度；

步骤4，根据车辆在当前时刻的位置，判断车辆所在的车道是否为施工所占用的车道；若是，继续步骤5；若不是，返回步骤3；

步骤5，根据车辆的车型和行驶速度，判断车辆是否存在冲入施工区域的风险；若是，通过4G通信模块向预警模块发送报警信息，预警模块向施工区内的工作人员预警。

本发明技术方案二的特点和进一步的改进在于：

(1)步骤3包含以下子步骤：

子步骤3.1，以风险识别模块所设置的位置为原点，车道方向为y轴，垂直车道方向为x轴，建立空间二维直角坐标系；

子步骤3.2，获取道路上某一车辆的行驶轨迹，并计算该车辆在所述行驶轨迹内的平均加速度a_n，按照下式进行：