[发明专利]一种基于地基和空基协同感知的高速公路事故监测方法及系统

摘要

本专利公开了一种基于地基和空基协同感知的高速公路事故监测方法及系统，首先利用地基感知设备获取高速公路实时的车辆速度和数量，计算处理为交通量和车流密度，通过分析处理，判断事故潜在路段；然后据地基感知设备所获分析数据，将潜在事故路段的数据传至监测执行系统，根据无人机调度算法选择最近的无人机快速到达现场进行事故确认；与此同时，无人机在事故路段进行系留悬停，持续监控现场状况。通过该技术方案，充分利用空基感知设备机动性强、观测范围广的优势，所需数据相对简单且易于获取，可以做到对实时路况进行快速监测，实现了点对点的精确控制，且观测结果准确、直接明了，大大提高了交通事故处理效率。

主权项

1.一种基于地基和空基协同感知的高速公路事故监测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一、利用地基感知设备获取高速公路实时的车辆速度和数量，计算处理为交通量和车流密度，通过分析处理，判断事故潜在路段；将所述事故潜在路段这里分为以下两种情况：情况一、无进出口的高速公路路段；在没有进出口的高速公路路段，两个相邻地基感知设备之间的路段没有交通量的变化，利用任意两个相邻地基感知设备之间的交通量差值，来评估检测器之间的路段是否存在交通事故，当第一地磁检测器测得的实时交通量为q1，与其相邻的第二地磁检测器测得实时交通量为q2，此路段一的交通量差异值为Q1＝|q1‑q2|；同理可得其他检测器测得的各路段交通量差值为Q2、Q3...在信息分析模块中建立差异值分布数据库P＝{Q1、Q2、Q3...}；同时记录不良交通条件下的交通事件，对数据进行分析筛选，剔除这些事件下的离散数据，得出正常通行条件下，相邻两个检测器差异允许最大值δmax；若两个检测器所获交通量出现明显差异，差异值δ超过允许最大值δmax，说明两个检测器之间的路段可能有事故发生，记为潜在事故路段A；情况二、有进出口的高速公路路段；在有进出口的高速公路路段，两个相邻地基感知设备之间的交通量发生变化，利用RFID收费数据来计算交通量的变化量；第一地磁检测器测得的实时交通量为q1，与其相邻的第二地磁检测器测得实时交通量为q2，该路段出口处RFID测得的交通量为Δq，因此第一路段的交通量差值为Q′1＝|q1‑(q2+Δq)|，得到其他路段交通量差值为Q2、Q3...在信息分析模块中建立差异值分布数据库P＝{Q′1、Q2、Q3...}。同时我们记录不良交通条件下的交通事件，对数据进行分析筛选，剔除这些事件下的离散数据，得出正常通行条件下，相邻两个检测器差异允许最大值δmax。若两个检测器所获交通量出现明显差异，差异值δ超过允许最大值δmax，说明两个检测器之间的路段可能有事故发生，记为潜在事故路段A；步骤二、根据地基感知设备所获分析数据，将潜在事故路段A的数据传至监测执行系统，根据无人机调度算法选择最近的无人机快速到达现场进行事故确认；无人机通过视频采集技术判断道路状况，若并无事故发生，将返回距离最近的停机坪进行充电调试，等待下一次起飞任务，同时发送信号到信息分析模块，将差异值δ传输到差异值数据库P，更新差异值允许最大值δmax；若确有交通事故发生，无人机通过无线通信网络将事故路段参数和现场状况。反映到地面事故应急处理中心；步骤三、与此同时，无人机在事故路段进行系留悬停，持续监控现场状况，包括集结时间、拥堵路段排队长度和消散时间等参数状况，将实时数据传至地面指挥中心；并且，基于当前无人机的续航里程和与其它无人机的距离，每十分钟发送一次信号到信息分析模块，对多架无人机进行管理调度，实现对事故现场的持续监测；步骤四、事故处理完毕之后，待高速公路恢复正常通行，无人机飞至合适停机坪，结束此次事故监测任务。