一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理系统及方法

1.本发明属于电数字数据处理技术领域，具体涉及一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理系统及方法。


背景技术：

2.近年来，随着高速公路里程和交通车流量的快速增长，交通安全综合风险明显上升，浓雾、雨雪冰冻和强降雨等极端恶劣天气频发对高速公路交通安全和通行效率的影响极大，对极端恶劣天气监测预警预报、交通应急处置工作提出了更精细、更高的要求。针对极端恶劣天气，交通管理部门往往会在事故多发地点放置应急避险预警装置对过往车辆进行应急预警。
3.但是，现阶段的应急避险预警装置仅关注极端恶劣天气的数据检测和对过往车辆的预警提示，忽略了应急避险预警装置自身在极端恶劣天气中是否能够维持正常运行，没有设计应急避险预警装置的运行监测方案。
4.因此，现阶段需设计一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理系统、方法及存储介质，来解决以上问题。


技术实现要素：

5.本发明目的在于提供一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理系统、方法及存储介质，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，现阶段的应急避险预警装置仅关注极端恶劣天气的数据检测和对过往车辆的预警提示，忽略了应急避险预警装置自身在极端恶劣天气中是否能够维持正常运行，没有设计应急避险预警装置的运行监测方案。
6.为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理系统，包括静态扭矩检测装置、主体移位检测装置、主体转动检测装置、转动角度识别装置、警示方向调节装置、主控制装置，所述主控制装置分别与所述静态扭矩检测装置、主体移位检测装置、主体转动检测装置、转动角度识别装置、警示方向调节装置连接；所述静态扭矩检测装置用于检测应急避险预警装置是否保持静态；所述主体移位检测装置用于检测应急避险预警装置的主体是否发生移位；所述主体转动检测装置用于检测应急避险预警装置的主体是否发生转动；所述转动角度识别装置用于识别应急避险预警装置的主体所发生的实时转动角度；所述警示方向调节装置用于根据所述实时转动角度调节应急避险预警装置的主体转动至初始方向；所述主控制装置用于控制所述静态扭矩检测装置、主体移位检测装置、主体转动检测装置、转动角度识别装置、警示方向调节装置的启动和关闭。
7.进一步的，所述主控制装置控制所述静态扭矩检测装置常开，控制所述主体移位
检测装置、主体转动检测装置、转动角度识别装置、警示方向调节装置常闭；当所述静态扭矩检测装置检测到应急避险预警装置未保持静态时，所述主控制装置控制所述主体移位检测装置开启；当所述主体移位检测装置检测到应急避险预警装置的主体未发生移位时，所述主控制装置控制所述主体转动检测装置开启；当所述主体转动检测装置检测到应急避险预警装置的主体发生转动时，所述主控制装置控制所述转动角度识别装置、警示方向调节装置开启。
8.进一步的，所述转动角度识别装置包括摄像单元、数据处理器、照明度检测单元、辅助照明单元，所述数据处理器分别与所述摄像单元、照明度检测单元、辅助照明单元、主控制装置连接；所述摄像单元用于采集应急避险预警装置底部的转向轮的实时图像数据，并根据所述实时图像数据识别应急避险预警装置的主体所发生的实时转动角度；所述照明度检测单元用于检测应急避险预警装置所在环境的实时照明度，并判断所述实时照明度是否能够支持所述摄像单元正常动作；所述辅助照明单元用于对应急避险预警装置所在环境提供辅助照明。
9.进一步的，所述数据处理器控制所述摄像单元、照明度检测单元、辅助照明单元常闭；当所述主控制装置控制所述转动角度识别装置开启时，所述数据处理器控制所述照明度检测单元开启；若所述照明度检测单元判断出所述实时照明度能够支持所述摄像单元正常动作，则所述数据处理器控制所述摄像单元，否则，所述数据处理器控制所述摄像单元、辅助照明单元开启。
10.进一步的，所述转动角度识别装置还包括镜头清洁度检测单元和镜头自动清洗单元，所述数据处理器分别与所述镜头清洁度检测单元和镜头自动清洗单元连接；所述镜头清洁度检测单元用于检测所述摄像单元的摄像镜头上是否附着污物；所述镜头自动清洗单元用于对所述摄像单元的摄像镜头进行自动清洗。
11.进一步的，所述数据处理器控制所述镜头清洁度检测单元、镜头自动清洗单元常闭；当所述摄像单元无法正常采集到应急避险预警装置底部的转向轮的实时图像数据时，所述数据处理器控制所述镜头清洁度检测单元开启；当所述镜头清洁度检测单元检测到所述摄像单元的摄像镜头上附着污物时，所述数据处理器控制所述镜头自动清洗单元开启。
12.进一步的，还包括无线通信装置和远程智能终端，所述主控制装置通过所述无线通信装置与所述远程智能终端网络连接。
13.一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理方法，采用如上述的一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理系统进行高速公路交通应急预警管理。
14.一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被运行时执行如上述的一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理方法。
15.与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
本方案其中一个有益效果在于，针对应急避险预警装置自身在极端恶劣天气中是否能够维持正常运行，通过静态扭矩检测装置、主体移位检测装置、主体转动检测装置、转动角度识别装置、警示方向调节装置之间的配合方案，可实现应急避险预警装置的运行监测，克服现阶段应急避险预警装置仅关注极端恶劣天气的数据检测和对过往车辆的预警提示的缺陷。通过各装置之间的有序配合启动，可避免过多检测和调节装置长时间无效动作，降低系统能耗；当检测到应急避险预警装置非静态后，先进行移位检测，再进行转动检测，并识别转动角度，可实现应急避险预警装置自身异常的精确定位，从而配合后续调节装置进行自动调节等。
附图说明
16.图1为本方案实施方式的系统结构示意图。
17.图2为本方案实施方式的系统运行原理示意图。
18.图3为本方案实施方式的转动角度识别装置结构示意图。
具体实施方式
19.为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
20.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
21.而且，术语“包括”，“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程，方法，物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程，方法，物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程，方法，物品或者设备中还存在另外的相同要素。
22.如图1所示，提出一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理系统，包括静态扭矩检测装置、主体移位检测装置、主体转动检测装置、转动角度识别装置、警示方向调节装置、主控制装置，所述主控制装置分别与所述静态扭矩检测装置、主体移位检测装置、主体转动检测装置、转动角度识别装置、警示方向调节装置连接；所述静态扭矩检测装置（如静态扭矩传感器）用于检测应急避险预警装置是否保持静态；所述主体移位检测装置用于检测应急避险预警装置的主体是否发生移位；所述主体转动检测装置用于检测应急避险预警装置的主体是否发生转动；所述转动角度识别装置用于识别应急避险预警装置的主体所发生的实时转动角
度；所述警示方向调节装置用于根据所述实时转动角度调节应急避险预警装置的主体转动至初始方向；所述主控制装置用于控制所述静态扭矩检测装置、主体移位检测装置、主体转动检测装置、转动角度识别装置、警示方向调节装置的启动和关闭。
23.上述方案中，针对应急避险预警装置自身在极端恶劣天气中是否能够维持正常运行，通过静态扭矩检测装置、主体移位检测装置、主体转动检测装置、转动角度识别装置、警示方向调节装置之间的配合方案，可实现应急避险预警装置的运行监测，克服现阶段应急避险预警装置仅关注极端恶劣天气的数据检测和对过往车辆的预警提示的缺陷。
24.进一步的，如图2所示，所述主控制装置控制所述静态扭矩检测装置常开，控制所述主体移位检测装置、主体转动检测装置、转动角度识别装置、警示方向调节装置常闭；当所述静态扭矩检测装置检测到应急避险预警装置未保持静态时，所述主控制装置控制所述主体移位检测装置开启；当所述主体移位检测装置检测到应急避险预警装置的主体未发生移位时，所述主控制装置控制所述主体转动检测装置开启；当所述主体转动检测装置检测到应急避险预警装置的主体发生转动时，所述主控制装置控制所述转动角度识别装置、警示方向调节装置开启。
25.上述方案中，通过静态扭矩检测装置、主体移位检测装置、主体转动检测装置、转动角度识别装置、警示方向调节装置之间的有序配合启动，可避免过多检测和调节装置长时间无效动作，降低系统能耗；当检测到应急避险预警装置非静态后，先进行移位检测，再进行转动检测，并识别转动角度，可实现应急避险预警装置自身异常的精确定位，从而配合后续调节装置进行自动调节等。
26.进一步的，如图3所示，所述转动角度识别装置包括摄像单元、数据处理器、照明度检测单元、辅助照明单元，所述数据处理器分别与所述摄像单元、照明度检测单元、辅助照明单元、主控制装置连接；所述摄像单元用于采集应急避险预警装置底部的转向轮的实时图像数据，并根据所述实时图像数据识别应急避险预警装置的主体所发生的实时转动角度；所述照明度检测单元用于检测应急避险预警装置所在环境的实时照明度，并判断所述实时照明度是否能够支持所述摄像单元正常动作；所述辅助照明单元用于对应急避险预警装置所在环境提供辅助照明。
27.进一步的，所述数据处理器控制所述摄像单元、照明度检测单元、辅助照明单元常闭；当所述主控制装置控制所述转动角度识别装置开启时，所述数据处理器控制所述照明度检测单元开启；若所述照明度检测单元判断出所述实时照明度能够支持所述摄像单元正常动作，则所述数据处理器控制所述摄像单元，否则，所述数据处理器控制所述摄像单元、辅助照明单元开启，可避免辅助照明单元误动作。
28.上述方案中，当转动角度识别装置是通过采集图像数据实现时，则考虑到夜间可能对摄像单元的图像采集存在影响；因此，设计摄像单元、照明度检测单元、辅助照明单元
之间的配合方案，可克服上述缺陷。
29.进一步的，所述转动角度识别装置还包括镜头清洁度检测单元和镜头自动清洗单元，所述数据处理器分别与所述镜头清洁度检测单元和镜头自动清洗单元连接；所述镜头清洁度检测单元用于检测所述摄像单元的摄像镜头上是否附着污物；所述镜头自动清洗单元用于对所述摄像单元的摄像镜头进行自动清洗。
30.进一步的，所述数据处理器控制所述镜头清洁度检测单元、镜头自动清洗单元常闭；当所述摄像单元无法正常采集到应急避险预警装置底部的转向轮的实时图像数据时，所述数据处理器控制所述镜头清洁度检测单元开启；当所述镜头清洁度检测单元检测到所述摄像单元的摄像镜头上附着污物时，所述数据处理器控制所述镜头自动清洗单元开启。
31.上述方案中，考虑到应急避险预警装置所处环境极为恶劣（浓雾、雨雪冰冻和强降雨等），摄像单元的镜头容易附着污物，导致摄像单元无法正常采集到应急避险预警装置底部的转向轮的实时图像数据；因此，设计镜头清洁度检测单元、镜头自动清洗单元之间的配合方案，可克服上述缺陷。
32.进一步的，还包括无线通信装置和远程智能终端，所述主控制装置通过所述无线通信装置与所述远程智能终端网络连接，从而实现数据远程交互。
33.一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理方法，采用如上述的一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理系统进行高速公路交通应急预警管理。
34.一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被运行时执行如上述的一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理方法。
35.以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理系统，其特征在于，包括静态扭矩检测装置、主体移位检测装置、主体转动检测装置、转动角度识别装置、警示方向调节装置、主控制装置，所述主控制装置分别与所述静态扭矩检测装置、主体移位检测装置、主体转动检测装置、转动角度识别装置、警示方向调节装置连接；所述静态扭矩检测装置用于检测应急避险预警装置是否保持静态；所述主体移位检测装置用于检测应急避险预警装置的主体是否发生移位；所述主体转动检测装置用于检测应急避险预警装置的主体是否发生转动；所述转动角度识别装置用于识别应急避险预警装置的主体所发生的实时转动角度；所述警示方向调节装置用于根据所述实时转动角度调节应急避险预警装置的主体转动至初始方向；所述主控制装置用于控制所述静态扭矩检测装置、主体移位检测装置、主体转动检测装置、转动角度识别装置、警示方向调节装置的启动和关闭。2.根据权利要求1所述的一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理系统，其特征在于，所述主控制装置控制所述静态扭矩检测装置常开，控制所述主体移位检测装置、主体转动检测装置、转动角度识别装置、警示方向调节装置常闭；当所述静态扭矩检测装置检测到应急避险预警装置未保持静态时，所述主控制装置控制所述主体移位检测装置开启；当所述主体移位检测装置检测到应急避险预警装置的主体未发生移位时，所述主控制装置控制所述主体转动检测装置开启；当所述主体转动检测装置检测到应急避险预警装置的主体发生转动时，所述主控制装置控制所述转动角度识别装置、警示方向调节装置开启。3.根据权利要求2所述的一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理系统，其特征在于，所述转动角度识别装置包括摄像单元、数据处理器、照明度检测单元、辅助照明单元，所述数据处理器分别与所述摄像单元、照明度检测单元、辅助照明单元、主控制装置连接；所述摄像单元用于采集应急避险预警装置底部的转向轮的实时图像数据，并根据所述实时图像数据识别应急避险预警装置的主体所发生的实时转动角度；所述照明度检测单元用于检测应急避险预警装置所在环境的实时照明度，并判断所述实时照明度是否能够支持所述摄像单元正常动作；所述辅助照明单元用于对应急避险预警装置所在环境提供辅助照明。4.根据权利要求3所述的一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理系统，其特征在于，所述数据处理器控制所述摄像单元、照明度检测单元、辅助照明单元常闭；当所述主控制装置控制所述转动角度识别装置开启时，所述数据处理器控制所述照明度检测单元开启；若所述照明度检测单元判断出所述实时照明度能够支持所述摄像单元正常动作，则所述数据处理器控制所述摄像单元，否则，所述数据处理器控制所述摄像单元、辅助照明单元开启。5.根据权利要求4所述的一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理系统，其特征在于，所述转动角度识别装置还包括镜头清洁度检测单元和镜头自动清洗单元，所述数据处理器分别与所述镜头清洁度检测单元和镜头自动清洗单元连接；
所述镜头清洁度检测单元用于检测所述摄像单元的摄像镜头上是否附着污物；所述镜头自动清洗单元用于对所述摄像单元的摄像镜头进行自动清洗。6.根据权利要求5所述的一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理系统，其特征在于，所述数据处理器控制所述镜头清洁度检测单元、镜头自动清洗单元常闭；当所述摄像单元无法正常采集到应急避险预警装置底部的转向轮的实时图像数据时，所述数据处理器控制所述镜头清洁度检测单元开启；当所述镜头清洁度检测单元检测到所述摄像单元的摄像镜头上附着污物时，所述数据处理器控制所述镜头自动清洗单元开启。7.根据权利要求1所述的一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理系统，其特征在于，还包括无线通信装置和远程智能终端，所述主控制装置通过所述无线通信装置与所述远程智能终端网络连接。8.一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任一项所述的一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理系统进行高速公路交通应急预警管理。

技术总结
本发明涉及一种基于极端天气高速公路交通应急预警管理系统及方法，属于电数字数据处理技术领域，针对应急避险预警装置自身在极端恶劣天气中是否能够维持正常运行，通过静态扭矩检测装置、主体移位检测装置、主体转动检测装置、转动角度识别装置、警示方向调节装置之间的配合方案，可实现应急避险预警装置的运行监测。针对应急避险预警装置自身在极端恶劣天气中是否能够维持正常运行，通过静态扭矩检测装置、主体移位检测装置、主体转动检测装置、转动角度识别装置、警示方向调节装置之间的配合方案，可实现应急避险预警装置的运行监测，克服现阶段应急避险预警装置仅关注极端恶劣天气的数据检测和对过往车辆的预警提示的缺陷。气的数据检测和对过往车辆的预警提示的缺陷。气的数据检测和对过往车辆的预警提示的缺陷。


技术研发人员：邬贵冬 刘玉荣
受保护的技术使用者：四川交通职业技术学院
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/6/27