一体化雷视道路安全预警系统的制作方法

1.本技术涉及道路安全预警技术领域，特别是涉及一种一体化雷视道路安全预警系统。


背景技术：

2.交叉路口是道路交通系统的重要组成部分，是路网节点和枢纽，承担了大量交通流量，具有非常重要的功能。但同时，交叉路口又因其“咽喉”特点成为道路交通安全的瓶颈，尤其是开口多，标线等交通基础设施不完善的国省道和县乡道路。交叉路口上的车辆和行人之间、车辆与车辆之间，特别是非机动车与机动车之间存在着冲入和干扰，具有极大的不确定性，这些都极易造成交通事故的发生。
3.此外，在没有信号灯控制的交叉口或路段，为保障行人过街的安全，主要通过设置相应的标志标线，提前告知机动车驾驶人前方是行人过街区域，注意减速让行，必要时停车让行，也就是当前国内推行的“礼让行人”。在这种条件下，行人安全地保证仍然依赖于驾驶人的主动发现。其一，驾驶人的多种心理与生理情况会有疏忽大意；其二，给交通运行效率造成一定的影响；其三，在低照度(夜间)、低能见度(雨雾等)情况下驾驶人极难快速准确地识别行人；其四，持续加速度或超速度驶近斑马线的车辆可能失控冲撞行人。
4.据一般统计，有60％的道路交通安全事故发生在交叉路口及其附近地区，因此要特别注意道路交叉路口的安全预警，提示驾驶员该路口车辆和行人的位置和速度情况，就能提前采取等待或减速方式达到减少交通事故的目的。


技术实现要素：

5.本技术的目的是：为解决上述技术问题，本技术提供了一种一体化雷视道路安全预警系统。
6.本技术的一些实施例中，通过增设雷视单元与显示单元，通过雷达和摄像机对道路实时状态进行监测，自动检测车辆行进速度、距离、方向，以及行人过街状态，并主动发送风险事件信息至管理子系统进行安全预警，便于行人、车辆主动采取措施。保障了存在视觉盲区平交路口的车辆安全预警。
7.本技术的一些实施例中，通过模块化设计，根据不同路口的道路实际情况，选择前端子系统和所述显示模块数量，可应用于弯道、长坡、平交路口，右转场景、地下车库、t型路口等场景，提高系统的适配性。
8.本技术的一些实施例中，提供了一种一体化雷视道路安全预警系统，包括：管理子系统，传输子系统和若干前端子系统，所述管理子系统通过所述传输子系统与若干所述前端子系统连接，所述管理子系统用于根据道路信息将所述监测区域划分为若干监测子区域，若干所述前端子系统分别设置于若干所述监测子区域内；所述前端子系统包括：
9.雷视单元，通过雷达信号和摄像采集所述监测子区域内的路况实时数据，并根据所述路况实时数据生成预警指令；
10.指示单元，通过导线与所述雷视单元连接，用于获取所述预警指令，并发出预警信息。
11.本技术的一些实施例中，所述雷视单元包括：
12.第一采集模块，用于采集所述监测子区域内的道路图像数据；
13.第二采集模块，用于采集所述监测子区域内运动物体的速度数据和位置数据；
14.第一处理模块，用于获取所述道路图像数据，并提取特征值，对图像数据内对象进行识别分类，生成识别结果；
15.所述第一处理模块还用于获取所述识别结果和所述运动物体的速度数据和位置数据，并生成预警指令。
16.本技术的一些实施例中，所述指示单元包括：
17.声音预警模块，用于获取所述第一处理模块生成的预警指令，并根据所述预警指令发出语音预警播报；
18.控制模块，用于获取所述第一处理模块生成的预警指令，并根据所述预警指令生成预警文字；
19.所述控制模块还用于根据所述预警指令控制指示灯；
20.指示屏，用于显示所述预警文字。
21.本技术的一些实施例中，所述管理子系统包括：
22.数据获取模块，用于获取若干所述监测子区域内的速度阈值，并根据所述速度阈值生成预警区间；
23.中央控制模块，用于获取所述监测子区域内的道路环境数据，并根据所述道路环境数据设定预警模式，并根据所述预警模式设定所述监测子区域内的所述前端子系统和所述显示模块数量；
24.所述中央控制模块还用于设定所述第一处理模块的工作参数。
25.本技术的一些实施例中，所述管理子系统还包括：
26.数据存储模块，用于存储所述监测子区域内的道路图像数据和所述监测子区域内运动物体的速度数据。
27.本技术的一些实施例中，所述根据道路环境数据设定预警模式时，包括：
28.设定双向预警模式，所述双向预警模式包含若干所述前端子系统；
29.设定单向预警模式，所述单向预警模式包含若干所述指示单元和一个所述前端子系统。
30.本技术的一些实施例中，所述管理子系统还包括：
31.第二处理模块，用于获取所述监测子区域内的道路图像数据和所述监测子区域内运动物体的速度数据和位置数据，并通过所述运动物体的速度数据对所述运动物体进行标记，并生成显示结果；
32.显示模块，用于显示所述第二处理模块生成的显示结果。
33.本技术的一些实施例中，包括：
34.所述中央控制模块用于预设预警距离与实时速度比值矩阵a，设定a(a1，a2，a3)，其中，a1为第一预警距离与实时速度比值，a2为第二预警距离与实时速度比值，a3为第三预警距离与实时速度比值，且a1＜a2＜a3；
35.所述中央控制模块还用于设定预警指令等级矩阵b，设定b(b1，b2，b3)，其中，b1为一级预警指令，b2为2级预警指令，b3为三级预警指令；
36.获取所述监测子区域内的运动物体的实时速度数据和实时位置数据，生成预警距离与实时速度的比值a，并根据预警距离与实时速度比值矩阵a和预警指令等级矩阵b之间的关系，生成实时预警指令b，其具体为：
37.当a＜a1时，设定一级预警指令b1为实时预警指令b；
38.当a1＜a＜a2时，设定二级预警指令b2为实时预警指令b；
39.当a2＜a＜a3时，设定三级预警指令b3为实时预警指令b。
40.本技术的一些实施例中，所述中央控制模块还用于设定所述指示单元工作参数，包括：
41.预设第一工作参数矩阵c1(c1，d1，e1)，预设第二工作参数矩阵c2(c2，d2，e2)，预设第三工作参数矩阵c3(c3，d3，e3)，其中c1－c3依次为第一至第三语音预警播报音量，且c1＜c2＜c3；d1－d3依次是预设第一至第三预设指示灯颜色，e1－e3依次是预设第一至第三预设预警文字；
42.获取所述第一处理模块生成的实时预警指令b，并根据所述实时预警指令b，设定指示单元实时工作参数，其具体为：
43.当设定一级预警指令b1为实时预警指令b时，设定指示单元实时工作参数为预设第一工作参数矩阵c1；
44.当设定二级预警指令b2为实时预警指令b时，设定指示单元实时工作参数为预设第二工作参数矩阵c2；
45.当设定三级预警指令b3为实时预警指令b时，设定指示单元实时工作参数为预设第三工作参数矩阵c3。
46.本技术的一些实施例中，所述前端子系统还包括：
47.供电单元，通过导线与所述雷视单元和所述指示单元连接。
48.本技术实施例一种一体化雷视道路安全预警系统与现有技术相比，其有益效果在于：
49.通过增设雷视单元与显示单元，通过雷达和摄像机对道路实时状态进行监测，自动检测车辆行进速度、距离、方向，以及行人过街状态，并主动发送风险事件信息至管理子系统进行安全预警，便于行人、车辆主动采取措施。保障了存在视觉盲区平交路口的车辆安全预警；实现了传统条件下无人过街时的车辆亦需减速；降低了无法知情可能失控车辆冲撞行人的风险；克服了低照度、低能见度、车辆灯光强烈等情况下识别滞后的困难。相比采用信号灯控制方式，经济可靠、施工简单、维护简便，交通安全效益、通行效率大幅度提升。
附图说明
50.图1是本技术实施例优选实施例中一体化雷视道路安全预警系统的结构示意图；
51.图2是本技术实施例优选实施例中一体化雷视道路安全预警系统的前端子系统结构示意图；
52.图3是本技术实施例优选实施例中一体化雷视道路安全预警系统的管理子系统结构示意图；
53.图4是本技术实施例优选实施例中一体化雷视道路安全预警系统的指示模块结构示意图。
具体实施方式
54.下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
55.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
56.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
57.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
58.如图1和图2所示，本技术实施例优选实施例的一种一体化雷视道路安全预警系统，包括：管理子系统，传输子系统和若干前端子系统，管理子系统通过传输子系统与若干前端子系统连接，管理子系统用于根据道路信息将监测区域划分为若干监测子区域，若干前端子系统分别设置于若干监测子区域内；前端子系统包括：
59.雷视单元，通过雷达信号和摄像采集所述监测子区域内的路况实时数据，并根据所述路况实时数据生成预警指令；
60.指示单元，通过导线与雷视单元连接，用于获取预警指令，并发出预警信息。
61.供电单元，通过导线与雷视单元和指示单元连接。
62.具体而言，传输子系统优选为无线网桥，用来组成局域网或外部通信使用，无线网桥由网桥主机和poe注入器或分离器两部分组成，安装时两个网桥之间应尽量避免建筑物或大型的金属路牌。
63.具体而言，供电单元优选为12v太阳能供电，通过导线与前端子系统中其他单元连接，w为前端子系统提供电力，保证前端子系统的运行稳定。
64.具体而言，前端子系统采用模块化设计，可分为包括雷视单元的前端子系统和不包括雷视单元的前端子系统。
65.具体而言，雷视单元包括：
66.第一采集模块，用于采集监测子区域内的道路图像数据；
67.第二采集模块，用于采集监测子区域内运动物体的速度数据和位置数据；
68.第一处理模块，用于获取道路图像数据，并提取特征值，对图像数据内对象进行识别分类，生成识别结果；
69.第一处理模块还用于获取识别结果和运动物体的速度数据和位置数据，并生成预警指令。
70.具体而言，第一采集模块优选为摄像机，用于采集道路图像信息；
71.具体而言，第二采集模块优选为雷达探测器，通过雷达信号对移动物体进行测速和位置确定。
72.具体而言，雷达监测距离可选100m、150m、200m、300m，根据实际需求选择，同场景下使用多台设备，可以设置不同波段id避免雷达相互干扰。设备安装位置与道路中间线水平距离，在道路中间线左方为负，右方为正，按照偏左为负值，偏右为正值进行轨迹修正。观察雷达调试界面车辆行驶轨迹，例如雷达检测到目标整体行驶轨迹往右倾斜，则应该设置为正值，如果设置成1
°
仍无法修正，则逐渐增大修正角度，直到界面中车辆行驶轨迹与实践相符。
73.如图4所示，指示单元包括：
74.声音预警模块，用于获取第一处理模块生成的预警指令，并根据预警指令发出语音预警播报；
75.控制模块，用于获取第一处理模块生成的预警指令，并根据预警指令生成预警文字；
76.控制模块还用于根据预警指令控制指示灯；
77.指示屏，用于显示预警文字。
78.具体而言，指示灯和指示屏上的预警文字可选择红色，黄色或者绿色；
79.具体而言，来向无车时，显示屏持续的时间，时间范围0－60s，来向有车：来向有车时，显示屏持续的时间，时间范围20－100s.
80.可以理解的是，上述实施例中，通过增设雷视单元与显示单元，通过雷达和摄像机对道路实时状态进行监测，自动检测车辆行进速度、距离、方向，以及行人过街状态，并主动发送风险事件信息至管理子系统进行安全预警，便于行人、车辆主动采取措施。保障了存在视觉盲区平交路口的车辆安全预警。
81.如图3所示，本技术实施例优选实施例中，管理子系统包括：
82.数据获取模块，用于获取若干监测子区域内的速度阈值，并根据速度阈值生成预警区间；
83.中央控制模块，用于获取监测子区域内的道路环境数据，并根据道路环境数据设定预警模式，并根据预警模式设定监测子区域内的前端子系统和显示模块数量；
84.中央控制模块还用于设定第一处理模块的工作参数。
85.数据存储模块，用于存储监测子区域内的道路图像数据和监测子区域内运动物体的速度数据。
86.具体而言，根据道路环境数据设定预警模式时，包括：
87.设定双向预警模式，双向预警模式包含若干前端子系统和一个；
88.设定单向预警模式，单向预警模式包含若干指示单元和一个前端子系统。
89.具体而言，根据现场需求，双向预警模式分为两个或三个前端子系统，其中1号前端子系统监测到目标，2号和3号前端子系统进行预警；2号前端子系统监测到目标，1号和3号前端子系统进行预警；3号前端子系统监测到目标，2号和1号前端子系统进行预警。
90.具体而言，单向预警模式根据现场场景需求，有两种应用模式：
91.一是一个前端子系统和两个显示单元，由前端子系统监测目标，显示单元进行预警；
92.二是一个前端子系统和一个个显示单元，由前端子系统监测目标，显示单元进行预警。
93.可以理解的是，上述实施例中，通过模块化设计，根据不同路口的道路实际情况，选择前端子系统和显示模块数量，可应用于弯道、长坡、平交路口，右转场景、地下车库、t型路口等场景，提高系统的适配性。
94.本技术实施例优选实施例中，管理子系统还包括：
95.第二处理模块，用于获取监测子区域内的道路图像数据和监测子区域内运动物体的速度数据和位置数据，并通过运动物体的速度数据对运动物体进行标记，并生成显示结果；
96.显示模块，用于显示第二处理模块生成的显示结果。
97.具体而言，显示结果的生成过程为按照顺时针方向绘制一个标定区域，然后需要在现场使用测量工具准确测量出这四个坐标点的横纵(x，y)坐标距离。x坐标代表距离雷达坐标原点的横向距离，y坐标代表距离雷达坐标中心点的纵向距离。
98.具体而言，显示结果具体为，车辆会有绿色的视频检测大跟踪框以及雷达检测的实时速度值。
99.本技术实施优选实施例中，中央控制模块用于预设预警距离与实时速度比值矩阵a，设定a(a1，a2，a3)，其中，a1为第一预警距离与实时速度比值，a2为第二预警距离与实时速度比值，a3为第三预警距离与实时速度比值，且a1＜a2＜a3；
100.中央控制模块还用于设定预警指令等级矩阵b，设定b(b1，b2，b3)，其中，b1为一级预警指令，b2为2级预警指令，b3为三级预警指令；
101.获取监测子区域内的运动物体的实时速度数据和实时位置数据，生成预警距离与实时速度的比值a，并根据预警距离与实时速度比值矩阵a和预警指令等级矩阵b之间的关系，生成实时预警指令b，其具体为：
102.当a＜a1时，设定一级预警指令b1为实时预警指令b；
103.当a1＜a＜a2时，设定二级预警指令b2为实时预警指令b；
104.当a2＜a＜a3时，设定三级预警指令b3为实时预警指令b。
105.预设第一工作参数矩阵c1(c1，d1，e1)，预设第二工作参数矩阵c2(c2，d2，e2)，预设第三工作参数矩阵c3(c3，d3，e3)，其中c1－c3依次为第一至第三语音预警播报音量，且c1＜c2＜c3；d1－d3依次是预设第一至第三预设指示灯颜色，e1－e3依次是预设第一至第三预设预警文字；
106.获取第一处理模块生成的实时预警指令b，并根据实时预警指令b，设定指示单元实时工作参数，其具体为：
107.当设定一级预警指令b1为实时预警指令b时，设定指示单元实时工作参数为预设第一工作参数矩阵c1；
108.当设定二级预警指令b2为实时预警指令b时，设定指示单元实时工作参数为预设第二工作参数矩阵c2；
109.当设定三级预警指令b3为实时预警指令b时，设定指示单元实时工作参数为预设第三工作参数矩阵c3。
110.具体而言，第一预设指示灯颜色为绿色，第二指示灯颜色为黄色，第三指示灯颜色为红色。
111.具体而言，根据预警紧急程度，三级预警指令高于二级预警指令高于一级预警指令。
112.可以理解的是，上述实施例中，通过设置预警距离与实时速度比值矩阵，预警指令等级矩阵和指示单元工作参数矩阵，提高预警效率，便于行人、车辆主动采取措施。保障了存在视觉盲区平交路口的车辆安全预警。实现了传统条件下无人过街时的车辆亦需减速；降低了无法知情可能失控车辆冲撞行人的风险。
113.根据本技术的第一构思，通过增设雷视单元与显示单元，通过雷达和摄像机对道路实时状态进行监测，自动检测车辆行进速度、距离、方向，以及行人过街状态，并主动发送风险事件信息至管理子系统进行安全预警，便于行人、车辆主动采取措施。保障了存在视觉盲区平交路口的车辆安全预警。实现了传统条件下无人过街时的车辆亦需减速；降低了无法知情可能失控车辆冲撞行人的风险；克服了低照度、低能见度、车辆灯光强烈等情况下识别滞后的困难。相比采用信号灯控制方式，经济可靠、施工简单、维护简便，交通安全效益、通行效率大幅度提升。
114.根据本技术的第二构思，通过模块化设计，根据不同路口的道路实际情况，选择前端子系统和显示模块数量，可应用于弯道、长坡、平交路口，右转场景、地下车库、t型路口等场景，提高系统的适配性。
115.以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本技术的保护范围。

技术特征：
1.一体化雷视道路安全预警系统，其特征在于，包括：管理子系统，传输子系统和若干前端子系统，所述管理子系统通过所述传输子系统与若干所述前端子系统连接，所述管理子系统用于根据道路信息将所述监测区域划分为若干监测子区域，若干所述前端子系统分别设置于若干所述监测子区域内；所述前端子系统包括：雷视单元，通过雷达信号和摄像采集所述监测子区域内的路况实时数据，并根据所述路况实时数据生成预警指令；指示单元，通过导线与所述雷视单元连接，用于获取所述预警指令，并发出预警信息。2.如权利要求1所述的一体化雷视道路安全预警系统，其特征在于，所述雷视单元包括：第一采集模块，用于采集所述监测子区域内的道路图像数据；第二采集模块，用于采集所述监测子区域内运动物体的速度数据和位置数据；第一处理模块，用于获取所述道路图像数据，并提取特征值，对图像数据内对象进行识别分类，生成识别结果；所述第一处理模块还用于获取所述识别结果和所述运动物体的速度数据和位置数据，并生成预警指令。3.如权利要求2所述的一体化雷视道路安全预警系统，其特征在于，所述指示单元包括：声音预警模块，用于获取所述第一处理模块生成的预警指令，并根据所述预警指令发出语音预警播报；控制模块，用于获取所述第一处理模块生成的预警指令，并根据所述预警指令生成预警文字；所述控制模块还用于根据所述预警指令控制指示灯；指示屏，用于显示所述预警文字。4.如权利要求3所述一体化雷视道路安全预警系统，其特征在于，所述管理子系统包括：数据获取模块，用于获取若干所述监测子区域内的速度阈值，并根据所述速度阈值生成预警区间；中央控制模块，用于获取所述监测子区域内的道路环境数据，并根据所述道路环境数据设定预警模式，并根据所述预警模式设定所述监测子区域内的所述前端子系统和所述显示模块数量；所述中央控制模块还用于设定所述第一处理模块的工作参数。5.如权利要求4所述的一体化雷视道路安全预警系统，其特征在于，所述管理子系统还包括：数据存储模块，用于存储所述监测子区域内的道路图像数据和所述监测子区域内运动物体的速度数据。6.如权利要求4所述的一体化雷视道路安全预警系统，其特征在于，所述根据道路环境数据设定预警模式时，包括：设定双向预警模式，所述双向预警模式包含若干所述前端子系统；设定单向预警模式，所述单向预警模式包含若干所述指示单元和一个所述前端子系
统。7.如权利要求5所述的一体化雷视道路安全预警系统，其特征在于，所述管理子系统还包括：第二处理模块，用于获取所述监测子区域内的道路图像数据和所述监测子区域内运动物体的速度数据和位置数据，并通过所述运动物体的速度数据对所述运动物体进行标记，并生成显示结果；显示模块，用于显示所述第二处理模块生成的显示结果。8.如权利要求7所述的一体化雷视道路安全预警系统，其特征在于，包括：所述中央控制模块用于预设预警距离与实时速度比值矩阵a，设定a(a1，a2，a3)，其中，a1为第一预警距离与实时速度比值，a2为第二预警距离与实时速度比值，a3为第三预警距离与实时速度比值，且a1＜a2＜a3；所述中央控制模块还用于设定预警指令等级矩阵b，设定b(b1，b2，b3)，其中，b1为一级预警指令，b2为2级预警指令，b3为三级预警指令；获取所述监测子区域内的运动物体的实时速度数据和实时位置数据，生成预警距离与实时速度的比值a，并根据预警距离与实时速度比值矩阵a和预警指令等级矩阵b之间的关系，生成实时预警指令b，其具体为：当a＜a1时，设定一级预警指令b1为实时预警指令b；当a1＜a＜a2时，设定二级预警指令b2为实时预警指令b；当a2＜a＜a3时，设定三级预警指令b3为实时预警指令b。9.如权利要求8所述的一体化雷视道路安全预警系统，其特征在于，所述中央控制模块还用于设定所述指示单元工作参数，包括：预设第一工作参数矩阵c1(c1，d1，e1)，预设第二工作参数矩阵c2(c2，d2，e2)，预设第三工作参数矩阵c3(c3，d3，e3)，其中c1－c3依次为第一至第三语音预警播报音量，且c1＜c2＜c3；d1－d3依次是预设第一至第三预设指示灯颜色，e1－e3依次是预设第一至第三预设预警文字；获取所述第一处理模块生成的实时预警指令b，并根据所述实时预警指令b，设定指示单元实时工作参数，其具体为：当设定一级预警指令b1为实时预警指令b时，设定指示单元实时工作参数为预设第一工作参数矩阵c1；当设定二级预警指令b2为实时预警指令b时，设定指示单元实时工作参数为预设第二工作参数矩阵c2；当设定三级预警指令b3为实时预警指令b时，设定指示单元实时工作参数为预设第三工作参数矩阵c3。10.如权利要求1－9中任一项所述的一体化雷视道路安全预警系统，其特征在于，所述前端子系统还包括：供电单元，通过导线与所述雷视单元和所述指示单元连接。

技术总结
本申请涉及道路安全预警技术领域，特别是涉及一种一体化雷视道路安全预警系统。包括：管理子系统，传输子系统和若干前端子系统，管理子系统通过传输子系统与若干前端子系统连接，管理子系统用于根据道路信息将监测区域划分为若干监测子区域，若干前端子系统分别设置于若干监测子区域内；前端子系统包括：雷视单元，通过雷达信号和摄像采集监测子区域内的路况实时数据，并根据路况实时数据生成预警指令；指示单元，通过导线与雷视单元连接，用于获取预警指令，并发出预警信息。通过雷达和摄像机对道路实时状态进行监测，自动检测车辆行进状态以及行人过街状态，并主动发送风险事件信息至管理子系统进行安全预警，便于行人、车辆主动采取措施。主动采取措施。主动采取措施。


技术研发人员：袁键 陈蔡辉 陈兵 黄君 葛建忠 潘宸 郭世辉 邬雪松 林春华
受保护的技术使用者：华能国际电力江苏能源开发有限公司南通电厂
技术研发日：2022.09.07
技术公布日：2023/6/14