城市道路车辆安全行驶监管系统及方法

1.本发明涉及道路安全监管领域，具体涉及一种城市道路车辆安全行驶监管系统及方法。


背景技术：

2.车路协同的智能化是无人驾驶实现的另一种进程，是智能交通系统的最新发展方向。车路协同是采用先进的无线通信和新一代互联网等技术，全方位实施车-车、车-路动态实时信息交互，并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理，充分实现人-车-路的有效协同，保证交通安全，提高通行效率，从而形成安全、高效和环保的道路交通系统。
3.在城市道路中行驶时，经常会发生擦挂等交通事故，进而造成交通拥堵，对出行人员十分不便。在发生该情况后，处于事故所在车道堵塞情况加重，而在早晚高峰时，由于堵塞路段较长，驾驶人员不能获取该信息，而现有的导航对于上述信息会有一定滞后性，同时交警也只能在获取相应信息后，再达到现场处理，也具有一定滞后性，进而加重该路段的拥堵。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种城市道路车辆安全行驶监管系统及方法，解决现有城市路口车路协同中，在交通事故发生时，过于依赖交警指挥，不能实时对该路段发生交通事故车道的车辆发出提示，疏导交通的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种城市道路车辆安全行驶监管系统，包括路侧装置和车载终端，所述路侧装置设有多个，沿路段间隔设置，在每个路侧装置上均设有车道摄像头、数据处理模块、提示模块以及通信模块，所述车道摄像头面向道路设置，能够不间断对所处路段进行拍摄，并将拍摄图像发送到数据处理模块；所述数据处理模块能够接收车道摄像头所发出的图像，并识别图像中的交通事故以及交通事故车辆所处车道，得到交通事故信息；所述通信模块与车载终端和数据处理模块相接，能够将数据处理模块所得到的交通事故信息发送给所处路侧装置的提示模块，以及相邻路侧装置的通信模块；所述提示模块与车载终端相接，能够在接收到交通事故信息后，将交通事故信息在该路段的路侧装置上展示、播报或发送给该路段车辆的车载终端。这样，路侧装置与车辆的车载终端之间通过通信模块进行无线通讯，路侧装置上设有车道摄像头，车道摄像头能够不间断地对所处路段进行拍照，得到多张图像；当其中一个路侧装置所在路段发生交通事故后，该路段上路侧装置的车道摄像头即能拍摄到该事故的图像，并与其他图像一起发送到数据处理模块，数据处理模块在接收到上述图像信息后，即可识别处带有交通事故的图像，并根据所拍摄图像中交通事故所处车道，得到交通事故所处车道；进而通过通信模块将上述交通事故信息发送给该路侧装置的提示模块，由提示模块直接发出该路段出现交通事故的提示，从而方便驾驶员及时获知该信息，及时
变道。同时，提示模块还能够将交通事故发送给智能汽车的车载终端，让驾驶员了解该信息。除了上述手段外，通信模块还能够将交通事故信息发送给该路段的其他路侧装置，进而使得距离该路段较远位置的路侧装置也能够获取交通事故信息，并通过提示模块对交通事故信息进行展示、播报。这种通过路侧装置获取交通事故信息，并发出提示的方式，能够在发生交通事故后快速传播信息，以便驾驶员根据所获取的信息作出对策，变道或者改变行驶线路，从而能够有效疏通交通。
6.进一步的，所述提示模块包括一电子显示屏，所述电子显示屏能够将接收到交通事故信息进行文字展示。这样，提示模块上设置显示屏，可展示交通事故的图片或者交通事故信息，便于副驾或乘客了解交通事故信息。
7.进一步的，所述提示模块还包括一语音播报装置，所述语音播报装置能够对接收到交通事故信息进行语音播报。这样，语音播报装置能够通过将所接收到的交通事故信息通过语音的方式进行播报，不会影响驾驶员驾驶。
8.进一步的，在各个路侧装置内均设有一个带动摄像头往复转动的连杆机构。这样，摄像头能够转动，可多角度进行拍摄照片，避免死角。
9.进一步的，在靠近人行道的路侧装置上还设有一人行道摄像头和测速装置，所述人行道摄像头能不间断对人行横道进行拍摄，并将拍摄图像传递给数据处理模块；所述数据处理模块包括人像及人行道识别模块和数据融合模块，所述人像及人行道识别模块用于接收人行道摄像头所发送的图片，并对图片进行识别，在识别人行道有行人时，将人行道行人识别结果发送给数据融合模块；所述数据融合模块用于接收测速装置中来往车辆的车速以及人行道识别模块所发送的人行道行人识别结果，并对上述信息进行融合处理后，在车辆速度大于设定阈值后，通过通信模块向提示模块发出礼让人行预警信息，并通过语音播报装置播报。这样，人行道摄像头所拍摄的图像经过数据处理模块处理后，能够对图片进行识别，识别图片中是否有行人，同时，数据处理模块还能通过测速装置对靠近人行横道车辆的车速进行检测，从而确定有人穿行人行道过程中，是否有车辆行驶，车辆是否减速；若有车辆，且车辆未减速，则将上述信息发送给提示模块，通过提示模块对车辆进行提示，以免发生交通事故。
10.进一步的，所述数据处理模块还包括交通事故识别模块和车道识别模块；所述交通事故识别模块用于接收车道摄像头所拍摄的图片，并识别图片中的交通事故，并在识别有交通事故后，将事故识别结果和交通事故图像发送给车道识别模块；所述车道识别模块用于在接收到事故识别结果和交通事故图像后，对事故识别结果中车辆所处车道信息进行识别，并将事故车辆所处车道信息发送给提示模块。这样，数据处理模块中的事故识别模块和车道识别模块能够分别通过图片对事故和事故车辆所处车道进行识别，并通过融合模块将上述信息通过通信模块发送给提示模块。这种先识别是否有事故，再将事故图片信息发送给车道识别模块，对事故车辆所处车道进行识别的方式，有能效减少车道识别模块的识别难度，所获得的信息更加精准。
11.一种城市道路车辆安全行驶监管方法，包括如下步骤：s1，在城市道路路侧间隔设置多个如上所述的路侧装置；s2，车道摄像头不间断地对所处路段进行拍照，并将拍摄的车道图片发送给数据处理模块；s3，数据处理模块对所拍摄的车道图片识别，若识别出的图片中带有交通事故，则进入下一步；s3，数据处理模块对带有交通事故的图片进行提取，并从
图片中识别事故车辆所处车道，得到交通事故信息；s4，数据处理模块通过通信模块将得到的交通事故信息发送给该路侧装置的提示模块，并通过通信模块将上述交通事故信息发送给相邻路侧装置的通信模块后，由通信模块逐个将所接收到的交通事故信息发送给该路段上所有路侧装置的通信模块，最后各个路侧装置通讯模块将所接收到的信息发送给该路侧装置的提示模块；s5，提示模块接收到交通事故信息后，通过路侧装置显示或播报交通事故信息，或者通过提示模块直接将交通事故信息发送给该路段上车辆的车载终端。这样，所采用的方法步骤少，通过图片识别技术能够对交通事故进行识别，并对事故车辆所处车道进行识别，当有交通事故发生时，即能够立即识别，并将识别后的信息通过提示模块发出提示。
附图说明
12.图1为实施例中城市道路车辆安全行驶监管系统的结构示意图；图2为实施例中路侧装置的安装结构示意图；图3为实施例中数据处理模块与测速装置和通信模块之间的连接结构示意图。
具体实施方式
13.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
14.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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发明中的具体含义。
15.如图1-图3所示，本实施例所提供的城市道路车辆安全行驶监管系统，包括路侧装置1和车载终端2，所述路侧装置1设有多个，沿路段间隔设置（如图3所示），在每个路侧装置
1上均设有车道摄像头11、数据处理模块12、提示模块13以及通信模块14，所述车道摄像头11面向道路设置，能够不间断对所处路段进行拍摄，并将拍摄图像发送到数据处理模块12；所述数据处理模块12能够接收车道摄像头11所发出的图像，并识别图像中的交通事故以及交通事故车辆所处车道，得到交通事故信息；所述通信模块14与车载终端2和数据处理模块12相接，能够将数据处理模块12所得到的交通事故信息发送给所处路侧装置1的提示模块13，以及相邻路侧装置1的通信模块14；所述提示模块13与车载终端2相接，能够在接收到交通事故信息后，将交通事故信息在该路段的路侧装置1上展示、播报或发送给该路段车辆的车载终端2（具体实施中，可直接通过通信模块将交通事故信息直接发送给车载终端）。
16.本实施中的路侧装置1与车辆的车载终端2之间通过通信模块14进行无线通讯，路侧装置1上设有车道摄像头11，车道摄像头11能够不间断地对所处路段进行拍照，得到多张图像；当其中一个路侧装置1所在路段发生交通事故后，该路段上路侧装置1的车道摄像头11即能拍摄到该事故的图像，并与其他图像一起发送到数据处理模块12，数据处理模块12在接收到上述图像信息后，即可识别处带有交通事故的图像，并根据所拍摄图像中交通事故所处车道，得到交通事故所处车道；进而通过通信模块14将上述交通事故信息发送给该路侧装置1的提示模块13，由提示模块13直接发出该路段出现交通事故的提示，从而方便驾驶员及时获知该信息，及时变道。同时，提示模块13还能够将交通事故发送给智能汽车的车载终端2，让驾驶员了解该信息。除了上述手段外，通通信模块14还能够将交通事故信息发送给该路段的其他路侧装置1，进而使得距离该路段较远位置的路侧装置1也能够获取交通事故信息，并通过提示模块13对交通事故信息进行展示、播报。这种通过路侧装置1获取交通事故信息，并发出提示的方式，能够在发生交通事故后快速传播信息，以便驾驶员根据所获取的信息作出对策，变道或者改变行驶线路，从而能够有效疏通交通。
17.在具体实施时，提示模块13不仅仅用于播放交通事故信息，还可以在提示模块13预设一些天气预警信息、事故处理信息等其他提示信息。如:今天有大雾，请减速慢行；大雨天气，请开车灯，减速行驶；事故车辆请拍照后，请尽快驶离现场，以免影响交通；道路千万条，安全第一条。本实施例中提示模块13播放交通事故信息的具体内容如下：该路段第*车道，出现交通事故，请变道行驶。具体的，天气预警可直接在路侧装置上设置一个温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器具体的，本实施例的提示模块13包括电子显示屏131和语音播报装置132，所述电子显示屏131能够将接收到交通事故信息进行文字展示，所述语音播报装置132能够对接收到交通事故信息进行语音播报。这样，提示模块13上设置显示屏，可展示交通事故的图片或者交通事故信息，便于副驾或乘客了解交通事故信息。语音播报装置132能够通过将所接收到的交通事故信息通过语音的方式进行播报，不会影响驾驶员驾驶。
18.在各个路侧装置1内均设有一个带动车道摄像头11往复转动的连杆机构。这样，车道摄像头11能够转动，可多角度进行拍摄照片，避免死角。在具体实施中，可在路侧装置1上端安装多个车道摄像头11，各车道摄像头11朝向不一，该设置同样能够实现对道路交通进行多方位拍摄的目的。
19.在没有交警指挥，且人流量较少的路口，若有行人横穿人行道，而行驶的车辆速度较快时，容易发生交通事故。为解决该问题，在靠近人行道的路侧装置上还设有一人行道摄像头16和测速装置，所述人行道摄像头16能不间断对人行横道进行拍摄，并将拍摄图像传
递给数据处理模块；所述数据处理模块包括人像及人行道识别模块123和数据融合模块124，所述人像及人行道识别模块123用于接收人行道摄像头16所发送的图片，并对图片进行识别，在识别人行道有行人时，将人行道行人识别结果发送给数据融合模块124；所述数据融合模块124用于接收测速装置中来往车辆的车速以及人行道识别模块123所发送的人行道行人识别结果，并对上述信息进行融合处理后，在车辆速度大于设定阈值后，通过通信模块向提示模块发出礼让人行预警信息，并通过语音播报装置播报。具体的，当车速大于零时，说明车辆未停车等待；当车速大于零并小于20时，则说明车辆未减速。根据不同车速，提示模块可预设不同的提示语音。
20.如图3所示，所述数据处理模块还包括交通事故识别模块121和车道识别模块122；所述交通事故识别模块121用于接收车道摄像头11所拍摄的图片，并识别图片中的交通事故，并在识别有交通事故后，将事故识别结果和交通事故图像发送给车道识别模块122；所述车道识别模块122用于在接收到事故识别结果和交通事故图像后，对事故识别结果中车辆所处车道信息进行识别，并将事故车辆所处车道信息通过通信模块将该信息发送给提示模块。交通事故识别模块为一种现有模块，申请号为2020107155348的中国专利所公开的一种交通事故智能检测系统，该交通事故智能检测系统能够根据图像识别道路上是否有交通事故。车道识别模块通过图像进行车道识别也为现有技术，具体的，申请号为201380045342.9的中国专利公开了一种识别车辆在车道上的位置的方法和设备，所述设备能够基于摄像机所拍摄图像进行识别、分析后，识别车辆所处车道。
21.在夜间时，经常会出现超速驾驶的情况，而出现该情况时，也容易发生交通事故。为了避免该情况发生，本实施例中所述车载终端2与各个路侧装置1的通信模块14相接，用于将车辆的车牌信息和车速发送给通信模块14；所述通信模块14还用于将接收到的车牌信息和车速发送给数据处理模块12，所述数据处理模块12能够根据接收到的车牌信息和车速，得到车辆超速信息，并将所述超速信息发送给提示模块13，触发提示模块13，提示模块13在接收到超速信息后，将超速信息进行语音播报。具体的，超速信息包括车牌号，语音播报时，针对超速驾驶，可播报为“车牌为**号的驾驶员，您已超速，请减速行驶”，同时，也可在播报信息内设置针对超速的警告用语。
22.当然，在具体实施中，可将路侧装置1与城市的交通监管平台相连，在提示模块13接收到相应超速信息后，将超速信息发送给交通监管平台。
23.采用本实施例中城市道路车辆安全行驶监管系统进行车辆安全行驶监管的方法，包括如下步骤：s1，在城市道路路侧间隔设置多个如上所述的路侧装置；s2，车道摄像头不间断地对所处路段进行拍照，并将拍摄的车道图片发送给数据处理模块；s3，数据处理模块对所拍摄的车道图片识别，若识别出的图片中带有交通事故，则进入下一步；s3，数据处理模块对带有交通事故的图片进行提取，并从图片中识别事故车辆所处车道，得到交通事故信息；s4，数据处理模块通过通信模块将得到的交通事故信息发送给该路侧装置的提示模块，并通过通信模块将上述交通事故信息发送给相邻路侧装置的通信模块后，由通信模块逐个将所接收到的交通事故信息发送给该路段上所有路侧装置的通信模块，最后各个路侧装置通讯模块将所接收到的信息发送给该路侧装置的提示模块；s5，提示模块接收到交通事故信息后，通过路侧装置显示或播报交通事故信息，或者通过提示模块直接将交通事故信息发送给该路段上车辆的车载终端。
24.具体的，本实施例还包括对于人行道礼让行人的预警方法，具体来说，通过人行道摄像头对准人行道进行图片拍摄，所拍摄的图片经过数据处理模块进行识别，识别图片中是否有行人，同时，数据处理模块同步对靠近人行横道车辆的车速，从而确定有人穿行人行道过程中，是否有车辆行驶，若有车辆行驶，是否有减速；若有车辆，且车辆未减速，则将上述信息发送给提示模块，通过提示模块对车辆进行提示，以免发生交通事故。
25.最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种城市道路车辆安全行驶监管系统，包括路侧装置和车载终端，其特征在于，所述路侧装置设有多个，沿路段间隔设置，在每个路侧装置上均设有车道摄像头、数据处理模块、提示模块以及通信模块，所述车道摄像头面向道路设置，能够不间断对所处路段进行拍摄，并将拍摄图像发送到数据处理模块；所述数据处理模块能够接收车道摄像头所发出的图像，并识别图像后得到交通事故信息；所述通信模块与车载终端和数据处理模块相接，能够将数据处理模块所得到的交通事故信息发送给所处路侧装置的提示模块，以及相邻路侧装置的通信模块；所述提示模块与车载终端相接，能够在接收到交通事故信息后，将交通事故信息在该路段的路侧装置上展示、播报或发送给该路段车辆的车载终端。2.根据权利要求1所述的城市道路车辆安全行驶监管系统，其特征在于，所述提示模块包括一电子显示屏，所述电子显示屏能够将接收到交通事故信息进行文字展示。3.根据权利要求1或2所述的城市道路车辆安全行驶监管系统，其特征在于，所述提示模块还包括一语音播报装置，所述语音播报装置能够对接收到交通事故信息进行语音播报。4.根据权利要求3所述的城市道路车辆安全行驶监管系统，其特征在于，在各个路侧装置内均设有一个带动摄像头往复转动的连杆机构。5.根据权利要求4所述的城市道路车辆安全行驶监管系统，其特征在于，在靠近人行道的路侧装置上还设有一人行道摄像头和测速装置，所述人行道摄像头能不间断对人行横道进行拍摄，并将拍摄图像传递给数据处理模块；所述数据处理模块包括人像及人行道识别模块、数据融合模块，所述人像及人行道识别模块用于接收人行道摄像头所发送的图片，并对图片进行识别，在识别人行道有行人时，将人行道行人识别结果发送给数据融合模块；所述数据融合模块用于接收测速装置中来往车辆的车速以及人行道识别模块所发送的人行道行人识别结果，并对上述信息进行融合处理后，在车辆速度大于设定阈值后，通过通信模块向提示模块发出礼让人行预警信息，并通过语音播报装置播报。6.根据权利要求5所述的城市道路车辆安全行驶监管系统，其特征在于，所述数据处理模块还包括交通事故识别模块和车道识别模块；所述交通事故识别模块用于接收车道摄像头所拍摄的图片，并识别图片中的交通事故，在识别有交通事故后，将事故识别结果和交通事故图像发送给车道识别模块；所述车道识别模块用于在接收到事故识别结果和交通事故图像后，对事故识别结果中车辆所处车道信息进行识别，并将事故车辆所处车道信息发送给提示模块。7.一种城市道路车辆安全行驶监管方法，其特征在于，包括如下步骤：s1，在城市道路路侧间隔设置多个如权利要求1-6任一项所述的路侧装置；s2，车道摄像头不间断地对所处路段进行拍照，并将拍摄的车道图片发送给数据处理模块；s3，数据处理模块对所拍摄的车道图片识别，若识别出的图片中带有交通事故，则进入下一步；s3，数据处理模块对带有交通事故的图片进行提取，并从图片中识别事故车辆所处车道，得到交通事故信息；s4，数据处理模块通过通信模块将得到的交通事故信息发送给该路侧装置的提示模块，并通过通信模块将上述交通事故信息发送给相邻路侧装置的通信模块后，由通信模块逐个将所接收到的交通事故信息发送给该路段上所有路侧装置的通信模块，最后各个路侧装置通讯模块将所接收到的信息发送给该路侧装置的提示模块；s5，提示模块接收到交通事故信息后，通过路侧装置显示或播报交通事故信息，或者通过提示模块直接将交通事故信息发送给该路段
上车辆的车载终端。

技术总结
本发明公开了一种城市道路车辆安全行驶监管系统及方法,系统包括多个路侧装置和车载终端，在每个路侧装置上均设有摄像头、数据处理模块、提示模块以及通信模块，所述摄像头能够不间断对所处路段进行拍摄，并将拍摄图像发送到数据处理模块；所述数据处理模块能够接收摄像头所发出的图像，并识别图像中的交通事故以及交通事故车辆所处车道，得到交通事故信息；所述通信模块与车载终端和数据处理模块相接，能够将数据处理模块所得到的交通事故信息发送给所处路侧装置的提示模块，以及相邻路侧装置的通信模块；所述提示模块与车载终端相接，能够在接收到交通事故信息后，将交通事故信息在该路段的路侧装置上展示、播报或发送给该路段车辆的车载终端。该路段车辆的车载终端。该路段车辆的车载终端。


技术研发人员：陈志军 郭昌桥 韩亚军 吕值敏 代海铭 范骞 吴清江 韦力华
受保护的技术使用者：重庆城市职业学院
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/7/21