道路安全警示系统

道路安全警示系统针对无交通信号灯控制的路口,实现普通干线公路平交路口、车流交汇处安全风险警示、及交通安全诱导等安全管控的可视化、智慧化,有效提升道路安全管控智慧化、自动化能力和道路安全应急处置水平。同时,在有条件的情况下,通过4G/5G网络,将车流、车速等信息上传到数据中心,为交通规划、预测分析提供数据支撑。

项目概述

《交通强国建设纲要》提出的“建设交通强国”、是以习近平同志为核心的党中央立足国情、着眼全局、面向未来作出的重大战略决策,是建设现代化经济体系的先行领域,是全面建成社会主义现代化强国的重要支撑,是新时代做好交通工作的总抓手。

刚要提出“构建安全、便捷、高效、绿色、经济的现代化综合交通体系”,其中“交通安全”被列为首要目标。

本产品针对无交通信号灯控制的路口,采用77GHz雷达、视频分析等多模感知技术、去中心化的终端自组网技术等,通过风险定量模型算法,预测交通参与者通过的安全风险,实现普通干线公路平交路口、车流交汇处安全风险警示、及交通安全诱导等安全管控的可视化、智慧化,有效提升道路安全管控智慧化、自动化能力和道路安全应急处置水平。同时,在有条件的情况下,通过4G/5G网络,将车流、车速等信息上传到数据中心,为交通规划、预测分析提供数据支撑。

道路安全警示系统
存在问题

国省道作为我国公路网的主干组成部分,承载全国交通运输的要运力。但这类道路存在较多的无交通信号灯控制的路口,随着道路条件的日益提升、机动车保有量的飞速增长,该场合下的道路交通安全问题日渐突出:

道路安全警示系统 道路安全警示系统
  • 1主路车速较快,无安全隔离设施,支路行人、非机动车突然进入主路,造成路口安全事故频发。
  • 3只设置了单一的静态安全警示标志,在道路照明条件有限的情况下,无法有效发挥警示作用。
  • 2部分路段两侧村庄,进出岔路多,路侧绿植茂盛,容易遮挡司机视线。
  • 4路侧基础设备匮乏,无法实现安全诱导、及交通安全管控。
系统组成

功能设计

道路安全警示系统对多元数据采集和分析

道路安全警示系统设备的自主信息交互

道路安全警示系统潜在的通行风险进行预判

道路安全警示系统通过图文、语音、声光等多种形式进行安全警示

道路安全警示系统对前端单元中各种机电设备的运行状态进行监测,并实时上报中心平台

道路安全警示系统通过4G/5G传输网络,将前端多元数据(车流量、车速、车型、气象、运行状态等)信息上传至中心

道路安全警示系统各类采集数据可在前端进行循环覆盖存储

系统组成

道路安全警示系统无线通信模块(支撑5G通信模块,最大限度保障数据实时性)

道路安全警示系统77GHz雷达、监控探头等多模感知模块,精准感知人、车、道路(环境)

道路安全警示系统无线网桥,实现前端单元的自主组网

道路安全警示系统LED显示单元、语音播报单元、警示灯等,显示交通安全图文、语音警示

道路安全警示系统智能运维模块对前端单元设备运行状态进行监测

系统特点与优势

去中心化:前端单元中设备可实现实时自主通信,无需中心平台参与。在主干网络故障状态下,仍能保证前端单元的正常运行

精准度高:采用77GHz雷达,具备更高的距离分辨率、速度分辨率和精度。对车辆和行人的速度、到达距离监测更为精确

可靠性高:系统自带智能运维功能,可自动监测机电设备运行状态,对于电子设备常见的“死机”故障可进行自动复位修复。

产品形态

考虑到实地环境和功能需求,产品设计两种版式,可根据实际需要进行定制组合。

道路安全警示系统

立柱式

道路安全警示系统

挂杆式

功能设计

存储安全设计

采用轻量级网络存储系统,实现数据的双备存储

专题数据库

针对多元、异构数据构建专题数据库,为非结构化数据建立关键信息索引,保存到相应的主题关系型数据库管理系统

外部接口

平台保留对外部系统提供数据服务的功能,根据业主方业务的扩展,对数据进行分析、汇总、加工,使各专题数据能最大限度发挥作用

业务功能

针对现有业务,平台提供“道路安全警示系统”业务系统,主要功能包括:系统管理(管理组织机构、用户、角色等),电子地图(在电子地图上对前端设备进行定位、显示其不同运行状态、进行远程控制等),设备管理(终端设备及各类前端机电设备进行管理),运行状态、故障查询统计,故障告警等

系统原理

1交通参与者检测采用雷达探测、视频等多种检测方式。

2选用嵌入式主机作为处理单元接收外部输入,控制显示、语音模块。

3选用智能运维模块用于设备工作、环境状态采集。

4选用网桥实现两点间通信。

5选用4G/5G全网通双网口路由器。

6通过无线网络,向云端实时上传道路、设备状况等信息。

道路安全警示系统
道路安全警示系统

A区雷达感应来车,向B区行人预警左侧来车

道路安全警示系统

B区雷达感应行人,A区域向机动车预警行人即将通行

应用场景
设备部署:

A.主干道感知区:

位于交汇口危险区500米的来车方向,感知机动车辆,设置1套管控桩A

 

B.交汇口感知区:

位于交汇口危险区路口处,感知行人与非机动车辆,设置一套管控桩B

预警方案:

双向实时预警

道路安全警示系统
设备部署:

设备两端部署,设置两套管控桩,一套位于车辆汇入匝道,另一套位于主线道路,可以实现双向感知、双向预警。

预警方案:

两端均检测到车辆,两端车载APP实时提醒车辆汇入;汇入端LED红字显示“减速观察”;直行端LED红字显示“车辆汇入”,伴有红蓝警示灯闪烁提醒。

 

当只有一端检测到车辆,车辆APP提醒注意安全,LED均红字显示“减速慢行”,直行端并伴有红蓝警示灯闪烁提示。

道路安全警示系统
设备部署:

设备应用在急弯路段(尤其是坡道急弯),通行两端同时部署,设置两套管控桩,可以实现双向感知、双向预警。

预警方案:

单向检测到车辆、行人,车载终端提醒驶入弯道,LED红字显示“急弯慢行”;双向检测到车辆、行人,车载终端提醒对向来车,LED红字显示“对面来车”,并伴有红蓝警示灯闪烁提示。

道路安全警示系统

针对部分路段两侧树木绿化较多,容易遮挡视线的情况,或车速较快、人流量较大的高危路段,交通安全云整合分析路段情况,向车载终端发出高危路段警示。在车辆警示端及行人端可以采用多组LED警示牌、以图文+声光等方式多次警示过往车辆;行人警示端在重点路口还可以设置可控智能假人挥旗,强化安全警示效果。

道路安全警示系统
效果展示
道路安全警示系统

主路警示端

道路安全警示系统

支路警示端

扩展应用

区间测速

针对事故多发路段,可进行特定路段间的区间测速。例如:距离较长、岔路比较多、路况复杂、车速较快、道路限速但没有测速设备的路段等。

选定特定区间,例如A、B两点之间,在A\B端增配高清智能相机,对过路车辆进行拍照,并计算车辆在区间内的平均行驶速度。

记录的数据可综合分析流量、车速,为交管部门制定管理政策、安排警力巡查、建设交通安全设施等决策提供数据基础。

 

恶劣气象条件下的预警

在雨、雾、雪、大风等天气条件下,能见度较低、路面湿滑,司机、行人的视线受到影响,同时制动距离增加,易发生交通安全事故。采用气象仪+安全桩联动预警的方式,强化恶劣气象下的安全预警效果,降低事故发生概率。气象仪将监测到的气象数据推送到附近指定的安全桩,实现联动预警。

道路安全警示系统

路况数据采集应用

通过汇集多个安全桩采集的大数据实现多种信息的高精度监测

道路安全警示系统
核心技术

道路安全警示系统D2D技术

设备到设备通信(Device to Device , D2D)是指用户数据可不经网络中转而直接在终端之间交互,与传统的网络通信架构相比,在提高频谱效率、提升用户体验、扩展通信应用等方面具有明显优势。

在D2D通信模式下,用户数据直接在终端之间传输,有限降低了蜂窝通信中、用户数据经过网络中转带来的延时,由此可提高了链路传输效率和即时性。

道路安全警示系统风险定量模型算法

通过雷达感知距离、速度,判断行人通过道路是否安全;通过D2D通信技术,实现设备高速互联,以此为基础建立行人通过风险定量算法模型。通过该模型在行人通过的跟踪过程中,给出不同的安全风险警示。

实用性分析

高危路段因存在视觉盲区或视觉阻塞、且行人存在侥幸行了,而易产生交通事故。产品针对于此类问题,根据大数据分析和风险定量算法,实现了“实时双向感知,实时双向预警”。这种感知预警方式、使潜在的交通冲突双方信息互通,使交通参与者对于存在的交通危险认识更为直接。

产品采用77GHz雷达、视频分析等多模检测方式,相较于24GHz雷达,具备更高的距离分辨率、速度分辨率和精度。对车辆和行人的速度、到达距离监测更为精确、及时。

针对人、车采用不同的警示方式(行人通过声音+文字提醒,车辆通过灯光+文字提醒)。另外,可配合导航APP进行提醒,多重的警示方式使人们对交通危险的防范意识更高,极大降低因缺乏警示信息和交通不文明行为造成的事故。

设备分为立柱式和挂杆式,可根据不同的环境和需求搭配组合;设备集成化,安装简单,供电模式多样,无需复杂的工程施工,可实现快速安装,快速运行,场地适用性强。

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