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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于RFID的高速公路無線智能交通監(jiān)控系統(tǒng)
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 基于RFID的高速公路無線智能交通監(jiān)控系統(tǒng)，是將RFID無線射頻技術(shù)、GPRS無線遠(yuǎn)程通信等技術(shù)應(yīng)用于高速公路的自動(dòng)快速收費(fèi)、超速檢測(cè)、交通事故預(yù)防報(bào)警和求救、流量管理、人員管理、路況管理等方面的系統(tǒng)。 該系統(tǒng)將帶有RFID、GPRS模塊的車載機(jī)在高速入口處分發(fā)給車輛，在高速沿線等間隔以及特殊點(diǎn)布置射頻識(shí)別卡，車輛進(jìn)入高速后車載機(jī)自動(dòng)與經(jīng)過的射頻識(shí)別卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)超速檢測(cè)、高速服務(wù)等功能。途中通過GPRS無線遠(yuǎn)程通信模塊與控制中心交換數(shù)據(jù)及通話，實(shí)現(xiàn)事故報(bào)警、求援、路況和天氣提醒等功能。到達(dá)出口時(shí)自動(dòng)計(jì)算費(fèi)用，車載機(jī)由繳費(fèi)口回收。車載機(jī)的ID和車牌號(hào)、車輛特征信息綁定上傳控制中心，還可與公安部門配合，實(shí)時(shí)跟蹤和查詢可疑車輛(包括違章、肇事、逃逸、盜搶機(jī)動(dòng)車等)，進(jìn)行有效的布控和攔截。 該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速公路全程的智能化管理，大大提高了管理效率，可有效的限制超速和違章駕駛，對(duì)交通事故有很好的預(yù)防作用。并能以最快的速度發(fā)現(xiàn)交通事故并進(jìn)行人員及時(shí)救治，同時(shí)提高了高速公路信息化管理的效率和水平。
- 詳細(xì)介紹：
- 本項(xiàng)目所要解決的技術(shù)問題，就是針對(duì)目前高速公路智能交通系統(tǒng)功能不全面、成本高等缺點(diǎn)，提出一種融合了交通管理調(diào)度、高速公路實(shí)時(shí)監(jiān)控、交通事故預(yù)防及報(bào)警救援、交通信息服務(wù)的全面的智能交通系統(tǒng)。 主要是將無線射頻、無線遠(yuǎn)程通信等技術(shù)應(yīng)用于高速公路的自動(dòng)快速收費(fèi)、超速檢測(cè)、交通事故預(yù)防報(bào)警和求救、流量管理、人員管理、路況管理等方面。將帶有無線射頻、無線遠(yuǎn)程通信模塊的車載機(jī)在高速入口處分發(fā)給車輛，在高速沿線等間隔以及特殊點(diǎn)布置射頻定位器，車輛進(jìn)入高速后車載機(jī)自動(dòng)與經(jīng)過的射頻定位器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)超速檢測(cè)、高速服務(wù)等功能。途中通過無線遠(yuǎn)程通信模塊與控制中心交換數(shù)據(jù)及通話，實(shí)現(xiàn)事故報(bào)警、求援、路況和天氣提醒等功能。到達(dá)出口時(shí)自動(dòng)計(jì)算費(fèi)用，車載機(jī)由繳費(fèi)口回收。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速公路全程的智能化管理，大大提高了管理效率，可有效的限制超速和違章駕駛，對(duì)交通事故有很好的預(yù)防作用。并能以最快的速度發(fā)現(xiàn)交通事故并進(jìn)行人員及時(shí)救治，同時(shí)提高了高速公路信息化管理的效率和水平。 本系統(tǒng)主要由以下幾方面組成： 1）車載機(jī)：在入口分發(fā)，在收費(fèi)口收回； 2）手持機(jī)：配給高速公路清掃、維護(hù)人員； 3）定位器：無源的無線射頻裝置，在高速沿途設(shè)置； 4）監(jiān)測(cè)器：實(shí)時(shí)檢測(cè)雨、雪、霧、氣溫、能見度等自然信息，在高速沿途設(shè)置； 5）中心服務(wù)器：負(fù)責(zé)收發(fā)信息、居中調(diào)度、GIS等，安裝對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件； 6）收費(fèi)計(jì)算機(jī)：負(fù)責(zé)車牌識(shí)別、收費(fèi)、與中心服務(wù)器交互信息等； 其中，中心服務(wù)器、收費(fèi)計(jì)算機(jī)及車牌識(shí)別等設(shè)備是目前高速公路管理部門已具備的設(shè)備，只需作對(duì)應(yīng)軟件上的安裝升級(jí)。 最終實(shí)現(xiàn)的功能包括自動(dòng)收費(fèi)、超速檢測(cè)、中途求援、事故報(bào)警、流量調(diào)度、路況提醒、位置通報(bào)、人員管理、高速服務(wù)、事故預(yù)防、預(yù)防追尾、路段監(jiān)測(cè)、智能限速、車牌掃描、路況報(bào)告、事故提醒、車輛追蹤等，全面滿足智能交通監(jiān)控的需要。 車輛到達(dá)入口時(shí)，由收費(fèi)計(jì)算機(jī)1負(fù)責(zé)車牌識(shí)別，將車載機(jī)6的ID和車牌號(hào)、車輛特征信息綁定上傳控制中心服務(wù)器8，保存在數(shù)據(jù)庫(kù)里。然后車載機(jī)6在入口分發(fā)給該車輛，完成車牌記錄和起點(diǎn)記錄。行駛過程中，車載機(jī)6與沿途定位器3聯(lián)絡(luò)，獲取定位器3的ID，以及記錄在其中的里程、路況信息和特殊信息，通過車載機(jī)6的語音功能提示駕駛員。監(jiān)測(cè)器5實(shí)時(shí)檢測(cè)雨、雪、霧、氣溫、能見度等自然信息，并通過遠(yuǎn)程無線通訊模塊發(fā)送給控制中心8，再由中心8轉(zhuǎn)發(fā)給車載機(jī)6，為車輛提供服務(wù)并提醒駕駛員注意天氣狀況。帶有車載機(jī)6的車輛到達(dá)出口時(shí)，車載機(jī)6自動(dòng)與出口收費(fèi)計(jì)算機(jī)2聯(lián)絡(luò)，計(jì)算費(fèi)用，提醒繳費(fèi)，并將行車途中信息上傳控制中心服務(wù)器8。 手持機(jī)7配給高速公路清掃、維護(hù)人員，用于工作中定位及與中心8聯(lián)絡(luò)；發(fā)現(xiàn)有問題路段在該點(diǎn)告知中心，由高速公路管理處派人現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)后，在該處設(shè)置永久或臨時(shí)定位器3。 在駕駛途中如車輛發(fā)生故障，駕駛員可按下車載機(jī)6的緊急按鈕，自動(dòng)將車輛位置信息發(fā)送到中心，請(qǐng)求派車救援；同時(shí)可通過GPRS模塊11語音溝通。如果車輛發(fā)生交通事故，可由車載機(jī)6安裝的傳感器自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)報(bào)警，該傳感器可采用通常的加速度傳感器；也可由駕駛員按事故按鈕，通過GPRS模塊11報(bào)控制中心；如駕駛員受傷較輕，能夠說話，還可通過GPRS模塊11的語音功能與控制中心通報(bào)事故情況；此外，若發(fā)現(xiàn)其他車輛發(fā)生事故也可通過車載機(jī)6代為進(jìn)行報(bào)警。 而控制中心通過車輛位置反饋信息判斷高速公路某處發(fā)生堵車、或通過報(bào)警得知事故等情況后，可通過GPRS把情況下傳給將要經(jīng)過的車輛，由該車的車載機(jī)6語音提示前方大概多遠(yuǎn)處有交通事故，請(qǐng)駕駛員參與救援或減速避讓等，避免事故的擴(kuò)大。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本項(xiàng)目所要解決的技術(shù)問題，就是針對(duì)目前高速公路智能交通系統(tǒng)功能不全面、成本高等缺點(diǎn)，提出一種融合了交通管理調(diào)度、高速公路實(shí)時(shí)監(jiān)控、交通事故預(yù)防及報(bào)警救援、交通信息服務(wù)的全面的智能交通系統(tǒng)。 主要是將無線射頻、無線遠(yuǎn)程通信等技術(shù)應(yīng)用于高速公路的自動(dòng)快速收費(fèi)、超速檢測(cè)、交通事故預(yù)防報(bào)警和求救、流量管理、人員管理、路況管理等方面。將帶有無線射頻、無線遠(yuǎn)程通信模塊的車載機(jī)在高速入口處分發(fā)給車輛，在高速沿線等間隔以及特殊點(diǎn)布置射頻定位器，車輛進(jìn)入高速后車載機(jī)自動(dòng)與經(jīng)過的射頻定位器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)超速檢測(cè)、高速服務(wù)等功能。途中通過無線遠(yuǎn)程通信模塊與控制中心交換數(shù)據(jù)及通話，實(shí)現(xiàn)事故報(bào)警、求援、路況和天氣提醒等功能。 本設(shè)計(jì)中首次采用無源的RFID定位，便于安裝，且成本較低；車載機(jī)有無線通訊和RFID識(shí)別模塊，可實(shí)現(xiàn)多種功能。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 在智能交通系統(tǒng)體系框架中，包括交通監(jiān)控與管理(交通監(jiān)視、交通控制、城市出入口控制)、信息服務(wù)(路線引導(dǎo)服務(wù)、旅行者信息服務(wù)、出行信息服務(wù)、駕駛?cè)诵畔⒎?wù))、安全保障(事故報(bào)警、事故響應(yīng)、應(yīng)急車輛管理、行車安全警報(bào)服務(wù)、自動(dòng)駕駛)、電子收費(fèi)(人工收費(fèi)、半自動(dòng)收費(fèi)、不停車收費(fèi))、運(yùn)輸管理(快速客貨運(yùn)服務(wù)、電子數(shù)據(jù)交換、運(yùn)營(yíng)車輛調(diào)度管理、公共交通服務(wù))等服務(wù)功能。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無。
作品所處階段
- （A）實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
作品可展示的形式
- □實(shí)物、產(chǎn)品 □模型 ■圖紙 □磁盤 □現(xiàn)場(chǎng)演示 □圖片 □錄像 ■樣品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 申請(qǐng)者查閱了近年來智能交通監(jiān)控的相關(guān)文獻(xiàn)和專利，并作了認(rèn)真的分析，目前無功能全面的同類產(chǎn)品。 從成本上看，預(yù)計(jì)的手持機(jī)成本約為2000元/套，RFID約為10元/片，系統(tǒng)安裝成本取決于流量和高速公路的長(zhǎng)度，但比目前采用的方式降低一倍以上。 從應(yīng)用前景上看，目前高速公路飛速發(fā)展，監(jiān)控系統(tǒng)需求迫切，一套功能完備、成本低廉的系統(tǒng)有很大的應(yīng)用前景；而且，還可將本系統(tǒng)改造，應(yīng)用于智能公交系統(tǒng)，因此應(yīng)用前景十分廣闊。
同類課題研究水平概述
- 隨著公路的等級(jí)化提高和高速公路的快速建設(shè),車輛的不斷更新,行駛速度也越來越快,與公路交通的快速機(jī)動(dòng)化發(fā)展不適應(yīng)的是,公路交通使用者的交通安全意識(shí)較低,交通違章相當(dāng)普遍。我國(guó)高速公路的管理明顯滯后于高速公路的建設(shè)。交通擁擠和堵塞在有些地段十分嚴(yán)重，這使得高速公路不高速成了很多人對(duì)高速公路的直接感受；交通事故不時(shí)發(fā)生，因?yàn)楦咚俟返奶攸c(diǎn)決定了一旦發(fā)生交通事故，就很可能是重大、惡性事故，造成巨大的損失；空氣污染、交通噪聲以及能源消耗問題由于行車的不順暢而加劇。 高速公路作為經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸?shù)拇髣?dòng)脈,其承擔(dān)的運(yùn)輸量與我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)需求同步增長(zhǎng).與一般公路相比,高速公路具有線型好、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高、交通流量大、行車速度快等特點(diǎn),但如果不采用先進(jìn)的管理措施,在交通量大、氣候惡劣的情況下,極易發(fā)生交通事故和交通阻塞。 智能交通系統(tǒng)(IntelligentTransportation System,簡(jiǎn)稱ITS)是最近幾年在國(guó)際上新興的學(xué)科,是綜合應(yīng)用先進(jìn)的信息、通信、網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制、交通工程等技術(shù),改善交通運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行情況,提高運(yùn)輸效率和安全性、減少交通事故,降低環(huán)境污染,從而建立一個(gè)智能化的、安全、便捷、高效、舒適、環(huán)保的綜合運(yùn)輸體系。智能交通系統(tǒng)利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)在道路、車輛和駕駛?cè)?乘客)之間建立起智能的聯(lián)系。借助系統(tǒng)的智能,車輛可以在道路上安全、自由地行駛,靠智能化手段將車輛運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整到最佳,保障人、車、路的和諧統(tǒng)一,在提高運(yùn)輸效率的同時(shí),充分保障交通安全、改善環(huán)境質(zhì)量、提高能源利用率。 在智能交通系統(tǒng)體系框架中，包括交通監(jiān)控與管理(交通監(jiān)視、交通控制、城市出入口控制)、信息服務(wù)(路線引導(dǎo)服務(wù)、旅行者信息服務(wù)、出行信息服務(wù)、駕駛?cè)诵畔⒎?wù))、安全保障(事故報(bào)警、事故響應(yīng)、應(yīng)急車輛管理、行車安全警報(bào)服務(wù)、自動(dòng)駕駛)、電子收費(fèi)(人工收費(fèi)、半自動(dòng)收費(fèi)、不停車收費(fèi))、運(yùn)輸管理(快速客貨運(yùn)服務(wù)、電子數(shù)據(jù)交換、運(yùn)營(yíng)車輛調(diào)度管理、公共交通服務(wù))等服務(wù)功能。 經(jīng)專利和文獻(xiàn)檢索，目前已有多種對(duì)高速公路的智能監(jiān)控方案，如在專利方面從2003年開始出現(xiàn)，直到2008年共有10個(gè)相關(guān)的專利，包括視頻監(jiān)控、無線監(jiān)控、光纖網(wǎng)絡(luò)等，對(duì)于車速檢測(cè)、事故預(yù)防也有多種方法提出。但缺乏成本低、功能全面、有效可靠的整體監(jiān)控方法。
