[发明专利]基于车联网的公路气象环境预报预警控制系统和方法

说明书

本发明提供了一种基于车联网的公路气象环境预报预警控制系统和方法，属于智能车辆技术领域，包括：通过所述网络通信模块与本地路侧智能控制基站进行通信，获取多源交通数据、气象数据，并将所述多源交通数据和气象数据进行编码处理，得到车联网BSM数据集；基于交通气象信息与路面安全等级的判别算法，实时检测所述车联网BSM数据集中的气象环境导致的高速公路车辆风险事件概率，并基于粗糙集和信息熵度量方法对所述车联网BSM数据集进行碰撞预测并输出风险预测信息；根据所述风险预测信息进行避险警告或辅助操作处理，并实时更新数据库。本发明满足实时预警的功能需求，可广泛应用于各种道路气象环境的防撞预警、安全驾驶辅助系统。

技术领域

本发明属于智能车辆技术领域，具体涉及一种基于车联网的公路气象环境预报预警控制系统和方法。

背景技术

近年来,我国高速公路交通安全建设发展迅速,但天气条件的变化,特别是极端恶劣天气条件给高速公路的车辆行驶带来了安全风险。有关交通方面的天气条件监测是高速公路科学运营的一个重要依据,例如雨、雪、雾等。

高速公路作为交通运输体系的重要组成部分,为公众出行和货物运输提供快捷、高效、安全运输服务。截至2016年底,中国高速公路总里程突破13万公里,居世界第一位。然而,恶劣气象条件下造成的交通事故及其引发的次生灾害频发,已经严重影响人民生命财产安全和国民经济有序发展。因此,为交通管护和公众出行提供准确、实时的气象风险预警信息对交通安全保障具有重要意义,研究高速公路交通气象灾害风险预警技术已成为交通和气象部门共同面对的一项急迫而重要课题。现有技术中，仅能通过手机地图app及电台广播进行对恶劣气象条件下的路面行驶车辆进行提醒，在不打开电台或不使用手机导航的情况下无法及时获取气象信息以及相关预警信息。

车联网技术为高速公路不利天气下的安全行驶提供了有效的手段，基于此本发明提出了一种新的车联网环境下气象环境预报预警控制系统和方法。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于车联网的公路气象环境预报预警控制系统和方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于车联网的公路气象环境预报预警控制系统和方法，包括：

数据采集与处理模块，用于感知获取多源交通数据、气象数据，并将所述多源交通数据和气象数据进行编码处理，得到车联网BSM数据集；

网络通信模块，用于车联网环境中V2X双向传输的无线通信；

场景处理模块，基于交通气象信息与路面安全等级的判别算法，实时检测所述车联网BSM数据集中的气象环境导致的高速公路车辆风险事件概率，并基于粗糙集和信息熵度量方法对所述车联网BSM数据集进行碰撞预测并输出风险预测信息；

辅助驾驶模块，调用所述场景处理模块获得的路面湿滑及路面能见度值，根据路面湿滑等级及路面能见度等级进行驾驶行为预警或语音预警，并提醒控制基站适当采取紧急封路措施；

防撞预警模块，根据车间冲突风险程度给驾驶人员提供避碰预警或辅助操作提示，提醒驾驶人员适当采取紧急避碰措施；其中，所述车间冲突风险程度是调用所述场景处理模块中的判别算法，基于BSM数据中的行车间距及路面状况进行判别。

优选地，所述数据采集与处理模块通过网络通信模块与本地路侧智能控制基站检测器及测速探头进行通信，实时获取预警车辆和相邻车辆的运动状态信息、相对位置信息、速度信息、驾驶行为操控信息、交通环境条件。

优选地，所述数据采集与处理模块根据SAE J2735协议，使用ASN.1对原始数据进行编码操作，得到车联网BSM数据集。

优选地，所述网络通信模块通过信号收发装置实现预警车辆内部各设备之间、车辆之间以及车辆与道路基础设施之间的移动互联。