[发明专利]一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法和系统

权利要求书

1.一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法，其特征在于，包括：

在公路铺设光纤，所述光纤包括横穿公路光纤和沿路光纤，所述横穿光纤为在公路的起始点位置设定距离内，沿垂直于公路延伸方向一次或多次铺设的光纤；所述沿路光纤为沿公路延伸方向在公路两侧铺设的光纤，包括第一沿路光纤和第二沿路光纤，所述横穿公路光纤靠近光纤传感设备一端；

横穿光纤感知车辆经过时的振动信号，并作为车道基准信号发送至光纤传感设备，第一沿路光纤感知第一振动信号发送至光纤传感设备，第二沿路光纤感知第二振动信号发送至光纤传感设备；光纤传感设备根据第一振动信号、第二振动信息以及车道基准信号确定车辆所在车道；

光纤传感设备根据同时刻第一振动信号、第二振动信号分布得出车辆境况分布图；

根据车道基准信号，设置振动强度的门限值，当探测到的车道基准信号的振动数据大于门限值时，则判断驶过的车辆为大型车辆，否则为小型车辆；

根据振动信号判断车辆异常行驶事件，包括但不限于车辆闯红灯、违停、逆行和超速。

2.根据权利要求1所述的一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法，其特征在于，所述光纤为通信光纤，包括但不限于：铠装光缆、直埋光缆、皮线光缆、普通通信光缆或传感光缆。

3.根据权利要求1所述的一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法，其特征在于，所述光纤传感设备为分布式光纤振动传感设备或分布式光纤声音设备或基于连续波调频技术的光纤感知设备。

4.根据权利要求1所述的一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法，其特征在于，所述横穿光纤为在公路的起始点位置设定距离内，沿垂直于公路延伸方向一次或多次铺设的光纤，具体为：横穿马路铺设，铺设形式包括但不限于以折线型、S型、W型、不规则形式铺设。

5.根据权利要求1所述的一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法，其特征在于，所述车辆境况分布图中包括：实时车辆通行量、拥堵状况、停驶缓行、匝道口驶入或匝道口驶离事件。

6.根据权利要求1所述的一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法，其特征在于，根据振动信号判断车辆异常行驶事件，包括但不限于车辆闯红灯、逆行和超速，具体为：

闯红灯：在红灯公路口，若光纤传感设备接收到的设定阈值比例的振动信号消失，则为红灯，此时，若仍接收到振动信号，则为闯红灯事件；

逆行：根据光纤传感设备接收到振动信号的移动方向与设定阈值比例的振动信号的移动方向不一致时，确定为逆行事件；

超速：连续监测设定时间内的振动信号，根据光纤传感设备接收到振动信号的移动距离获取振动信号的行驶速度，确定是否为超速事件。

7.根据权利要求1所述的一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法，其特征在于，若公路长度大于3km，可以每间隔3km距离铺设横穿公路光纤。

8.一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测系统，其特征在于，包括：

设备布置单元：在公路铺设光纤，所述光纤包括横穿公路光纤和沿路光纤，所述横穿光纤为在公路的起始点位置设定距离内，沿垂直于公路延伸方向一次或多次铺设的光纤；所述沿路光纤为沿公路延伸方向在公路两侧铺设的光纤，包括第一沿路光纤和第二沿路光纤，所述横穿公路光纤靠近光纤传感设备一端；

车道定位单元：横穿光纤感知车辆经过时的振动信号，并作为车道基准信号发送至光纤传感设备，第一沿路光纤感知第一振动信号发送至光纤传感设备，第二沿路光纤感知第二振动信号发送至光纤传感设备；光纤传感设备根据第一振动信号、第二振动信息以及车道基准信号确定车辆所在车道；

车辆境况分布获取单元：光纤传感设备根据同时刻第一振动信号、第二振动信号分布得出车辆境况分布图；

车型判断单元：根据车道基准信号，设置振动强度的门限值，当探测到的车道基准信号的振动数据大于门限值时，则判断驶过的车辆为大型车辆，否则为小型车辆；

车辆异常行驶判断单元：根据振动信号判断车辆异常行驶事件，包括但不限于车辆闯红灯、违停、逆行和超速。