一種基于無人機的高速公路違章監測系統的制作方法
【專利說明】
所屬技術領域
[0001]本發明涉及高速公路車輛管理技術領域，尤其涉及一種基于無人機的高速公路違章監測系統。
【背景技術】
[0002]隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高，車輛的數量急劇增加，造成高速公路上時常出現占用應急車道等有礙交通的違章行為。在交通量較大，尤其是節假日，這種違章行為更是成為導致車輛擁堵和車禍的主要原因。
[0003]目前，交通管理部門、高速公路管理部門針對違法占道行駛所采取的措施主要有宣傳教育、集中整治、聯合執法以及從嚴處罰等。這些措施雖然能夠減少違法占道行駛的行為，但是需要投入大量的人力物力，管理成本高。這與高速公路路況簡單但違章數量多并且所造成的事故危險性高形成了強烈的矛盾。
[0004]而當前高速公路上所應用及現有專利中提出的均為使用安裝在高速公路兩旁的監測設備進行監測的地面監測辦法，這些裝置成本較高且需要耗費大量的人力物力進行安裝，并且只能監測某幾個節點，不能覆蓋全路段進行監測。而在許多在監視裝置沒有覆蓋的區域違章行為也十分頻繁。
[0005]綜上所述，傳統的路面監測技術和監測系統有一定的局限性，難以滿足日益增長的車輛所造成的交通違章。需要一種更高效、靈活、低碳的方式進行高速公路違章的監測。
【發明內容】
[0006]為克服上述現有監測系統存在的不足，本發明旨在提供一種高速公路的違章監測系統對高速公路的違章行為，尤其是占用緊急車道的行為，進行全路段、高效的監測和統計。并對存在需要救援的情況及時告知高速公路管理部門以便后續救援工作的開展。
[0007]本發明所采用的技術方案是:一種基于無人機的高速公路違章監測系統，包括飛行控制子系統、違章監測子系統、信息傳輸子系統和道路信息發布子系統。
[0008]所述飛行控制子系統根據事先設置的飛行路線在高速公路路段進行巡航，并進行飛行高度和飛行速度的控制，將無人機飛行路段所得到的圖像進行實時拍攝，并將拍攝到的圖像傳送給違章監測子系統。
[0009]所述違章監測子系統將接收到的所述圖像進行處理，得到高速公路違章情況，尤其是占用應急車道的情況。若發現存在違章情況，則傳輸信號給飛行控制子系統，飛行控制子系統降低飛行高度以便違章監測子系統對違章情況進行拍照并對違章車輛車牌號進行識別。識別完成后傳輸信號給飛行控制子系統，飛行控制子系統重新調節飛行高度到預設高度。違章監測子系統將違章情況的照片和違章車輛車牌號以及違章車輛所在路段的經瑋度傳輸給信息傳輸子系統。
[0010]所述信息傳輸子系統將接收到的圖片數據進行壓縮并通過無線傳輸模塊進行發送，將接收到的違章車牌號信息和違章路段的經瑋度信息通過無線傳輸模塊進行發送。
[0011]所述道路信息發布子系統接收信息傳輸子系統傳輸的圖片進行解壓縮處理，將處理后的圖片和違章車牌號以及違章路段信息發送及存儲到高速公路管理部門數據庫中或在道路信息發布平臺上進行公布。
[0012]本發明與現有技術相比，有益效果在于:所述一種基于無人機的高速公路違章監測系統使用飛行控制子系統設定高速公路巡航路線進行自主巡航并調節飛行高度將所拍攝的圖像輸送到違章監測子系統進行圖像處理分析。若車輛存在需要緊急救援的情況，則進行圖像采集和無線傳輸至高速公路管理部門以安排相應的救援。若車輛存在違章行為則進行違章圖像采集和車牌識別，將違章車輛信息和違章圖像通過信息傳輸子系統發送給高速公路管理部門和道路信息發布平臺進行處理。使用飛行控制子系統結合違章監測子系統對高速公路違章情況進行處理，能夠靈活而高效地識別出車輛的違章情況并能進行有效的違章記錄。使用信息傳輸子系統結合道路信息發布系統能夠實時發送回違章車輛情況到高速公路管理部門數據庫，便于后續責任的認定和高速公路的有效管理。所述系統不僅能有效識別高速公路占用緊急車道的情況并且能在心理層次對違法者有一定的震懾作用，有效地減少了車輛的違章情況并加強了高速公路管理部門對高速公路的有效管理。同時，方便了高速公路突發情況的救援，提高高速公路的道路安全水平。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明一種基于無人機的高速公路違章監測系統的結構示意圖。
[0014]圖2是本發明一種基于無人機的高速公路違章監測系統的單次工作流程圖。
【具體實施方式】
[0015]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖，對本發明進行進一步詳細說明。
[0016]本發明以小型多旋翼無人機為載體，搭載成像設備對高速公路路段執行智能化、快速、靈活、高效的道路監控和巡檢作業，提高道路安全水平，并通過遠距離無線傳輸或3G/4G傳輸網絡將實時車輛違章數據傳輸至高速公路管理部門和道路信息發布平臺。由于高速公路道路情況簡單且占用緊急車道等違章情況易于判斷，因此此系統容易實現且靈活高效。
[0017]如圖1所示，一種基于無人機的高速公路違章監測系統A，包括飛行控制子系統Al、違章監測子系統A2、信息傳輸子系統A3和道路信息發布子系統A4。其中飛行控制子系統AI包括無人機主體All和飛行控制模塊A12，違章監測子系統A2包括圖像識別模塊A21、違章照相模塊A22和GPS定位模塊A23，信息傳輸子系統A3包括無線傳輸模塊A31，道路信息發布子系統A4包括高速公路管理部門A41和道路信息發布平臺A42。其中無人機主體AU可采用小型多旋翼飛行器。相對于人工和固定攝像頭識別方式，小型多旋翼飛行器具有靈活高效、操作簡單、成本低等優勢。通過在多旋翼飛行器上裝載各類傳感器、圖像采集傳輸設備、控制處理芯片及無線傳輸設備，既可實現對道路交通狀況的實時監測。無人機主體Al I由機架、無刷電機、電子調速器、螺旋槳、飛行控制器、無線接收機和大容量鋰電池組成。飛行控制模±夬八12包括主控芯片、GPS模塊、氣壓計、陀螺儀、加速度計以及無線收發模塊。可在地面通過無線的方式對飛行控制模塊A12進行飛行路線