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专利号: 2023105609462
申请人: 无锡学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种道路安全预警系统,其特征在于,包括:

LSB基站定位模块:采用TDOA算法,通过三个基站为参考点进行车辆位置的定位计算,建立参考基站i与车辆的圆的标准方程,所述参考基站i包括第一参考基站、第二参考基站、第三参考基站,通过圆的标准方程得到参考基站i与车辆的距离,通过参考基站i与车辆的距离确定车辆位置;

地图匹配模块:通过车辆位置匹配到车辆附近的地图,通过匹配到车辆附近的地图获得车辆附近道路,基于车辆附近道路利用投影法获得车辆行驶道路;

车辆行驶不良数据分析模块:通过地图匹配模块得到车辆行驶的方向、加速度、速度信息,通过方向、加速度、速度信息获得车辆行驶不良数据;

小区广播模块:将车辆行驶不良数据通过短信形式发送到LSB基站所属范围内的车辆驾驶员的手机中,实现道路安全预警。

2.根据权利要求1所述道路安全预警系统,其特征在于,所述第一参考基站、第二参考基站、第三参考基站三者的直线距离相等。

3.根据权利要求2所述道路安全预警系统,其特征在于,所述第一参考基站、第二参考基站、第三参考基站与车辆之间的通信采用5G网络系统。

4.根据权利要求1所述道路安全预警系统,其特征在于,所述通过圆的标准方程得到参考基站i与车辆的距离,具体为:获取车辆与参考基站i之间的传递时间T1、T2、T3,通过车辆与参考基站i之间的传递时间T1、T2、T3,得到车辆与参考基站i之间的距离;表示为:T1‑T0=R1/c

T2‑T0=R2/c

T3‑T0=R3/c

式中,c为电磁波传播速度,T0为发射信号的起始时间,T1、T2、T3分别为车辆的发射信号传输至第一参考基站、第二参考基站、第三参考基站的时间;R1、R2、R3分别为第一参考基站、第二参考基站、第三参考基站与车辆之间的距离;

建立参考基站i与车辆的圆的标准方程Ri,通过车辆与参考基站i之间的距离,得到参考基站i与车辆的距离为:式中,(xi,yi,zi)为参考基站i的位置坐标,(x,y,z)为车辆的位置坐标。

5.根据权利要求4所述道路安全预警系统,其特征在于,所述基于车辆附近道路利用投影法获得车辆行驶道路,具体为:LSB基站匹配到车辆附近的地图,将车辆位置从地图中提取,得到车辆所处位置的地图信息,地图信息中有多条道路,对比同一辆车的前后行驶位置信息,将车辆A时的位置和车辆B时的位置向道路做垂线并测量车辆A时的位置和车辆B时的位置至道路的垂直距离,将车辆与道路垂直距离越来越短的一条道路设为车辆行驶道路。

6.根据权利要求5所述道路安全预警系统,其特征在于,所述通过方向、加速度、速度信息获得车辆行驶不良数据,具体为:将当前车辆行驶的方向与设定的地图道路可行驶方向进行比较,遍历出不良数据,得出逆向行驶的车辆信息;

将当前车辆行驶的加速度与设定的加速度阈值范围进行比较,当车速提高到100公里/小时所需的时间低于第一设定时长时视为加速异常,当车辆减速时的加速度值在设定的加速度阈值区间时视为减速异常;加速异常、减速异常均为车辆行驶不良数据;

将当前车辆行驶的速度与设定的速度阈值进行比较,当车辆最高速度小于设定的速度阈值时视为车辆堵车或低速行驶,当车辆静止时间大于第二设定时长视为长期停车;车辆行驶的堵车或低速行驶、车辆静止时间大于第二设定时长的数据均为车辆行驶不良数据。

7.根据权利要求6所述道路安全预警系统,其特征在于,所述小区广播模块设有小区广播实体CBE、小区广播中心CBC、基站控制器BSC、基站接发台BTC;通过LSB基站打开CBCF信道,小区广播实体CBE根据车辆行驶不良数据分析模块产生的车辆行驶不良数据新建广播信息,广播信息输入到小区广播中心CBC进行管理与存储;

基站控制器BSC从小区广播中心CBC获取到进行广播信息并交由基站接发台BTC将广播信息转化为文字形式的短信发送到LSB基站所属范围内的车辆驾驶员的手机中。

8.一种道路安全预警方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:采用TDOA算法,通过三个基站为参考点进行车辆位置的定位计算,建立参考基站i与车辆的圆的标准方程,所述参考基站i包括第一参考基站、第二参考基站、第三参考基站,通过圆的标准方程得到参考基站i与车辆的距离,通过参考基站i与车辆的距离确定车辆位置;

S2:通过车辆位置匹配到车辆附近的地图,通过匹配到车辆附近的地图获得车辆附近道路,基于车辆附近道路利用投影法获得车辆行驶道路;

S3:通过地图匹配模块得到车辆行驶的方向、加速度、速度信息,通过方向、加速度、速度信息获得车辆行驶不良数据;

S4:将车辆行驶不良数据通过短信形式发送到LSB基站所属范围内的车辆驾驶员的手机中,实现道路安全预警。

9.一种电子设备,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行所述权利要求8所述的一种道路安全预警方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,所述计算机程序运行时执行所述权利要求8所述的一种道路安全预警方法。