一种增强道路安全警示信息传递有效性的方法

技术领域

本发明涉及交通安全警示技术领域，尤其涉及一种增强道路安全警示信息传递有效性的方法。

背景技术

道路交通系统是由“人—车—道路—环境”诸要素构成的复杂的动态系统，因而道路安全风险在较短时间内段存在着较强的随机性。合理的安全预警方式能够在较长时间段内有效降低事故发生率，为道路交通安全提供可靠保障。

目前，针对道路交通安全的预警方法仍然以静态标志标牌与定频信号灯指引等传统方式为主，但该方式存在无法感知道路安全风险因素、预警信息传递有效性较低等问题。且受限于区域经济发展等因素，部分村镇道路甚至缺少必要的标志设施，在交叉口通行、机非混行、弯道会车等场景下，道路交通事故已经成为降低道路安全水平、危害人们生命财产安全的重要因素。

因此，如何增强道路安全警示信息传递的有效性，对道路交通存在的安全风险进行更加高效的预警，成了为需要进一步研究的问题。

发明内容

本发明的实施例提供一种增强道路安全警示信息传递有效性的方法，能够增强道路安全警示信息传递的有效性，提高道路交通安全风险预警的效率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

S01、采集目标道路的交通风险要素信息，其中，所述交通风险要素信息包括：静态要素信息和动态要素信息；具体的，所述静态要素信息，包括：目标道路的道路形式信息、限速信息、车道信息和标志标牌设置信息；所述动态要素信息，包括：道路交通参与者要素信息和道路环境要素信息；

S02、根据S01采集到的所述交通风险要素信息，得到所述目标道路当前的风险等级和与风险等级对应的预警内容；

S03、根据所述目标道路当前的预警内容确定预警信息，并根据对应所述目标道路的本地化模板，将所述预警信息进行本地化转换；

S04、展示经过本地化转换的预警信息。

具体的，在S01中，包括：采集区域内所有道路的静态要素信息并存储至道路数据库；对采集的静态要素信息进行初始化，包括：按照预设的划分规则，对区域内所有道路进行分段，并针对每一段道路设置相应的分段标识，之后建立每一段道路的静态要素信息与分段标识的对应关系；利用初始化后的静态要素信息，进行数字化建模并得到道路模型；其中，初始化后的静态要素信息按照预设周期进行更新，并相应更新道路模型中的道路参数。

道路形式信息，包括所述目标道路的类型，类型至少包括：十字型交叉口、T型交叉口、弯道、坡道、临崖道路和临水道路；所述限速信息，包括：目标道路对不同类型的道路交通参与者的速度限制；所述车道信息，包括：目标道路的车道划分和各个车道上的车型限制；所述标志标牌设置信息，包括：沿着目标道路设置的交通标识牌的类型和位置。

所述道路模型中的道路参数包括：道路车道宽度及构成方式、限制速度、限制载重车型、直线段和曲线段的起止点以及半径、交叉口形式、中分带有无及类型、坡度、是否临崖、是否临水，和，道路中的遮挡物类型及位置。

在S01中，还包括：通过风险要素采集设备中的摄像头和/或毫米波雷达，采集所述道路交通参与者要素信息；其中，所述道路交通参与者要素信息，包括：当前处于目标道路中的道路交通参与者的速度信息、各个道路交通参与者所占用车道和各个道路交通参与者之间的距离信息；道路环境要素信息包括：当前目标道路的实时天气信息。

在S02中，包括：根据采集到的静态要素信息，确定基础风险等级，其中，在数据库中预存有目标道路的静态要素信息与加权系数的对应关系，进行加权计算后得到所述目标道路的基础风险等级；根据采集到的动态要素信息，在所述基础风险等级上调整风险等级。

道路形式的事故率与目标道路的基础风险等级正相关，道路形式在特定时间段内的车流量与目标道路的基础风险等级正相关。

所述根据采集到的动态要素信息，在所述基础风险等级上调整风险等级，包括：确定当前处于目标道路中的道路交通参与者的速度信息，若发生超速事件的道路交通参与者的数量大于超速阈值，则提升风险等级；和/或，根据指定时间段内各个道路交通参与者所占用车道的情况，统计在所述指定时间段内交通参与者发生变道的次数，若发生变道的次数大于变道阈值，则提升风险等级；和/或，统计当前各个道路交通参与者之间的距离信息，并得到所述目标道路的当前时刻的车距平均值，若所述车距平均值小于车距阈值，则提升风险等级。

在所述本地化模板中，存储有与预警信息对应的语音内容、图像内容和/或文字内容；所述方法还包括：S00，接受本地协调员终端发送的本地化模板更新数据，所述更新数据包括由本地协调员录入的语音内容、图像内容和文字内容中的至少一种。

所述风险要素采集设备，包括：安装于立柱上的摄像头和/或毫米波雷达；所述风险信息警示设备，包括视频播放设备和语音播放设备；所述风险要素采集设备和所述风险信息警示设备都安装在挑臂立柱上，挑臂立柱则固定于目标道路的两侧

本发明实施例提供的增强道路安全警示信息传递有效性的方法，对交通静态和动态风险要素同时进行采集，增强了安全警示信息的针对性和时效性。安全风险识别中结合了静态和动态风险要素进行综合分析，从而提升了判断风险等级的准确性。并且还实现了预警信息的本地化，在保证预警信息内容完整和转译效率良好的前提下，降低了地方道路交通参与者对安全警示信息理解和接受的门槛；从而可以增强道路安全警示信息传递的有效性，提高道路交通安全风险预警的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种具体实例的示意图，其中，所示道路形式为道路交通中常见的中分带贯通T型交叉口示意图，道路交叉口的交通冲突域为主路车辆行驶区域和支路车辆行驶区域在交叉口重合的部分，该冲突域场景在城乡道路中较为常见，且冲突域的静态边界清晰；

图3为本发明实施例提供的一种具体实例的逻辑流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种可能的装置示意图。

实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。下文中将详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明实施例提供一种增强道路安全警示信息传递有效性的方法，适用于无信控的道路交叉口、弯道路段、机非混行路段、坡道路段、临水临崖路段等道路交通场景。如图1所示，该方法流程包括：

S01、采集目标道路的交通风险要素信息。

其中，所述交通风险要素信息包括：静态要素信息和动态要素信息；对交通风险要素信息进行采集后，还需要持续保持周期性的更新和实时采集。在道路交通数据库中可以对实际的交通道路进行分段，得到多个道路分段，对应每个道路分段添加相应的道路标识。

S02、根据采集到的所述交通风险要素信息，得到所述目标道路当前的风险等级和与风险等级对应的预警内容；

其中，每种风险等级都可以设定多套预警内容，每一个预警内容具体表现为一种填写了具体预警信息的数据表格，具体预警信息即为可以直接展示的预警文字，图像、提示语音等。

S03、根据所述目标道路当前的预警内容确定预警信息，并根据对应所述目标道路的本地化模板，将所述预警信息进行本地化转换；

S04、展示经过本地化转换的预警信息。

本实施例中，所述静态要素信息，包括：目标道路的道路形式信息、道路限速信息、道路车道信息和道路标志标牌设置信息；所述动态要素信息，包括：道路交通参与者要素信息和道路环境要素信息；其中，道路环境要素信息包括：当前目标道路的实时天气信息，可以从气象部门数据库的接口获取。

进一步的在S01中，包括：

采集区域内所有道路的静态要素信息并存储至道路数据库；

对采集的静态要素信息进行初始化，包括：按照预设的划分规则，对区域内所有道路进行分段，并针对每一段道路设置相应的分段标识，之后建立每一段道路的静态要素信息与分段标识的对应关系，并可以周期性更新各个分段标识对应的静态要素信息。

在实际应用中，每两个路口之间的道路，可以作为一段道路；或者可以将每一个十字型交叉口、T型交叉口、非规则路口等路口以及路口所延伸出的指定长度的道路，作为一段道路；亦或者也可以由技术人员手动调划分。

利用初始化后的静态要素信息，进行数字化建模并得到道路模型；其中，初始化后的静态要素信息按照预设周期进行更新，并相应更新道路模型中的道路参数。

所述静态要素信息，包括：目标道路的道路形式信息、道路限速信息、道路车道信息和道路标志标牌设置信息；其中，所述道路形式信息记载了目标道路的布局类型，至少包括：十字型交叉口、T型交叉口、弯道、坡道、临水道路、临崖道路等；所述道路限速信息中包括：目标道路对不同类型的道路交通参与者的速度限制；所述道路车道信息中包括：目标道路的车道划分和各个车道上的车型限制；所述道路标志标牌设置信息包括：沿着目标道路设置的交通标识牌的类型和位置。

本实施例中，所述道路模型中的道路参数包括：道路车道宽度及构成方式、限制速度、限制载重车型、直线段和曲线段的起止点以及半径、交叉口形式、中分带有无及类型、坡度、是否临崖临水，和，道路中的遮挡物类型及位置；实际应用中，交通风险要素采集包括静态要素初始化采集，可以通过对已有设计文件与实际现场勘察数据的数字化建模，实现对道路环境基础设施静态信息的全面采集，例如：交叉口形式（中分带贯通T型），中分带有无及类型（贯通或开口），道路中的遮挡物类型及位置等。

进一步的，在S01中，还包括：通过风险要素采集设备中的摄像头和/或毫米波雷达，采集所述道路交通参与者要素信息；其中，所述道路交通参与者要素信息，包括：当前处于目标道路中的道路交通参与者的速度信息、各个道路交通参与者所占用车道和各个道路交通参与者之间的距离信息。

例如：使用毫米波雷达实时采集动态要素信息，其中动态要素信息包括：车辆行驶车道、会车距离、行驶速度；在交通风险要素信息采集工作中，可以通过事故统计数据寻找特定道路交通事故发生的规律，分析导致特定道路交通事故发生的主要原因和风险要素，对主要风险要素信息实施采集更新。所述交通风险要素信息采集过程包括两个方面，一是对道路形式、限速、车道等静态要素的初始化采集与周期性人工更新，二是对实时交通数据，如交通参与者的速度、所占车道、车距,和/或，天气信息等动态要素信息进行实时采集和更新。

本实施例中，在S02中，包括：

根据采集到的静态要素信息，确定基础风险等级，其中，在数据库中预存有目标道路的静态要素信息与加权系数的对应关系，进行加权计算后得到所述目标道路的基础风险等级；根据采集到的动态要素信息，在所述基础风险等级上调整风险等级。具体的，与静态要素信息对应的加权系数的初始值可以人为设定，比如：十字型交叉口、T型交叉口和弯道的加权系数的初始值高于直道，十字型交叉口的加权系数的初始值高于T型交叉口。后续可以根据发生交通事故的历史数据，确定各个道路形式的事故率，然后根据事故率调整加权系数，满足事故率越高的道路形式的风险等级越高；加权系数也可以同时结合动态要素信息进行调整，比如根据道路形式在特定时间段内的车流量来调整加权系数，车流量越高的道路形式的加权系数越高；

所述根据静态要素信息，确定基础风险等级，包括：根据在数据库中预存的目标道路的静态要素信息与加权系数的对应关系，进行加权计算后得到所述目标道路的基础风险等级；其中，道路形式的事故率与目标道路的基础风险等级正相关，道路形式在特定时间段内的车流量与目标道路的基础风险等级正相关。

所述根据采集到的动态要素信息，在所述基础风险等级上调整风险等级，包括：

确定当前处于目标道路中的道路交通参与者的速度信息，若发生超速事件的道路交通参与者的数量大于超速阈值，则提升风险等级；和/或，根据指定时间段内各个道路交通参与者所占用车道的情况，统计在所述指定时间段内交通参与者发生变道的次数，若发生变道的次数大于变道阈值，则提升风险等级；和/或，统计当前各个道路交通参与者之间的距离信息，并得到所述目标道路的当前时刻的车距平均值，若所述车距平均值小于车距阈值，则提升风险等级。

例如：在安全风险识别判定的过程中，可以对采集的交通风险要素进行量化，通过计算确定风险等级和预警内容；安全风险识别判定对所涉及的具体量化计算过程不做限定，此处环节的目的在于建立量化的交通风险要素与道路安全风险等级、预警内容之间的映射关系；再例如：安全风险识别判定包括交通风险要素参数化，然后进行交通风险判定模型计算，之后再识别风险内容并判断风险等级。实际应用中，在完成交通风险要素采集过程后，通过交通风险要素量化计算过程，对采集的数据进行预处理，对数据进行量纲一致性换算和本地缓存。根据参数化的交通风险要素，通过适当的数值过滤和筛选算法，识别并跟踪检测区域中的移动目标对象（如车辆、行人等），形成微观环境下的交通轨迹信息。在该实施例中，利用模型算法求解主支路车辆或行人分别到达冲突域的时间，该时间即为会车时间；根据计算的会车时间，对风险类别与等级进行划定，生成风险预警，预警内容为主路来车与支路行人非机动车碰撞。

本实施例中，在所述本地化模板中，存储有与预警信息对应的语音内容、图像内容和/或文字内容；所述方法还包括：S00，接受本地协调员通过终端发送的本地化模板更新数据，所述更新数据包括由本地协调员录入的语音内容、图像内容和文字内容中的至少一种。

具体的，预警信息本地化，指的是结合本地情况，将预警信息以符合当地交通参与者习惯的形式（如文字、图像、语音等易于理解的形式）进行表现，可通过预警信息本地化转译策略实现该目标；所述预警信息本地化转译策略，是指根据对当地安全警示信息传递的有效性进行分析，所制定的从视觉、听觉两个方面将预警信息传递给道路交通参与者的定制化方案，所考虑的因素至少包括展示预警信息采用的颜色、形状、声音、频率、互动性等，以及交通参与者对道路环境的熟悉程度、遵守预警信息的程度和本地地方文化等。

本地化转译过程至少包括预转译部分与实时转译部分，预转译针对所涉及的静态信息进行提前转译与本地持久化，实时转译针对预警信息的风险内容和等级进行动态转译，两类转译结果通过拼接组成通俗完整的预警信息的地方语义表达。

预警信息本地化转译策略主要包括，将预警信息转译为文字、图像和语音三种方式，其中文字方式主要涉及文字的内容、大小、字体、颜色、滚动方式、闪烁频率、播放时间等；图像方式主要涉及图像内容，静态图像和/或动态图像，播放时间、闪烁频率等；语音方式主要涉及语音内容、所用语言（如地方方言，普通话，外语等）、语速、语调，男女声、音量大小、交替方式、播放时间等。

预警信息本地化转译策略还包括将预警信息转译为其他预警设备可播报的方式，例如对于黄闪灯，将预警信息转译为黄闪灯可播报的方式主要涉及闪烁频率，亮起时间，熄灭时间，播放时间等。

安全风险识别判定步骤判断出当前道路是否存在风险，如果不存在风险，不进行任何操作；如果存在风险，给出风险等级和预警内容；然后根据预警信息本地化转译策略，结合本地居民教育文化水平，根据风险等级对预警内容进行本地化转译。

例如：某时刻，指定T型交叉口的主支路上分别存在机动车和非机动车，根据安全风险识别判定步骤得出在当前T型交叉口存在安全风险，风险等级为中级，预警内容为：1、对主路机动车进行预警，告知其支路有非机动车驶向冲突域；2、对支路非机动车进行预警，告知其主路有机动车驶向冲突域。

对主路机动车，从视觉方面对预警内容进行本地化转译。转译结果中的文字播报方式如表1所示，记为播报方式A1。

表1 主路文字播报方式表。

转译结果中的黄闪灯播报方式如表2所示，记为播报方式A2。

表2 主路黄闪灯播报方式表

将播报方式A1和播报方式A2 以组合的方式同时进行播报。

对支路非机动车，从视觉和听觉两个方面对预警内容进行本地化转译：转译结果中的文字播报方式如表3所示，记为播报方式B1。

表3 支路文字播报方式表

转译结果中的图像播报方式如表4所示，记为播报方式B2。

表4 支路图像播报方式表

转译结果中的语音播报方式如表5所示，记为播报方式B3。

表5 支路语音播报方式表

将播报方式B1、播报方式B2和播报方式B3以组合的方式同时进行播报。

本实施例中，本地协调员可以是在目标道路上以及附近（即“本地的目标道路”）承担执勤工作的交警、辅警、志愿者等，他们都可以进行备案注册成为“本地协调员”，本地协调员终端则可以是他们自己的智能手机等智能设备。更新数据中，由本地协调员录入的语音内容，具体可以是由本地协调员朗读并录制的一段语音信息，比如用温州话、粤语等与普通话差异较大的方言录制的道路交通提示语；文字内容可以是由本地协调员编撰的、符合本地文化的有关道路交通安全的顺口溜等，比如“某某城市欢迎您，有事请拨XXX”；再或者由本地协调员自制的符合本地文化的图像内容。

本实施例中，如图4所示的，所述风险要素采集设备，包括：安装于立柱上的摄像头和/或毫米波雷达；所述风险信息警示设备，包括视频播放设备和语音播放设备。

在优选方案中，所述风险要素采集设备和所述风险信息警示设备都安装在挑臂立柱上，挑臂立柱则固定于目标道路的两侧。例如：可以集成并实现为一种如图4所示的装置，包括：挑臂立柱（100）、摄像头（200）、毫米波雷达（300）、太阳能供电装置（400）、控制箱（500）、扬声器（600）和信息显示屏（700）；

挑臂立柱（100）靠近弯道竖立安装，其中，挑臂立柱（100）为L型，挑臂立柱（100）包括立柱和挑臂；摄像头（200）和毫米波雷达（300）固定在挑臂上；扬声器（600）用于播放语音预警信息，信息显示屏（700）用于播放文字预警信息或图像预警信息，扬声器（600）和信息显示屏（700）固定在挑臂立柱（100）的挑臂上，太阳能供电装置（400）和控制箱（500）则安装在挑臂立柱（100）的立柱上；固定在挑臂上的扬声器（600）和信息显示屏（700）悬挂在弯道上方；太阳能供电装置（400）的安装位置高于控制箱（500）。

本实施例中，在S04中，展示经过本地化转换的预警信息的过程，可以采用预警信息播报推送的方式，向交通参与者实时播报信息，向道路交通管理者推送交通信息数据。所述预警信息播报推送根据风险等级和转译后的本地化的预警内容，利用视频和语音媒体播放设备执行不同的播报方案，向道路交通参与者实时有效地传递简单易懂的风险信息，向道路交通管理者推送交通信息数据。进一步地，视频播放设备为LED显示屏，语音播放设备为扬声器，通过合理布设，保证道路交通参与者能够在常见交通环境下良好地观看动态图片并收听警示语音。

具体的，预警信息播报推送包括利用LED信息显示屏播放警示文字、图像信息，利用语音播放设备（如扬声器）播放警示语音，利用黄闪灯设备播放警示闪光，并安全警示数据推送交通管理单位。

例如：如图2所示的，在主路预警设备布设点布设一个LED文字信息显示屏，按照播报方式A1进行播放；

在主路预警设备布设点布设一个黄闪灯设备，按照播报方式A2进行播放；

在支路预警设备布设点布设一个LED文字信息显示屏，按照播报方式B1进行播放；

在支路预警设备布设点布设一个LED图像信息显示屏，按照播报方式B2进行播放；

在支路预警设备布设点布设一个定向语音播放设备，按照播报方式B3进行播放；

主支路设备同时按照预警信息本地化转译后的播报方式播报预警信息。

对安全风险识别判定所涉及的风险要素、风险等级、风险内容、预警信息播报方式等预警相关的结构化数据先进行本地存储，然后每隔15分钟将这些数据通过无线网络推送给交通管理单位。

本实施例对交通静态和动态风险要素同时进行采集，增强了安全警示信息的针对性和时效性。安全风险识别中结合了静态和动态风险要素进行结合分析，从而提升了风险登记的判断准确性。并且还实现了预警信息的本地化，在保证预警信息内容完整和转译效率良好的前提下，降低了地方道路交通参与者对安全警示信息的理解和接受门槛；最终通过预警信息播报推送完成了道路安全信息向道路交通参与者、管理者的实时传递，从而达到帮助人们降低道路交通风险、提升安全预警意识的目标。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。