一种基于大数据的车辆行驶安全智能监测预警管理系统

技术领域

本发明属于车辆行驶安全管理技术领域，具体涉及一种基于大数据的车辆行驶安全智能监测预警管理系统。

背景技术

随着我国道路交通事业的的飞速发展，交通事故发生率呈上升趋势，这些交通事故中有很多是由于驾驶员主动危险驾驶导致的，如驾驶员在驾驶过程中疲劳驾驶、酒后驾驶、超速驾驶等；也有一些是由于驾驶员被动危险驾驶造成的，如超载驾驶、车胎胎压异常等，对于导致被动危险驾驶的因素，驾驶员经常会疏忽，从而造成重大交通事故，严重危害驾驶员的人身安全，因此，本发明提出一种基于大数据的车辆行驶安全智能监测预警管理系统。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于大数据的车辆行驶安全智能监测预警管理系统，通过对待监测车辆的各车胎的胎压和实时载重量进行检测，并结合检测结果统计车胎综合危险系数和车辆超载危险系数，进而得出车辆行驶综合危险系数，同时对超过预设值情况下的车辆进行预警，解决了背景技术提到的问题。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种基于大数据的车辆行驶安全智能监测预警管理系统，包括车辆行驶参数获取模块、车辆胎压监测模块、数据库、车辆实时载重量检测模块、建模分析模块、远程服务器、预警模块和显示终端，所述车辆行驶参数获取模块分别与建模分析模块和远程服务器连接，建模分析模块分别与车辆胎压监测模块、数据库、车辆实时载重量检测模块和远程服务器连接，远程服务器分别与预警模块和显示终端连接；

所述车辆行驶参数获取模块用于根据待监测车辆的车标图案及车牌号获取车辆的各行驶参数，并将获取的待监测车辆的各行驶参数分别发送至建模分析模块和远程服务器；

所述车辆胎压监测模块用于对待监测车辆的各个车胎的胎压进行监测，得到车辆各个车胎的胎压，并发送至建模分析模块，其胎压监测的具体步骤如下：

步骤一：统计待监测车辆的左右两侧车胎个数；

步骤二：对统计的待监测车辆的左侧各车胎按照预设的顺序进行编号，依次标记为1,2...i....n,接着对待监测车辆的左侧各车胎按照同样的编号顺序进行标记，分别标记为1′,2′...i′...n′；

步骤三：对标记后的各车胎采用胎压传感器进行监侧，获取车辆各个车胎的胎压，其中获取的车辆左侧各车胎的胎压值构成左侧胎压集合P(p1,p2,...,pi,...,pn)，pi表示为车辆左侧第i个车胎的胎压，获取的车辆右侧各车胎的胎压值构成右侧胎压集合P′(p′1,p′2,...,p′i,...,p′n)，p′i表示为车辆右侧第i个车胎的胎压；

所述车辆实时载重量检测模块包括称重传感器，用于对待监测车辆的实时载重量进行检测，并将得到的待监测车辆的实时载重量，发送至建模分析模块；

所述建模分析模块接收车辆胎压监测模块发送的车辆各个车胎的胎压，接收车辆行驶参数获取模块发送的车辆各行驶参数，并从接收的车辆各行驶参数中提取车胎标准胎压，同时将接收的车辆各个车胎的胎压分别与车胎标准胎压进行对比，得到各车胎胎压对比值，其中得到的车辆左侧各车胎的胎压对比值构成左侧胎压对比集合ΔP(Δp1,Δp2,...,Δpi,...,Δpn)，得到的车辆右侧各车胎的胎压对比值构成右侧胎压对比集合ΔP′(Δp′1,Δp′2,...,Δp′i,...,Δp′n)，建模分析模块根据得到的车辆左侧胎压对比集合和右侧胎压对比集合统计车胎综合危险系数，并发送至远程服务器；

所述建模分析模块还接收车辆实时载重量检测模块发送的车辆实时载重量，并从接收的车辆各行驶参数中提取车辆核定载重量，将接收的车辆实时载重量与车辆核定载重量进行对比，若车辆实时载重量大于车辆核定载重量，则表明车辆超载，此时将车辆实时载重量减去车辆核定载重量得到超载重量，并将得到的超载重量与数据库中存储的各超载等级对应的超载重量范围进行对比，筛选该超载重量对应的超载等级，发送至远程服务器；

所述数据库用于存储各超载等级对应的超载重量范围及各超载等级D＝1,2,3对应的超载危险系数，存储预设的车辆行驶标准综合危险系数，存储各过压危险等级对应的胎压过压值，存储各欠压危险等级对应的胎压欠压值，并存储车胎综合危险系数和车辆超载危险系数对应的权重系数；

所述远程服务器接收建模分析模块发送的该车辆超载重量对应的超载等级，并提取数据库中车辆各超载等级对应的超载危险系数，将接收的该车辆超载等级与车辆各超载等级对应的超载危险系数进行对比，筛取该车辆超载等级对应的超载危险系数；

同时，远程服务器还接收车辆行驶参数获取模块发送的车辆各行驶参数，并从车辆各行驶参数中提取车辆上路时间，统计车辆上路时长，且远程服务器还接收建模分析模块发送的车胎综合危险系数，并根据车胎综合危险系数、车辆超载危险系数和车辆上路时长，统计车辆行驶综合危险系数，同时将统计的车辆行驶综合危险系数与预设的车辆行驶标准综合危险系数进行比较，若大于预设的车辆行驶标准综合危险系数，则发送预警指令至预警模块，并将统计的车辆行驶综合危险系数发送至显示终端；

所述预警模块接收远程服务器发送的预警指令，进行预警；

所述显示终端接收远程服务器发送的车辆行驶综合危险系数，并显示。

进一步地，所述车辆各行驶参数包括上路时间、核定载重量和车胎标准胎压。

进一步地，所述车辆各行驶参数的获取方法包括以下几个步骤：

步骤S1：将待监测车辆的车标图案与汽车参数数据库中各车标图案对应的车辆型号进行对比匹配，筛选该车标图案对应的车辆型号；

步骤S2：将筛选的待监测车辆对应的车辆型号与汽车参数数据库中各种车辆型号对应的特征参数中的核定载重量和车胎标准胎压进行对比匹配，筛选该车辆型号对应的核定载重量和车胎标准胎压；

步骤S3：连接到车管所的车辆上牌信息库，将待监测车辆的车牌号码与车辆上牌信息库中登记的各车牌号对应的上牌时间进行匹配，输出该车辆对应的上牌时间，即为上路时间。

进一步地，所述建模分析模块还能够对存在危险的车胎进行分析统计，具体分析过程包括以下几个步骤：

步骤H1：将得到的车辆各个车胎的胎压分别与车胎标准胎压进行对比，若某个车胎的胎压大于车胎标准胎压，则表明该车胎存在胎压过压危险，统计存在胎压过压危险的车胎编号，并执行步骤H2，若某个车胎的胎压小于车胎标准胎压，则表明该车胎存在胎压欠压危险，统计存在胎压欠压危险的车胎编号，并执行步骤H3；

步骤H2：将存在胎压过压危险的各车胎的胎压减去车胎标准胎压，得到各车胎的胎压过压值，与预设的各过压危险等级对应的胎压过压值进行对比，筛选存在胎压过压危险的各车胎的过压危险等级，并将存在胎压过压危险的各车胎编号及对应的过压危险等级发送至显示终端；

步骤H3：将存在胎压欠压危险的各车胎的胎压减去车胎标准胎压，得到各车胎的胎压欠压值，与预设的各欠压危险等级对应的胎压欠压值进行对比，筛选存在胎压欠压危险的各车胎的欠压危险等级，并将存在胎压欠压危险的各车胎的编号及对应的欠压危险等级发送至显示终端。

进一步地，所述车胎综合危险系数的计算公式为

进一步地，所述车辆上路时长的统计方法为首先获取此时的车辆行驶时间，再将获取的此时车辆行驶时间减去车辆上路时间，得到车辆上路时长。

进一步地，所述车辆行驶标准综合危险系数的计算公式为

本发明的有益效果：

1.本发明通过对待监测车辆的各个车胎的胎压进行监测，并通过对待监测车辆的实时载重量进行检测，结合建模分析模块对监测的车辆各车胎的胎压和实时载重量分别对应的车辆标准行驶参数进行对比，统计车胎综合危险系数和车辆超载危险系数，进而得出车辆行驶综合危险系数，实现了对车辆行驶安全性的有效监测，具有智能化程度高和操作实用性强的特点，避免了驾驶员出现被动危险驾驶情况的发生，同时，系统将统计的车辆行驶综合危险系数与车辆行驶标准综合危险系数进行对比，当大于车辆行驶标准综合危险系数时进行预警，提高了驾驶员的危险警惕性，并能够使驾驶员及时知晓驾驶危险性，最大化地保障了驾驶员的人身安全。

2.本发明通过对存在危险的车胎进行分析，统计存在胎压过压危险/欠压危险的车胎编号及对应的胎压过压/欠压危险等级，并将统计的结果发送至显示终端，便于驾驶员直观了解车胎的危险情况，进而根据各车胎的危险情况采取针对性的措施，以降低危险事故的发生，保障行驶安全性。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明的系统模块框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，一种基于大数据的车辆行驶安全智能监测预警管理系统，包括车辆行驶参数获取模块、车辆胎压监测模块、数据库、汽车参数数据库、车辆实时载重量检测模块、建模分析模块、远程服务器、预警模块和显示终端，所述车辆行驶参数获取模块分别与汽车参数数据库、建模分析模块和远程服务器连接，建模分析模块分别与车辆胎压监测模块、数据库、车辆实时载重量检测模块、远程服务器和显示终端连接，远程服务器分别与预警模块和显示终端连接。

所述车辆行驶参数获取模块用于根据待监测车辆的车标图案及车牌号获取车辆的各行驶参数，并将获取的待监测车辆的各行驶参数分别发送至建模分析模块和远程服务器，其中车辆各行驶参数包括上路时间、核定载重量和车胎标准胎压，且车辆各行驶参数的获取方法包括以下几个步骤：

步骤S1：获取待监测车辆的车标图案，并将获取的待监测车辆的车标图案与汽车参数数据库中各车标图案对应的车辆型号进行对比匹配，筛选该车标图案对应的车辆型号；

步骤S2：将筛选的待监测车辆对应的车辆型号与汽车参数数据库中各种车辆型号对应的特征参数中的核定载重量和车胎标准胎压进行对比匹配，筛选该车辆型号对应的核定载重量和车胎标准胎压；

步骤S3：连接到车管所的车辆上牌信息库，获取待监测车辆的车牌号码，并将待监测车辆的车牌号码与车辆上牌信息库中登记的各车牌号对应的上牌时间进行匹配，输出该车辆对应的上牌时间，即为上路时间。

所述汽车参数数据库用于存储各车标图案对应的车辆型号及各车辆型号对应的特征参数，其中特征参数包括核定载重量和车胎标准胎压。

本实施例通过根据待监测车辆的车标图案和车牌号码获取车辆的上路时间、核定载重量和车胎标准胎压，为后面进行车胎综合危险系数统计和车辆超载危险等级分析提供标准参数的对比参考数据。

所述车辆胎压监测模块用于对待监测车辆的各个车胎的胎压进行监测，得到车辆各个车胎的胎压，并发送至建模分析模块，其胎压监测的具体步骤如下：

步骤一：统计待监测车辆的左右两侧车胎个数；

步骤二：对统计的待监测车辆的左侧各车胎按照预设的顺序进行编号，依次标记为1,2...i....n,接着对待监测车辆的左侧各车胎按照同样的编号顺序进行标记，分别标记为1′,2′...i′...n′；

步骤三：对标记后的各车胎采用胎压传感器进行监侧，获取车辆各个车胎的胎压，其中获取的车辆左侧各车胎的胎压值构成左侧胎压集合P(p1,p2,...,pi,...,pn)，pi表示为车辆左侧第i个车胎的胎压，获取的车辆右侧各车胎的胎压值构成右侧胎压集合P′(p′1,p′2,...,p′i,...,p′n)，p′i表示为车辆右侧第i个车胎的胎压。

本实施例通过对待监测车辆的各车胎数量进行统计及编号，为后续进行各车胎的胎压监测提供方便。

所述车辆实时载重量检测模块包括称重传感器，用于对待监测车辆的实时载重量进行检测，并将得到的待监测车辆的实时载重量，发送至建模分析模块。

所述建模分析模块接收车辆胎压监测模块发送的车辆各个车胎的胎压，接收车辆行驶参数获取模块发送的车辆各行驶参数，并从接收的车辆各行驶参数中提取车胎标准胎压，同时将接收的车辆各个车胎的胎压分别与车胎标准胎压进行对比，得到各车胎胎压对比值，其中得到的车辆左侧各车胎的胎压对比值构成左侧胎压对比集合ΔP(Δp1,Δp2,...,Δpi,...,Δpn)，得到的车辆右侧各车胎的胎压对比值构成右侧胎压对比集合ΔP′(Δp′1,Δp′2,...,Δp′i,...,Δp′n)，建模分析模块根据得到的车辆左侧胎压对比集合和右侧胎压对比集合统计车胎综合危险系数

本实施例统计的车胎综合危险系数，为后期计算车辆行驶综合危险系数提供车胎综合危险系数的相关系数。

同时，建模分析模块还能够对存在危险的车胎进行分析统计，具体分析过程包括以下几个步骤：

步骤H1：将得到的车辆各个车胎的胎压分别与车胎标准胎压进行对比，若某个车胎的胎压大于车胎标准胎压，则表明该车胎存在胎压过压危险，统计存在胎压过压危险的车胎编号，并执行步骤H2，若某个车胎的胎压小于车胎标准胎压，则表明该车胎存在胎压欠压危险，统计存在胎压欠压危险的车胎编号，并执行步骤H3；

步骤H2：将存在胎压过压危险的各车胎的胎压减去车胎标准胎压，得到各车胎的胎压过压值，与预设的各过压危险等级对应的胎压过压值进行对比，筛选存在胎压过压危险的各车胎的过压危险等级，并将存在胎压过压危险的各车胎编号及对应的过压危险等级发送至显示终端；

步骤H3：将存在胎压欠压危险的各车胎的胎压减去车胎标准胎压，得到各车胎的胎压欠压值，与预设的各欠压危险等级对应的胎压欠压值进行对比，筛选存在胎压欠压危险的各车胎的欠压危险等级，并将存在胎压欠压危险的各车胎的编号及对应的欠压危险等级发送至显示终端。

本实施例统计的存在危险的车胎对应的胎压危险等级，能够对车胎所处的危险情况进行提前预测，为后期采取措施防护提供足够的时间。

所述建模分析模块还接收车辆实时载重量检测模块发送的车辆实时载重量，并从接收的车辆各行驶参数中提取车辆核定载重量，将接收的车辆实时载重量与车辆核定载重量进行对比，若车辆实时载重量大于车辆核定载重量，则表明车辆超载，此时将车辆实时载重量减去车辆核定载重量得到超载重量，并将得到的超载重量与数据库中存储的各超载等级对应的超载重量范围进行对比，筛选该超载重量对应的超载等级，发送至远程服务器。

所述数据库用于存储各超载等级对应的超载重量范围及各超载等级D＝1,2,3对应的超载危险系数，存储预设的车辆行驶标准综合危险系数，存储各过压危险等级对应的胎压过压值，存储各欠压危险等级对应的胎压欠压值，并存储车胎综合危险系数和车辆超载危险系数对应的权重系数。

所述远程服务器接收建模分析模块发送的该车辆超载重量对应的超载等级，并提取数据库中车辆各超载等级对应的超载危险系数，将接收的该车辆超载等级与车辆各超载等级对应的超载危险系数进行对比，筛取该车辆超载等级对应的超载危险系数；

本实施例获取的车辆超载等级对应的超载危险系数，为后期计算车辆行驶综合危险系数提供车辆超载危险系数的相关系数。

同时，远程服务器还接收车辆行驶参数获取模块发送的车辆各行驶参数，并从车辆各行驶参数中提取车辆上路时间，统计车辆上路时长，其车辆上路时长的统计方法为首先获取此时的车辆行驶时间，再将获取的此时车辆行驶时间减去车辆上路时间，得到车辆上路时长，远程服务器还接收建模分析模块发送的车胎综合危险系数，并根据车胎综合危险系数、车辆超载危险系数和车辆上路时长，统计车辆行驶综合危险系数

所述预警模块接收远程服务器发送的预警指令，进行预警，提醒驾驶员注意，提高了驾驶员的危险警惕性，并能够使驾驶员及时知晓驾驶危险性，最大化地保障了驾驶员的人身安全。

所述显示终端安装在驾驶员的驾驶车箱内，其分别接收远程服务器发送的车辆行驶综合危险系数和建模分析模块发送的存在胎压过压危险的各车胎编号及对应的过压危险等级及存在胎压欠压危险的各车胎的编号及对应的欠压危险等级，并显示，便于驾驶员直观了解车辆行驶综合危险情况和车胎的危险情况，进而根据各车胎的危险情况采取针对性的措施，以降低危险事故的发生，保障行驶安全性。

本发明通过对待监测车辆的各车胎的胎压和实时载重量进行检测，并结合检测结果统计车胎综合危险系数和车辆超载危险系数，进而得出车辆行驶综合危险系数，同时对超过预设值情况下的车辆进行预警，能够对车辆行驶过程中导致驾驶员被动危险驾驶的因素进行有效智能监测，具有智能化程度高和操作实用性强的特点，其得到的车辆行驶综合危险系数能够提前预测车辆所处的危险情况，避免驾驶员出现被动危险驾驶情况的发生，最大化地保障了驾驶员的人身安全。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。