一种行人、非机动车闯红灯警告及机非冲突预警方法和系统

本发明属于交通安全，特别涉及到一种基于激光雷达检测且检测范围精准且可无线调校的行人、非机动车闯红灯警告及机非冲突预警方法和系统。

背景技术：

1、由于缺乏有效监管，行人、非机动车闯红灯现象很普遍，一旦发生碰撞事故，后果很严重。因此，精准有效的监管是很有必要的，但现有监管技术存在一些缺陷和不足，难以应用推广。

2、行人、非机动车闯红灯的监管，现有技术主要包括视频检测和立杆式红外雷达检测两种。

3、视频检测技术原理是通过摄像机抓拍，对人脸及非机动车车牌进行识别对比，后续通过对当事人发短信的方式进行警告或处罚。存在的问题：数据量巨大，算力要求高，没办法及时警告和警示；且电动自行车车牌管理混乱，难以正确识别。另外，自行车、共享单车、骑行者身份信息难以通过车牌识别进行追踪，且视频检测设备成本高，难以大范围推广。

4、立杆式红外检测雷达技术原理是利用红外传感器发射红外光束，通过检测光束的反射或被阻断程度来检测和分析目标物体(车辆或行人)在交通环境中的存在与否。其设备布设需要成对立杆，施工复杂，破坏路面多，布设成本高，灵活性差，行人容易绕开检测，效果并不能达到预期。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种行人、非机动车闯红灯警告及机非冲突预警方法和系统，实现行人闯红灯警告、非机动车越线停车警告及交叉口内部机非冲突预警。

2、本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

3、一种行人、非机动车闯红灯警告及机非冲突预警方法：

4、(1)将各非机动车进口道划分危险等级分区，分别为安全区、危险ii级区、危险i级区；所述安全区为非机动车停止线前方的矩形区域，宽度与非机动车道相同；所述危险ii级区为非机动车停止线前方的斑马线区域，宽度与非机动车道相同；所述危险i级区为机动车与非机动车行驶区域；

5、(2)划定非机动车越线停车检测区和非机动车闯红灯检测区，分别记为第一检测区和第二检测区；

6、(3)在安全区与危险ii级区之间设立非机动车越线停车检测线，记为第一检测线，在危险ii级区与危险i级区之间设立非机动车闯红灯检测线，记为第二检测线；

7、(4)实时监测并发出警告信息

8、①判断信号灯状态：当行人过街信号灯的红灯亮起时，行人闯红灯检测设备开始工作；当机动车信号灯直行绿灯或左转绿灯时，非机动车越线停车检测设备及非机动车闯红灯检测设备开始工作；

9、②进/出口道行人闯红灯检测设备实时检测是否有行人通过行人闯红灯检测线，若有，则输出高电平信号，若没有，则继续判断信号灯状态；当检测到有行人闯红灯行为时，行人闯红灯检测设备播放“请按信号灯颜色通行，不要闯红灯”警示语音；

10、③非机动车越线停车检测设备实时检测范围内是否有非机动车超越第一检测线的停车行为，若有，则输出高电平信号，若没有，则继续判断信号灯状态；当检测到有非机动车越线停车行为时，非机动车越线停车检测设备播放“请勿越线停车”警示语音；

11、④非机动车闯红灯检测设备实时检测范围内是否有直行或左转非机动车辆通过第二检测线，若有，则输出高电平信号，若没有，则继续判断信号灯状态；当检测到有非机动车闯红灯行为时，2.4g无线模块向其200米范围内发射信号，横向相交出口道的led机非冲突预警屏显示“请注意，有非机动车闯红灯”文字及图案，对机动车驾驶人员进行提醒。

12、进一步地，若交叉口已有杆件能满足检测条件，行人闯红灯检测设备、非机动车越线停车检测设备和非机动车闯红灯检测设备均利用路侧已有杆件布设，否则安设带有抱杆机箱的立杆，各检测设备设置在抱杆机箱中。

13、进一步地，所述非机动车越线停车检测设备的检测范围是夹角2°的扇形，初始检测距离为2-5米，检测方向与非机动车停止线间夹角在2°-15°之间。

14、进一步地，所述非机动车闯红灯检测设备的检测角度为2°，其检测范围为机动车、危险i级区与斑马线之间区域，其初始响应距离为2-5米之间、检测方向与非机动车停止线平行。

15、进一步地，所述行人闯红灯检测设备的检测角度为2°，其初始响应距离为0.5-4米之间，检测方向与非机动车停止线垂直。

16、进一步地，所述非机动车闯红灯检测设备包括第一处理器以及与第一处理器连接的第一激光雷达、第一蓝牙模块、第一2.4g无线模块、第一太阳能模块和第一交通灯模块；所述第一激光雷达用于检测是否有直行或左转非机动车辆通过第二检测线，所述第一蓝牙模块用于连接手机端进行参数修改，所述第一2.4g无线模块作为发射端，第一太阳能模块用于设备供电，所述第一交通灯模块用于第一处理器判断信号灯状态。

17、进一步地，所述led机非冲突预警屏包括第二处理器以及与第二处理器连接的led机非冲突预警屏、第二2.4g无线模块、继电器和第二太阳能模块；所述第二2.4g无线模块作为接收端，所述第二处理器)通过继电器控制led机非冲突预警屏的工作，所述第二太阳能模块用于预警屏供电。

18、进一步地，所述行人闯红灯检测设备及非机动车越线停车检测设备包括第三处理器，以及与第三处理器连接的第二激光雷达、第二蓝牙模块、继电器模块、高音喇叭、第三太阳能模块和第二交通灯模块；所述第二激光雷达用于检测是否有行人通过行人闯红灯检测线/是否有直行或左转非机动车辆通过第二检测线，所述第二蓝牙模块用于连接手机端进行参数修改，所述第三处理器通过继电器模块控制高音喇叭的工作，所述第三太阳能模块用于设备供电，所述第二交通灯模块用于第三处理器判断信号灯状态。

19、进一步地，所述第一/二/三处理器采用arduino uno r3开发板或51单片机开发板。

20、一种行人、非机动车闯红灯警告及机非冲突预警系统，包括：

21、手机端距离调整模块，用于交通管理员手机端与检测设备之间的无线通讯，根据编程控制交通管理人员可修改的数据内容；

22、行人闯红灯警告模块，用于检测红灯期间是否有行人闯红灯行为发生并实时语音警告；

23、非机动车越线停车警告模块，用于检测各进口道红灯期间是否有非机动车越线停车行为发生并实时语音警告；

24、非机动车闯红灯预警模块，用于检测交叉口各进口道有无非机动车闯红灯行为发生并进行实时机非冲突预警。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

26、(1)本发明的检测设备中设有激光雷达，与现有视频检测技术方法相比，不具有滞后性，可高效而精准的对行人、非机动车闯红灯行为及非机动车越线停车行为进行当场警告，教育意义更明显；

27、(2)本发明中当检测到有非机动车闯红灯时，及时进行预警，可对潜在的机非冲突进行预警，可有效降低交叉口事故率提高交叉口安全性；

28、(3)本发明通过蓝牙调节检测距离，使得行人闯红灯、非机动车闯红灯检测范围精确可控，施工灵活，最大程度利用现有的杆件，减少施工量，适合各种复杂路口；

29、(4)本发明设备通过太阳能和电池供电，不需要额外接电，施工方便，节能环保；

30、(5)本发明设备调试由手机端操作，简单易行，易于后续调试及维护；

31、(6)本发明设备成本低廉，易于推广，且不受气候条件影响，适用性强。