一种基于高速公路团雾区域多级预警系统的引导方法

摘要

本发明提出了一种基于高速公路团雾区域多级预警系统的引导方法。本发明以安全间隔L依次布设发光道钉、车辆检测模块、能见度控制器及能见度无线通信模块，在入口布设交通量检测设备及交通量无线通信模块；在出口布设团雾可变标识牌预警模块及预警无线通信模块；交通量检测设备、能见度控制器分别将检测的交通量等级、能见度等级信息通过无线通信模块传输至中央处理器；中央处理器根据能见度等级信息计算团雾覆盖范围，得到团雾危险等级，同时将预警信息无线传输至团雾可变标识牌预警模块以及车载终端来提醒驾驶人采取相应决策；当能见度等级信息为二、三级时，开启引导策略并采取相应引导措施。本发明通过分级预警引导方法保障其安全高效通行。

权利要求

1.一种基于高速公路团雾区域多级预警系统的引导方法，其特征在于：所述基于高速公路团雾区域多级预警系统包括：第一发光道钉、...、第N发光道钉；第一车辆检测模块、...、第N车辆检测模块；第一能见度控制器、...、第N能见度控制器；第一能见度无线通信模块、...、第N能见度无线通信模块、交通量检测模块、交通量无线通信模块、团雾可变标识牌预警模块、预警无线通信模块、中央服务器；

所述第i发光道钉与所述第i车辆检测模块通过有线方式连接；所述第i发光道钉与所述第i能见度控制器通过有线方式连接；所述第i能见度控制器与所述第i能见度无线通信模块通过有线方式连接；所述第i能见度无线通信模块与所述中央服务器通过无线方式连接；所述交通量检测模块与所述交通量无线通信模块通过有线方式连接；所述交通量无线通信模块与所述中央服务器通过无线方式连接；所述团雾可变标识牌预警模块与所述预警无线通信模块通过有线方式连接；所述预警无线通信模块与所述中央服务器通过无线方式连接；

在高速公路团雾多发路段以安全间隔L依次布设所述第i发光道钉、所述第i车辆检测模块、所述第i能见度控制器、所述第i能见度无线通信模块；

在高速公路团雾多发路段入口处布设所述交通量检测设备、所述交通量无线通信模块；

在高速公路团雾多发路段出口处布设所述团雾可变标识牌预警模块、所述预警无线通信模块，i∈[1,N]；

所述第i发光道钉由高速公路团雾多发路段行车方向的多个LED灯构成，布设于道路边缘线和车行道分界线上；

所述第i能见度控制器根据能见度识别距离来确认第i能见度等级信息，将第i能见度等级信息与能见度阈值比较，若第i能见度等级信息小于能见度阈值则控制所述第i发光道钉点亮为黄色，否则控制所述第i发光道钉熄灭；所述第i能见度控制器将第i能见度等级信息通过所述第i能见度无线通信模块无线传输至所述中央服务器；

所述第i车辆检测模块用于采集相邻两车的车头时距，若相邻两车的车头时距小于时间阈值则控制所述第i发光道钉道路边缘线处的灯光颜色变为红色，否则控制所述第i发光道钉道路边缘线处的灯光颜色保持黄色不变；

所述交通量检测设备用于采集交通车流量，将交通车流量与多段交通量阈值比较得到交通量等级信息，将交通量等级信息通过交通量无线通信模块无线传输至所述中央服务器所述中央服务器根据第一能见度等级信息、...、第N能见度等级信息、交通量等级信息得到预警信息，将预警信息无线传输至所述预警无线通信模块，所述预警无线通信模块将预警信息传输至所述团雾可变标识牌预警模块进行预警提示；

所述引导方法包括以下步骤：

步骤1：计算第i发光道钉、第i车辆检测模块、第i能见度控制器、第i能见度无线通信模块的安全间隔，第i能见度控制器根据识别的能见度距离得到第i能见度等级信息，将第i能见度等级信息无线传输至中央服务器；交通量检测模块检测交通车流量并进行等级划分得到交通量等级信息，并将交通量等级信息无线传输至中央服务器，中央处理器根据所得到的N个能见度能级信息来确认团雾覆盖范围，i∈[1,N]；

步骤2：中央服务器根据所接收不同位置的能见度等级信息和交通量等级信息对高速公路团雾发生的路段区域和危险等级进行界定，并将警示信息无线传输至对应路段区域外的团雾可变标识牌预警设备；团雾可变标识牌预警设备根据团雾危险等级对高速公路上的车辆进行预警，警示尚未驶入此路段的车辆采用对应的驾驶决策行为；同时中央服务器将该路段预警信息无线传输发送至车辆终端上；

步骤3：当第i能见度控制器的能见度等级信息为二级或者三级时，开启第i车辆检测模块，同时第i车辆检测模块将第i发光道钉点亮为黄色；所述的步骤3中所述第i车辆检测模块开启后将第i发光道钉点亮为黄色；若第i能见度等级信息为一级时，第i车辆检测模块处于关闭状态，第i车辆检测模块不会点亮第i发光道钉，i∈[1,N]；

步骤4：若第i车辆检测模块检测到车头时距小于时间阈值时，则控制所述第i发光道钉道路边缘线处的灯光颜色变为红色，否则控制所述第i发光道钉道路边缘线处的灯光颜色保持黄色不变，i∈[1,N]；

步骤1中所述计算安全间隔为：

其中，L为安全间隔，S0为后车停止后不与前车产生碰撞的安全距离，v为高速公路正常行驶情况下的85％位车速，t为驾驶员反应时间，g为重力加速度，f为摩擦系数；

步骤1所述第i能见度控制器根据能见度识别距离来确认第i能见度等级信息为：若第i能见度控制器的能见度识别距离>L1时，第i能见度等级信息即TNi为一级；

若第i能见度控制器的能见度识别距离介于[L2～L1]时，第i能见度等级信息即TNi为二级；

若第能见度控制器的能见度识别距离

步骤1所述交通量检测模块检测交通车流量并进行等级划分得到交通量等级信息为：若半小时交通车流量＜W1时，交通量等级信息为一级；

若半小时交通车流量介于[W1,W2]之间时，交通量等级信息为二级；

若半小时交通车流量>W2时，交通量等级信息为三级；

步骤1所述中央处理器根据所得到的N个能见度能级信息来确认团雾覆盖范围为：若所得到的N个能见度等级信息中有k个能见度等级信息为二级或三级，则此时的团雾覆盖范围为k*L，其中k≤N；

所述步骤1中的第i能见度控制器所发送的能见度等级信息为：datai＝{Ci，GPSi}i∈[1，N]N＝S/L

其中，i为高速公路团雾多发路段的第i个安全间隔位置处，S为所界定的高速公路团雾多发路段的总长度，N为以安全间隔L布设所确定的安全间隔的数量，Ci为第i能见度等级信息；datai为第i能见度控制设备所发送的能见度等级信息数据包，GPSi为安装第i能见度控制设备时所设定的位置桩号信息，第一个能见度控制设备的位置桩号信息为K0.000，第i个为K(L*(i‑1))；

所述的步骤1中的交通量检测设备所发送的交通量等级信息为：data1＝{A，T}

其中，data1为交通量检测设备所发送的交通量等级信息数据包，A为所检测到的交通量等级信息，T为交通量检测设备所在的路段信息；

所述的步骤1中的中央服务器所得到的团雾覆盖范围信息为B；

步骤2中的中央服务器对所接收的能见度等级信息和交通量等级信息进行量化处理，以确定该区域处的团雾预警等级；具体如下所示：其中：W代表团雾天气下高速公路通行条件分级指数；

a、b、c代表各因素的权重系数；

A代表交通量等级信息水平；

B代表团雾覆盖范围，是能见度等级信息为二级、三级条件下的最大距离；

Ci代表第i能见度等级信息水平；

上式中团雾覆盖范围的指标值是根据刹车次数所确定的，通过模拟驾驶仿真试验对团雾覆盖范围的等级进行确定；

当分级指数7＜W＜10时，团雾危险等级为一级；

当分级指数4＜W≤7时，团雾危险等级为二级；

当分级指数0＜W≤4时，团雾危险等级为三级；

所述步骤2中将警示信息无线传输至对应路段处的团雾预警设备，传输的数据为：data2＝{TNE}

data2为路段团雾预警设备所收到的警示信息，TNE为路段的团雾危险等级，当TNE＝1时，团雾危险等级为一级，控制器将团雾可变标识牌预警设备显示为“前方发生团雾，请驶离高速”；当TNE＝2时，团雾危险等级为二级，控制器将团雾可变标识牌预警设备显示为“前方发生团雾，请小心行驶”；当团雾危险等级为三级时，不采取相应措施；所述步骤2中采用无线传输方式将该路段预警信息发送至车辆终端上，发送的数据为：data3＝{TFE}

data3为车载终端设备所接受的警示数据，TFE为路段的团雾危险等级；当TFE＝1时，团雾危险等级为一级，车载终端设备向驾驶人语音推送“前方路段发生团雾，请驶离高速”；当TFE＝2时，团雾危险等级为二级，车载终端设备向驾驶人语音推送“前方路段发生团雾，请小心驾驶”；当TFE＝3时，团雾危险等级为三级，车载终端设备不推送驾驶决策信息。

2.根据权利要求1所述的基于高速公路团雾区域多级预警系统的引导方法，其特征在于：

步骤4中所述当第i车辆检测模块检测到车头时距小于时间阈值时，表示车辆前方有车辆行驶且跟车间距较近；道路边缘线处第i发光道钉颜色变为红色，目的是显示道路边缘轮廓，以此来警示驾驶人谨慎驾驶；当检测到的车头时距不小于时间阈值时，表示此时无跟车风险，道路边缘线处第i发光道钉保持黄色不变，起到指示道路线形的作用。

说明书

一种基于高速公路团雾区域多级预警系统的引导方法

技术领域

[0001] 本发明属于智能交通技术领域，尤其涉及一种基于高速公路团雾区域多级预警系统的引导方法。

背景技术

[0002] 近年来，我国高速公路发生多起由团雾引发的重大、特大型交通事故，团雾对高速公路交通安全的危害性极大。团雾对驾驶员危险驾驶行为的影响在于其突变性，可从预警
及引导两方面进行改善。在预警方面，根据卢因行为模型，当驾驶员面对团雾突发导致的外
部环境变化时，若其之前未得到预警信息，缺乏先验经验将会产生不良应激反应，采取不良
驾驶行为的几率增加；而若其得到预警信息，提前做好准备与防范将会减少危险驾驶行为
的发生；在引导方面，团雾的突发性导致驾驶员能见度骤降，驾驶信息突失，进一步加剧其
应激反应，若此时对驾驶员驾驶信息进行有效补偿，其危险驾驶行为将得到改善。但现有的
高速公路团雾预警方式不够灵活，无法针对团雾的突变性进行有效预警。

[0003] 在高速公路团雾区域的引导方面，公开号为CN108932859A的发明专利公开了一种雾区诱导灯装置，设置在高速公路两侧，当无车辆通过时，诱导灯点亮黄色，实现线形诱导，
显示道路边界；当车辆探测装置探测到有车辆经过时，在其后一定范围内的诱导灯点亮为
红色，保障车辆行驶安全距离。该诱导灯装置一定程度上可补偿团雾条件下驾驶员缺失的
驾驶信息，但其补偿效果有限。该诱导灯装置仅提供道路线形与道路边界信息，无法提供车
道信息，而高速公路多为多车道公路，团雾条件下驾驶员视线不足导致的突然变道也是交
通事故发生的重要原因之一；同时该诱导灯装置仅提出在车辆后方一定范围内的诱导灯点
亮为红色，却缺少对该范围的限定。

发明内容

[0004] 针对高速公路团雾区域事故频发问题，本发明的目的是在于提供一种基于高速公路团雾区域多级预警系统的引导方法，方法易行，在高速公路发生团雾情况下，根据团雾影
响区域的危险程度给予驾驶人明确的交通预警和引导信息，减缓驾驶人的紧张情绪，进而
提升高速公路团雾多发区域的交通安全水平。

[0005] 为了实现上述的目的，本发明的技术方案为一种基于高速公路团雾区域多级预警系统的引导方法。

[0006] 所述基于高速公路团雾区域多级预警系统包括：第一发光道钉、...、第N发光道钉；第一车辆检测模块、...、第N车辆检测模块；第一能见度控制器、...、第N能见度控制器；
第一能见度无线通信模块、...、第N能见度无线通信模块、交通量检测模块、交通量无线通
信模块、团雾可变标识牌预警模块、预警无线通信模块、中央服务器；

[0007] 所述第i发光道钉与所述第i车辆检测模块通过有线方式连接；所述第i发光道钉与所述第i能见度控制器通过有线方式连接；所述第i能见度控制器与所述第i能见度无线
通信模块通过有线方式连接；所述第i能见度无线通信模块与所述中央服务器通过无线方
式连接；所述交通量检测模块与所述交通量无线通信模块通过有线方式连接；所述交通量
无线通信模块与所述中央服务器通过无线方式连接；所述团雾可变标识牌预警模块与所述
预警无线通信模块通过有线方式连接；所述预警无线通信模块与所述中央服务器通过无线
方式连接；

[0008] 在高速公路团雾多发路段以安全间隔L依次布设所述第i发光道钉、所述第i车辆检测模块、所述第i能见度控制器、所述第i能见度无线通信模块。

[0009] 在高速公路团雾多发路段入口处布设所述交通量检测设备、所述交通量无线通信模块；

[0010] 在高速公路团雾多发路段出口处布设所述团雾可变标识牌预警模块、所述预警无线通信模块，i∈[1,N]；

[0011] 所述第i发光道钉由高速公路团雾多发路段行车方向的多个LED灯构成，布设于道路边缘线和车行道分界线上；

[0012] 所述第i能见度控制器根据能见度识别距离来确认第i能见度等级信息，将第i能见度等级信息与能见度阈值比较，若第i能见度等级信息小于能见度阈值则控制所述第i发
光道钉点亮为黄色，否则控制所述第i发光道钉熄灭；所述第i能见度控制器将第i能见度等
级信息通过所述第i能见度无线通信模块无线传输至所述中央服务器；

[0013] 所述第i车辆检测模块用于采集相邻两车的车头时距，若相邻两车的车头时距小于时间阈值则控制所述第i发光道钉道路边缘线处的灯光颜色变为红色，否则控制所述第i
发光道钉道路边缘线处的灯光颜色保持黄色不变；

[0014] 所述交通量检测设备用于采集交通车流量，将交通车流量与多段交通量阈值比较得到交通量等级信息，将交通量等级信息通过交通量无线通信模块无线传输至所述中央服
务器

[0015] 所述中央服务器根据第一能见度等级信息、...、第N能见度等级信息、交通量等级信息得到预警信息，将预警信息无线传输至所述预警无线通信模块，所述预警无线通信模
块将预警信息传输至所述团雾可变标识牌预警模块进行预警提示。

[0016] 所述引导方法包括以下步骤：

[0017] 步骤1：计算第i发光道钉、第i车辆检测模块、第i能见度控制器、第i能见度无线通信模块的安全间隔，第i能见度控制器根据识别的能见度距离得到第i能见度等级信息，将
第i能见度等级信息无线传输至中央服务器；交通量检测模块检测交通车流量并进行等级
划分得到交通量等级信息，并将交通量等级信息无线传输至中央服务器，中央处理器根据
所得到的N个能见度能级信息来确认团雾覆盖范围，i∈[1,N]；

[0018] 步骤2：中央服务器根据所接收不同位置的能见度等级信息和交通量等级信息对高速公路团雾发生的路段区域和危险等级进行界定，并将警示信息无线传输至对应路段区
域外的团雾可变标识牌预警设备；团雾可变标识牌预警设备根据团雾危险等级对高速公路
上的车辆进行预警，警示尚未驶入此路段的车辆采用对应的驾驶决策行为；同时中央服务
器将该路段预警信息无线传输发送至车辆终端上。

[0019] 步骤3：当第i能见度控制器的能见度等级信息为二级或者三级时，开启第i车辆检测模块，同时第i车辆检测模块将第i发光道钉点亮为黄色；所述的步骤3中所述第i车辆检
测模块开启后将第i发光道钉点亮为黄色。若第i能见度等级信息为一级时，第i车辆检测模
块处于关闭状态，第i车辆检测模块不会点亮第i发光道钉，i∈[1,N]；

[0020] 步骤4：若第i车辆检测模块检测到车头时距小于时间阈值时，则控制所述第i发光道钉道路边缘线处的灯光颜色变为红色，否则控制所述第i发光道钉道路边缘线处的灯光
颜色保持黄色不变，i∈[1,N]；

[0021] 作为优选，步骤1中所述计算安全间隔为：

[0022]

[0023] 其中，L为安全间隔，S0为后车停止后不与前车产生碰撞的安全距离，v为高速公路正常行驶情况下的85％位车速，t为驾驶员反应时间，g为重力加速度，f为摩擦系数；

[0024] 步骤1所述第i能见度控制器根据能见度识别距离来确认第i能见度等级信息为：

[0025] 若第i能见度控制器的能见度识别距离>L1时，第i能见度等级信息即TNi为一级；

[0026] 若第i能见度控制器的能见度识别距离介于[L2～L1]时，第i能见度等级信息即TNi为二级；

[0027] 若第能见度控制器的能见度识别距离

[0028] 步骤1所述交通量检测模块检测交通车流量并进行等级划分得到交通量等级信息为：

[0029] 若半小时交通车流量＜W1时，交通量等级信息为一级；

[0030] 若半小时交通车流量介于[W1,W2]之间时，交通量等级信息为二级；

[0031] 若半小时交通车流量>W2时，交通量等级信息为三级。

[0032] 步骤1所述中央处理器根据所得到的N个能见度能级信息来确认团雾覆盖范围为：

[0033] 若所得到的N个能见度等级信息中有k个能见度等级信息为二级或三级，则此时的团雾覆盖范围为k*L，其中k≤N；

[0034] 所述步骤1中的第i能见度控制器所发送的能见度等级信息为：

[0035] datai＝{Ci，GPSi}i∈[1，N]

[0036] N＝S/L

[0037] 其中，i为高速公路团雾多发路段的第i个安全间隔位置处，S为所界定的高速公路团雾多发路段的总长度，N为以安全间隔L布设所确定的安全间隔的数量，Ci为第i能见度等
级信息；datai为第i能见度控制设备所发送的能见度等级信息数据包，GPSi为安装第i能见
度控制设备时所设定的位置桩号信息，第一个能见度控制设备的位置桩号信息为K0.000，
第i个为K(L*(i‑1))。

[0038] 所述的步骤1中的交通量检测设备所发送的交通量等级信息为：

[0039] data1＝{A，T}

[0040] 其中，data1为交通量检测设备所发送的交通量等级信息数据包，A为所检测到的交通量等级信息，T为交通量检测设备所在的路段信息。

[0041] 所述的步骤1中的中央服务器所得到的团雾覆盖范围信息为B；

[0042] 作为优选，步骤2中的中央服务器对所接收的能见度等级信息和交通量等级信息进行量化处理，以确定该区域处的团雾预警等级。具体如下所示：

[0043]

[0044] 其中：W代表团雾天气下高速公路通行条件分级指数；

[0045] a、b、c代表各因素的权重系数；

[0046] A代表交通量等级信息水平；

[0047] B代表团雾覆盖范围，是能见度等级信息为二级、三级条件下的最大距离。；

[0048] Ci代表第i能见度等级信息水平。

[0049] 上式中团雾覆盖范围的指标值是根据刹车次数所确定的，通过模拟驾驶仿真试验对团雾覆盖范围的等级进行确定，模拟驾驶仿真试验实验结论如图3、图4所示。

[0050] 当分级指数7＜W＜10时，团雾危险等级为一级；

[0051] 当分级指数4＜W≤7时，团雾危险等级为二级；

[0052] 当分级指数0＜W≤4时，团雾危险等级为三级；

[0053] 所述步骤2中将警示信息无线传输至对应路段处的团雾预警设备，传输的数据为：

[0054] data2＝{TNE}

[0055] data2为路段团雾预警设备所收到的警示信息，TNE为路段的团雾危险等级，当TNE＝1时，团雾危险等级为一级，控制器将团雾可变标识牌预警设备显示为“前方发生团雾，请
驶离高速”；，当TNE＝2时，团雾危险等级为二级，控制器将团雾可变标识牌预警设备显示为
“前方发生团雾，请小心行驶”；当团雾危险等级为三级时，不采取相应措施。具体效果如图5
和图6所示。

[0056] 所述步骤2中采用无线传输方式将该路段预警信息发送至车辆终端上，发送的数据为：

[0057] data3＝{TFE}

[0058] data3为车载终端设备所接受的警示数据，TFE为路段的团雾危险等级；当TFE＝1时，团雾危险等级为一级，车载终端设备向驾驶人语音推送“前方路段发生团雾，请驶离高
速”；当TFE＝2时，团雾危险等级为二级，车载终端设备向驾驶人语音推送“前方路段发生团
雾，请小心驾驶”；当TFE＝3时，团雾危险等级为三级，车载终端设备不推送驾驶决策信息

[0059] 作为优选，步骤4中所述当第i车辆检测模块检测到车头时距小于时间阈值时，表示车辆前方有车辆行驶且跟车间距较近；道路边缘线处第i发光道钉颜色变为红色，目的是
显示道路边缘轮廓，以此来警示驾驶人谨慎驾驶。当检测到的车头时距不小于时间阈值时，
表示此时无跟车风险，道路边缘线处第i发光道钉保持黄色不变，起到指示道路线形的作
用。

[0060] 本发明优点在于以下内容，

[0061] 通过团雾覆盖范围、交通量等级信息以及能见度等级信息对团雾多发区域进行路段危险程度评价，提出一种高速公路团雾区域多级预警引导方法，通过团雾可变标识牌预
警设备和语音播报方式来进行分级预警，并通过发光道钉的不同控制策略引导驾驶员采取
合理驾驶行为。

[0062] 综合考虑团雾突发性强、覆盖范围广的特点，提出一种基于高速公路团雾区域多级预警系统的引导方法，实现团雾的实时检测，提前告知驾驶人团雾信息，进而减少因团雾
发生导致的紧急制动等驾驶行为，保障高速公路团雾多发区域整体的安全、高效运行。相较
现有高速公路团雾预警方法，本方法具备及时性、易扩展的优点，对目前国内在高速公路团
雾多发区域预警引导方面是有力的补充。

附图说明

[0063] 图1为能见度控制器、车辆检测模块和发光道钉的布设示意图；

[0064] 图2为交通量检测模块、团雾可变标识牌预警模块的布设示意图；

[0065] 图3为试验得到的团雾覆盖形式与危险刹车次数关系图；

[0066] 图4为试验得到的团雾覆盖范围与危险刹车次数关系图；

[0067] 图5为二级预警方案下团雾可变标识牌预警设备信息；

[0068] 图6为一级预警方案下团雾可变标识牌预警设备信息；

[0069] 图7为自发光动态引导道钉作用示意图。

[0070] 图8为整体工作流程示意图。

具体实施方式

[0071] 为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施示例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并
不用于限定本发明。

[0072] 本发明实施方式中以包茂高速为例，实施路段全长17km，结合图1至图8对本发明具体实施方式作进一步说明。

[0073] 本发明具体实施方式为一种基于高速公路团雾区域多级预警系统的引导方法。

[0074] 所述基于高速公路团雾区域多级预警系统包括：第一发光道钉、...、第N发光道钉；第一车辆检测模块、...、第N车辆检测模块；第一能见度控制器、...、第N能见度控制器；
第一能见度无线通信模块、...、第N能见度无线通信模块、交通量检测模块、交通量无线通
信模块、团雾可变标识牌预警模块、预警无线通信模块、中央服务器；

[0075] 所述第i发光道钉与所述第i车辆检测模块通过有线方式连接；所述第i发光道钉与所述第i能见度控制器通过有线方式连接；所述第i能见度控制器与所述第i能见度无线
通信模块通过有线方式连接；所述第i能见度无线通信模块与所述中央服务器通过无线方
式连接；所述交通量检测模块与所述交通量无线通信模块通过有线方式连接；所述交通量
无线通信模块与所述中央服务器通过无线方式连接；所述团雾可变标识牌预警模块与所述
预警无线通信模块通过有线方式连接；所述预警无线通信模块与所述中央服务器通过无线
方式连接；

[0076] 在高速公路团雾多发路段以安全间隔L依次布设所述第i发光道钉、所述第i车辆检测模块、所述第i能见度控制器、所述第i能见度无线通信模块。

[0077] 在高速公路团雾多发路段入口处布设所述交通量检测设备、所述交通量无线通信模块；

[0078] 在高速公路团雾多发路段出口处布设所述团雾可变标识牌预警模块、所述预警无线通信模块，i∈[1,N]；

[0079] 所述第i发光道钉由高速公路团雾多发路段行车方向的多个LED灯构成，布设于道路边缘线和车行道分界线上；

[0080] 所述第i能见度控制器根据能见度识别距离来确认第i能见度等级信息，将第i能见度等级信息与能见度阈值比较，若第i能见度等级信息小于能见度阈值则控制所述第i发
光道钉点亮为黄色，否则控制所述第i发光道钉熄灭；所述第i能见度控制器将第i能见度等
级信息通过所述第i能见度无线通信模块无线传输至所述中央服务器；

[0081] 所述第i车辆检测模块用于采集相邻两车的车头时距，若相邻两车的车头时距小于时间阈值则控制所述第i发光道钉道路边缘线处的灯光颜色变为红色，否则控制所述第i
发光道钉道路边缘线处的灯光颜色保持黄色不变；

[0082] 所述交通量检测设备用于采集交通车流量，将交通车流量与多段交通量阈值比较得到交通量等级信息，将交通量等级信息通过交通量无线通信模块无线传输至所述中央服
务器

[0083] 所述中央服务器根据第一能见度等级信息、...、第N能见度等级信息、交通量等级信息得到预警信息，将预警信息无线传输至所述预警无线通信模块，所述预警无线通信模
块将预警信息传输至所述团雾可变标识牌预警模块进行预警提示。

[0084] 所述车辆检测模块采用wave‑s无线地磁车辆检测器；

[0085] 所述能见度控制器采用TS AVS01交通自动气象站；

[0086] 所述发光道钉采用高度小于6mm的多个主动发光式玻璃道钉，减少对车辆行驶的干扰；

[0087] 所述的发光道钉、车辆检测模块、能见度控制器的布设示意见图1所示。

[0088] 所述交通量检测模块采用OGR‑T12多车道多目标电子卡口雷达对通过的车流量进行检测，所述设备布设于门架上；

[0089] 所述团雾可变标识牌预警模块采用KXB‑16TB1‑EL20门架式可变信息情报板，；

[0090] 所述的团雾可变标识牌预警模块、交通量检测模块布设于高速公路路段的进口道后方，具体布设如图2所示。

[0091] 所述的第一能见度无线通信模块、...、第i能见度无线通信模块、交通量无线通信模块、预警无线通信模块均采用NB‑IOT模块，所述NB‑IOT模块采用窄带物联网技术，适用于
信号覆盖不足地区的数据传输。

[0092] 所述引导方法包括以下步骤：

[0093] 步骤1：计算第i发光道钉、第i车辆检测模块、第i能见度控制器、第i能见度无线通信模块的安全间隔，第i能见度控制器根据识别的能见度距离得到第i能见度等级信息，将
第i能见度等级信息无线传输至中央服务器；交通量检测模块检测交通车流量并进行等级
划分得到交通量等级信息，并将交通量等级信息无线传输至中央服务器，中央处理器根据
所得到的N个能见度能级信息来确认团雾覆盖范围，i∈[1,N]；N＝100；

[0094] 步骤1中所述计算安全间隔为：

[0095]

[0096] 其中，L为安全间隔，S0为后车停止后不与前车产生碰撞的安全距离，v为高速公路正常行驶情况下的85％位车速，t为驾驶员反应时间，g为重力加速度，f为摩擦系数；

[0097] 通过查阅相关文献和调查，v取80km/h，S0取为80m，t取1.5秒，g取9.8m/s2，f取为0.5，经过计算得L＝163.72m，因此L取170m。

[0098] 步骤1所述第i能见度控制器根据能见度识别距离来确认第i能见度等级信息为：

[0099] 若第i能见度控制器的能见度识别距离>L1时，第i能见度等级信息即TNi为一级；L1＝150m

[0100] 若第i能见度控制器的能见度识别距离介于[L2～L1]时，第i能见度等级信息即TNi为二级；[L2～L1]＝[50m～150m]

[0101] 若第能见度控制器的能见度识别距离

[0102] 步骤1所述交通量检测模块检测交通车流量并进行等级划分得到交通量等级信息为：

[0103] 若半小时交通车流量＜W1时，交通量等级信息为一级；W1＝150辆

[0104] 若半小时交通车流量介于[W1,W2]之间时，交通量等级信息为二级；[W1,W2]＝[150辆,250辆]

[0105] 若半小时交通车流量>W2时，交通量等级信息为三级。W2＝250辆

[0106] 步骤1所述中央处理器根据所得到的N个能见度能级信息来确认团雾覆盖范围为：

[0107] 若所得到的N个能见度等级信息中有k个能见度等级信息为二级或三级，则此时的团雾覆盖范围为k*L，其中k≤N；

[0108] 所述步骤1中的第i能见度控制器所发送的能见度等级信息为：

[0109] datai＝{Ci，GPSi}i∈[1，N]

[0110] N＝S/L

[0111] 其中，i为高速公路团雾多发路段的第i个安全间隔位置处，S为所界定的高速公路团雾多发路段的总长度，N为以安全间隔L布设所确定的安全间隔的数量，Ci为第i能见度等
级信息；datai为第i能见度控制设备所发送的能见度等级信息数据包，GPSi为安装第i能见
度控制设备时所设定的位置桩号信息，第一个能见度控制设备的位置桩号信息为K0.000，
第i个为K(L*(i‑1))。

[0112] 根据路段长度S为17Km和安全间隔L取为170m，计算得到N＝100；

[0113] 所述的步骤1中的交通量检测设备所发送的交通量等级信息为：

[0114] data1＝{A，T}

[0115] 其中，data1为交通量检测设备所发送的交通量等级信息数据包，A为所检测到的交通量等级信息，T为交通量检测设备所在的路段信息。

[0116] 所述的步骤1中的中央服务器所得到的团雾覆盖范围信息为B；

[0117] 步骤2：中央服务器根据所接收不同位置的能见度等级信息和交通量等级信息对高速公路团雾发生的路段区域和危险等级进行界定，并将警示信息无线传输至对应路段区
域外的团雾可变标识牌预警设备；团雾可变标识牌预警设备根据团雾危险等级对高速公路
上的车辆进行预警，警示尚未驶入此路段的车辆采用对应的驾驶决策行为；同时中央服务
器将该路段预警信息无线传输发送至车辆终端上。

[0118] 步骤2中的中央服务器对所接收的能见度等级信息和交通量等级信息进行量化处理，以确定该区域处的团雾预警等级。具体如下所示：

[0119]

[0120] 其中：W代表团雾天气下高速公路通行条件分级指数；

[0121] a、b、c代表各因素的权重系数；

[0122] A代表交通量等级信息水平；

[0123] B代表团雾覆盖范围，是能见度等级信息为二级、三级条件下的最大距离；

[0124] Ci代表第i能见度等级信息水平

[0125] 表1：团雾天气下高速公路通行条件分级指标权重取值表

[0126]

[0127] 上式中团雾覆盖范围的指标值是根据刹车次数所确定的，通过模拟驾驶仿真试验对团雾覆盖范围的等级进行确定，模拟驾驶仿真试验实验结论如图3、图4所示。

[0128] 当分级指数7＜W＜10时，团雾危险等级为一级；

[0129] 当分级指数4＜W≤7时，团雾危险等级为二级；

[0130] 当分级指数0＜W≤4时，团雾危险等级为三级；

[0131] 所述步骤2中将警示信息无线传输至对应路段处的团雾预警设备，传输的数据为：

[0132] data2＝{TNE}

[0133] data2为路段团雾预警设备所收到的警示信息，TNE为路段的团雾危险等级，当TNE＝1时，团雾危险等级为一级，控制器将团雾可变标识牌预警设备显示为“前方发生团雾，请
驶离高速”；，当TNE＝2时，团雾危险等级为二级，控制器将团雾可变标识牌预警设备显示为
“前方发生团雾，请小心行驶”；当团雾危险等级为三级时，不采取相应措施。具体效果如图5
和图6所示。

[0134] 所述步骤2中采用无线传输方式将该路段预警信息发送至车辆终端上，发送的数据为：

[0135] data3＝{TFE}

[0136] data3为车载终端设备所接受的警示数据，TFE为路段的团雾危险等级；当TFE＝1时，团雾危险等级为一级，车载终端设备向驾驶人语音推送“前方路段发生团雾，请驶离高
速”；当TFE＝2时，团雾危险等级为二级，车载终端设备向驾驶人语音推送“前方路段发生团
雾，请小心驾驶”；当TFE＝3时，团雾危险等级为三级，车载终端设备不推送驾驶决策信息

[0137] 步骤3：当第i能见度控制器的能见度等级信息为二级或者三级时，开启第i车辆检测模块，同时第i车辆检测模块将第i发光道钉点亮为黄色；所述的步骤3中所述第i车辆检
测模块开启后将第i发光道钉点亮为黄色。若第i能见度等级信息为一级时，第i车辆检测模
块处于关闭状态，第i车辆检测模块不会点亮第i发光道钉，i∈[1,N]；N＝100

[0138] 步骤4：若第i车辆检测模块检测到车头时距小于时间阈值时，则控制所述第i发光道钉道路边缘线处的灯光颜色变为红色，否则控制所述第i发光道钉道路边缘线处的灯光
颜色保持黄色不变，i∈[1,N]；N＝100

[0139] 步骤4中所述当第i车辆检测模块检测到车头时距小于时间阈值时，表示车辆前方有车辆行驶且跟车间距较近；道路边缘线处第i发光道钉颜色变为红色，目的是显示道路边
缘轮廓，以此来警示驾驶人谨慎驾驶，示意见图7所示。当检测到的车头时距不小于时间阈
值时，表示此时无跟车风险，道路边缘线处第i发光道钉保持黄色不变，起到指示道路线形
的作用。

[0140] 应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权
利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发
明的请求保护范围应以所附权利要求为准。