[0001] 本发明涉及自动驾驶监测技术领域，更具体地说，涉及一种基于自动驾驶的自规避地铁施工路段的监测系统。

[0002] 自动驾驶汽车(Autonomous vehicles；Self‑driving automobile)又称自动驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。在20世纪已有数十年的历史，21世纪初呈现出接近实用化的趋势。汽车自动驾驶技术包括视频摄像头、雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况，并通过一个详尽的地图(通过有人驾驶汽车采集的地图)对前方的道路进行导航。这一切都通过谷歌的数据中心来实现，谷歌的数据中心能处理汽车收集的有关周围地形的大量信息。就这点而言，自动驾驶汽车相当于谷歌数据中心的遥控汽车或者智能汽车。汽车自动驾驶技术物联网技术应用之一。

[0003] 自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。

[0004] 地铁施工区域现有的交通管理方法主要由一些固定的限速标志和安全警示标志等设施构成，按照相关交通规范进行比较简单的设置，特点是整体施工成本较低，主要针对相对稳定，环境变化不大的情况。不足是对地铁施工区域的环境变化不敏感，不能根据实时信息进行可变信息发布，时常出现提示信息不准确，驾驶员不重视的状况。传统地铁施工管理方法很难降低交通事故的发生率，也不能有效提高整体的车辆通行效率。

[0005] 近年来，城市地铁建设的规模在逐渐加大，很多城市都在开展地铁施工，由于地铁施工周期相对较长，地铁施工区域又常常出现在城市的中心区或闹市区，地铁施工需要占用有限的道路空间，导致了地铁施工周围的交通通行能力大大降低，很多地铁施工区域已成为城市的交通瓶颈，交通拥堵及交通事故等时常发生，给城市正常运营带来很多不利因素，地铁施工周围区域的交通问题及安全现状已逐渐引起人们的关注。

[0006] 随着地铁施工区数量、工作区长度及施工时间的不断增加，相关区域的交通负荷也在不断加重。再加上一些地铁施工单位的不规范作业，交通规划与管理措施没有到位，致使地铁施工区域的交通管制更加混乱，地铁施工区域已经成为交通事故的多发区域，另外，很多机动车驾驶员的交通安全意识较差，交通事故频发，进一步引起了周围区域的交通拥堵，给方方面面带来了更大的连锁问题，地铁施工的交通管理水平急待提高。显然，地铁施工区域的车辆通行环境复杂，影响地铁施工区域周围的通行效率和安全因素更是繁多。

[0007] 现有的无人驾驶技术，是利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。但是，如果遇到上述地铁施工带来各种复杂情况，比如地铁施工路段渣土车连续来回拉土或者突发事故，由于车辆无法得知前方复杂情况，极易发生拥堵，前车可能会有紧急刹车等激烈驾驶行为，自动驾驶车辆可能也会紧跟着紧急刹车，为驾乘人员带来不适，甚至导致追尾等事故；再者，自动驾驶车辆进入拥堵路段更加难以应付复杂情况，容易加重拥堵情况，交通安全难以得到保障。

[0034] 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。

[0035] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0036] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0037] 实施例1：

[0038] 请参阅图1和图4，一种基于自动驾驶的自规避地铁施工路段的监测系统，包括车辆自动驾驶系统、地铁施工监控中心和高空监测系统，车辆自动驾驶系统、地铁施工监控中心和高空监测系统均通过云端相连接，高空监测系统包括多个高空监测设备，多个高空监测设备沿着地铁施工路线分布，高空监测设备上连接有采集系统和图像分析系统，地铁施工监控中心控制高空监测设备等距离分布于地铁施工路段，并控制高空监测设备对地铁施工路段进行大区域实时监控，请参阅图2和图3，利用采集系统实时采集地铁施工路段的路况信息，通过图像分析系统对采集到的路况信息进行分析，并将分析所得的该路况信息通过云端发送至当前预设区域范围内的车辆及自动驾驶车辆中的车辆自动驾驶系统中，车辆自动驾驶系统根据分析所得路况信息行自动控制车辆行驶，减少地铁施工区域周围交通拥堵、提高周围地区的通行能力，保障交通安全，减少交通事故的发生概率。

[0039] 请参阅图1，相邻两个高空监测设备之间距离为800m‑1000m，合理设置高空监测设备之间的距离，以保证全面监控，距离过小则造成高空监测设备数量的增加，相应的会增加设备成本及维保成本；距离过大则难以保证地铁施工路段的全面实时监测，存在监测盲区，导致地铁施工路段信息漏采集，从而极有可能造成盲区道路堵塞。

[0040] 另外，可根据具体的地铁施工路段地理位置和节假日车流量较大时选择性的使用高空监测设备，避免不必要的监测成本浪费。

[0041] 高空监测设备可选择性选用微型飞行器，微型飞行器可选择性选用四轴飞行器，四轴飞行器利用有四个旋翼作为飞行引擎来进行空中飞行，它的尺寸较小、重量较轻、适合携带和使用的无人驾驶飞行器一样能够携带一定的任务载荷，具备自主导航飞行能力。在复杂、危险的环境下完成特定的飞行任务。

[0042] 请参阅图2，采集系统包括摄像模块和传感器模块；摄像模块包括微型高清摄像头，微型高清摄像头在高空中对下方的路况进行拍摄采集，并将采集到的路况信息发送至图像分析系统，图像分析系统根据接收到的路况信息进行分析并将分析得到的数据信息通过云端传送至地铁施工监控中心和附近区域内自动驾驶车辆的车辆自动驾驶系统中，自动驾驶车辆通过车辆内部控制系统控制其改变行驶速度或方向，如提前减速或掉头，微型高清摄像头采用无线方式，方便安装和拆卸，且可一定程度上减轻其自身重量，从而减轻高空监测设备的负载，传感器模块包括灰尘传感器，灰尘传感器体积小,重量轻,便于安装5V的输入电路,便于信号处理。其内藏气流发生器,可以自行吸引外部大气，保养简单,可以长期保持传感器的特性，在地铁施工过程中，往往有许多渣土车来回运送多余的土，大量灰尘浮在空气中，造成周围空气恶劣，灰尘传感器采集周围空气中的灰尘信息，并将采集到的灰尘信息发送至图像分析系统，图像分析系统根据接收到的灰尘信息进行分析并将分析得到的数据信息通过云端传送至附近区域内自动驾驶车辆的车辆自动驾驶系统中，自动驾驶车辆通过车辆内部控制系统控制其车窗的关闭。

[0043] 请参阅图1，高空监测系统通过云端连接当地急救中心和交通管理部门，发生严重交通事故时，例如严重追尾、横向撞击等事故，高空监测设备上的微型高清摄像头对事故进行现场信息采集，通过云端可实现自动联系急救中心和交通管理部门，有利于相关人员提前做好准备，以便及时赶往营救和协调处理；另外，利用高空监测设备上的微型高清摄像头对事故现场进行拍摄取证，同时将微型高清摄像头中所拍摄的内容实时显示于急救中心和交通管理部门所配备的相关显示设备中，方便相关工作人员实时了解车祸现场状况，提高救援和相关交通处理效率；

[0044] 请参阅图5，高空监测设备上还连接有辅助远程示范连接器，地铁施工路段处插设有多个安全监测桩1，所述安全监测桩1上连接有微型高清摄像头3，且微型高清摄像头3连接云端，相邻两个所述安全监测桩1之间连接有防尘布2，当相关救援人员无法及时赶到时，地铁施工监控中心可自行控制高空监测系统下载相关自助救援视频指导，并通过辅助远程示范连接器(如微型投影仪)将视频投射于防尘布2上，方便现场人员及时辅助救援；与此同时，利用附近安全监测桩1上连接的微型高清摄像头3实时拍摄救援画面信息并通过云端传送至急救中心和正在赶来的救援人员的显示设备上，急救中心和正在赶来的救援人员可实时查看并远程提供救援指导，救援指导同样可以视频的方式通过辅助远程示范连接器(如微型投影仪)投射于防尘布2上，正确指导救援，为伤员有效救助争分夺秒。

[0045] 地铁施工监控中心配备有抢救系统，且抢救系统通过云端与地铁施工监控中心相连接，当地铁施工路段突发塌方等意外事故，同样的，高空监测设备上的微型高清摄像头对事故进行现场大面积信息采集，通过云端自动联系急救中心和交通管理部门，安全监测桩1上连接的微型高清摄像头3对突发塌方的地铁施工路段进行局部近距离的画面拍摄采集，并同样将采集到的画面信息发送至图像分析系统，实现大范围和局部路况的共同监测；高空监测设备可弥补个别安全监测桩1上连接的微型高清摄像头3故障带来的缺失监测；安全监测桩1上连接的微型高清摄像头3可弥补高空监测设备位置变化幅度较大时形成的盲区监测，提高救援和相关交通处理效率；同时地铁施工监控中心可通过抢救系统及时提供相关施救方法，提高抢救效率。

[0046] 抢救系统的进程信息采用人工实时更新，进程信息包括紧急施救所需时间和紧急施救剩余时间；进程信息通过云端传送至附近区域内的车辆附近区域内自动驾驶车辆的车辆自动驾驶系统中，自动驾驶车辆通过车辆内部控制系统控制其改变行驶速度或方向，如提前减速或掉头；抢救系统的进程信息也可以通过系统自动上传，自动上传可实现进程信息实时传送至附近区域内的车辆附近区域内自动驾驶车辆的车辆自动驾驶系统中，以便自动驾驶车辆及时通过车辆内部控制系统控制其改变行驶速度或方向，如提前减速或掉头；考虑到系统误判或出错，故可允许人工修改后上传，确保上传信息的准确性。

[0047] 相较于现有的地铁施工路段交通情况复杂而容易导致拥堵和事故发生的问题，本方案利用高空监测设备对地铁施工路段进行大区域实时监控，利用采集系统实时采集地铁施工路段的路况信息，通过图像分析系统对采集到的路况信息进行分析，并将分析所得的该路况信息通过云端发送至当前预设区域范围内的车辆及自动驾驶车辆中的车辆自动驾驶系统中，车辆自动驾驶系统根据分析所得路况信息行自动控制车辆行驶，减少地铁施工区域周围交通拥堵、提高周围地区的通行能力，保障交通安全，减少交通事故的发生概率；

[0048] 另外，利用高空监测设备上的辅助远程示范连接器可实现现场远程实时救援指导，提高地铁施工路段事故中伤员救助效率，从而缩短地铁施工路段的拥堵时间。

[0049] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；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，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。