1.本发明属于道路安全预警领域，具体涉及一种道路防撞多级预警系统及其使用方法。
背景技术：2.随着我国基础设施建设和汽车行业的发展，公路交通在交通运输中的总量和比例均有长足的发展。也相应地，在公路上发生交通事故的次数也在逐渐增多，对事故的应急处置的要求也越发严格。
3.在发生重大交通事故后或者道路施工中，急救人员或施工人员会在事故区域或者施工区域旁设置毫米波雷达检测车辆，并在事故车道上检测到车辆后，对位于事故车道上的车辆以及前方事故中作业人员进行声光警示，使得行驶在事故车道上的车辆和位于事故中的人员能够同时接收到警告，进而防止二次事故的发生。
4.但是仅仅依靠这种单一设备来进行车辆预警依然存在着些许问题，比如在对行驶车辆进行预警时，车辆驾驶员在收到警告信息后可能处于紧张状态没法做出合理判断与操作，继而导致二次事故的发生，因此，亟需一种多级预警系统，通过对车辆驾驶员进行多次预警，逐步引导，防止二次碰撞的发生。
技术实现要素：5.针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种道路防撞多级预警系统及其使用方法，其能够对驶向事故区域的车辆进行多次告警，并通过多样的报警方式达到对车辆的良好警示，防止车辆驶入到事故区域内，保证事故区域内人员的安全性。
6.为实现上述目的，本发明的一个方面，提供一种道路防撞多级预警系统，包括一级示警模块、二级预警模块和三级防护模块，三种模块在事故发生位置的来车方向上依次间隔设置，并在该来车方向上形成一定长度的防撞预警区域；所述一级示警模块设置在所述防撞预警区域距离事故发生位置的最远端，用于对即将进入该防撞预警区域的车辆进行初次示警并采集车辆信息；所述二级预警模块设置在一级示警模块与事故发生位置之间，其与所述一级示警模块通信连接，用于采集通过一级示警模块示警区域的车辆信息，并将其与所述一级示警模块采集的车辆信息进行比对，以及根据比对结果对车辆进行二级防撞预警；所述三级防护模块设置在事故发生位置，其与所述二级预警模块通信连接，用于在二级预警模块与车辆的距离低于最低安全距离时接收来自该二级预警模块发出的报警信号，并对事故发生位置处的作业人员发出报警和/或提供作业防护。
7.作为本发明的进一步改进，所述一级示警模块包括显示单元、数据采集单元和数据传输单元；所述显示单元用于显示示警信息；
所述数据采集单元与所述数据传输单元电连接，将所述数据采集单元采集到的车辆信息传递到所述数据传输单元中。
8.作为本发明的进一步改进，所述显示单元包括显示屏，所述显示屏用于显示车道是否存在事故区域以及车辆最高速度信息。
9.作为本发明的进一步改进，所述数据采集单元包括测速仪和图像识别设备，所述测速仪用于对来车方向上的车辆进行速度信息采集；所述图像识别设备用于采集车辆的外观、车牌号以及所处车道等信息。
10.作为本发明的进一步改进，所述二级预警模块包括检测组件、告警组件和数据处理单元；所述检测组件采集通过一级示警模块示警区域的车辆信息，并将该车辆信息通过电连接传递到所述数据处理单元；所述数据处理单元与所述数据传输单元通讯连接，用以接收所述数据采集单元所采集到的车辆信息；所述数据处理单元将两车辆信息进行比对，根据比对结果选择对应的告警模式，并将该告警模式信息发送至与其电连接的所述告警组件。
11.作为本发明的进一步改进，所述检测组件包括毫米波雷达和摄像单元；所述毫米波雷达用于对检测区域内的车辆进行检测，并采集车辆的速度和位置信息；所述摄像单元用于采集车辆的外观、车牌号等图像信息。
12.作为本发明的进一步改进，所述告警组件包括定向声音警示单元和定向光照警示单元；所述定向声音警示单元包括音响装置，所述音响装置用于向所述毫米波雷达检测到的车辆发出定向的声音告警信号；所述定向光照警示单元包括警示灯，所述警示灯用于向所述毫米波雷达检测到的车辆发出定向的光照告警信号。
13.作为本发明的进一步改进，所述三级防护模块包括防护组件和/或个人报警终端，其分别与所述数据处理单元通讯连接，用以接收报警信号；所述个人报警终端包括肩章报警器、手环报警器和磁吸报警器，接收到报警信号向作业人员发出报警；和/或所述防护组件设置在作业区域旁，用于对事故区域进行防护，并接收到报警信号后，进行灯光示警。
14.作为本发明的进一步改进，还包括第一服务器和第二服务器：所述第一服务器与所述二级预警模块通讯连接，用以将现场事故信息上传至所述第一服务器内；所述第一服务器与所述第二服务器通讯连接，用以将事故信息传递到所述第二服务器内；并通过所述第二服务器将事故信息下发至个人移动终端上。
15.本发明的另一个方面，还提供了一种道路防撞多级预警系统的使用方法，其包括如下步骤：
s100：所述一级示警模块对即将进入该防撞预警区域的车辆进行初次示警，并采集车辆信息，将该信息传输到所述二级预警模块中；s200：所述二级预警模块对通过一级示警模块示警区域的车辆进行检测，并采集车辆信息，所述二级预警模块将两次采集到的车辆信息进行比对，并根据比对结果对车辆进行二次示警；s300：所述二级预警模块检测到车辆与其之间的距离低于最低安全距离，所述二级预警模块向所述三级防护模块发出报警信号；s400：所述三级防护模块收到所述二级预警模块发出的报警信号，即向事故地点的作业人员发出警报，引导其离开事故区域。
16.上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
17.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：（1）本发明的道路防撞多级预警系统，其通过沿来车方向依次设置一级示警模块、二级预警模块和三级防护模块，并通过各模块对迎面驶来的车辆进行多次预警，提高预警效果，并利用无线信息网络将各个模块有机的联系起来，进而对车辆的位置和状态进行实时监测，并在根据车辆速度、位置的变化相应调整报警的方式以及强度，构建一套安全且智能化的防撞三级系统。
18.（2）本发明的道路防撞多级预警系统，其通过一级示警模块内的显示单元实时显示车道的通断情况以及事故区域所覆盖的车道范围，以此提醒驾驶人员选择合适的车道并进行减速行驶。同时，二级预警模块通过毫米波雷达检测到驶入事故车道内的车辆，并通过告警组件对其进行告警作业，提醒车辆尽快驶离事故车道，并在车辆与预警设备之间的距离小于最小安全距离时，向事故区域内发出警报，提醒位于事故区域内的人员及时撤离。
19.（3）本发明的道路防撞多级预警系统，其通过一级示警模块内设置的测速仪和图像识别设备，采集经过的车辆信息并传输至二级预警模块中的预警设备，并与预警设备所采集到车辆信息进行比对，进而判断迎面驶来的车辆驾驶员是否做出变道和/或减速操作，以此对告警组件的预警方式进行智能化选取，并根据不同车辆情况选择不同的报警方式，通过报警模式的智能化选取，在实际应用时降低预警设备功耗降低，增强预警设备的续航能力。
20.（4）本发明的道路防撞多级预警系统，其中三级防护模块还包括遥控终端，现场工作人员通过遥控终端将现场事故信息实时传递到二级预警模块的数据处理单元中，并以此为中继站，将相关信息传递到一级示警模块，使得一级示警模块的显示单元自动更新道路通断状况，通过遥控终端即可实现对各个模块的遥控，作业人员可以不再通过来回奔波或者安排专人来进行设备的运作，有效的提高了作业效率，减少了事故现场所需的人员数量。
21.（5）本发明的道路防撞多级预警系统，其通过设置第一服务器、第二服务器和个人移动终端，构建远程预警体系，通过预警设备将事故信息发送至个人移动终端上，警示车辆驾驶人员，并引导其做出相应的调整，并与现场的三级模块相匹配，实现多维度预警，避免二次撞击的发生。
附图说明
22.图1是本发明实施例中道路防撞多级预警系统的示意图；图2是本发明实施例中道路防撞多级预警系统的结构示意图；图3是本发明实施例中利用道路防撞多级预警系统的防撞预警流程图；图4是本发明实施例中利用道路防撞多级预警系统进行远程预警的流程图；图5是本发明实施例中预警设备的整体结构正视图；图6是本发明实施例中预警设备的整体结构侧视图；图7是本发明实施例中预警设备的整体结构后视图；在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1、一级示警模块；2、二级预警模块；201、预警设备；2011、壳体；2012、毫米波雷达；2013、雷达校准装置；2014、通讯天线；2015、雾灯；2016、警示灯；2017、显示器；2018、旗帜示警装置；3、三级防护模块。
具体实施方式
23.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
25.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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
26.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
28.实施例：
请参阅图1~图7，本发明优选实施例中的道路防撞多级预警系统，其主要用于对开放道路上的事故区域和/或施工区域来车方向的车辆进行多级检测，并对检测到的车辆进行预警。
29.具体而言，多级预警系统包括沿来车方向依次设置的一级示警模块1、二级预警模块2和三级防护模块3；一级示警模块1用于对驶向事故区域方向上的车辆进行初次检测并对来车方向上的所有车辆进行警示；二级预警模块2用于对来车方向上位于事故车道上的车辆进行检测并对其进行警示；三级防护模块3用于提醒位于事故区域和/或作业区域内的人员离开该区域，并对车辆进行第三次预警或者强制减速。
30.三模块对车辆进行三次预警，并对位于事故车道上的车辆进行多次的速度与位置检测，以判断车辆在驶向事故区域的过程中，是否开始减速或变道；并在车辆没有做出减速或变道操作时，相应控制各模块中警示信号的不断增强，达到对车辆进行多次且效果良好预警作业。
31.如图2所示，在一个具体的应用场景中，一级示警模块1设置在事故区域来车方向的道路旁，二级预警模块2设置在事故区域正前方的道路中（即存在事故区域车道的正中央），三级防护模块3设置在事故区域和/或施工区域旁。
32.以下，结合上述应用场景，对道路防撞多级系统的具体使用方式进行介绍。
33.进一步地，一级示警模块1包括显示单元，用于提醒车辆前方道路存在事故区域，并引导车辆驶离事故车道。
34.具体而言，显示单元包括显示屏，其用于显示前方车道的道路状况，并引导车辆做出变道操作。
35.在一个具体的实施例中，道路状态显示单元对应显示具体的车道，并采用红灯表示该车道存在事故区域，暂不通行，而无事故区域的车道则用绿灯来表示该车道可以通行，使得车辆驾驶人员在看到显示屏的示警信息后，能够驾驶车辆并进行相应的调整，从而有效对未达到事故区域内的车辆进行引流，减少交通拥堵。
36.更细节地，显示屏还显示最高速度信息，以提醒驶向事故区域车辆的驾驶员做出减速操作。
37.进一步地，在实际使用的过程中，为了方便作业人员对显示屏进行携带和运输；显示屏优选为折叠式显示屏，以方便作业人员对其进行收纳并运输。
38.在一个具体的实施例中，该显示屏可以折叠放置在救援车辆中，并随着救援车辆一起驶至事故地点后，将该显示屏展开并布置在应急车道上。并且，该显示屏可以直接设置在救援车辆的厢体结构上，并通过救援车辆的移动来实现显示屏与二级预警模块2之间的位置调节。
39.进一步地，一级示警模块1还包括数据采集单元，该数据采集单元包括测速仪和图像识别设备，其用于对车辆的速度、位置（即车辆所处车道）、自身外观以及车牌号等信息进行采集。在一个优选实施例中，数据采集单元中的测速仪、图像识别设备集成在显示屏中，采集经过显示屏车辆的车辆信息。
40.进一步优选地，一级示警模块1还设置有与数据采集单元电连接的数据传输单元，且该数据传输单元与二级预警模块2通讯连接；即当数据采集单元采集到车辆信息后，将所测得的车辆信息通过数据传输单元传递到二级预警模块2中，并与二级预警模块2所测得的
车辆信息进行比对，进而判断车辆在向事故区域行驶的过程中是否做出减速和/或变道。
41.二级预警模块2设置在一级示警模块1与事故地点之间，该二级预警模块2包括预警设备201，预警设备201用于对事故车道上的车辆进行检测，并在检测到车辆后对该车辆进行预警。
42.如图5~7所示，具体而言，预警设备201包括壳体2011，其上设置有检测组件和告警组件，检测组件用以对车辆进行检测，告警组件用以对车辆进行告警。
43.进一步优选地，检测组件包括毫米波雷达2012，毫米波雷达2012对探测区域内的车辆进行检测，并获取该车辆的速度信息和位置信息；优选地，毫米波雷达2012的探测区域范围可根据实际情况进行现场调节，可以为全车道覆盖或仅覆盖事故车道。
44.检测组件还包括有摄像单元，当毫米波雷达2012检测到探测区域内出现行驶车辆后，该摄像单元开始采集车辆的外观以及车牌号等车辆信息，并与毫米波雷达2012采集到的车速、方位和距离等信息相结合，获得该车辆进入毫米波雷达2012的探测区域内时的车辆信息。
45.进一步地，检测组件还包括设置于壳体2011顶部的雷达校准装置2013，通过该装置实现对毫米波雷达2012探测区域的校正和对准，确保毫米波雷达2012对准车道的中央位置。
46.二级预警模块2还包括数据处理单元，该数据处理单元与一级示警模块1中的数据采集单元通讯连接，用以接收数据采集单元所采集到的车辆信息，该数据处理单元还与检测组件电连接，用以接收检测组件所采集到的车辆信息，并将数据采集单元和检测组件所采集到的车辆信息进行比对，进而判断该车辆在行驶过程中，是否做出减速和/或变道等操作，相应的对预警设备201的告警模式进行智能化选取，并将选取的告警模式信息发送至与数据处理单元电连接的告警组件，告警组件按照该告警模式对车辆发出告警信号，在保证行车安全的前提下尽可能减少对驾驶人员的影响以及降低设备功耗。
47.进一步地，告警组件包括警示灯2016其中警示灯2016为正对来车方向设置于壳体2011上，当毫米波雷达2012检测到车辆即将驶入到事故区域内前，发出交替闪烁的红蓝光对车辆进行警示，进而提醒该车辆驶离该车道，防止其驶入到事故区域内，造成二次事故的发生。
48.进一步优选地，告警组件还包括显示器2017和音响装置，显示器2017通过显示最高速度标识以及变道标识来告诉车辆驾驶员需要减速和/或变道，该音响装置则通过定向广播提醒驾驶员需要减速以及引导车辆驶离事故车道。
49.在一个具体实施例中，预警设备201设置在事故车道上，且其与存在事故区域的车道对准，并通过毫米波雷达2012对事故车道内的车辆进行检测，当一级示警模块1检测到车辆行驶经过后，对该车辆相关的车辆外观、车牌号、车速和车辆位置等信息进行采集（即一级车辆信息），并通过数据传输单元将一级车辆信息传递到预警设备201中的数据处理单元内，当该车辆进入到毫米波雷达2012的探测区域后，毫米波雷达2012和摄像单元对该车辆的外观、车牌号、车速以及车辆位置等信息进行采集（即二级车辆信息），数据处理单元将一级车辆信息和二级车辆信息相比对，通过其中的外观、车牌号等信息确定两车辆信息与同一车辆相关，并分别比较两者的车辆位置信息和车速数值，进而判断车辆在向事故区域行驶的过程中，是否做出减速或变道操作，再对位于事故车道上的车辆进行预警模式的选择。
50.若该车辆从事故区域存在的车道上转到无事故区域车道或一直处于无事故区域车道，则预警设备201的警示灯2016仅通过红蓝灯闪烁的方式进行警示；若该车辆进行了减速但依然在存在事故区域的车道上行驶，则预警设备201判定该车辆已经接收到预警信号，则预警设备201的警示灯2016增大光照强度，同时预警设备201通过显示器2017显示变道标识，并音响装置发出广播引导该车辆变道；若该车辆处于存在事故区域的车道上，且该车辆并没有减速，甚至还有所提速，则预警设备201判定该车辆驾驶员没有收到一级示警模块1所发出的预警信号，警示灯2016除了增大光照强度，还提高闪烁频率，显示器2017显示变道标识以及限速标识，音响装置的音量也相应增大，在此基础上，当预警设备201上的毫米波雷达2012检测到车辆驶入到阈值范围内时，则向事故区域内的人员进行报警，让其离开事故区域。
51.更细节的，告警组件还包括雾灯2015，以适用于大雾天气环境下使用。
52.此外，在壳体2011上还设置有警示件，该警示件用于在高亮环境下使用，用于弥补告警组件中光信号报警在高亮环境下显示性能差的缺点。
53.在一个具体的实施例中，警示件为旗帜示警装置2018，通过旗帜摇摆来提醒车辆前方发生事故，需变道行驶。
54.进一步地，三级防护模块3包括设置在事故地点上的防护组件和个人报警终端，其中，防护组件包括发光锥桶和/或减速带，发光锥桶围绕事故区域设置，用以提示车辆驾驶员前方就是事故地点，减速带设置在二级预警模块2与事故地点之间，用以对车辆进行强制减速，以阻止二次事故的发生；个人报警终端包括肩章报警器、手环报警器和磁吸报警器中的一种或多种，当预警设备201通过其毫米波雷达2012检测了车辆接近时，由预警设备201中的数据收发单元向个人报警终端发出报警信号，个人报警终端收到报警信号后采用声光报警的方式引导作业人员远离事故地点，保证安全。
55.在一个具体的实施例中，作业人员用发光锥筒围住事故区域；将减速带设置在事故区域的来车方向上；并使每个位于作业区域中的人员佩戴手环报警器或磁吸报警器；当预警设备201检测到车辆与事故区域之间的距离小于最低安全值时；预警设备201则通过数据处理单元向三级防护模块3发出报警信号；在三级防护模块3收到报警信号后，发光锥桶发出高亮灯光信号，提醒车辆驾驶人员前方就是事故地点，手环报警器、磁吸报警器发出报警声音和灯光，以此提醒位于作业区域内的人员尽快离开作业区域内。
56.在另一个优选实施例中，三级防护模块3还包括遥控终端，通过该遥控终端将事故处理信息实时传递到预警设备201中，并由预警设备201的数据处理单元将该信息传递到一级示警模块1，二级预警模块2和一级示警模块1依据事故处理信息进行相应的调整。
57.在一个具体实施例中，道路有四条车道，当事故发生时，作业人员赶往事故区域，并依次将道路防撞多级系统中的各模块依次设置在上述位置中，作业人员根据现场事故状况判断有三条车道暂时无法通行，并通过遥控终端将该信息传递到预警设备201中，预警设备201获得该信息后，引导车辆向该车道变道，同时将该信息传递到一级示警模块1中，一级示警模块1在收到该信息后，随即调整显示屏显示图像，在显示屏上显示三条车道封闭，一条车道开放的图像，提醒车辆前方道路出现事故，仅有一条道路通行。
58.当车辆经过一级示警模块1后，一级示警模块1通过测速仪以及图像识别设备采集一级车辆信息，并通过数据传输单元将一级车辆信息传递到二级预警模块2的预警设备201的数据处理单元中，二级预警模块2通过预警设备201上的毫米波雷达2012和摄像单元采集到该车辆的二级车辆信息，其数据处理单元将一级车辆信息与二级车辆信息进行比对，进而判断该车辆在向事故区域行驶的过程中，是否做出减速或变道操作，再对位于事故车道上的车辆进行预警模式的选择。
59.若该车辆依然处于存在事故区域的车道上，且该车辆并没有减速，甚至还有所提速，则预警设备201强化告警信号，提醒车辆驾驶员减速变道，在此基础上，当预警设备201上的毫米波雷达2012检测到车辆驶入到阈值范围内时仍然没有减速，则向事故区域内的人员进行报警，让其离开事故区域。
60.当作业人员在经过紧急处理后，将三条事故车道中的一条车道开通时，再次通过遥控终端将该信息传递到预警设备201中，预警设备201获得该信息后，及时更新车道通行情况，同时将该信息传递到一级示警模块1的数据传输单元中，并通过数据传输单元将该信息反馈到显示单元中，随即调整显示屏显示图像，将该车道由红灯显示改为绿灯显示，表明该车道现在处于通行状态；通过这一信息传输系统的构建，使得多级预警系统中的各个模块有机的联系起来，作业人员可以不再通过来回奔波或者安排专人来进行设备的运作，有效的提高了作业效率，减少了事故现场所需的人员数量。
61.进一步需要说明的，为了确保当预警设备201向事故地点的作业人员发出警告时，作业人员有充足的时间撤出事故地点，预警设备201与事故地点之间设置有最低距离，通常该最低距离为50米，同时一级示警模块1设置在毫米波雷达2012的探测区域以外，但距离不能太远。
62.在一个优选实施例中，预警设备201的毫米波雷达2012的探测距离为200米，且其阈值距离为100米，则预警设备201向三级防护模块3发出警报时，车辆距离事故地点最低为150米，当车辆以100公里/小时的速度行进时，留给现场工作人员躲避时间t=l/(s*1000/3600)=5.4秒（l为设置距离，s为车速），通常情况下，工作人员在5.4秒内可以跨越两条车道，因此，为了确保安全，预警设备201与事故地点的距离可以适当增大，毫米波雷达2012的阈值距离也应该大于100米，并且一级示警模块1与预警设备201之间的距离为250米。
63.另外的，在雾天、夜间或者山路等特殊气象、地理条件下，多级预警系统中的各模块之间的相对距离还需要进一步的增加，既给工作人员保证足够的避险时间，也给车辆驾驶人员提供充足的反应时间。
64.在此基础上，本发明还提供了一种多级预警系统的预警方法，其包括如下步骤：s100：一级示警模块1对驶向事故区域的车辆显示前方道路状况以及限速标识，提醒驾驶人员做出变道、减速等动作，并采集车辆的外观、车牌号、速度以及位置等信息（即一级车辆信息），将该信息传输到二级预警模块2中；s200：二级预警模块2对处于事故车道的车辆进行检测，并采集该车辆的外观、车牌号、速度以及位置等信息（即二级车辆信息），二级预警模块2将一级车辆信息与二级车辆信息进行比对，判断车辆在向事故区域行驶的过程中，是否做出减速或变道操作，进行预警模式对应选取，并对该车辆进行相应的示警；
s300：二级预警模块2检测到车辆依然处于事故车道，且车辆与二级预警模块2之间的距离低于最低安全距离，二级预警模块2向三级防护模块3发出报警信号；s400：三级防护模块3收到二级预警模块2发出的报警信号，即向事故地点的作业人员发出警报，引导其离开事故区域。
65.进一步地，在步骤s200中，二级预警模块2通过预警设备201对车辆进行的动作判定及示警过程包括如下步骤：s201：预警设备201通过车辆信息比对，判断该车辆正在进行变道或者已经完成变道操作，则通过警示灯2016进行红蓝灯闪烁示警；s202：预警设备201通过车辆信息对比，判断该车辆依然处在事故车道上，但已经减速行驶，则预警设备201的警示灯2016增大光照强度，同时预警设备201通过显示器2017显示变道标识，并音响装置发出广播引导该车辆变道；s203：预警设备201通过车辆信息对比，判断该车辆处于存在事故区域的车道上，且该车辆并没有减速，则预警设备201判定该车辆驾驶员没有收到一级示警模块1所发出的预警信号，其警示灯2016除了增大光照强度，还提高闪烁频率，显示器2017显示变道标识以及限速标识，音响设备的音量也相应增大。
66.进一步地，在步骤s202中，若车辆驾驶人员接收到二级预警模块2的预警信号，并将车停在二级预警模块2的检测阈值范围外时，二级预警模块2引导车辆变道，驶离事故车道。
67.进一步地，在另一个优选实施例中，为了确保车辆驾驶人员能够提前接收到预警信息，并有充足的时间做出相应的调整，对应本多级预警系统还设置有第一服务器、第二服务器和个人移动终端，并通过建设防撞预警网络，通过远程预警方法，实现多维度的预警功能，避免二次碰撞的发生。
68.具体而言，在该优选实施例中，本发明还提供了一种多级预警系统的远程预警方法，其包括如下步骤：s1：当现场作业人员抵达事故地点后，在事故区域内构建道路防撞多级预警系统，并将多级预警系统的位置信息和事故现场信息上传至第一服务器；s2：第一服务器将所得到的信息进行初步数据处理后，得到预警数据，并将该预警数据传输至第二服务器；s3：第二服务器将预警数据与地图信息相结合，并在地图信息上生成对应的多级预警系统模型，同时根据事故现场信息，确定车道的通断情况，给出调整方案，得到导航数据，并将该导航数据发送至个人移动终端；s4：个人移动终端在收到导航数据后，将其可视化和/或语音告知车辆驾驶人员，并引导其做出相应的调整。
69.进一步地，在步骤s1中，作业人员构建多级预警系统后，以二级预警模块2为基准点，分别获取事故地点和一级示警模块1的相对位置，通过二级预警模块2自身携带的gps/北斗系统终端确定二级预警模块2的方位继而得到多级预警系统的整体位置信息，并通过数据处理单元发送至第一服务器。优选地，gps/北斗系统终端与数据处理单元电连接，且集成在预警设备201上，并为了确保信息传输的稳定和范围，预警设备201上还设置有通讯天线2014。
70.在步骤s2中，其第一服务器为与多级预警系统相匹配的远程系统服务器，其用来接收由多级预警系统中的预警设备201或者工作人员手持终端上传的位置信息和事故信息，并将该信息转换为可被第二服务器（即导航系统服务器）所接收的数据格式，同时对预警设备201或者工作人员手持终端反馈信息，进行数据校验。
71.在步骤s3中，第二服务器在得到预警数据后，根据预警数据中的系统位置信息在地图/道路信息上生成多级预警系统模型，并结合事故信息进行选择相应的解决方案：1.若收到的事故信息显示该条道路的所有车道均存在事故区域，则该条道路应该被标记为完全封闭，还未进入该道路的车辆应被引导、分流至其它道路，而进入了该道路的车辆，则应该提醒驾驶员注意多级预警系统，听从现场工作人员的引导；2.若收到的事故信息显示该条道路的部分车道存在事故区域，则该条道路被标记为部分车道通行，存在拥堵风险，并交由驾驶人员选择进入还是被引导至其它道路，如果选择进入该条道路或者已经进入，则显示可以通行的车道，并引导其通行。
72.在步骤s4中，个人移动终端收到导航信息后，与自身的位置信息相结合，引导驾驶员做出调整，当驾驶员进入存在事故区域的道路后，个人移动终端随即在显示面板上出现对应的多级预警系统，并在车辆靠近一级示警模块1和二级预警模块2时进行对应提醒，实现车内车外的双重预警，进一步防止二次撞击事故的发生。
73.并且进一步地，现场工作人员在将完全封闭的道路清理可通行的道路后，通过遥控终端向预警设备201发送事故现场信息，预警设备201在向一级示警模块1传递信息的同时，也将该信息传输至第一服务器，实现对事故现场状态的实时更新。
74.本发明中的道路防撞多级预警系统，通过沿来车方向依次设置的一级示警模块、二级预警模块以及三级防护模块实现对驶来车辆进行多次预警提示，确保车辆驾驶员有充足的反应时间进行相应的调整，同时各个模块之间构成信息传递网络，以预警设备为中继站，实现各模块之间的有机结合，减少了运行人员的数量，提高了事故处理的效率，并且还可以与现有的导航系统相结合，实现多维度的预警，保证了施工人员的安全。
75.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种道路防撞多级预警系统，其特征在于，包括一级示警模块、二级预警模块和三级防护模块，三种模块在事故发生位置的来车方向上依次间隔设置，并在该来车方向上形成一定长度的防撞预警区域；所述一级示警模块设置在所述防撞预警区域距离事故发生位置的最远端，用于对即将进入该防撞预警区域的车辆进行初次示警并采集车辆信息；所述二级预警模块设置在一级示警模块与事故发生位置之间，其与所述一级示警模块通信连接，用于采集通过一级示警模块示警区域的车辆信息，并将其与所述一级示警模块采集的车辆信息进行比对，以及根据比对结果对车辆进行二级防撞预警；所述三级防护模块设置在事故发生位置，其与所述二级预警模块通信连接，用于在二级预警模块与车辆的距离低于最低安全距离时接收来自该二级预警模块发出的报警信号，并对事故发生位置处的作业人员发出报警和/或提供作业防护。2.根据权利要求1所述的道路防撞多级预警系统，其中，所述一级示警模块包括显示单元、数据采集单元和数据传输单元；所述显示单元用于显示示警信息；所述数据采集单元与所述数据传输单元电连接，将所述数据采集单元采集到的车辆信息传递到所述数据传输单元中。3.根据权利要求2所述的道路防撞多级预警系统，其中，所述显示单元包括显示屏，所述显示屏用于显示车道是否存在事故区域以及车辆最高速度信息。4.根据权利要求2所述的道路防撞多级预警系统，其中，所述数据采集单元包括测速仪和图像识别设备，所述测速仪用于对来车方向上的车辆进行速度信息采集；所述图像识别设备用于采集车辆的外观、车牌号以及所处车道等信息。5.根据权利要求2所述的道路防撞多级预警系统，其中，所述二级预警模块包括检测组件、告警组件和数据处理单元；所述检测组件采集通过一级示警模块示警区域的车辆信息，并将该车辆信息通过电连接传递到所述数据处理单元；所述数据处理单元与所述数据传输单元通讯连接，用以接收所述数据采集单元所采集到的车辆信息；所述数据处理单元将两车辆信息进行比对，根据比对结果选择对应的告警模式，并将该告警模式信息发送至与其电连接的所述告警组件。6.根据权利要求5所述的道路防撞多级预警系统，其中，所述检测组件包括毫米波雷达和摄像单元；所述毫米波雷达用于对检测区域内的车辆进行检测，并采集车辆的速度和位置信息；所述摄像单元用于采集车辆的外观、车牌号等图像信息。7.根据权利要求5所述的道路防撞多级预警系统，其中，所述告警组件包括定向声音警示单元和定向光照警示单元；所述定向声音警示单元包括音响装置，所述音响装置用于向所述毫米波雷达检测到的车辆发出定向的声音告警信号；所述定向光照警示单元包括警示灯，所述警示灯用于向所述毫米波雷达检测到的车辆
发出定向的光照告警信号。8.根据权利要求5所述的道路防撞多级预警系统，其中，所述三级防护模块包括防护组件和/或个人报警终端，其分别与所述数据处理单元通讯连接，用以接收报警信号；所述个人报警终端包括肩章报警器、手环报警器和磁吸报警器，接收到报警信号向作业人员发出报警；和/或所述防护组件设置在作业区域旁，用于对事故区域进行防护，并接收到报警信号后，进行灯光示警。9.根据权利要求1~8中任一项所述的道路防撞多级预警系统，其中，还包括第一服务器和第二服务器：所述第一服务器与所述二级预警模块通讯连接，用以将现场事故信息上传至所述第一服务器内；所述第一服务器与所述第二服务器通讯连接，用以将事故信息传递到所述第二服务器内；并通过所述第二服务器将事故信息下发至个人移动终端上。10.一种如权利要求1~9中任一项所述道路防撞多级预警系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：s100：所述一级示警模块对即将进入该防撞预警区域的车辆进行初次示警，并采集车辆信息，将该信息传输到所述二级预警模块中；s200：所述二级预警模块对通过一级示警模块示警区域的车辆进行检测，并采集车辆信息，所述二级预警模块将两次采集到的车辆信息进行比对，并根据比对结果对车辆进行二次示警；s300：所述二级预警模块检测到车辆与其之间的距离低于最低安全距离，所述二级预警模块向所述三级防护模块发出报警信号；s400：所述三级防护模块收到所述二级预警模块发出的报警信号，即向事故地点的作业人员发出警报，引导其离开事故区域。
技术总结本发明公开了一种道路防撞多级预警系统及其使用方法，属于道路安全预警领域，其通过沿来车方向依次设置一级示警模块、二级预警模块和三级防护模块，对驶向事故区域内的车辆进行多次预警，防止车辆驶入到事故区域内。本发明的道路防撞多级预警系统，其不仅能够对驶向事故区域的车辆进行多次检测与示警，而且还能够根据车辆在多次检测过程中的速度和位置的变化相应调整告警组件的告警方式；并通过第一服务器和第二服务器实时向持有设备终端的驾驶人员发送事故区域的道路状况，以方便驾驶人员及时调整行车路线，具有良好的实用价值与应用前景。用前景。用前景。
技术研发人员：孟令超 陈达 张苏苏 何国权
受保护的技术使用者：上海工物高技术产业发展有限公司
技术研发日：2022.07.06
技术公布日：2022/11/1
