專(zhuān)利名稱(chēng)：功能完善且架構(gòu)簡(jiǎn)易的智能交通系統(tǒng)體系的制作方法
所屬技術(shù)領(lǐng)域一種智能交通系統(tǒng)體系，是交通、電子、通訊和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)物。
應(yīng)該看到在GPS與公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)組合方案中，還有著巨大的技術(shù)潛力可以利用?？梢栽谝源思夹g(shù)組合而構(gòu)成的單一技術(shù)平臺(tái)上，完全解決和統(tǒng)一上述智能交通系統(tǒng)各重要方面的解決方案。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是以車(chē)載終端采用GPS和公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)終端為技術(shù)組合，以公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)作為智能交通系統(tǒng)信息主要傳輸方式，通過(guò)對(duì)車(chē)載移動(dòng)通訊終端和以指定位置區(qū)域?yàn)闂l件的進(jìn)行篩選，完成對(duì)道路收費(fèi)處附近區(qū)域車(chē)輛進(jìn)行識(shí)別登錄、記帳結(jié)算的功能；并可以在路網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)按逐個(gè)劃分指定識(shí)別區(qū)域的方式篩選車(chē)輛完成各路段路口的車(chē)輛交通信息采集功能；以及以此為基礎(chǔ)進(jìn)行交通信息的廣播服務(wù)、個(gè)性化服務(wù)和車(chē)輛個(gè)性化導(dǎo)航服務(wù)；以公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)用戶識(shí)別方式作為實(shí)施車(chē)輛自動(dòng)識(shí)別功能的手段；并且以公共移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)為依托，完成車(chē)輛GPS位置坐標(biāo)的傳遞和中遠(yuǎn)程通訊功能；借助公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)用戶的現(xiàn)有話費(fèi)收費(fèi)方式完成電子收費(fèi)的款項(xiàng)劃撥功能；以及在上述技術(shù)基礎(chǔ)之上的商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)管理。
本實(shí)用新型的有益效果是，極大地簡(jiǎn)化了系統(tǒng)架構(gòu)的復(fù)雜性，由于主要功能均借助公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，極大地降低了系統(tǒng)投資規(guī)模。尤其是系統(tǒng)無(wú)需依賴圖象識(shí)別的技術(shù)形式，節(jié)省了專(zhuān)用傳輸線路的投資，減少或避免了系統(tǒng)巨大的使用成本。
下面通過(guò)對(duì)智能交通系統(tǒng)概念下的幾大組成部分的實(shí)施舉例，說(shuō)明本發(fā)明的具體架構(gòu)的構(gòu)成。
1.有關(guān)ITS中的短程通訊利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基站的定位功能，當(dāng)在智能交通系統(tǒng)中備案的車(chē)載終端進(jìn)入覆蓋收費(fèi)站區(qū)域的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基站時(shí)，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中會(huì)出現(xiàn)代表該備案車(chē)載終端的用戶號(hào)碼和與之相關(guān)的該基站代號(hào)。系統(tǒng)按照協(xié)議，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器將出現(xiàn)在該基站上的所有車(chē)載終端號(hào)碼發(fā)送給智能交通系統(tǒng)的服務(wù)器，由智能交通服務(wù)器從中篩選出備案車(chē)載終端，并確認(rèn)其所代表的為智能交通系統(tǒng)中的車(chē)輛。智能交通服務(wù)器向這些備案車(chē)載終端發(fā)出定位指令，車(chē)載終端回應(yīng)其GPS坐標(biāo)和用戶號(hào)碼。智能交通服務(wù)器再對(duì)這些車(chē)輛的GPS位置，按收費(fèi)站前后的道路平面形狀，進(jìn)一步篩選出在道路收費(fèi)站前后路段上行駛的車(chē)輛，然后才向這些車(chē)載終端發(fā)出繳費(fèi)確認(rèn)。確認(rèn)后的信息以短信方式發(fā)送出去，并最終由智能交通服務(wù)器匯總。
由上述可知，能夠接到繳費(fèi)確認(rèn)短信的車(chē)輛所具備的條件是1.車(chē)載終端在覆蓋收費(fèi)站路段的公共移動(dòng)通訊基站范圍內(nèi)；2.車(chē)載終端是在智能交通中心備案的；3.車(chē)輛的GPS坐標(biāo)顯示其處于道路收費(fèi)站前后路段上的識(shí)別區(qū)域內(nèi)行駛的。
其中上述條件中的第一項(xiàng)用于減小后續(xù)篩選范圍，也意味著減小篩選成本。第二項(xiàng)可以完全排除在識(shí)別區(qū)域內(nèi)的行人或乘車(chē)人的移動(dòng)電話收到繳費(fèi)確認(rèn)短信的可能性。前兩項(xiàng)篩選可以做到速度很快，第三項(xiàng)由于引入短信息收發(fā)，會(huì)引入數(shù)秒乃至分鐘級(jí)的延遲。但只要短信息到達(dá)車(chē)載終端，即使車(chē)輛位置已經(jīng)在短信息回復(fù)時(shí)發(fā)生改變，也無(wú)關(guān)緊要了。因?yàn)檐?chē)載終端在接到短信息時(shí)，已經(jīng)從GPS裝置中提取了當(dāng)時(shí)的位置坐標(biāo)。
如果短信息系統(tǒng)因?yàn)榫€路來(lái)回傳輸及短信息中心處理延遲，也可能會(huì)造成短信息來(lái)不及發(fā)出，車(chē)輛已沖過(guò)收費(fèi)站。解決辦法可以在收費(fèi)站特別安裝專(zhuān)門(mén)的短信息子中心、收放站和計(jì)算機(jī)篩選子系統(tǒng)，并加大收放站的功率和車(chē)載終端的發(fā)射功率，就可以解決短信息收發(fā)延遲的問(wèn)題。
2.有關(guān)ITS中的中遠(yuǎn)程無(wú)線通訊借助公共移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)。通常以短信息方式回應(yīng)智能交通系統(tǒng)控制中心對(duì)車(chē)輛位置信息的查詢，特殊情況下開(kāi)啟連續(xù)數(shù)據(jù)連接，實(shí)時(shí)地傳送指定車(chē)輛的行駛軌跡。
3.有關(guān)ITS中的電子收費(fèi)當(dāng)駕駛員在接近收費(fèi)站段時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)以短信息的形式發(fā)出收費(fèi)提示信息。駕駛員在接收到提示信息后，無(wú)論是否啟動(dòng)同意付款操作，只要車(chē)輛的GPS定位信號(hào)顯示車(chē)輛已通過(guò)道路收費(fèi)站口，即可記帳結(jié)算道路通行費(fèi)。當(dāng)確認(rèn)繳費(fèi)短信下傳到車(chē)輛單元時(shí)，如果駕駛員已先期選擇了同意繳費(fèi)的操作，同意繳費(fèi)的確認(rèn)信息已經(jīng)以短信方式送達(dá)至智能交通服務(wù)器。
在車(chē)輛經(jīng)過(guò)道路收費(fèi)站時(shí)，車(chē)輛牌照被拍照。系統(tǒng)將自動(dòng)將確認(rèn)繳費(fèi)的短信與所拍的牌照集合識(shí)別出的車(chē)輛信息進(jìn)行對(duì)比，沒(méi)有繳費(fèi)確認(rèn)的車(chē)輛牌照信息將被處理成日后追繳，確認(rèn)繳費(fèi)的車(chē)輛牌照將直接將信息發(fā)送至移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)收費(fèi)中心，委托收款，將道路通行費(fèi)等費(fèi)用記帳在類(lèi)似移動(dòng)電話的話費(fèi)帳單上。對(duì)于在繳費(fèi)路段附近行駛而未駛?cè)肜U費(fèi)路段的車(chē)輛，例如在道路收費(fèi)站兩側(cè)輔路上行駛的車(chē)輛，如果能夠有DGPS系統(tǒng)的輔助，GPS的誤差可以限制在2米之內(nèi)，甚至0.01米，這就使道路收費(fèi)站前后的識(shí)別區(qū)域可以嚴(yán)格按道路邊線(路牙)施劃，則可以排除這些車(chē)輛接收到確認(rèn)繳費(fèi)短信的可能。另一個(gè)措施是如果車(chē)輛在接收到確認(rèn)短信時(shí)未處于確認(rèn)繳費(fèi)狀態(tài)，車(chē)輛單元將啟動(dòng)自動(dòng)發(fā)送GPS位置坐標(biāo)功能，使系統(tǒng)確認(rèn)該車(chē)輛是否行駛在繳費(fèi)道路上。
車(chē)牌照與確認(rèn)繳費(fèi)短信ID不符者，將被匯總后交車(chē)管部門(mén)查辦。
4.有關(guān)ITS中的自動(dòng)車(chē)輛識(shí)別所有車(chē)輛均配有公共移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)終端，移動(dòng)終端的號(hào)碼已經(jīng)在智能交通中心備案。智能交通中心可以按基站或基站定位小區(qū)，對(duì)指定區(qū)域內(nèi)的車(chē)輛經(jīng)公共移動(dòng)推行網(wǎng)絡(luò)下達(dá)車(chē)輛定位指令，所在區(qū)域的車(chē)輛單元在接到指令后，按指令要求一次性或連續(xù)地發(fā)出車(chē)載終端的號(hào)碼和GPS定位信息，以便指示其位置信息或移動(dòng)軌跡。智能交通系統(tǒng)控制中心根據(jù)車(chē)載終端的號(hào)碼，檢索備案用戶記錄，即可識(shí)別哪個(gè)GPS位置坐標(biāo)代表哪個(gè)車(chē)輛號(hào)牌。
5.有關(guān)ITS中的商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)管理除與傳統(tǒng)方案功能一致之外，還可以借助區(qū)域識(shí)別技術(shù)，減少空駛率因?yàn)樗胸涍\(yùn)車(chē)輛的備案方式與普通車(chē)輛不同，一旦有貨主向呼叫中心電告有貨物，呼叫中心可以在以貨主為圓心的環(huán)帶狀區(qū)域里，在所有在途的貨運(yùn)公司貨車(chē)中多次查詢有無(wú)距貨主最近的貨車(chē)。依此原理可以同樣查詢距離乘客最近的空駛出租車(chē)。而在傳統(tǒng)方案中，所有這些都是需要人工完成的。
可以要求出租車(chē)和貨運(yùn)汽車(chē)，尤其是外埠進(jìn)入的貨運(yùn)車(chē)輛，在出發(fā)前向智能交通中心報(bào)告出發(fā)點(diǎn)和目的地以及行駛路線。對(duì)公共交通車(chē)輛采用限制行駛路線，可以為疏通公共交通沿線路段提供對(duì)社會(huì)車(chē)輛的疏導(dǎo)措施。
6.有關(guān)ITS中的交通信息服務(wù)I 數(shù)據(jù)采集智能交通中心可以在中心內(nèi)的大型GIS顯示屏上，以人工或自動(dòng)方式，對(duì)城市或地區(qū)的道路路段經(jīng)移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)出車(chē)輛定位指令。在所指定區(qū)域內(nèi)的車(chē)輛單元回應(yīng)的結(jié)果，使GIS大屏幕上可以顯示該區(qū)域車(chē)輛的具體位置或軌跡。系統(tǒng)會(huì)進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)在該區(qū)域車(chē)輛的數(shù)量和車(chē)速等信息。
智能交通系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以以劃分識(shí)別區(qū)域進(jìn)行識(shí)別的方式，對(duì)全轄區(qū)路網(wǎng)進(jìn)行掃描。對(duì)于具有強(qiáng)大處理功能的，由計(jì)算機(jī)群組成的智能交通系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以在較短的時(shí)間內(nèi)，完成對(duì)全部轄區(qū)內(nèi)路網(wǎng)的交通信息采集的掃描。也可以有條件發(fā)現(xiàn)肇事逃逸案件發(fā)生地當(dāng)時(shí)可能目擊肇事情節(jié)車(chē)輛的線索；可以有條件做到針對(duì)路口來(lái)車(chē)數(shù)量對(duì)路口信號(hào)燈的智能控制，甚至可以接入路口信號(hào)燈控制信號(hào)，有效地、有針對(duì)性地對(duì)任意指定的路口稽查闖紅綠燈現(xiàn)象；對(duì)于在路上違章停車(chē)和車(chē)輛掛蹭，相撞等因事故停車(chē)的現(xiàn)象，也能在沒(méi)有熱線報(bào)告和警員巡視的情況下，經(jīng)系統(tǒng)掃描而發(fā)現(xiàn)。
II 信息服務(wù)本系統(tǒng)提供兩種交通信息服務(wù)方式，免費(fèi)廣播方式和個(gè)性化方式。智能交通服務(wù)器可以在GIS地圖上按任意形狀劃定系統(tǒng)用戶識(shí)別范圍。由此可以設(shè)定道路疏堵警戒區(qū)，使進(jìn)入警戒區(qū)的車(chē)輛接收到智能交通系統(tǒng)控制中心的疏堵繞行方案；也可以對(duì)途徑同一擁堵路段的車(chē)輛群，下載實(shí)施不同的繞行方案。對(duì)訂制個(gè)性化導(dǎo)航服務(wù)的車(chē)輛，根據(jù)其到達(dá)目的地的位置和預(yù)先確定的行駛路線，提供修改導(dǎo)航方案的新的路標(biāo)序列下載服務(wù)。有關(guān)個(gè)性化車(chē)輛導(dǎo)航服務(wù)，恕不在此論述，可參考本人另一專(zhuān)利(中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?2128801.1，發(fā)明名稱(chēng)城市智能交通和車(chē)輛導(dǎo)航系統(tǒng))。
7.有關(guān)車(chē)輛管理車(chē)輛無(wú)論停駛與否，其車(chē)載終端都必須隨時(shí)處于待機(jī)狀態(tài)，隨時(shí)等候智能交通系統(tǒng)控制中心的查詢。如果某個(gè)車(chē)輛的車(chē)載終端關(guān)閉或與備案信息不符，視同車(chē)輛無(wú)號(hào)牌或盜用號(hào)牌行駛。智能交通系統(tǒng)控制中心可以隨時(shí)掃描整個(gè)轄區(qū)內(nèi)車(chē)輛號(hào)牌與車(chē)載終端的對(duì)應(yīng)情況，發(fā)現(xiàn)某個(gè)車(chē)輛車(chē)載終端發(fā)生其內(nèi)部移動(dòng)通訊終端在移動(dòng)通訊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)喪失或其他異常情況及時(shí)處理。
智能交通系統(tǒng)的用戶車(chē)輛具有熱車(chē)初期對(duì)車(chē)輛載終端的功能檢測(cè)能力。當(dāng)發(fā)現(xiàn)車(chē)載終端不能正常響應(yīng)熱車(chē)檢測(cè)時(shí)，應(yīng)另有音響或燈光告警。車(chē)載終端在車(chē)輛熱車(chē)檢測(cè)時(shí)，除正常響應(yīng)車(chē)輛熱車(chē)檢測(cè)外，還應(yīng)向智能交通系統(tǒng)控制中心的一個(gè)特備系統(tǒng)或車(chē)主自備移動(dòng)電話發(fā)出檢測(cè)其信息發(fā)射天線的短信息。該特備系統(tǒng)收到該短信息后，即刻回應(yīng)。如果車(chē)載終端在正常時(shí)間內(nèi)未收到該回復(fù)短信息，或車(chē)主自備移動(dòng)電話未收到檢測(cè)短信息，則表示該車(chē)載終端與智能交通系統(tǒng)不能正常通訊。此時(shí)急于外出的駕駛員可以向智能交通系統(tǒng)控制中心申請(qǐng)，以自己自備移動(dòng)電話作為智能交通系統(tǒng)控制中心臨時(shí)查詢的替代品。此時(shí)智能交通系統(tǒng)用戶備案記錄中會(huì)出現(xiàn)作為臨時(shí)替代的該用戶自備移動(dòng)電話的電話號(hào)碼，以備智能交通系統(tǒng)控制中心將其作為識(shí)別車(chē)輛的臨時(shí)電子車(chē)牌照。
由于本發(fā)明描述的智能交通系統(tǒng)緊緊依賴公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，而移動(dòng)通訊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)又是由移動(dòng)通訊業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商來(lái)建設(shè)和維護(hù)。除了對(duì)公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的依賴外，整個(gè)智能交通系統(tǒng)除加強(qiáng)收費(fèi)站處的短信息容量和可能建設(shè)一個(gè)DGPS發(fā)射站所需增加的投資外，基本無(wú)需再額外配備其他諸如在路口用于信息采集的攝像頭、收費(fèi)站短程通訊系統(tǒng)和非接觸計(jì)費(fèi)卡等環(huán)節(jié)，同時(shí)也省去了與之相配的計(jì)算機(jī)支持系統(tǒng)和軟件。而增加短信息容量的投資也可由移動(dòng)通訊業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商投資。
即使是保留了作為輔助作用的收費(fèi)站車(chē)輛牌照?qǐng)D象識(shí)別系統(tǒng)，也只是作為系統(tǒng)識(shí)別功能的備份系統(tǒng)，盡可能在本地完成圖象識(shí)別，而無(wú)需象在城區(qū)那樣需要遠(yuǎn)距離傳輸這些圖象。如果車(chē)載終端與車(chē)牌的對(duì)應(yīng)關(guān)系在實(shí)際使用中沒(méi)有出現(xiàn)較多的違規(guī)現(xiàn)象，則收費(fèi)站處的車(chē)牌照?qǐng)D象識(shí)別系統(tǒng)也可以省略掉。而改用移動(dòng)式車(chē)輛牌照識(shí)別車(chē)巡查即可。
關(guān)鍵是有圖象識(shí)別系統(tǒng)作為備份可以最大程度地打擊電子牌照與物理牌照不符的違法行為，可以有效抑制和震懾類(lèi)似的違法行為。
依本發(fā)明建設(shè)的智能交通系統(tǒng)，估計(jì)成本可以降低到傳統(tǒng)方案的10％以內(nèi)，其中投資主要集中在軟件和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。而車(chē)載終端由用戶自行購(gòu)買(mǎi)，系統(tǒng)使用的短信息費(fèi)用當(dāng)由用戶依自身意愿發(fā)出的短信息由用戶承擔(dān)，由智能交通系統(tǒng)發(fā)出并要求用戶回應(yīng)的短信息或連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸由移動(dòng)通訊業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商提供特服號(hào)免費(fèi)使用。
權(quán)利要求
1.一種智能交通系統(tǒng)體系，其特征為a)以車(chē)載終端采用GPS和公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)終端為技術(shù)組合，以公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)作為智能交通系統(tǒng)信息主要傳輸方式，b)通過(guò)對(duì)車(chē)載終端以指定位置區(qū)域?yàn)闂l件進(jìn)行篩選，完成對(duì)道路收費(fèi)處附近區(qū)域車(chē)輛進(jìn)行識(shí)別登錄、記帳結(jié)算的功能，并以單獨(dú)特設(shè)公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)短信息服務(wù)器或其他增大對(duì)該區(qū)域移動(dòng)通訊系統(tǒng)終端對(duì)短信息的收發(fā)能力的方法，來(lái)滿足該區(qū)域短信息收發(fā)量密集的要求，c)并可以以此在路網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)按逐個(gè)劃分指定識(shí)別區(qū)域并逐個(gè)掃描這些識(shí)別區(qū)域的方式對(duì)車(chē)輛進(jìn)行識(shí)別統(tǒng)計(jì)，完成各路段路口的交通信息采集功能，d)以及以此為基礎(chǔ)，劃定交通警戒區(qū)，對(duì)進(jìn)入警戒區(qū)的車(chē)輛進(jìn)行交通信息的廣播服務(wù)或個(gè)性化的服務(wù)，以便對(duì)途徑同一擁堵路段的車(chē)輛群，實(shí)施相同或不同的疏堵繞行方案，以及e)將行駛路線以路標(biāo)序列方式下載到車(chē)載終端，并可以針對(duì)沿途路況進(jìn)行預(yù)警或提示應(yīng)對(duì)措施，以便對(duì)車(chē)輛進(jìn)行個(gè)性化導(dǎo)航服務(wù)，f)以公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)用戶識(shí)別方式作為實(shí)行車(chē)輛自動(dòng)識(shí)別功能的手段，g)并且以公共移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)為依托，完成車(chē)輛GPS位置坐標(biāo)的傳遞和中遠(yuǎn)程通訊功能，h)借助公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)用戶的現(xiàn)有話費(fèi)收費(fèi)方式完成電子收費(fèi)的款項(xiàng)劃撥功能。i)從路網(wǎng)中采集到的交通統(tǒng)計(jì)信息和每個(gè)車(chē)輛的GPS信息，可以在智能交通系統(tǒng)控制中心的顯示屏幕上，根據(jù)系統(tǒng)車(chē)輛用戶的備案信息，在GIS地圖上以虛擬車(chē)輛外型的方式模擬顯示某路口或路段車(chē)輛的行駛或擁堵情況。
全文摘要
一種智能交通系統(tǒng)的體系，以GPS與公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)終端技術(shù)組合為主構(gòu)成車(chē)載終端平臺(tái)，以公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的短信息和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)作為智能交通系統(tǒng)信息傳輸?shù)闹饕侄危柚鷮?duì)指定區(qū)域車(chē)載終端的篩選方法，完成對(duì)路網(wǎng)內(nèi)任意路段上或收費(fèi)站附近車(chē)輛的識(shí)別、登錄和計(jì)帳、交通信息采集和服務(wù)、個(gè)性化車(chē)輛導(dǎo)航服務(wù)、借助公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)現(xiàn)有收費(fèi)模式進(jìn)行電子收費(fèi)及車(chē)輛管理。該智能交通系統(tǒng)的體系可以將以往的智能交通系統(tǒng)概念中的幾個(gè)主要構(gòu)成部分統(tǒng)一在GPS與公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)終端技術(shù)組合的技術(shù)平臺(tái)上，輔以強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)和軟件系統(tǒng)，可以達(dá)到目前對(duì)智能交通系統(tǒng)的要求，并使這種智能交通系統(tǒng)的建設(shè)成本大大降低。
文檔編號(hào)G08G1/0967GK1417755SQ02148610
公開(kāi)日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2002年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月18日
發(fā)明者馮魯民 申請(qǐng)人:馮魯民