一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采集及服務(wù)的系統(tǒng)及其方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采集及服務(wù)的系統(tǒng)，包括物理層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層和應(yīng)用層，所述物理層包括數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)層為用于對(duì)物理層的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、計(jì)算并存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)處理器，所述服務(wù)層為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，所述應(yīng)用層為設(shè)置于汽車(chē)上的APP終端。同時(shí)，本發(fā)明還公開(kāi)了一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采集及服務(wù)方法包括，數(shù)據(jù)采集步驟：設(shè)置數(shù)據(jù)采集模塊、累加瞬時(shí)速度、統(tǒng)計(jì)車(chē)輛次數(shù)、得到平均速度；數(shù)據(jù)處理及存儲(chǔ)步驟：計(jì)算路段的平均速度、存儲(chǔ)路況等級(jí)和路段路況數(shù)串；數(shù)據(jù)請(qǐng)求及展示步驟：獲取實(shí)時(shí)位置、發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求、獲取路況信息、展示路況信息。本發(fā)明提供實(shí)時(shí)路況，節(jié)約用戶(hù)時(shí)間，減少行車(chē)油耗，緩解擁堵路段的交通壓力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采集及服務(wù)的系統(tǒng)及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種路況采集及服務(wù)的系統(tǒng)及其方法，具體涉及一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采 集及服務(wù)的系統(tǒng)及其方法，屬于智能交通【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工業(yè)的發(fā)展，城市中交通量激增，原始的交通方式已不能 滿(mǎn)足要求；同時(shí)，由于工業(yè)發(fā)展為城市交通提供的各種交通工具越來(lái)越多，從而加速了城市 交通事業(yè)的發(fā)展。
[0003] 但是，隨著城市的擴(kuò)大和人們生活水平的提高，汽車(chē)擁有量越來(lái)越大，路面擁堵情 況越來(lái)越嚴(yán)重，尤其在上下班的早高峰和晚高峰時(shí)段或者出現(xiàn)交通事故的路段，經(jīng)常出現(xiàn) 交通擁堵，而汽車(chē)一旦進(jìn)入交通擁堵路段，掉頭或者更換道路很難實(shí)現(xiàn)，只能等待疏通，浪 費(fèi)時(shí)間，增加汽車(chē)油耗。因此，對(duì)實(shí)時(shí)路況進(jìn)行監(jiān)控并提醒用戶(hù)，成為急需解決的問(wèn)題。
[0004] 目前，現(xiàn)有技術(shù)中，常采用道口的顯示大屏進(jìn)行路況的顯示，顯示的數(shù)據(jù)由交通控 制指揮中心的值人員人為進(jìn)行狀態(tài)設(shè)置，該方法簡(jiǎn)單有效，但時(shí)效性不強(qiáng)。另外，現(xiàn)有技術(shù) 中，還有一個(gè)方法，是通過(guò)車(chē)載終端提供路況信息，再將路況信息進(jìn)行匯總分析后發(fā)送給用 戶(hù)，此方法減少了數(shù)據(jù)采集器的安裝，降低了成本，提高了監(jiān)控的實(shí)時(shí)性，但是，需要有大量 的車(chē)載用戶(hù)才能實(shí)現(xiàn)，如果某個(gè)路段沒(méi)有車(chē)載終端通過(guò)，則失去此路段的路況監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，出 現(xiàn)大量的誤報(bào)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種實(shí)時(shí)性能高、路況數(shù) 據(jù)準(zhǔn)確且成本低易普及的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采集及服務(wù)系統(tǒng)。
[0006] 同時(shí)，本發(fā)明還提供一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采集及服務(wù)方法。
[0007] 技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采集及服務(wù)的系統(tǒng)，包括四層架構(gòu)，所 述四層架構(gòu)分別為彼此相互通信的物理層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層和應(yīng)用層，
[0008] 所述物理層包括數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)置于路段 的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處，包括用于采集車(chē)輛經(jīng)過(guò)此關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的瞬時(shí)速度的雷達(dá)傳感器和用于采集經(jīng) 過(guò)此關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的車(chē)輛數(shù)量的線(xiàn)圈傳感器；所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，用于對(duì)接收到的數(shù)據(jù)采集 模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到此關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)車(chē)輛通行的平均速度；
[0009] 所述數(shù)據(jù)層為用于對(duì)物理層的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、計(jì)算并存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù) 據(jù)處理器包括路段數(shù)據(jù)管理模塊和全網(wǎng)數(shù)據(jù)管理模塊，所述路段數(shù)據(jù)管理模塊用于維護(hù) 單一路段的實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)，所述全網(wǎng)數(shù)據(jù)管理模塊用于管理某一區(qū)域內(nèi)所有路段的路況數(shù) 據(jù)；
[0010] 所述服務(wù)層為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器用于與數(shù)據(jù)處理器通信，讀取數(shù)據(jù)處理器中的數(shù)據(jù)，同 時(shí)接收所述應(yīng)用層的請(qǐng)求并發(fā)送讀取的數(shù)據(jù)處理器中的數(shù)據(jù)至所述應(yīng)用層；
[0011] 所述應(yīng)用層為設(shè)置于汽車(chē)上的APP終端，用于對(duì)汽車(chē)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，發(fā)送與實(shí)時(shí) 位置相關(guān)的請(qǐng)求并將接收到的服務(wù)層的回復(fù)進(jìn)行展示。
[0012] 本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定為，所述物理層的數(shù)據(jù)采集模塊還包括用于采集通過(guò)此 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的車(chē)牌視頻數(shù)據(jù)的視頻傳感器，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊還包括對(duì)視頻傳感器采集的 視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并取得車(chē)牌號(hào)碼的號(hào)碼預(yù)處理單元；所述數(shù)據(jù)層還包括數(shù)據(jù)修正單元， 用于修正因長(zhǎng)期多次計(jì)算平均速度而導(dǎo)致的結(jié)果偏移的路況數(shù)據(jù)。
[0013] 本發(fā)明提供的另一技術(shù)方案為：一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采集及服務(wù)的方法，包括數(shù)據(jù) 采集步驟、數(shù)據(jù)處理及存儲(chǔ)步驟、數(shù)據(jù)請(qǐng)求及展示步驟，
[0014] 所述數(shù)據(jù)采集步驟具體為：
[0015] Cl、在城市交通網(wǎng)絡(luò)中，每一個(gè)交叉路口均為一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，兩個(gè)交叉路口之間為 一個(gè)采集路段，每一個(gè)采集路段中，根據(jù)需要設(shè)置不同數(shù)量的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，在每個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處 設(shè)置一個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊；
[0016] C2、數(shù)據(jù)采集模塊的雷達(dá)傳感器采集車(chē)輛經(jīng)過(guò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的瞬時(shí)速度Vs，將瞬時(shí)速 度Vs輸入至數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊將瞬時(shí)速度Vs進(jìn)行累加，得到一個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間 段t內(nèi)的累加結(jié)果Σ Vs ;
[0017] C3、數(shù)據(jù)采集模塊的線(xiàn)圈傳感器采集經(jīng)過(guò)此關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的車(chē)輛觸發(fā)信號(hào)，并將觸發(fā) 信號(hào)傳送至數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊將觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行累加，得到預(yù)設(shè)時(shí)間段t內(nèi) 的次數(shù)η ;
[0018] C4、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊將數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理得到此節(jié)點(diǎn)的平均速度V均=Σ Vs/(n*t);
[0019] 所述數(shù)據(jù)處理及存儲(chǔ)步驟具體為：
[0020] Sl、數(shù)據(jù)處理器接收路段上所述關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的平均速度V均，根據(jù)平均速度V均構(gòu)造 此路段路況數(shù)串，并累加當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)上此路段所有關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的平均速度Σ V均，計(jì)算此路 段的平均速度VL均=Σ V均/m，其中，m為此路段上關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)；
[0021] S2、路段數(shù)據(jù)管理模塊將平均速度VL均轉(zhuǎn)換為路況等級(jí)，并將路況等級(jí)和路段路 況數(shù)串進(jìn)行存儲(chǔ)；
[0022] S3、全網(wǎng)數(shù)據(jù)管理模塊將某一區(qū)域內(nèi)所有路段的路況數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總并存儲(chǔ)；
[0023] 所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求及展示步驟具體為：
[0024] QUAPP終端通過(guò)自身攜帶的地圖Π 模塊對(duì)車(chē)輛進(jìn)行定位并得到車(chē)輛與交叉路口 的距離及此交叉路口的位置；
[0025] Q2、當(dāng)汽車(chē)與交叉路口 A的距離為設(shè)定距離時(shí)，APP終端向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)端發(fā)起查詢(xún)請(qǐng) 求，并等待答復(fù)；查詢(xún)請(qǐng)求信息攜帶的內(nèi)容包括用戶(hù)ID和當(dāng)前的路段位置信息；
[0026] Q3、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器接收到APP終端的請(qǐng)求后，向數(shù)據(jù)層提交查詢(xún)指令，并將獲取的查 詢(xún)結(jié)果返回至終端APP應(yīng)用；
[0027] Q4、APP終端接收到服務(wù)端返回的信息之后，對(duì)返回的內(nèi)容進(jìn)行逐條解析，解析完 畢后，取出第一個(gè)條信息進(jìn)行展示，第一條信息處理完成之后，再解析第二條信息，直至所 有信息被處理完成。
[0028] 本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定為，還包括數(shù)據(jù)修正步驟，具體為：
[0029] XI、數(shù)據(jù)采集模塊的視頻采集器采集通過(guò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的車(chē)牌視頻數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)預(yù)處理 模塊對(duì)車(chē)牌視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提取車(chē)牌號(hào)碼信息并連同拍攝時(shí)間一同傳送至數(shù)據(jù)層的數(shù) 據(jù)修正單元，數(shù)據(jù)修正單元將每個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的車(chē)牌號(hào)碼及拍攝時(shí)間進(jìn)行存儲(chǔ)；
[0030] X2、數(shù)據(jù)修正單元定時(shí)啟動(dòng)數(shù)據(jù)修訂流程，提取此路段上各個(gè)數(shù)據(jù)采集器采集的 車(chē)牌號(hào)碼，任取一個(gè)車(chē)牌號(hào)碼，此車(chē)牌號(hào)碼必須同時(shí)被此路段上的每個(gè)數(shù)據(jù)采集器采集到， 根據(jù)此路段兩個(gè)端點(diǎn)數(shù)據(jù)采集器對(duì)此車(chē)牌號(hào)碼的拍攝時(shí)間，計(jì)算得到此車(chē)牌號(hào)碼的車(chē)輛通 過(guò)此路段所用的時(shí)間，另外，根據(jù)此路段的距離，計(jì)算得到修正平均速度VX均，并將此修正 平均速度VX均輸出至路段數(shù)據(jù)管理單元；
[0031] X3、路段數(shù)據(jù)管理單元對(duì)比路段的平均速度VL均對(duì)應(yīng)的路況等級(jí)和修正平均速 度VX均對(duì)應(yīng)的路況等級(jí)，如果路況等級(jí)不同，將平均速度VL均對(duì)應(yīng)的路況等級(jí)修正為修正 平均速度VX均對(duì)應(yīng)的路況等級(jí)進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0032] 進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)修正步驟還包括判斷速度為0時(shí)路段的狀態(tài)，具體為：當(dāng)路段 的平均速度VL均為0時(shí)，判斷數(shù)據(jù)修正單元的修正平均速度VX均，如果修正平均速度VX 均不為〇,則此路段嚴(yán)重堵塞，如果修正平均速度VX均為0,則此路段暢通。
[0033] 進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)處理及存儲(chǔ)步驟中，步驟Sl中構(gòu)造的路段路況數(shù)串包括頭字 段、內(nèi)容字段和結(jié)尾字段，所述頭字段為此路段上關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，該值與內(nèi)容字段的長(zhǎng)度 相一致；所述內(nèi)容字段的個(gè)數(shù)與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)一致，每個(gè)內(nèi)容字段中填寫(xiě)的值為該節(jié)點(diǎn) 所對(duì)應(yīng)的路況等級(jí)；結(jié)尾字段為NULL值。
[0034] 進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求及展示步驟中，步驟Q2中，汽車(chē)與交叉路口 A的設(shè)定距離 至少為2個(gè)，當(dāng)汽車(chē)在第一個(gè)設(shè)定距離處發(fā)送請(qǐng)求未接收到答復(fù)時(shí)，到達(dá)下一個(gè)預(yù)設(shè)距離 時(shí),繼續(xù)發(fā)送請(qǐng)求,直至接收到答復(fù)為止。
[0035] 進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求及展示步驟中，步驟Q2中，APP終端向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)端發(fā)起查 詢(xún)請(qǐng)求時(shí)查詢(xún)請(qǐng)求信息攜帶的內(nèi)容還包括查詢(xún)優(yōu)先級(jí)，查詢(xún)優(yōu)先級(jí)根據(jù)預(yù)設(shè)距離設(shè)定，原 則為預(yù)設(shè)距離越大，查詢(xún)優(yōu)先級(jí)越低；
[0036] 步驟Q3中，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器接收到APP終端的請(qǐng)求后，根據(jù)請(qǐng)求信息中的優(yōu)先級(jí)，將請(qǐng) 求指令分發(fā)到不同的處理隊(duì)列中；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器向數(shù)據(jù)層提交查詢(xún)指令時(shí)，分別提取不同隊(duì) 列的請(qǐng)求進(jìn)行查詢(xún)，請(qǐng)求提取的方案為先提取高優(yōu)先隊(duì)列中的請(qǐng)求指令，高優(yōu)先隊(duì)列中請(qǐng) 求指令為空后，按優(yōu)先級(jí)別由高到低依次提取。
[0037] 進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求及展示步驟中，步驟Q4中APP終端對(duì)返回的內(nèi)容進(jìn)行逐 條解析，獲得路段名和平均路況；APP終端進(jìn)行展示時(shí)，將路段名和平均路況發(fā)送至語(yǔ)音處 理模塊，語(yǔ)音處理模塊對(duì)平均路況參數(shù)根據(jù)預(yù)先的定義翻譯為語(yǔ)音進(jìn)行展示。
[0038] 進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求及展示步驟中，步驟Q4中APP終端對(duì)返回的內(nèi)容進(jìn)行逐 條解析，獲得路段名和路段數(shù)串；APP終端進(jìn)行展示時(shí)，將路段名與路段數(shù)串發(fā)送至APP終 端的地圖Π 模塊，所述地圖Π 模塊根據(jù)路段數(shù)串中承載的此路段每個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的路況等 級(jí)對(duì)地圖的對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行路況的標(biāo)注。
[0039] 有益效果：本發(fā)明提供的一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采集及服務(wù)的方法，實(shí)時(shí)采集路況的 信息進(jìn)行服務(wù)，使用戶(hù)在路口之前及時(shí)了解前方路況，合理選擇行車(chē)路線(xiàn)，避開(kāi)擁堵路段， 節(jié)約用戶(hù)時(shí)間，減少行車(chē)油耗，緩解擁堵路段的交通壓力；本發(fā)明采用數(shù)據(jù)修正方法，對(duì)路 況的信息進(jìn)行校正，避免路況誤差，使服務(wù)更加準(zhǔn)確；同時(shí)，本發(fā)明的物理層和數(shù)據(jù)層可以 利用現(xiàn)有交通網(wǎng)絡(luò)中的監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)展，服務(wù)層和應(yīng)用層獨(dú)立開(kāi)發(fā)，應(yīng)用層無(wú)需增加汽 車(chē)內(nèi)的硬件，布網(wǎng)簡(jiǎn)單靈活，實(shí)現(xiàn)成本低，易于在中心城市普及，也適用于大型城市的交通 管理。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0040] 圖1為本發(fā)明提供的實(shí)時(shí)路況采集及服務(wù)的方法的系統(tǒng)架構(gòu)圖；
[0041] 圖2為本發(fā)明所述的物理層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042] 圖3為本發(fā)明所述的物理層的工作流程圖；
[0043] 圖4為本發(fā)明所述的數(shù)據(jù)層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044] 圖5為本發(fā)明所述的路段數(shù)據(jù)生成單元的工作流程圖；
[0045] 圖6為本發(fā)明所述的數(shù)據(jù)層中路段路況數(shù)串的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046] 圖7為本發(fā)明所述的服務(wù)層和應(yīng)用層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047] 圖8為本發(fā)明所述的APP終端獲取路況信息的流程圖；
[0048] 圖9為本發(fā)明所述的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器處理數(shù)據(jù)的流程圖；
[0049] 圖10為本實(shí)施例中具體的路況圖。

【具體實(shí)施方式】
[0050] 實(shí)施例1
[0051] 下面對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施 例。
[0052] 實(shí)施例：本發(fā)明提供一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采集及服務(wù)的方法，系統(tǒng)采用四層架構(gòu)，系 統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示，分別為彼此相互通信的物理層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層和應(yīng)用層，其中，物理 層負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況的數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理；數(shù)據(jù)層將采集到的動(dòng)態(tài)路況數(shù)據(jù)進(jìn)行再次處理 和修正并存儲(chǔ)；服務(wù)層負(fù)責(zé)處理應(yīng)用層的服務(wù)請(qǐng)求，根據(jù)請(qǐng)求的內(nèi)容提取數(shù)據(jù)層的相應(yīng)數(shù) 據(jù)，并將數(shù)據(jù)返回至應(yīng)用層；應(yīng)用層負(fù)責(zé)發(fā)起請(qǐng)求并對(duì)接收到的應(yīng)答進(jìn)行解析和展示。
[0053] 在本發(fā)明方法的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，物理層采用數(shù)據(jù)采集器實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)層采用數(shù)據(jù) 處理器實(shí)現(xiàn)，服務(wù)層采用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用層采用APP終端實(shí)現(xiàn)，下面詳細(xì)闡述上述各 層的具體實(shí)現(xiàn)方案及工作方法。
[0054] (1)物理層
[0055] 物理層的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，包含數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊。數(shù)據(jù)采 集模塊包括雷達(dá)傳感器、線(xiàn)圈傳感器和視頻傳感器；數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊包括速度預(yù)處理單元、 次數(shù)預(yù)處理單元、號(hào)碼預(yù)處理單元和終端預(yù)處理單元。
[0056] 數(shù)據(jù)采集模塊的部署策略為：
[0057] 數(shù)據(jù)采集模塊需部署多個(gè)，其部署原則為：在城市交通網(wǎng)絡(luò)中，每一個(gè)交叉路口均 為一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，兩個(gè)交叉路口之間為一個(gè)采集路段。每一段采集路段中，根據(jù)需要設(shè)置不 同數(shù)量的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，每一路段中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的設(shè)置數(shù)量為：N=[L/d]-l，其中，L為此路段的長(zhǎng) 度，d為兩個(gè)數(shù)據(jù)采集器之間的預(yù)設(shè)距離，d的取值范圍為IOOm?300m，d的取值原則為， 在快速路上d的范圍為200?300m，在慢速路上d的取值范圍為IOOm?200m ;因此，兩個(gè) 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)之間的實(shí)際距離dl=L/N。本發(fā)明中，在上述每個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處均部署一個(gè)數(shù)據(jù)采集 模塊。值得注意的是，每個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊只負(fù)責(zé)一個(gè)方向車(chē)輛的數(shù)據(jù)采集，在雙向道路中， 如果需要采集雙向的車(chē)輛信息，數(shù)據(jù)采集器則需要雙向部署，其部署方法相同。
[0058] 數(shù)據(jù)采集模塊部署完成后，數(shù)據(jù)采集模塊中的傳感器均與數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊通信， 完成數(shù)據(jù)采集，各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理過(guò)程流程圖如圖3所示，具體為：
[0059] 雷達(dá)傳感器：
[0060] 雷達(dá)傳感器采集車(chē)輛經(jīng)過(guò)此關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的瞬時(shí)速度Vs，將瞬時(shí)速度Vs輸入至速度 預(yù)處理單元，進(jìn)行速度預(yù)處理后得到一個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間段t內(nèi)此節(jié)點(diǎn)的平均速度，將平均速度 傳輸至終端預(yù)處理單元，速度預(yù)處理的步驟為，讀取雷達(dá)傳感器采集的車(chē)輛的瞬時(shí)速度Vs， 并將瞬時(shí)速度Vs進(jìn)行累加，當(dāng)?shù)竭_(dá)一個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間段t時(shí)，將累加的結(jié)果Σ Vs傳輸至終端預(yù) 處理單元。
[0061] 線(xiàn)圈傳感器：
[0062] 線(xiàn)圈傳感器采集經(jīng)過(guò)此關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的車(chē)輛數(shù)量，傳送一個(gè)觸發(fā)信號(hào)至次數(shù)預(yù)處理單 元，次數(shù)預(yù)處理單元將觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行累加，當(dāng)?shù)竭_(dá)一個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間段t時(shí)，將累加的次數(shù)η傳 輸至終端預(yù)處理單元。
[0063] 終端預(yù)處理單元：
[0064] 終端預(yù)處理單元接收一個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間段t內(nèi)的累加瞬時(shí)速度Σ Vs和車(chē)輛通過(guò)的次 數(shù)n，將數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理得到此節(jié)點(diǎn)的平均速度，將平均速度傳輸至數(shù)據(jù)層。終端預(yù)處理單 元計(jì)算平均速度的方法為：平均速度V均=Σ Vs/ (n*t)。
[0065] 視頻采集器：
[0066] 視頻采集器采集通過(guò)此關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的車(chē)牌視頻數(shù)據(jù)，并將車(chē)牌視頻數(shù)據(jù)傳輸至號(hào)碼 預(yù)處理單元，號(hào)碼預(yù)處理單元對(duì)車(chē)牌視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提取車(chē)牌號(hào)碼信息并連同拍攝時(shí) 間一同傳送至數(shù)據(jù)層。號(hào)碼預(yù)處理單元對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到車(chē)牌號(hào)碼的實(shí)現(xiàn)方法為現(xiàn) 有實(shí)成熟技術(shù)，本方案只是引用，不再贅述。
[0067] (2)數(shù)據(jù)層
[0068] 數(shù)據(jù)層為數(shù)據(jù)處理器，負(fù)責(zé)對(duì)物理層的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、計(jì)算并存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)層包括路 段數(shù)據(jù)管理模塊和全網(wǎng)數(shù)據(jù)管理模塊。
[0069] 路段數(shù)據(jù)管理模塊負(fù)責(zé)維護(hù)單一路段的實(shí)時(shí)路況，包括路段數(shù)據(jù)生成單元、路段 數(shù)據(jù)修正單元和路段數(shù)據(jù)管理單元。
[0070] 路段數(shù)據(jù)生成單元接收此路段上各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的平均速度，計(jì)算該路段的平均車(chē) 速，并構(gòu)造路段路況數(shù)串。
[0071] 路段數(shù)據(jù)生成單元由定時(shí)任務(wù)驅(qū)動(dòng)，每隔固定周期(周期可配置）發(fā)起一次計(jì)算任 務(wù)，其工作流程圖如圖5所示，具體步驟為：
[0072] ①路段數(shù)據(jù)生成單元啟動(dòng)，接收物理層傳輸?shù)拇寺范紊详P(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的平均速度V 均，根據(jù)平均速度V均構(gòu)造此路段路況數(shù)串，并累加當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)上此路段所有關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的 平均速度Σ V均。
[0073] 構(gòu)造成路段路況數(shù)串的目的是精確描述一個(gè)路段的細(xì)節(jié)，精確范圍由數(shù)據(jù)采集模 塊的部署間距決定。本實(shí)施例中設(shè)計(jì)的路段路況數(shù)串的結(jié)構(gòu)如圖6所示，包括頭字段、內(nèi)容 字段和結(jié)尾字段。其中，頭字段為此路段上關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，該值與內(nèi)容字段的長(zhǎng)度相一 致；內(nèi)容字段的個(gè)數(shù)與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)一致，每個(gè)內(nèi)容字段中填寫(xiě)的值為該節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的 路況等級(jí)；結(jié)尾字段為NULL值。本實(shí)施例中，路況等級(jí)劃分為五級(jí)，由該節(jié)點(diǎn)的平均速度決 定，路況等級(jí)與平均速度的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換關(guān)系如表1所示：
[0074] 表 1 :
[0075]

【權(quán)利要求】
1. 一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采集及服務(wù)的系統(tǒng)，其特征在于，包括四層架構(gòu)，所述四層架構(gòu)分 別為彼此相互通信的物理層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層和應(yīng)用層， 所述物理層包括數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)置于路段的關(guān) 鍵節(jié)點(diǎn)處，包括用于采集車(chē)輛經(jīng)過(guò)此關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的瞬時(shí)速度的雷達(dá)傳感器和用于采集經(jīng)過(guò)此 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的車(chē)輛數(shù)量的線(xiàn)圈傳感器；所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，用于對(duì)接收到的數(shù)據(jù)采集模塊 采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到此關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)車(chē)輛通行的平均速度； 所述數(shù)據(jù)層為用于對(duì)物理層的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、計(jì)算并存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處 理器包括路段數(shù)據(jù)管理模塊和全網(wǎng)數(shù)據(jù)管理模塊，所述路段數(shù)據(jù)管理模塊用于維護(hù)單一路 段的實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)，所述全網(wǎng)數(shù)據(jù)管理模塊用于管理某一區(qū)域內(nèi)所有路段的路況數(shù)據(jù)； 所述服務(wù)層為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器用于與數(shù)據(jù)處理器通信，讀取數(shù)據(jù)處理器中的數(shù)據(jù)，同時(shí)接 收所述應(yīng)用層的請(qǐng)求并發(fā)送讀取的數(shù)據(jù)處理器中的數(shù)據(jù)至所述應(yīng)用層； 所述應(yīng)用層為設(shè)置于汽車(chē)上的APP終端，用于對(duì)汽車(chē)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，發(fā)送與實(shí)時(shí)位置 相關(guān)的請(qǐng)求并將接收到的服務(wù)層的回復(fù)進(jìn)行展示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采集及服務(wù)的系統(tǒng)，其特征在于，所述物 理層的數(shù)據(jù)采集模塊還包括用于采集通過(guò)此關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的車(chē)牌視頻數(shù)據(jù)的視頻傳感器，所述 數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊還包括對(duì)視頻傳感器采集的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并取得車(chē)牌號(hào)碼的號(hào)碼預(yù) 處理單元；所述數(shù)據(jù)層還包括數(shù)據(jù)修正單元，用于修正因長(zhǎng)期多次計(jì)算平均速度而導(dǎo)致的 結(jié)果偏移的路況數(shù)據(jù)。
3. -種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采集及服務(wù)的方法，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集步驟、數(shù)據(jù)處理及 存儲(chǔ)步驟、數(shù)據(jù)請(qǐng)求及展示步驟， 所述數(shù)據(jù)采集步驟具體為： C1、在城市交通網(wǎng)絡(luò)中，每一個(gè)交叉路口均為一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，兩個(gè)交叉路口之間為一個(gè) 采集路段，每一個(gè)采集路段中，根據(jù)需要設(shè)置不同數(shù)量的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，在每個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處設(shè)置 一個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊； C2、數(shù)據(jù)采集模塊的雷達(dá)傳感器采集車(chē)輛經(jīng)過(guò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的瞬時(shí)速度Vs，將瞬時(shí)速度Vs 輸入至數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊將瞬時(shí)速度Vs進(jìn)行累加，得到一個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間段t 內(nèi)的累加結(jié)果E Vs ; C3、數(shù)據(jù)采集模塊的線(xiàn)圈傳感器采集經(jīng)過(guò)此關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的車(chē)輛觸發(fā)信號(hào)，并將觸發(fā)信號(hào) 傳送至數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊將觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行累加，得到預(yù)設(shè)時(shí)間段t內(nèi)的次 數(shù)n ; C4、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊將數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理得到此節(jié)點(diǎn)的平均速度V均=E Vs/ (n*t); 所述數(shù)據(jù)處理及存儲(chǔ)步驟具體為： 51、 數(shù)據(jù)處理器接收路段上所述關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的平均速度V均，根據(jù)平均速度V均構(gòu)造此路 段路況數(shù)串，并累加當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)上此路段所有關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的平均速度E V均，計(jì)算此路段的 平均速度VL均=E V均/m，其中，m為此路段上關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)； 52、 路段數(shù)據(jù)管理模塊將平均速度VL均轉(zhuǎn)換為路況等級(jí)，并將路況等級(jí)和路段路況數(shù) 串進(jìn)行存儲(chǔ)； 53、 全網(wǎng)數(shù)據(jù)管理模塊將某一區(qū)域內(nèi)所有路段的路況數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總并存儲(chǔ)； 所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求及展示步驟具體為： qi、app終端通過(guò)自身攜帶的地圖n模塊對(duì)車(chē)輛進(jìn)行定位并得到車(chē)輛與交叉路口的距 離及此交叉路口的位置； Q2、當(dāng)汽車(chē)與交叉路口 A的距離為設(shè)定距離時(shí)，APP終端向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)端發(fā)起查詢(xún)請(qǐng)求， 并等待答復(fù)；查詢(xún)請(qǐng)求信息攜帶的內(nèi)容包括用戶(hù)ID和當(dāng)前的路段位置信息； Q3、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器接收到APP終端的請(qǐng)求后，向數(shù)據(jù)層提交查詢(xún)指令，并將獲取的查詢(xún)結(jié) 果返回至終端APP應(yīng)用； Q4、APP終端接收到服務(wù)端返回的信息之后，對(duì)返回的內(nèi)容進(jìn)行逐條解析，解析完畢后， 取出第一個(gè)條信息進(jìn)行展示，第一條信息處理完成之后，再解析第二條信息，直至所有信息 被處理完成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采集及服務(wù)的方法，其特征在于，還包括 數(shù)據(jù)修正步驟，具體為： XI、數(shù)據(jù)采集模塊的視頻采集器采集通過(guò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的車(chē)牌視頻數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊 對(duì)車(chē)牌視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提取車(chē)牌號(hào)碼信息并連同拍攝時(shí)間一同傳送至數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)修 正單元，數(shù)據(jù)修正單元將每個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的車(chē)牌號(hào)碼及拍攝時(shí)間進(jìn)行存儲(chǔ)； X2、數(shù)據(jù)修正單元定時(shí)啟動(dòng)數(shù)據(jù)修訂流程，提取此路段上各個(gè)數(shù)據(jù)采集器采集的車(chē)牌 號(hào)碼，任取一個(gè)車(chē)牌號(hào)碼，此車(chē)牌號(hào)碼必須同時(shí)被此路段上的每個(gè)數(shù)據(jù)采集器采集到，根據(jù) 此路段兩個(gè)端點(diǎn)數(shù)據(jù)采集器對(duì)此車(chē)牌號(hào)碼的拍攝時(shí)間，計(jì)算得到此車(chē)牌號(hào)碼的車(chē)輛通過(guò)此 路段所用的時(shí)間，另外，根據(jù)此路段的距離，計(jì)算得到修正平均速度VX均，并將此修正平均 速度VX均輸出至路段數(shù)據(jù)管理單元； X3、路段數(shù)據(jù)管理單元對(duì)比路段的平均速度VL均對(duì)應(yīng)的路況等級(jí)和修正平均速度VX 均對(duì)應(yīng)的路況等級(jí)，如果路況等級(jí)不同，將平均速度VL均對(duì)應(yīng)的路況等級(jí)修正為修正平均 速度VX均對(duì)應(yīng)的路況等級(jí)進(jìn)行存儲(chǔ)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采集及服務(wù)的方法，其特征在于，所述數(shù) 據(jù)修正步驟還包括判斷速度為0時(shí)路段的狀態(tài)，具體為：當(dāng)路段的平均速度VL均為0時(shí)，判 斷數(shù)據(jù)修正單元的修正平均速度VX均，如果修正平均速度VX均不為0,則此路段嚴(yán)重堵塞， 如果修正平均速度VX均為0,則此路段暢通。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采集及服務(wù)的方法，其特征在于，所述數(shù) 據(jù)處理及存儲(chǔ)步驟中，步驟S1中構(gòu)造的路段路況數(shù)串包括頭字段、內(nèi)容字段和結(jié)尾字段， 所述頭字段為此路段上關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，該值與內(nèi)容字段的長(zhǎng)度相一致；所述內(nèi)容字段的 個(gè)數(shù)與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)一致，每個(gè)內(nèi)容字段中填寫(xiě)的值為該節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的路況等級(jí)；結(jié)尾 字段為NULL值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采集及服務(wù)的方法，其特征在于，所述數(shù) 據(jù)請(qǐng)求及展示步驟中，步驟Q2中，汽車(chē)與交叉路口 A的設(shè)定距離至少為2個(gè)，當(dāng)汽車(chē)在第一 個(gè)設(shè)定距離處發(fā)送請(qǐng)求未接收到答復(fù)時(shí)，到達(dá)下一個(gè)預(yù)設(shè)距離時(shí)，繼續(xù)發(fā)送請(qǐng)求，直至接收 到答復(fù)為止。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采集及服務(wù)的方法，其特征在于，所述數(shù) 據(jù)請(qǐng)求及展示步驟中，步驟Q2中，APP終端向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)端發(fā)起查詢(xún)請(qǐng)求時(shí)查詢(xún)請(qǐng)求信息攜 帶的內(nèi)容還包括查詢(xún)優(yōu)先級(jí)，查詢(xún)優(yōu)先級(jí)根據(jù)預(yù)設(shè)距離設(shè)定，原則為預(yù)設(shè)距離越大，查詢(xún)優(yōu) 先級(jí)越低； 步驟Q3中，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器接收到APP終端的請(qǐng)求后，根據(jù)請(qǐng)求信息中的優(yōu)先級(jí)，將請(qǐng)求指 令分發(fā)到不同的處理隊(duì)列中；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器向數(shù)據(jù)層提交查詢(xún)指令時(shí)，分別提取不同隊(duì)列的 請(qǐng)求進(jìn)行查詢(xún)，請(qǐng)求提取的方案為先提取高優(yōu)先隊(duì)列中的請(qǐng)求指令，高優(yōu)先隊(duì)列中請(qǐng)求指 令為空后，按優(yōu)先級(jí)別由高到低依次提取。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采集及服務(wù)的方法，其特征在于，所述數(shù) 據(jù)請(qǐng)求及展示步驟中，步驟Q4中APP終端對(duì)返回的內(nèi)容進(jìn)行逐條解析，獲得路段名和平均 路況；APP終端進(jìn)行展示時(shí)，將路段名和平均路況發(fā)送至語(yǔ)音處理模塊，語(yǔ)音處理模塊對(duì)平 均路況參數(shù)根據(jù)預(yù)先的定義翻譯為語(yǔ)音進(jìn)行展示。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路況采集及服務(wù)的方法，其特征在于，所述數(shù) 據(jù)請(qǐng)求及展示步驟中，步驟Q4中APP終端對(duì)返回的內(nèi)容進(jìn)行逐條解析，獲得路段名和路段 數(shù)串；APP終端進(jìn)行展示時(shí)，將路段名與路段數(shù)串發(fā)送至APP終端的地圖n模塊，所述地圖 UI模塊根據(jù)路段數(shù)串中承載的此路段每個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的路況等級(jí)對(duì)地圖的對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行路 況的標(biāo)注。
【文檔編號(hào)】G08G1/042GK104424799SQ201310399122
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】王勇, 吳漢才 申請(qǐng)人:吳漢才