本發(fā)明涉及智慧交通領(lǐng)域，具體是一種基于北斗的車聯(lián)網(wǎng)道路預(yù)警方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

北斗衛(wèi)星系統(tǒng)是我國自主研發(fā)、擁有高度自主知識產(chǎn)權(quán)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，與美國gps、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略并稱為全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。我國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)目前已有35顆衛(wèi)星，在我國以及周邊地區(qū)提供大范圍內(nèi)的高精度定位、授時、短報文通信等信息服務(wù)，憑借其強大的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展了覆蓋廣闊的北斗產(chǎn)業(yè)。近年來，隨著通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，智慧交通、車聯(lián)網(wǎng)等越來越受到人們關(guān)注，而北斗系統(tǒng)具有在于短信服務(wù)和導(dǎo)航結(jié)合、能夠全天候快速定位、精度高、能夠進行大范圍的監(jiān)控和管理、利用短報文迅速回傳數(shù)據(jù)等優(yōu)勢，應(yīng)用在交通運輸監(jiān)控管理領(lǐng)域是安全、穩(wěn)定、可靠，我國政策大力支持，北斗+車聯(lián)網(wǎng)在道路交通領(lǐng)域的應(yīng)用在目前還處于示范階段，市場上的相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用目前較少。

公開號為cn106297369a的中國專利申請公開了一種基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的車輛監(jiān)控系統(tǒng)，包括總服務(wù)器、多個分服務(wù)器和多個客戶端；所述客戶端包括微控制器、儲存模塊、顯示模塊、無線通信模塊、北斗定位模塊、駕駛時長記錄模塊、預(yù)警模塊；還涉及利用前述的一種基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的車輛監(jiān)控系統(tǒng)進行車輛監(jiān)控的方法。本發(fā)明采用分布式計算，能實時處理所接收的海量北斗位置信息，并采用poi緩存算法，可實現(xiàn)快速查詢地理位置和道路名稱，同時支持超速報警、疲勞駕駛報警，還可以與手機連接和給手機充電，滿足了人們多方面的要求。該專利申請基于北斗進行車輛監(jiān)控，通過駕駛時長記錄模塊采集的數(shù)據(jù)向預(yù)警模塊發(fā)送指令，其方法是采用分布式計算，實時處理接收的海量北斗位置信息，并采用poi緩存算法，實現(xiàn)快速查詢地理位置和道路名稱。該專利申請主要存在以下不足：

（1）車輛與車輛之間的協(xié)同能力差，在發(fā)生交通事故時，事故車輛不能與附近車輛協(xié)同，對道路安全的預(yù)防性差；

（2）使用速度傳感器系統(tǒng)采集行車速度，采集效率受限于系統(tǒng)響應(yīng)能力，成本較高。

當前高速公路車輛安全監(jiān)控主要通過攝像頭，然而受限于部署成本、運營商信號覆蓋等多方面原因，全路段的車輛安全監(jiān)控難以保證，車輛在高速公路行駛過程中，位置數(shù)據(jù)獲取能力弱，不能夠及時、快速、高效地回傳車輛行駛軌跡，行車安全保障較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于北斗的車聯(lián)網(wǎng)道路預(yù)警方法和系統(tǒng)，基于北斗采集行車位置數(shù)據(jù)，基于車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用采集的位置數(shù)據(jù)進行道路預(yù)警，尤其是在車輛與后臺監(jiān)控中心、車輛與車輛之間的數(shù)據(jù)交互方面提供了一套高效的信息共享方法和系統(tǒng)，在實時監(jiān)控行車狀態(tài)、保障行車安全、預(yù)防交通事故等方面響應(yīng)及時快速、安全、高效。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種基于北斗的車聯(lián)網(wǎng)道路預(yù)警方法，它包括以下步驟：

第一采集，采集定點位置數(shù)據(jù)，回傳所采集的定點位置數(shù)據(jù)到服務(wù)器；

第二采集，采集車輛行駛過程中的行車位置數(shù)據(jù)，實時回傳所采集的行車位置數(shù)據(jù)到服務(wù)器；

第一判斷，判斷車輛的行車方向，根據(jù)服務(wù)器中存儲的定點位置數(shù)據(jù)確定來往車輛的方向數(shù)據(jù)；

第二判斷，判斷車輛行駛速度是否正常，根據(jù)服務(wù)器中存儲的行車位置數(shù)據(jù)判斷車輛的行駛速度，若正常則繼續(xù)車輛行駛過程的正常位置監(jiān)控和速度監(jiān)控，若異常則觸發(fā)車載報警提示系統(tǒng)；

第三判斷，判斷設(shè)定時間周期內(nèi)的車輛位置變化，根據(jù)行車速度判斷設(shè)定時間周期內(nèi)的車輛位置變化是否正常，若正常則繼續(xù)車輛行駛過程中的行車狀態(tài)監(jiān)控，若異常則進行位置重定向和路段擬合，確定異常位置；

比較，比較異常位置與定點位置，調(diào)用定點位置數(shù)據(jù)比較判斷異常位置是否為定點位置，若是則繼續(xù)車輛行駛過程中的行車狀態(tài)監(jiān)控，若不是則立即觸發(fā)道路應(yīng)急系統(tǒng)；

分發(fā)預(yù)警信息，廣播告警信息，向在異常位置的附近車輛廣播告警信息。

所述的定點位置包括高速路入口、高速路出口、收費站和休息區(qū)。

進一步，在步驟s2中，所述的采集車輛行駛過程中的行車位置數(shù)據(jù)以預(yù)設(shè)時間周期采集，或?qū)崟r采集車輛行駛過程中的行車位置數(shù)據(jù)。

進一步，在步驟s3中，所述判斷車輛的行車方向，還能夠根據(jù)步驟s2中采集的行車位置數(shù)據(jù)來檢測車輛行駛過程中的行車方向。

進一步，在步驟s4中，對于超速情況，設(shè)置速度比較值，當車輛行駛速度達到速度比較值時，觸發(fā)車載報警提示系統(tǒng)。

進一步，它還包括標記步驟，在標記步驟中，對異常位置進行第一標記，對定點位置進行第二標記。

進一步，在步驟s6中，能夠直接調(diào)用標記信息來判斷異常位置是否為定點位置。

進一步，在步驟s7中，能夠通過北斗短報文，或gprs網(wǎng)絡(luò)，或北斗短報文和gprs網(wǎng)絡(luò)廣播告警信息。

進一步，在北斗短報文或gprs網(wǎng)絡(luò)均能夠廣播預(yù)警信息的情況下，通過gprs網(wǎng)絡(luò)將預(yù)警信息推送到附近設(shè)定距離范圍內(nèi)的車輛，通過北斗短報文將預(yù)警信息傳輸?shù)竭h端的北斗短報文接收端。

一種根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意所述的方法所使用的系統(tǒng)，它包括：

車載北斗定位模塊，用于采集定點位置數(shù)據(jù)和車輛行駛過程中的位置數(shù)據(jù)；

車載gprs模塊，用于將預(yù)警信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁浇囕v或服務(wù)器；

車載北斗短報文傳輸模塊，用于將預(yù)警信息傳輸?shù)竭h端的北斗短報文接收端或服務(wù)器；

車載控制模塊，用于控制數(shù)據(jù)的采集和分發(fā)過程；

服務(wù)器端的方向判斷模塊，用于判斷車輛的行車方向，能夠根據(jù)服務(wù)器中存儲的定點位置數(shù)據(jù)確定來往車輛的方向數(shù)據(jù)；

服務(wù)器端的速度判斷模塊，用于判斷車輛行駛速度是否正常，若正常則繼續(xù)車輛行駛過程的正常位置監(jiān)控和速度監(jiān)控，若異常則觸發(fā)車載報警提示系統(tǒng)；

車載預(yù)警信息北斗發(fā)射模塊，用于以北斗短報文的方式發(fā)射預(yù)警信息；

車載預(yù)警信息北斗接收模塊，用于接收北斗短報文預(yù)警信息；

車載預(yù)警信息gprs發(fā)射模塊，用于以gprs數(shù)據(jù)的方式發(fā)射預(yù)警信息；

車載預(yù)警信息gprs接收模塊，用于接收gprs數(shù)據(jù)告警信息；

服務(wù)器端的異常位置判斷模塊，用于判斷設(shè)定時間周期內(nèi)的車輛位置變化是否正常，若正常則繼續(xù)車輛行駛過程中的行車狀態(tài)監(jiān)控，若異常則進行位置重定向和路段擬合，確定異常位置；

服務(wù)器端的比較模塊，用于比較異常位置與定點位置，調(diào)用定點位置數(shù)據(jù)比較判斷異常位置是否為定點位置；

服務(wù)器端的第一標記模塊，用于標記異常位置；

服務(wù)器端的第二標記模塊，用于標記定點位置。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明基于北斗定位技術(shù)，準確采集車輛在高速公路全路段的位置數(shù)據(jù)?；趃prs數(shù)據(jù)回傳技術(shù)，解決位置數(shù)據(jù)的實時回傳問題。在一定的時間周期內(nèi)采集北斗衛(wèi)星點位數(shù)據(jù)，并由gprs通道將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_系統(tǒng)，通過后臺系統(tǒng)，能實時獲取車輛當前所處位置、時速和相關(guān)的狀態(tài)信息，極大提高行車安全。根據(jù)服務(wù)器中存儲的定點位置數(shù)據(jù)確定來往車輛的方向數(shù)據(jù)，簡單高效；根據(jù)服務(wù)器中存儲的行車位置數(shù)據(jù)判斷車輛的行駛速度、根據(jù)行車速度判斷設(shè)定時間周期內(nèi)的車輛位置變化是否正常，調(diào)用定點位置數(shù)據(jù)比較判斷異常位置是否為定點位置，從而對車輛行駛過程中的行車狀態(tài)進行監(jiān)控，實現(xiàn)在服務(wù)器端判斷確定行車狀態(tài)。本發(fā)明與車載傳感系統(tǒng)配合工作極大地提高了行車的監(jiān)控效率，能夠高效、靈活地利用gprs網(wǎng)絡(luò)和北斗短報文廣播告警信息，實現(xiàn)車輛之間協(xié)同預(yù)警、車輛與后臺聯(lián)系，能夠及時處理道路緊急情況，避免重大事故發(fā)生或損失。當高速公路發(fā)生緊急事故，系統(tǒng)會自動對事故發(fā)生地附近n公里內(nèi)（支持系統(tǒng)定義）的車輛推送前方事故告警提示，防止發(fā)生連環(huán)交通事故，車輛協(xié)同預(yù)警能力強，高效，且與部署攝像頭解決方案相比，成本低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法的步驟流程圖；

圖2為本發(fā)明系統(tǒng)的功能模塊構(gòu)架圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護范圍不局限于以下所述。

作為本發(fā)明的實施例之一，如圖1所示，一種基于北斗的車聯(lián)網(wǎng)道路預(yù)警方法，它包括以下步驟：

s1：采集定點位置數(shù)據(jù)，回傳所采集的定點位置數(shù)據(jù)到服務(wù)器；

s2：采集車輛行駛過程中的行車位置數(shù)據(jù)，實時回傳所采集的行車位置數(shù)據(jù)到服務(wù)器；

s3：判斷車輛的行車方向，根據(jù)服務(wù)器中存儲的定點位置數(shù)據(jù)確定來往車輛的方向數(shù)據(jù)；

s4：判斷車輛行駛速度是否正常，根據(jù)服務(wù)器中存儲的行車位置數(shù)據(jù)判斷車輛的行駛速度，若正常則繼續(xù)車輛行駛過程的正常位置監(jiān)控和速度監(jiān)控，若異常則觸發(fā)車載報警提示系統(tǒng)；

s5：判斷設(shè)定時間周期內(nèi)的車輛位置變化，根據(jù)行車速度判斷設(shè)定時間周期內(nèi)的車輛位置變化是否正常，若正常則繼續(xù)車輛行駛過程中的行車狀態(tài)監(jiān)控，若異常則進行位置重定向和路段擬合，確定異常位置；

s6：比較異常位置與定點位置，調(diào)用定點位置數(shù)據(jù)比較判斷異常位置是否為定點位置，若是則繼續(xù)車輛行駛過程中的行車狀態(tài)監(jiān)控，若不是則立即觸發(fā)道路應(yīng)急系統(tǒng)；

s7：分發(fā)預(yù)警信息，廣播告警信息，向在異常位置的附近車輛廣播告警信息。

進一步，所述的定點位置包括高速路入口、高速路出口、收費站和休息區(qū)。

進一步，在步驟s2中，所述的采集車輛行駛過程中的行車位置數(shù)據(jù)以預(yù)設(shè)時間周期采集，或?qū)崟r采集車輛行駛過程中的行車位置數(shù)據(jù)。

進一步，在步驟s3中，所述判斷車輛的行車方向，還能夠根據(jù)步驟s2中采集的行車位置數(shù)據(jù)來檢測車輛行駛過程中的行車方向。

進一步，在步驟s4中，對于超速情況，設(shè)置速度比較值，當車輛行駛速度達到速度比較值時，觸發(fā)車載報警提示系統(tǒng)。

進一步，它還包括標記步驟，在標記步驟中，對異常位置進行第一標記，對定點位置進行第二標記。

進一步，在步驟s6中，能夠直接調(diào)用標記信息來判斷異常位置是否為定點位置。

進一步，在步驟s7中，能夠通過北斗短報文，或gprs網(wǎng)絡(luò)，或北斗短報文和gprs網(wǎng)絡(luò)廣播告警信息。

進一步，在北斗短報文或gprs網(wǎng)絡(luò)均能夠廣播預(yù)警信息的情況下，通過gprs網(wǎng)絡(luò)將預(yù)警信息推送到附近設(shè)定距離范圍內(nèi)的車輛，通過北斗短報文將預(yù)警信息傳輸?shù)竭h端的北斗短報文接收端。

如圖2所示，一種根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意所述的方法所使用的系統(tǒng)，它包括：

車載北斗定位模塊，用于采集定點位置數(shù)據(jù)和車輛行駛過程中的位置數(shù)據(jù)；

車載gprs模塊，用于將預(yù)警信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁浇囕v或服務(wù)器；

車載北斗短報文傳輸模塊，用于將預(yù)警信息傳輸?shù)竭h端的北斗短報文接收端或服務(wù)器；

車載控制模塊，用于控制數(shù)據(jù)的采集和分發(fā)過程；

服務(wù)器端的方向判斷模塊，用于判斷車輛的行車方向，能夠根據(jù)服務(wù)器中存儲的定點位置數(shù)據(jù)確定來往車輛的方向數(shù)據(jù)；

服務(wù)器端的速度判斷模塊，用于判斷車輛行駛速度是否正常，若正常則繼續(xù)車輛行駛過程的正常位置監(jiān)控和速度監(jiān)控，若異常則觸發(fā)車載報警提示系統(tǒng)；

車載預(yù)警信息北斗發(fā)射模塊，用于以北斗短報文的方式發(fā)射預(yù)警信息；

車載預(yù)警信息北斗接收模塊，用于接收北斗短報文預(yù)警信息；

車載預(yù)警信息gprs發(fā)射模塊，用于以gprs數(shù)據(jù)的方式發(fā)射預(yù)警信息；

車載預(yù)警信息gprs接收模塊，用于接收gprs數(shù)據(jù)告警信息；

服務(wù)器端的異常位置判斷模塊，用于判斷設(shè)定時間周期內(nèi)的車輛位置變化是否正常，若正常則繼續(xù)車輛行駛過程中的行車狀態(tài)監(jiān)控，若異常則進行位置重定向和路段擬合，確定異常位置；

服務(wù)器端的比較模塊，用于比較異常位置與定點位置，調(diào)用定點位置數(shù)據(jù)比較判斷異常位置是否為定點位置；

服務(wù)器端的第一標記模塊，用于標記異常位置；

服務(wù)器端的第二標記模塊，用于標記定點位置。

作為本發(fā)明的實施例之二，步驟s3和步驟s4的順序可以調(diào)換，即可以先執(zhí)行步驟：判斷車輛行駛速度是否正常，根據(jù)服務(wù)器中存儲的行車位置數(shù)據(jù)判斷車輛的行駛速度，若正常則繼續(xù)車輛行駛過程的正常位置監(jiān)控和速度監(jiān)控，若異常則觸發(fā)車載報警提示系統(tǒng)；再執(zhí)行步驟：判斷車輛的行車方向，根據(jù)服務(wù)器中存儲的定點位置數(shù)據(jù)確定來往車輛的方向數(shù)據(jù)。

在行車過程中，車載端根據(jù)預(yù)設(shè)頻率采集定位信息并實時回傳至服務(wù)器側(cè)，通過高速入口、定位信息和軌跡信息判斷行車方向，該信息還可以用于判斷車輛行駛速度，如果超速或者判斷得出當前行車速度接近速度比較值時，觸動報警提示系統(tǒng)，當位置出現(xiàn)停滯時，系統(tǒng)對定位點進行判斷，確實是否在收費站、休息區(qū)等安全停車位置，若非，則出現(xiàn)疑似事故預(yù)警，將對該點位的周圍設(shè)定距離范圍內(nèi)的行駛車輛推送語音告警信息，預(yù)防連環(huán)事故的發(fā)生。車載端報警提示系統(tǒng)還設(shè)置有語音模塊，一旦發(fā)生交通事故，系統(tǒng)立即進行預(yù)警信息分發(fā)，同時觸發(fā)語音模塊，進行語音播報。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。