專利名稱：基于gps和無線網(wǎng)絡技術的實時交通堵塞信息服務系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是基于GPS技術、無線網(wǎng)絡技術、大型數(shù)據(jù)庫技術、現(xiàn)代計算機技術以及數(shù) 字地圖技術開發(fā)的一款軟硬件結合的路面交通擁堵信息實時服務系統(tǒng)。系統(tǒng)應用GPS定位技術計算每個車載終端實時的位置、速度和方向信息，當車載 終端速度小于設定閥值或等于零時，車載終端網(wǎng)絡通訊模塊向無線網(wǎng)絡中發(fā)送實時的位置 方向等數(shù)據(jù)。服務器接收上述數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后，存儲于大型數(shù)據(jù)庫服務器系統(tǒng)中。其他車 載終端接收上述數(shù)據(jù)，通過嵌入的數(shù)字地圖導航平臺融合空間地理數(shù)據(jù)在數(shù)字地圖中顯示 路面車輛擁堵情況，提醒駕駛員及時變換行車路線，避開擁堵路段。本系統(tǒng)實施后可以最大限度的實現(xiàn)路面車輛及時分流，同時可以極大的減輕交通 管理部門的工作量，提高交通事故處理效率，并可以為路面交通設施規(guī)劃提供參考。
背景技術：
隨著GPS技術的不斷發(fā)展，GPS導航軟件和導航終端設備在我國各行各業(yè)發(fā)揮著 越來越廣泛的作用，為不熟悉道路的駕駛員提供了方便，并為交通運輸相關企業(yè)和交通運 輸管理部門解決了很多實際問題。但是目前的GPS車載導航儀，手持式導航儀，以及車載導 航跟蹤調度終端的功能主要集中在以下幾個方面1、簡單行車路線規(guī)劃和電子地圖功能2、車輛調度監(jiān)控和防盜以上功能不能解決城市特別是大中型城市交通參與者另兩個重要問題1、交通堵塞信息的實時發(fā)布和預警駕駛員目前主要通過交通電臺的定點播報了 解路面情況，信息存在嚴重的滯后。公安機關交通管理部門也只是通過設在各個路口及主 要路段的攝像頭了解路面的實時情況，并通過事故報警了解事故情況2、所有的GPS導航儀或GPS導航終端設備都不能顯示實時道路擁堵情況，更不能 根據(jù)實時路面交通擁堵狀況智能規(guī)劃行車路線。因此無法做到提前分流和提前預警，從而 也無法根本解決城市駕車者不愿被堵這一迫切需求，也無法從根本上減輕公安機關交通管 理部門的工作量。隨著城市機動車擁有量的不斷增加，這種矛盾會越來越突出。本發(fā)明提出一種實 現(xiàn)道路交通擁堵信息實時生成發(fā)送、接收更新和管理分析功能的方法，可以從最大限度解 決上述矛盾。本發(fā)明涉及以下專業(yè)技術1、GPS 技術本發(fā)明接收并處理GPS導航衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，形成車輛的實時數(shù)據(jù)信息。包括速度，方 向等。2、數(shù)字地圖技術本發(fā)明中收發(fā)終端設備接收網(wǎng)絡中的實時數(shù)據(jù)，配合數(shù)字地圖技術和專門開發(fā)的 GPS導航平臺，顯示行車方向前方以及相關路段的道路車輛擁堵信息。
3、無線網(wǎng)絡技術本發(fā)明利用無線網(wǎng)絡技術實現(xiàn)各收發(fā)終端之間，收發(fā)終端和服務器之間的數(shù)據(jù)雙 向實時通訊。本發(fā)明通過模塊化設計可以運行于目前主要的無線通訊網(wǎng)絡GPRS，WCDMA, CDMA-2000, TD_SCDMA以及未來的Ipv6無線網(wǎng)絡系統(tǒng)。4、現(xiàn)代計算機技術及應用軟件技術本發(fā)明利用現(xiàn)代計算機技術，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的處理和應用，將大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的 數(shù)據(jù)轉化為管理人員和用戶容易接受的圖形和語音信息。從而提高管理效率。5、大型數(shù)據(jù)庫技術本發(fā)明利用大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)存儲和管理系統(tǒng)中產(chǎn)生的實時數(shù)據(jù)，參與系統(tǒng)的終端 車輛信息，以及其他交通要素信息數(shù)據(jù)等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及以下四個軟硬件產(chǎn)品1、基于GPS和無線網(wǎng)絡技術的實時交通信息收發(fā)終端設備。2、實時交通擁堵數(shù)據(jù)庫3、實時交通擁堵信息管理平臺4、實時顯示道路擁堵狀況的開放式數(shù)字地圖導航平臺以上四個模塊分別完成以下四個功能1、數(shù)據(jù)的實時收發(fā)利用GPS技術，生成各終端點的位置、方向、速度數(shù)據(jù)。利用無 線網(wǎng)絡技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向實時收發(fā)。2、大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要存儲以下數(shù)據(jù)。a)機動車信息包括車牌、所有人、車型、顏色、登記日期等b)終端設備信息設備ID，終端軟件版本，終端設備網(wǎng)絡識別號等c)實時信息終端位置，終端速度、終端方向、時間等d)擁堵數(shù)據(jù)路段ID，路段方向、停車數(shù)量等e)其他路面交通要素道路限速數(shù)據(jù)、道路準停數(shù)據(jù)等。3、數(shù)據(jù)管理管理平臺主要完成數(shù)據(jù)的接收、分析處理、分發(fā)。并為交通管理部門 提供決策參考等功能。4、智能導航、實時提醒、提前避讓通過本系統(tǒng)的數(shù)字地圖導航平臺將接收到的實 時數(shù)據(jù)顯示在數(shù)字地圖上，為駕駛員提供直觀的路況信息，提醒駕駛員提前變道。并實現(xiàn)行 車路線的智能規(guī)劃。發(fā)明的特點和效果本系統(tǒng)的特點概括如下1、系統(tǒng)通過GPS定位技術，生成路面上低速行駛和停止行駛車輛的實時數(shù)據(jù)。2、系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡技術實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的雙向實時傳輸。3、本系統(tǒng)的數(shù)字地圖導航平臺通過融合空間地理數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡中的實時數(shù)據(jù)，向用 戶顯示實時路面的不同擁堵級別，并顯示擁堵路段車輛增減情況。以便駕駛員根據(jù)實時的 路面狀況提前避開交通擁堵路段。
4、系統(tǒng)的數(shù)字地圖導航平臺可以實現(xiàn)行車路線規(guī)劃的智能化，避開事故路段和擁 堵路段。5、本系統(tǒng)可以工作在目前主流的無線網(wǎng)絡平臺，不需要另外建設獨立的專用網(wǎng) 絡，從而降低系統(tǒng)的整體建設投資成本。6、本系統(tǒng)所涉及的各項技術均比較成熟，技術風險比較低。7、系統(tǒng)可以根據(jù)各行業(yè)的實際需求，擴展管理平臺和車載終端的應用。8、系統(tǒng)架構靈活，可以應用于全球各地，市場應用前景廣闊。系統(tǒng)實施后將帶來如下的實際效果1、實現(xiàn)交通擁堵數(shù)據(jù)的實時生成，自動發(fā)布。不需要人為干預2、駕駛員可以實時了解道路擁堵信息，從而可以及時變道，以減輕道路擁堵壓力。3、管理部門可以通過分析各時段交通擁堵情況，合理規(guī)劃城市交通紅綠燈，并可 以實時發(fā)布擁堵預警、事故多發(fā)路段預警、道路限速預警等信息。4、公安交通部門可以通過本系統(tǒng)，合理分配路面警力。提高工作效率，降低工作強度。


附圖1 系統(tǒng)整體結構圖附圖2 收發(fā)終端硬件模塊架構圖附圖3 管理系統(tǒng)軟件架構圖附圖4 收發(fā)終端軟件系統(tǒng)架構圖系統(tǒng)
具體實施例方式1、在機動車上安裝本系統(tǒng)的收發(fā)終端。2、收發(fā)終端中的GPS接收模塊接收GPS導航衛(wèi)星信號，經(jīng)過處理形成實時的速度， 方向和位置等數(shù)據(jù)。3、當速度小于設定閥值或等于零時，收發(fā)終端將速度、方向、位置、時間等實時數(shù) 據(jù)通過網(wǎng)絡通訊模塊發(fā)送到無線網(wǎng)絡中。4、其他收發(fā)終端接收網(wǎng)絡中的上述數(shù)據(jù)，通過本系統(tǒng)的數(shù)字地圖導航平臺融合空 間地理信息數(shù)據(jù)，顯示成直觀的路面擁堵狀態(tài)，并提醒駕駛員重新規(guī)劃行車路線。5、系統(tǒng)管理平臺接收網(wǎng)絡中的擁堵數(shù)據(jù)，進行存儲和分析，以輔助決策。6、系統(tǒng)管理平臺通過信息發(fā)布模塊向收發(fā)終端發(fā)布實時預警信息和其他相關信 肩、ο網(wǎng)絡數(shù)據(jù)收發(fā)模式實施例系統(tǒng)將根據(jù)實際情況，靈活采用多種方式實現(xiàn)擁堵數(shù)據(jù)實時雙向傳輸，以下為廣 播方式和請求方式的實施例說明一、廣播方式1、車載收發(fā)終端根據(jù)內(nèi)嵌的GPS定位系統(tǒng)生成位置、方向和速度等信息，當機動 車低速行駛或由于紅綠燈、交通事故等在路面停車時。收發(fā)終端將實時的位置、方向、速度、 時間等數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡通訊模塊。2、網(wǎng)絡通訊模塊向無線網(wǎng)絡中所有收發(fā)終端以及管理平臺以廣播方式發(fā)送上述數(shù)據(jù)3、管理平臺數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)接收上述數(shù)據(jù)，經(jīng)分析處理子系統(tǒng)處理后將數(shù)據(jù)保存 于路面擁堵數(shù)據(jù)庫中。4、網(wǎng)絡中其他車載收發(fā)終端接收上述數(shù)據(jù)后，通過嵌入的數(shù)字地圖導航平臺提取 數(shù)據(jù)并融合空間地理信息數(shù)據(jù)向駕駛員顯示擁堵狀況。具體顯示內(nèi)容如下A.實時顯示前方相關路段處于停止狀態(tài)的機動車數(shù)量。B.顯示停止狀態(tài)的機動車數(shù)量變動情況，如果數(shù)量在增加，表明擁堵狀態(tài)在加劇， 如果數(shù)量在減少，表明擁堵在逐漸緩減。C.顯示規(guī)劃路線上各路段停止行駛機動車數(shù)量。D.以不同顏色區(qū)別道路的不同擁堵級別E.可以根據(jù)實際應用顯示其他交通要素信息二、請求方式1、車載收發(fā)終端根據(jù)內(nèi)嵌的GPS定位系統(tǒng)生成位置、方向和速度等信息，當機動 車低速行駛或由于紅綠燈、交通事故等在路面停車時。收發(fā)終端將實時的位置、方向、速度、 時間等數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡通訊模塊。2、網(wǎng)絡通訊模塊通過無線網(wǎng)絡向管理平臺數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)發(fā)送上述數(shù)據(jù)3、管理平臺數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)后，經(jīng)分析處理處理將數(shù)據(jù)保存于路面擁堵 數(shù)據(jù)庫中。4、網(wǎng)絡中其他車載收發(fā)終端根據(jù)自身位置實時向管理平臺數(shù)據(jù)分發(fā)子系統(tǒng)發(fā)出 數(shù)據(jù)請求。5、數(shù)據(jù)分發(fā)子系統(tǒng)根據(jù)接收到的請求內(nèi)容，提取數(shù)據(jù)庫中相關擁堵數(shù)據(jù)，并發(fā)送 到發(fā)出請求的收發(fā)終端。6、收發(fā)終端根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)，通過嵌入的數(shù)字地圖導航平臺提取數(shù)據(jù)并融合空 間地理信息數(shù)據(jù)向駕駛員顯示擁堵數(shù)據(jù)。具體顯示內(nèi)容如下a)實時顯示前方相關路段處于停止狀態(tài)的機動車數(shù)量。b)顯示停止狀態(tài)的機動車數(shù)量變動情況，如果數(shù)量在增加，表明擁堵狀態(tài)在加劇， 如果數(shù)量在減少，表明擁堵在逐漸緩減。c)顯示規(guī)劃路線上各路段停止行駛機動車數(shù)量。d)以不同顏色區(qū)別道路的不同擁堵級別e)可以根據(jù)實際應用顯示其他交通要素信息。
權利要求
1.本發(fā)明提出了一種實現(xiàn)道路交通擁堵信息實時生成、發(fā)布、顯示提醒和存儲分析的 方法。
2.本發(fā)明所提出的方法通過有機結合GPS技術，無線網(wǎng)絡技術，數(shù)據(jù)庫技術、現(xiàn)代計算 機技術和數(shù)字地圖技術實現(xiàn)交通擁堵信息的實時生成、發(fā)布、顯示提醒和存儲分析。
3.本發(fā)明通過以下4個模塊的分工合作實現(xiàn)道路交通擁堵信息的實時生成、發(fā)布、顯 示提醒和存儲分析a)基于GPS和無線網(wǎng)絡技術的實時交通信息收發(fā)終端設備。本發(fā)明的收發(fā)終端設備通過有機的結合GPS技術和無線網(wǎng)絡技術實現(xiàn)路面交通擁堵 信息和其他信息的實時生成、雙向傳輸。b)實時顯示道路擁堵狀況的開放式數(shù)字地圖導航平臺本發(fā)明的開放式數(shù)字地圖導航平臺通過融合無線網(wǎng)絡中的實時道路擁堵數(shù)據(jù)和空間 地理信息數(shù)據(jù)，結合數(shù)字地圖技術，將實時交通擁堵數(shù)據(jù)顯示在數(shù)字地圖上。平臺主要實現(xiàn) 以下幾方面功能1)在數(shù)字地圖上顯示實時交通擁堵信息。2)語音提示道路擁堵預警，以 便司機及時變更行車路線。3)可根據(jù)路面交通擁堵情況智能規(guī)劃行車路線。4)可以根據(jù) 實際行業(yè)應用融合其他類型的實時數(shù)據(jù)。c)實時交通擁堵數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)本發(fā)明的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要存儲以下數(shù)據(jù)1)每個路段、路口的交通擁堵歷史數(shù)據(jù)和實 時數(shù)據(jù)。2)終端設備數(shù)據(jù)。3)車輛數(shù)據(jù)。4)數(shù)字地圖數(shù)據(jù)d)實時交通擁堵管理平臺本發(fā)明中的管理平臺主要負責數(shù)據(jù)的接收、發(fā)布、處理分析和管理。1)平臺接收終端設 備發(fā)送過來的實時數(shù)據(jù)通過分析整理存儲到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中。2)通過分析各路段的歷史和實 時數(shù)據(jù)，了解城市道路擁堵時間點分布規(guī)律、事故易發(fā)路段分布等數(shù)據(jù)。3)管理平臺的信息 發(fā)布系統(tǒng)可以向車載終端發(fā)布各類信息數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明通過有機結合GPS技術、無線網(wǎng)絡技術、現(xiàn)代計算機技術、數(shù)據(jù)庫技術和數(shù)字地圖技術實現(xiàn)交通擁堵信息的實時生成、發(fā)布、顯示和存儲分析。本發(fā)明通過以下四個子系統(tǒng)的分工合作實現(xiàn)交通擁堵信息的實時生成、發(fā)布、顯示和存儲，1)基于GPS和無線網(wǎng)絡技術的實時交通信息收發(fā)終端設備。2)實時顯示道路擁堵狀況的開放式數(shù)字地圖導航平臺。3)實時交通擁堵數(shù)據(jù)庫。4)實時交通擁堵管理平臺。
文檔編號G08G1/00GK102005118SQ20091018978
公開日2011年4月6日 申請日期2009年8月31日 優(yōu)先權日2009年8月31日
發(fā)明者盧志明 申請人:盧志明