一種交通路況信息自動采集和查詢的分布式系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種交通路況信息自動采集和查詢的分布式系統(tǒng)及方法，特別是涉及一種分布式交通路況信息的采集、處理、計算與查詢的系統(tǒng)和方法。屬于信息技術(shù)、智能交通領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活的提高和城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市中車輛越來越多，交通擁堵現(xiàn)象已經(jīng)成為大中城市中的普遍現(xiàn)象。當(dāng)駕駛員或乘客行駛在道路上的時候，一旦遇到交通不順暢時，迫切希望知道前方路況以及周邊路況信息，以便及時調(diào)整行駛路線。
[0003]目前交通路況信息大多是通過交通信息采集站點的影像、埋設(shè)車流量測量電纜或者通過廣播信息電臺來采集和獲取，這些方式存在著信息不是很直觀或者信息發(fā)布和獲取不及時等問題。另外，現(xiàn)存的系統(tǒng)普遍存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建設(shè)難度大，成本高等問題，這些阻礙了這類系統(tǒng)的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種交通路況信息自動采集和查詢的分布式系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)和方法能夠?qū)崟r采集車輛信息并計算，提供動態(tài)路況信息和用戶的最佳行駛路線。本發(fā)明利用分布式用戶終端平臺，采用對等(Peer-to-peer)方式進(jìn)行信息采集、發(fā)布和查詢。該方法采集、發(fā)布和查詢信息及時準(zhǔn)確，網(wǎng)絡(luò)不需要大規(guī)模核心節(jié)點設(shè)備，組網(wǎng)簡便，容易實現(xiàn)。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種交通路況信息自動采集和查詢的分布式系統(tǒng)，包括大量分布式智能終端，所述大量分布式智能終端組成對等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。分布式智能終端包括終端設(shè)備和應(yīng)用軟件，其中，分布式智能終端用于提供軟件運(yùn)行的硬件和操作系統(tǒng)平臺，同時負(fù)責(zé)自身時間和位置信息的采集和發(fā)布，還負(fù)責(zé)收集其他終端設(shè)備提供的實時信息；分布式應(yīng)用軟件用于管理終端的數(shù)據(jù)采集、發(fā)布和收集，根據(jù)群體信息和擁堵算法計算道路擁堵狀況，以及當(dāng)前路況信息和目的地計算最佳路徑，并顯示路況信息和計算路徑，此外，還包括在系統(tǒng)通信過載時進(jìn)行過載控制。
[0007]所述分布式智能終端包括衛(wèi)星定位模塊、無線通信模塊、顯示觸控模塊和語音模塊，還包括操作系統(tǒng)以便為應(yīng)用軟件提供平臺。
[0008]所述分布式智能終端，其間為對等連接方式。
[0009]所述分布式智能終端，在通過衛(wèi)星定位模塊進(jìn)行信息采集和發(fā)送時，由時間或終端移動距離觸發(fā)，其中時間和移動距離可自適應(yīng)調(diào)整。
[0010]所述分布式智能終端，其間的信息交互為廣播或組播方式。
[0011]所述分布式智能終端，其間通過相互之間分享局部信息，使得所有成員最終獲得全部信息。
[0012]所述分布式智能終端，根據(jù)接收到的群體信息的相關(guān)性和擁堵算法，計算車輛密度和行進(jìn)速度等道路擁堵狀況信息。
[0013]所述分布式智能終端，當(dāng)系統(tǒng)終端用戶間通信過載時，系統(tǒng)將按過載算法，選擇性廣播或組播用戶及內(nèi)容，自適應(yīng)調(diào)整廣播或組播間隔。
[0014]所述分布式智能終端，采用UMTS、LTE或WLAN的無線通信方式收發(fā)信息。
[0015]所述分布式智能終端，采用北斗或GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供位置和時間信息。
[0016]本發(fā)明還提供一種基于上述交通路況信息自動采集和查詢分布式系統(tǒng)的信息自動采集和查詢方法，所述自動采集和查詢方法包括如下操作步驟:
[0017]步驟一:處于開啟狀態(tài)的終端采集和計算自身位置和時間信息，在滿足時間或終端移動距離觸發(fā)條件的前提下，廣播或組播信息到其他終端；
[0018]步驟二:該終端同時接收其他終端發(fā)送來的位置時間信息以及路況信息，然后根據(jù)所有信息歸類車輛所處道路和時間點，形成全局路況原始數(shù)據(jù)，并由擁堵判別算法來判斷該段道路擁堵程度；
[0019]步驟三:終端根據(jù)當(dāng)前位置和目的地信息，結(jié)合動態(tài)路況信息，計算到達(dá)目的地的最佳路徑；
[0020]步驟四:終端在地圖上顯示路況信息和最佳路徑，并進(jìn)行語音提示。
[0021]步驟一、二、三、四重復(fù)進(jìn)行。
[0022]當(dāng)終端用戶間通信過載時，將按過載算法進(jìn)行過載控制，按優(yōu)先級選擇性廣播或組播用戶及內(nèi)容，和自適應(yīng)調(diào)整廣播或組播間隔。
[0023]本系統(tǒng)和方法使用分布式終端采集路況信息并相互分享，然后根據(jù)群體間信息的相關(guān)性，由擁堵算法計算相應(yīng)路段的車輛密度和車輛行進(jìn)速度，判斷擁堵狀況，再由擁堵狀況計算車輛最佳導(dǎo)航路徑。系統(tǒng)中數(shù)據(jù)信息共享，所以數(shù)據(jù)采集效率高，實時性好，并且顯著降低了成本，簡單且容易實現(xiàn)。該方案的信息采集、處理和計算全部為自動方式，用戶操作簡便，可直觀查看信息。
【附圖說明】
[0024]圖1:本發(fā)明的實施方式結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖2:本發(fā)明中的智能終端內(nèi)部功能模塊示意圖；
[0026]圖3:本發(fā)明的實施方式流程圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合【具體實施方式】，對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，但不限于此例。
[0028]本發(fā)明的實施方式一涉及一種交通路況信息自動采集和查詢的分布式系統(tǒng)，如圖1所示，由分布式智能終端組網(wǎng)形成對等網(wǎng)絡(luò)，其中終端如圖2所示，包含有衛(wèi)星定位模塊、通信模塊、顯示模塊和語音模塊，終端也可以是智能手機(jī)或其功能相似的智能終端；衛(wèi)星定位模塊可以采用北斗、GPS等衛(wèi)星定位系統(tǒng)；無線通信模塊可以采用LTE、UMTS或WLAN等無線網(wǎng)絡(luò)。
[0029]處于開啟狀態(tài)的終端，由應(yīng)用軟件控制，通過衛(wèi)星模塊采集自身的位置和時間信息，在滿足觸發(fā)條件的前提下，將廣播或組播數(shù)據(jù)到其他終端，如圖1。這里的觸發(fā)條件可以是時間，比如I分鐘，或者是終端移動距離，比如10米，或者是兩者的組合，并能夠根據(jù)路況自適應(yīng)調(diào)整。終端同時還可接受其他終端發(fā)送來的其他路況的信息，并更新自己的數(shù)據(jù)庫，然后依據(jù)這些信息計算自身和其他終端提供的相應(yīng)路段上的車輛密度和行車速度等路況信息。如果車輛密度高且終端行進(jìn)速度慢，則說明該路段有一定程度的擁堵。
[0030]當(dāng)終端數(shù)量足夠多時，通過這些終端間相互分享信息，各個終端可以得到整個區(qū)域的信息。終端最后根據(jù)擁堵算法，計算出全局路況擁堵情況并顯示在終端上。如果終端上有目的地信息，終端還可以結(jié)合當(dāng)前路況信息為車輛計算最好的行車路線。系統(tǒng)各終端不斷重復(fù)這個過程，路況數(shù)據(jù)就會自動動態(tài)更新，從而保證了信息的實時性和準(zhǔn)確性。
[0031]本發(fā)明的實施方式二涉及一種交通路況信息自動采集和查詢的方法，如圖3所示，包括以下步驟:
[0032]步驟一:終端采集和計算自身位置和時間信息，在滿足時間或終端移動距離觸發(fā)條件的前提下，將廣播或組播數(shù)據(jù)到其他終端；
[0033]步驟二:該終端同時接收其他終端發(fā)送來的位置時間信息以及路況信息，判斷系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信是否過載。該終端根據(jù)擁堵算法剔除無效數(shù)據(jù)，歸類車輛所處道路和時間點所有有效信息，形成全局路況原始數(shù)據(jù)，并由擁堵判別算法判斷各路段擁堵程度；
[0034]步驟三:終端根據(jù)當(dāng)前位置和目的地信息，結(jié)合動態(tài)路況信息，計算到達(dá)目的地的最佳路徑；
[0035]步驟四:終端在地圖上顯示路況信息和最佳路徑，并進(jìn)行語音提示。
[0036]該步驟自動重復(fù)進(jìn)行。
[0037]當(dāng)終端用戶的終端數(shù)量不斷增加，系統(tǒng)內(nèi)的通信就可能出現(xiàn)過載。應(yīng)用軟件需要有過載控制功能，可以通過過載算法調(diào)整發(fā)送條件或閾值，比如選擇性廣播或組播用戶及內(nèi)容，延長發(fā)送間隔等，來控制通信負(fù)載。另外，當(dāng)有建筑物或停車場內(nèi)等非道路場所的用戶使用終端軟件時，這些用戶提供的信息為無效信息，可以由終端軟件自身的擁堵算法限制這些信息的發(fā)送。
【主權(quán)項】
1.一種交通路況信息自動采集和查詢的分布式系統(tǒng)，包括大量分布式智能終端，所述大量分布式智能終端組成對等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，分布式智能終端包括終端設(shè)備和應(yīng)用軟件，其中，分布式智能終端用于提供軟件運(yùn)行的硬件和操作系統(tǒng)平臺，同時負(fù)責(zé)自身時間和位置信息的采集和發(fā)布，還負(fù)責(zé)收集其他終端設(shè)備提供的實時信息；分布式應(yīng)用軟件用于管理終端的數(shù)據(jù)采集、發(fā)布和收集，根據(jù)群體信息和擁堵算法計算道路擁堵狀況，以及當(dāng)前路況信息和目的地計算最佳路徑，并顯示路況信息和計算路徑，此外，還包括在系統(tǒng)通信過載時進(jìn)行過載控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通路況信息自動查詢和采集的分布式系統(tǒng)，其特征在于，所述分布式智能終端，采用UMTS、LTE或WLAN的無線通信方式收發(fā)信息。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通路況信息自動采集和查詢的分布式系統(tǒng)，其特征在于，所述分布式智能終端，根據(jù)接收到的群體信息的相關(guān)性和擁堵算法，計算道路擁堵狀況。4.一種基于權(quán)利要求1所述交通路況信息自動采集和查詢的分布式系統(tǒng)的信息自動采集和查詢方法，其特征在于包括如下步驟: 步驟一:處于開啟狀態(tài)的所有終端采集和計算自身位置和時間信息，在滿足時間或終端移動距離觸發(fā)條件的前提下，廣播或組播數(shù)據(jù)到其他終端； 步驟二:該終端同時接收其他終端發(fā)送來的位置時間信息以及路況信息，根據(jù)所有信息歸類車輛所處道路和時間點，形成全局路況原始數(shù)據(jù)，并由擁堵判別算法來判斷該段道路擁堵程度； 步驟三:終端根據(jù)當(dāng)前位置和目的地信息，結(jié)合動態(tài)路況信息，計算到達(dá)目的地的最佳路徑； 步驟四:終端在地圖上顯示路況信息和最佳路徑，并進(jìn)行語音提示； 步驟一、二、三、四自動重復(fù)進(jìn)行。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種交通路況信息自動采集和查詢的分布式系統(tǒng)及方法。系統(tǒng)包括分布式智能終端設(shè)備和應(yīng)用軟件。其中分布式智能終端設(shè)備，用于為采集、發(fā)布和查詢路況信息提供硬件和軟件支持；分布式應(yīng)用軟件，用于依據(jù)信息和擁堵算法計算道路擁堵狀況，并根據(jù)路況信息和目的地計算最佳路徑。分布式智能終端上的衛(wèi)星定位、無線通信、顯示觸控和語音模塊分別用于提供時間和位置信息、接收和發(fā)送信息、輸入輸出顯示和語音提示。本發(fā)明可自動采集、發(fā)布和查詢道路交通狀況實時信息，并依此計算到達(dá)目的地的最佳行進(jìn)路徑。
【IPC分類】G08G1/065, G08G1/01
【公開號】CN104881999
【申請?zhí)枴緾N201510333497
【發(fā)明人】劉琚, 邢朋波, 于智源, 王新華
【申請人】山東大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年6月16日