一種固定路線車輛的行駛狀態(tài)預警方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種固定路線車輛的行駛狀態(tài)預警方法，建立車輛行駛狀態(tài)靜態(tài)測試時空緩沖區(qū)監(jiān)控模型，當車輛行駛范圍超出空間緩沖擴展距離L設定的空間閾值時，判定行駛車輛屬于空間越界狀態(tài)；當車輛在相應弧段內(nèi)的行駛時間小于弧段行駛時間范圍H的最小值Min或者大于弧段行駛時間范圍H的最大值Max和時間閾值h的和時，判定行駛車輛屬于時間越界狀態(tài)；當車輛出現(xiàn)越界狀態(tài)時，將越界時的軌跡點作為新的起點，生成新的弧段并更新車輛行駛狀態(tài)靜態(tài)測試時空緩沖區(qū)監(jiān)控模型參數(shù)，重新開始監(jiān)控。本發(fā)明能夠準確實時獲取車輛狀況，為車輛監(jiān)控提供了良好的參考依據(jù)。
【專利說明】
-種固定路線車輛的行駛狀態(tài)預譬方法
技術(shù)領域
[0001] 本發(fā)明設及一種預警方法，特別是一種固定路線車輛的行駛狀態(tài)預警方法。
【背景技術(shù)】
[0002] GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)是為了加強車輛的可視性運行管理而建立的集成系統(tǒng)。它采用 GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)、GIS地理信息技術(shù)、移動通信技術(shù)W及計算機處理技術(shù)等構(gòu)建而成， 通過管理中屯、和車載終端來幫助使用單位實現(xiàn)車輛的監(jiān)控調(diào)度管理。通過車輛監(jiān)控系統(tǒng)， 可W實時了解車輛的位置、速度、行駛狀態(tài)等信息;可W實現(xiàn)就近調(diào)度、遇險報警和求救報 警;可W 了解車輛歷史行駛狀態(tài);可W對車輛的工作情況進行數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計，并形成統(tǒng)計報 表。車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)的建設，使得對車輛的管理更加科學、合理，在提高管理水平的同時， 也減少了很多不必要的開支。
[0003] 現(xiàn)有的車輛監(jiān)控系統(tǒng)的功能多W位置顯示為主，輔W超速、疲勞駕駛等預警功能， 運些狀態(tài)功能反應的信息比較單一，不能讓監(jiān)控中屯、有效實時地獲取車輛真正的運行狀 態(tài)，因此迫切需要一種能夠?qū)λ熊囕v進行全方位實時監(jiān)控，篩選出異常狀態(tài)車輛的結(jié)果 的車輛的行駛狀態(tài)預警方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種固定路線車輛的行駛狀態(tài)預警方法。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0006] -種固定路線車輛的行駛狀態(tài)預警方法，其特征在于包含W下步驟：
[0007] 步驟一:建立車輛行駛狀態(tài)靜態(tài)測試時空緩沖區(qū)監(jiān)控模型，主要參數(shù)包含空間緩 沖擴展距離L、時間節(jié)點數(shù)量N、弧段行駛時間范圍H、時間闊值h、距離闊值S、弧段平均行駛 速度V;
[000引步驟二：當車輛行駛范圍超出空間緩沖擴展距離L設定的空間闊值時，判定行駛車 輛屬于空間越界狀態(tài)；
[0009] 步驟=:弧段行駛時間范圍H是車輛在相應弧段內(nèi)的行駛時間，時間闊值h是車輛 發(fā)生突發(fā)狀況的延長時間，當車輛在相應弧段內(nèi)的行駛時間小于弧段行駛時間范圍H的最 小值Min或者大于弧段行駛時間范圍H的最大值Max和時間闊值h的和時，判定行駛車輛屬于 時間越界狀態(tài)；
[0010] 步驟四：當車輛出現(xiàn)越界狀態(tài)時，將越界時的軌跡點作為新的起點，生成新的弧段 并更新車輛行駛狀態(tài)靜態(tài)測試時空緩沖區(qū)監(jiān)控模型參數(shù)，重新開始監(jiān)控。
[0011] 進一步地，所述空間緩沖擴展距離L為車輛偏移預定路線的闊值，當有服務區(qū)時，L 值相應局部增大。
[0012] 進一步地，所述時間闊值h由公
計算得到，其中Min是相應弧 段行駛時間范圍的最小值，Max是相應弧段行駛時間范圍的最大值。
[0013] 進一步地，所述弧段平均行駛速度V由各弧段每天行駛平均速度計算平均值得到， 距離闊值S由公式S = h X石得到。
[0014] 進一步地，所述步驟四包含更新弧段起點、更新模型參數(shù)值和調(diào)用新生成的監(jiān)控 方案。
[0015] 進一步地，所述更新弧段起點過程為，當車輛在弧段Li內(nèi)的某軌跡點Xk出現(xiàn)越界 情況時，系統(tǒng)發(fā)出警報并同時運行一鍵恢復模塊，將軌跡點Xk作為弧段Li新的起點，生成新 的弧段Li/,即軌跡點Xi至節(jié)點i之間的弧段，后繼的計算將基于Xk進行。
[0016] 進一步地，所述更新模型參數(shù)值過程為，弧段起始點更新后，新生成弧段Li/的行 駛時間范圍IT [Min^ ,Max^ ]、弧段平均行駛速度？，弧段時間闊值h/、弧段距離闊值發(fā)生 改變，采用線性插值方法對參數(shù)值H'和兩進行更新，然后基于H'和？的計算結(jié)果，分別計算 時間闊值h/和距離闊值。
[0017] 進一步地，所述線性插值方法過程為 其中原始弧段Li行駛時間范圍為叫Min, Max], X、V分別為Li的長度和平均行駛速度，為 Li^的長度。
[0018] 進一步地，所述調(diào)用新生成的監(jiān)控方案過程為，采用車載的北斗或者GI^導航通信 設備，設置某一按鍵的程序功能來實現(xiàn)新生成的監(jiān)控方案觸發(fā)調(diào)用，或者服務器后臺采用 隔段時間自動調(diào)用新生成的監(jiān)控方案的方式來保證車輛的全程智能監(jiān)控。
[0019] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有W下優(yōu)點和效果:通過對固定路線行駛車輛的軌跡 分析，得到行駛規(guī)律，然后對所有車輛進行實時監(jiān)控，篩選出異常狀態(tài)車輛的結(jié)果，然后在 監(jiān)控中屯、可通過人工通信回訪，確定車輛的情況，W為應急提供參考依據(jù)，監(jiān)控信息參數(shù)多 樣，能夠準確實時獲取車輛狀況，為車輛監(jiān)控提供了良好的參考依據(jù)。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明的一種固定路線車輛的行駛狀態(tài)預警方法的車輛行駛狀態(tài)靜態(tài)測試 時空緩沖區(qū)監(jiān)控模型示意圖。
[0021] 圖2是本發(fā)明的一種固定路線車輛的行駛狀態(tài)預警方法的更新新弧段示意圖。
[0022] 圖3是本發(fā)明的一種固定路線車輛的行駛狀態(tài)預警方法的車輛行駛狀態(tài)靜態(tài)測試 時空緩沖區(qū)監(jiān)控模型參數(shù)信息表。
【具體實施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖并通過實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，W下實施例是對本發(fā) 明的解釋而本發(fā)明并不局限于W下實施例。
[0024] 如圖所示，本發(fā)明的一種固定路線車輛的行駛狀態(tài)預警方法，包含W下步驟：
[0025] 步驟一:建立車輛行駛狀態(tài)靜態(tài)測試時空緩沖區(qū)監(jiān)控模型，主要參數(shù)包含空間緩 沖擴展距離L、時間節(jié)點數(shù)量N、弧段行駛時間范圍H、時間闊值h、距離闊值S、弧段平均行駛 速度；；
[0026] 步驟二：當車輛行駛范圍超出空間緩沖擴展距離L設定的空間闊值時，判定行駛車 輛屬于空間越界狀態(tài)；
[0027] 步驟弧段行駛時間范圍H是車輛在相應弧段內(nèi)的行駛時間，時間闊值h是車輛 發(fā)生突發(fā)狀況的延長時間，當車輛在相應弧段內(nèi)的行駛時間小于弧段行駛時間范圍H的最 小值Min或者大于弧段行駛時間范圍H的最大值Max和時間闊值h的和時，判定行駛車輛屬于 時間越界狀態(tài)；
[0028] 步驟四：當車輛出現(xiàn)越界狀態(tài)時，將越界時的軌跡點作為新的起點，生成新的弧段 并更新車輛行駛狀態(tài)靜態(tài)測試時空緩沖區(qū)監(jiān)控模型參數(shù)，重新開始監(jiān)控。
[0029] 空間緩沖擴展距離L為車輛偏移預定路線的闊值，當有服務區(qū)時，L值相應局部增 大。空間緩沖區(qū)的擴展距離L，此參數(shù)控制了車輛偏移預定路線的闊值，如果考慮到服務區(qū) 等因素，則在不同的道路行駛區(qū)域，該值會有所變化。車輛行駛超出此空間緩沖區(qū)，又事先 未和監(jiān)控中屯、進行溝通，則處系統(tǒng)判定屬于空間越界狀態(tài)。時間節(jié)點的數(shù)量N，此參數(shù)決定 了車輛軌跡自動預警監(jiān)控方法的時間精度?；《涡旭倳r間范圍H，該值表明車輛在相應弧段 內(nèi)的行駛時間，它決定了車輛的運行狀態(tài)，如車輛若行駛到時間節(jié)點3處需要90分鐘，而實 際行駛時間為110分鐘，又事先未和監(jiān)控中屯、溝通，則該車輛處于時間越界狀態(tài)。該參數(shù)是 計算時間闊值和距離闊值的數(shù)據(jù)基礎。時間闊值h，該參數(shù)是依據(jù)弧段行駛時間范圍而確定 的值，它為車輛行駛時發(fā)生突發(fā)狀況提供了時間延長的可能。車輛在途行駛時總會遇到突 發(fā)狀況，如短時間內(nèi)的堵車、車輛，沒油等，運些事件可能會耽誤行程，導致車輛不能按時到 達指定區(qū)域。同時，此類事件也無需向監(jiān)控中屯、溝通，增加監(jiān)控中屯、的工作量。因此，弧段行 駛時間范圍就需要有一定的伸縮性，從而提出時間闊值運一參數(shù)。
[0030] 時間闊值h由公式（1)計算得到，Min是相應弧段行駛時間范圍的最小值，Max是相 應弧段行駛時間范圍的最大值。如弧段1，行駛時間范圍是[70，90 ]，Min = 70，Max = 90，計算 得弧段1行駛時間勵估h = 13 A鐘。
[0031]
(T)
[0032] 弧段平均行駛速度y由各弧段每天行駛平均速度計算平均值所求得，它反映了弧 段內(nèi)車輛行駛的狀態(tài)，是計算距離闊值S的數(shù)據(jù)依據(jù)。距離闊值S，該參數(shù)是由時間闊值h和 弧段內(nèi)車輛平均速度V決定的。理論上，在一定時間內(nèi)，車輛W-定的速度會行駛一定的距 離。在車輛實際行駛中，并不能確保在一定的時間內(nèi)行駛相應的距離，到達指定地點。所W 此時就需要行駛的里程具有伸縮性，來調(diào)節(jié)適應情況的發(fā)生。距離闊值S由公式(2)計算得 到。
[00削 域
[0034]提出的車輛監(jiān)控模型是靜態(tài)的模型，模型的各參數(shù)值是根據(jù)車輛歷史軌跡數(shù)據(jù)通 過統(tǒng)計分析得到的，一旦車輛行駛路線確定，則各參數(shù)值將確定，模型依據(jù)確定的參數(shù)對軌 跡進行監(jiān)控。當車輛在途行駛出現(xiàn)越界狀態(tài)時，系統(tǒng)的處理方式是發(fā)出報警并等待司機調(diào) 整行駛狀態(tài)，監(jiān)控系統(tǒng)對車輛的監(jiān)控將在越界點之后繼續(xù)進行，模型繼續(xù)依據(jù)參數(shù)累積計 算行駛路程。結(jié)合長途和短途車輛軌跡的模擬監(jiān)控分析結(jié)果可W發(fā)現(xiàn)，在靜態(tài)監(jiān)控模型進 行軌跡監(jiān)控期間，當某弧段內(nèi)出現(xiàn)越界情況時，該弧段內(nèi)會持續(xù)出現(xiàn)越界情況，監(jiān)控中屯、將 不斷發(fā)出警報，增加監(jiān)控工作的難度。為了提高模型的監(jiān)控效率和準確度，可W對監(jiān)控模型 進行優(yōu)化，實現(xiàn)軌跡監(jiān)控的"一鍵恢復"功能，使非正常停滯一定時段后的車輛仍然可W采 用本監(jiān)控模型。
[0035] 優(yōu)化方案主要針對弧段起始點，優(yōu)化后的模型能夠在越界狀態(tài)出現(xiàn)超過一定時段 后實現(xiàn)對弧段起始點的實時更新，生成一個新的弧段起點繼續(xù)弧段后繼軌跡的處理。
[0036] 1)更新弧段起點
[0037] 當車輛在弧段Li(i〉0)內(nèi)的某軌跡點Xk化〉0)出現(xiàn)越界情況時，系統(tǒng)發(fā)出警報并同 時運行"一鍵恢復"模塊，將軌跡點Xk作為弧段Li新的起點，生成新的弧段Li/，即軌跡點Xi 至節(jié)點i之間的弧段，后繼的計算將基于Xk進行。
[0038] 2)更新模型參數(shù)值
[0039] 弧段起始點更新后，新生成弧段Li/的行駛時間范圍IT [Min^ ,Max/]、弧段平均行 駛速度？將會改變，弧段時間闊值弧段距離闊值也會隨之改變。因此，弧段起點更新 后，需要對該弧段設及的模型參數(shù)值進行更新。在此，采用線性插值方法對參數(shù)值和？進 行更新，插值方法核屯、公式見公式(3)和公式(4)，其中原始弧段Li行駛時間范圍為叫Min, Max] ,X、V分別為Li的長度和平均行駛速度，X'為Li'的長度。然后基于H'和V的計算結(jié)果， 利用公式（1)巧公式（2)分別計算時間勵值h/和距離闊值。
[0040] 城
[0041] (4)
[0042] 3)調(diào)用新生成的監(jiān)控方案
[0043] 可采用車載的北斗或者GPS導航通信設備，設置某一按鍵的程序功能來實現(xiàn)該優(yōu) 化方案的"一鍵式"觸發(fā)調(diào)用，或者服務器后臺采用隔段時間自動調(diào)用優(yōu)化模型的方式來保 證車輛的全程智能監(jiān)控。
[0044] 本說明書中所描述的W上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明所作的舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù) 領域的技術(shù)人員可W對所描述的具體實施例做各種修改或補充或采用類似的方式替代，只 要不偏離本發(fā)明說明書的內(nèi)容或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應屬于本發(fā)明的保 護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種固定路線車輛的行駛狀態(tài)預警方法，其特征在于包含以下步驟： 步驟一:建立車輛行駛狀態(tài)靜態(tài)測試時空緩沖區(qū)監(jiān)控模型，主要參數(shù)包含空間緩沖擴 展距離L、時間節(jié)點數(shù)量N、弧段行駛時間范圍H、時間閾值h、距離閾值S、弧段平均行駛速度 V:; 步驟二：當車輛行駛范圍超出空間緩沖擴展距離L設定的空間閾值時，判定行駛車輛屬 于空間越界狀態(tài)； 步驟三:弧段行駛時間范圍Η是車輛在相應弧段內(nèi)的行駛時間，時間閾值h是車輛發(fā)生 突發(fā)狀況的延長時間，當車輛在相應弧段內(nèi)的行駛時間小于弧段行駛時間范圍Η的最小值 Min或者大于弧段行駛時間范圍Η的最大值Max和時間閾值h的和時，判定行駛車輛屬于時間 越界狀態(tài)； 步驟四：當車輛出現(xiàn)越界狀態(tài)時，將越界時的軌跡點作為新的起點，生成新的弧段并更 新車輛行駛狀態(tài)靜態(tài)測試時空緩沖區(qū)監(jiān)控模型參數(shù)，重新開始監(jiān)控。2. 按照權(quán)利要求1所述的一種固定路線車輛的行駛狀態(tài)預警方法，其特征在于:所述空 間緩沖擴展距離L為車輛偏移預定路線的閾值，當有服務區(qū)時，L值相應局部增大。3. 按照權(quán)利要求1所述的一種固定路線車輛的行駛狀態(tài)預警方法，其特征在于:所述時 間閾值h由公￥f算得到，其中Min是相應弧段行駛時間范圍的最小值， Max是相應弧段行駛時間范圍的最大值。4. 按照權(quán)利要求1所述的一種固定路線車輛的行駛狀態(tài)預警方法，其特征在于:所述弧 段平均行駛速度?由各弧段每天行駛平均速度計算平均值得到，距離閾值s由公式 S. = h X ^得到。5. 按照權(quán)利要求1所述的一種固定路線車輛的行駛狀態(tài)預警方法，其特征在于:所述步 驟四包含更新弧段起點、更新模型參數(shù)值和調(diào)用新生成的監(jiān)控方案。6. 按照權(quán)利要求5所述的一種固定路線車輛的行駛狀態(tài)預警方法，其特征在于:所述更 新弧段起點過程為，當車輛在弧段Li內(nèi)的某軌跡點Xk出現(xiàn)越界情況時，系統(tǒng)發(fā)出警報并同 時運行一鍵恢復模塊，將軌跡點Xk作為弧段Li新的起點，生成新的弧段LV，即軌跡點Xi至 節(jié)點i之間的弧段，后繼的計算將基于Xk進行。7. 按照權(quán)利要求5所述的一種固定路線車輛的行駛狀態(tài)預警方法，其特征在于:所述更 新模型參數(shù)值過程為，弧段起始點更新后，新生成弧段LV的行駛時間范圍把[Mir/ AaY ]、 弧段平均行駛速度P，弧段時間閾值V、弧段距離閾值Y發(fā)生改變，采用線性插值方法對參 數(shù)值把和'^進行更新，然后基于把和&的計算結(jié)果，分別計算時間閾值Μ和距離閾值Υ。8. 按照權(quán)利要求7所述的一種固定路線車輛的行駛狀態(tài)預警方法，其特征在于:所述線 性插值方法過程為，= X Mot $ X Μαα]，7 X ?，其中原始弧段Li行駛時間 X X yc. X 范圍為H[Min，Max]，x、v分別為Li的長度和平均行駛速度，X'為LV的長度。9. 按照權(quán)利要求5所述的一種固定路線車輛的行駛狀態(tài)預警方法，其特征在于:所述調(diào) 用新生成的監(jiān)控方案過程為，采用車載的北斗或者GPS導航通信設備，設置某一按鍵的程序 功能來實現(xiàn)新生成的監(jiān)控方案觸發(fā)調(diào)用，或者服務器后臺采用隔段時間自動調(diào)用新生成的
【文檔編號】G08G1/123GK105957387SQ201610542596
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月11日
【發(fā)明人】周侗, 朱伶俐, 石雅嬌, 王姝, 孫晨星, 蓋宸德, 柴香, 康天樂, 孫健, 陶菲
【申請人】南通大學, 江蘇太平洋通信科技有限公司