專利名稱：基于gsm網(wǎng)絡(luò)cell id映射數(shù)據(jù)庫的車輛定位系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛定位系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法，具體地說，是涉及一種基于GSM網(wǎng)絡(luò)CELL ID映射數(shù)據(jù)庫的車輛定位系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代交通系統(tǒng)中，車輛定位技術(shù)是正在不斷發(fā)展智能交通的核心技術(shù)，目前的依托于移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行的車輛定位技術(shù)通常是采用移動(dòng)通信系統(tǒng)的信令流程進(jìn)行定位，這種定位系統(tǒng)，包括設(shè)置于車內(nèi)的通信終端以及GSM系統(tǒng)，其中該GSM系統(tǒng)通過包含的GSM基站與通信終端進(jìn)行信息交互，從而將車輛位置信息存儲(chǔ)于GSM系統(tǒng)，并通過運(yùn)營商后臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器提供數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)車輛位置查詢。 然而該定位流程需要通信終端和GSM系統(tǒng)比較完善的信令交互，因此上述車輛定位方式存在較大的缺陷，主要包括以下兩個(gè)方面
(1)通過運(yùn)營商后臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器查詢車輛位置過程較為復(fù)雜且成本較高，通過運(yùn)營商提供數(shù)據(jù)使該方式需要收費(fèi)，由于車輛在行駛過程中會(huì)不斷切換GSM基站，因此當(dāng)需要持續(xù)查詢車輛位置時(shí)會(huì)不斷付費(fèi)導(dǎo)致成本較高，同時(shí)操作過程麻煩；
(2)由于車輛中的通信終端與GSM基站需要進(jìn)行信息的交互，這種信息交互無論是車輛上的通信終端與GSM基站之間的定位，還是通信終端通過GSM基站實(shí)現(xiàn)無線移動(dòng)通信，與GSM基站進(jìn)行信息交互的通信終端較多時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致GSM基站與通信終端之間的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁堵，導(dǎo)致GSM基站信息傳輸延遲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛定位成本高、且容易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁堵的缺陷，提供一種區(qū)別于現(xiàn)有信令交互方法的對(duì)車輛進(jìn)行定位的基于GSM網(wǎng)絡(luò)CELL ID映射數(shù)據(jù)庫的車輛定位系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
基于GSM網(wǎng)絡(luò)CELL ID映射數(shù)據(jù)庫的車輛定位系統(tǒng)，包括實(shí)現(xiàn)CELL ID號(hào)收發(fā)的通信終端，依次相連的無線收發(fā)器、位置解析服務(wù)器和定位業(yè)務(wù)操作終端，以及通過GSM網(wǎng)絡(luò)與通信終端相連的覆蓋車輛所在位置的GSM基站，所述無線收發(fā)器通過無線網(wǎng)絡(luò)與通信終端相連。為了將CELL ID號(hào)翻譯成對(duì)應(yīng)的經(jīng)緯度范圍值，所述位置解析服務(wù)器內(nèi)存儲(chǔ)有映射數(shù)據(jù)庫，該映射數(shù)據(jù)庫包含所有GSM基站的CELL ID號(hào)以及與CELL ID號(hào)一一對(duì)應(yīng)的經(jīng)緯度范圍值。為了更好的實(shí)現(xiàn)與GSM基站的通信，所述通信終端為OBU模塊或者智能手機(jī)，該OBU模塊即為車載單元。作為一種優(yōu)選，所述無線網(wǎng)絡(luò)為GPRS網(wǎng)絡(luò)。
基于GSM網(wǎng)絡(luò)CELL ID映射數(shù)據(jù)庫的車輛定位系統(tǒng)，本發(fā)明還提供了其實(shí)現(xiàn)方法，具體方法如下
通信終端接收CELL ID號(hào)的過程
Ca)將通信終端安裝在車輛中，GSM基站持續(xù)向外廣播信息，該信息即為GSM基站的CELL ID 號(hào)；
(b)在車輛進(jìn)入GSM基站覆蓋的范圍時(shí)，通信終端接收到該CELL ID號(hào)；
(b)通信終端存儲(chǔ)該CELLID號(hào)；
(c)通信終端向外發(fā)送該CELLID號(hào)；
同時(shí)，車輛定位系統(tǒng)查詢?cè)撥囕v位置的步驟如下 (1)通過在定位業(yè)務(wù)操作終端內(nèi)輸入該車輛信息進(jìn)行查詢；
(2)位置解析服務(wù)器收到該定位業(yè)務(wù)操作終端的請(qǐng)求后向無線收發(fā)器提出請(qǐng)求；
(3)無線收發(fā)器接收通信終端發(fā)送的CELLID號(hào)，并發(fā)送至位置解析服務(wù)器；
(4)位置解析服務(wù)器通過映射數(shù)據(jù)庫將該CELLID號(hào)翻譯成對(duì)應(yīng)的經(jīng)緯度范圍值，并發(fā)送至定位業(yè)務(wù)操作終端；
(5)定位業(yè)務(wù)操作終端顯示經(jīng)緯度范圍值。作為一種優(yōu)選，所述步驟(C)中通信終端通過以下方式實(shí)現(xiàn)向外發(fā)送CELL ID號(hào)的功能
通信終端在接收到CELL ID號(hào)后，持續(xù)不斷地向外發(fā)送該CELL ID號(hào)，在通信終端不需要再向外發(fā)送信息時(shí)，只需調(diào)整其信息發(fā)送方式即可；
作為另一種優(yōu)選，所述步驟(c)中通信終端還能通過以下方式實(shí)現(xiàn)向外發(fā)送CELL ID號(hào)的功能
通信終端在接收到CELL ID號(hào)后，不向外發(fā)送該CELL ID號(hào)，而在步驟(3)中無線收發(fā)器向通信終端提出請(qǐng)求后，通信終端再將CELL ID號(hào)直接發(fā)送至無線收發(fā)器，無線收發(fā)器將該CELL ID號(hào)發(fā)送至位置解析服務(wù)器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果
(I)本發(fā)明的車輛定位系統(tǒng)是成熟技術(shù)的創(chuàng)新性應(yīng)用，不僅結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)現(xiàn)成本低廉，而且其性能非常穩(wěn)定。(2)本發(fā)明在不對(duì)現(xiàn)有移動(dòng)基站進(jìn)行任何改動(dòng)的情況下，充分利用了現(xiàn)有移動(dòng)基站的無線通信功能，通過GSM基站向外廣播信號(hào)，從而使通信終端接收到并存儲(chǔ)該GSM基站號(hào)，利用了現(xiàn)有GSM基站的同時(shí)不需要其他格外設(shè)備對(duì)車輛信息進(jìn)行存儲(chǔ)，節(jié)約了大量成本。(3)本發(fā)明中GSM基站自動(dòng)向外持續(xù)廣播信號(hào)，通信終端只需接收該信號(hào)而不需要與GSM基站進(jìn)行信息交互，避免了 GSM基站上進(jìn)行信息交互的通信終端過多而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁堵的情況發(fā)生，該通信終端如果通過GSM基站進(jìn)行移動(dòng)通信，即打電話或發(fā)短信時(shí)也不容易受到干擾。(4)本發(fā)明中的定位業(yè)務(wù)操作終端為臺(tái)式電腦或者移動(dòng)終端，在對(duì)車輛的地理位置進(jìn)行定位時(shí)操作方便，同時(shí)減少操作時(shí)間。(5)本發(fā)明在位置解析服務(wù)器上還連接一個(gè)無線收發(fā)器。其中通信終端可以選擇不斷向外發(fā)送CELL ID號(hào)使無線收發(fā)器能夠隨時(shí)收到該信息；該通信終端還可以調(diào)整發(fā)送信息的方式，選擇與無線收發(fā)器進(jìn)行互動(dòng)，即當(dāng)無線收發(fā)器需要該車輛的位置信息時(shí)，向通信終端請(qǐng)求數(shù)據(jù)，通信終端根據(jù)接收到的信號(hào)選擇性的發(fā)送CELL ID號(hào)，這種方式則不需要進(jìn)行任何的付費(fèi)。因此通過無線收發(fā)器與通信終端的信息交互不需要花費(fèi)大量資金，節(jié)約了成本的同時(shí)還可以選擇不同的信息收取方式，為用戶提供了多種選擇。(6)本發(fā)明中無線收發(fā)器與通信終端之間的信息傳遞可以是GPRS或者其他無線網(wǎng)絡(luò)方式，同時(shí)還可以根據(jù)現(xiàn)階段移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)對(duì)該無線網(wǎng)絡(luò)方式進(jìn)行同步改進(jìn)，比如升級(jí)為3G網(wǎng)絡(luò)，順應(yīng)現(xiàn)階段移動(dòng)通信潮流。(7)本發(fā)明中映射數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)有所有CELL ID號(hào)以及對(duì)應(yīng)的經(jīng)緯度范圍，實(shí)現(xiàn)了對(duì)所有GSM基站的全面覆蓋，保證所有安裝了通信終端的車輛在建設(shè)有GSM基站的路徑上都能夠?qū)崿F(xiàn)被定位。(8)本發(fā)明利用成熟的GSM移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域切換技術(shù)來對(duì)公路上行駛的車輛進(jìn)行定 位，沒有改變現(xiàn)有的聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)模式和管理流程，只是在現(xiàn)有系統(tǒng)上進(jìn)行了擴(kuò)展應(yīng)用，可在最大的程度上保障既有軟硬件投資的可持續(xù)利用，盡量減少增加的模塊，節(jié)約了成本的同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的簡易化，具有成本低、可持續(xù)演進(jìn)等諸多優(yōu)勢(shì)。


圖I為本發(fā)明一實(shí)施例I中通信終端注冊(cè)到GSM基站I時(shí)的系統(tǒng)框圖。圖2為本發(fā)明一實(shí)施例3中通信終端切換到GSM基站2時(shí)的系統(tǒng)框圖。圖3為本發(fā)明一實(shí)施例I流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明。實(shí)施例I
現(xiàn)有的公路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖I所示，一輛行駛于公路上的車輛X內(nèi)裝有通信終端。如果要從公路的A點(diǎn)到B點(diǎn)，車輛X會(huì)依次經(jīng)過GSM基站I覆蓋的范圍和GSM基站2覆蓋的范圍。如圖3所示，實(shí)現(xiàn)車輛定位的方法如下
(1)通信終端接收GSM基站I的基站號(hào)的步驟如下
步驟I
如圖I所示，GSM基站I持續(xù)向外廣播CELL ID號(hào)，車輛X進(jìn)入GSM基站I覆蓋的范圍時(shí)，通信終端自動(dòng)接收到該GSM基站I廣播出的信號(hào)，即接收到GSM基站I的CELL ID號(hào)CN307—1001，其中所述通信終端為OBU模塊，該OBU模塊即為車載單元；
步驟2
該OBU模塊接收到GSM基站I廣播的CELL ID號(hào)CN307—1001后，在GSM基站I覆蓋的范圍內(nèi)持續(xù)向外發(fā)送信息，因此無線收發(fā)器不斷通過GPRS網(wǎng)絡(luò)接收OBU模塊發(fā)送的信息；
(2)同時(shí)，車輛定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車輛X定位的步驟如下
步驟I
所述車輛定位系統(tǒng)包括位置解析服務(wù)器、與位置解析服務(wù)器相連的無線收發(fā)器、存儲(chǔ)于位置解析服務(wù)器內(nèi)的映射數(shù)據(jù)庫以及與位置解析服務(wù)器相連的定位業(yè)務(wù)操作終端，其中該定位業(yè)務(wù)操作終端為臺(tái)式電腦；用戶打開安裝在臺(tái)式電腦中的定位軟件，通過該定位軟件輸入車輛X的車牌號(hào)川A-Q086S進(jìn)行查詢；
臺(tái)式電腦將請(qǐng)求發(fā)送至位置解析服務(wù)器，位置解析服務(wù)器向無線收發(fā)器接收OBU模塊發(fā)送的CELL ID號(hào)，從而確定該車輛所在位置；
步驟2
無線收發(fā)器將該信息發(fā)送至位置解析服務(wù)器，位置解析服務(wù)器通過內(nèi)存的映射數(shù)據(jù)庫將該CELL ID號(hào)翻譯成經(jīng)緯度范圍值，即北緯30. 001 30. 005度，東經(jīng)104. 306 104. 308度，并將該經(jīng)緯度范圍值發(fā)送至該臺(tái)式電腦，臺(tái)式電腦顯示出查詢結(jié)果。實(shí)施例2 本實(shí)施例與實(shí)施例I的區(qū)別在于
所述通信終端為智能手機(jī)，其中該智能手機(jī)不僅能接收CELL ID號(hào)，而且通過GSM基站實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信，即撥打電話或者發(fā)送短信功能不會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)擁堵的情形；
因此在(2)車輛定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車輛X定位的步驟2中，當(dāng)智能手機(jī)不需要再持續(xù)向外發(fā)送信息后，只需調(diào)整信息發(fā)送方式即可。實(shí)施例3
如圖2所示，車輛X在公路上從GSM基站I覆蓋的范圍行駛到GSM系統(tǒng)中GSM基站2覆蓋的范圍，實(shí)現(xiàn)車輛定位的方法如下
(1)通信終端接收GSM基站2的基站號(hào)的步驟如下
步驟I
如圖I所示，GSM基站2持續(xù)向外廣播信息，車輛X進(jìn)入GSM基站2覆蓋的范圍時(shí)，通信終端自動(dòng)接收到該GSM基站2廣播的信號(hào)，即接收到GSM基站2的CELL ID號(hào)CN307—1002，其中所述通信終纟而為智能手機(jī)；
步驟2
該智能手機(jī)接收到GSM基站2廣播的CELL ID號(hào)CN307—1002后，在GSM基站2覆蓋的范圍內(nèi)持續(xù)向外發(fā)送信息；
(2)同時(shí)，車輛定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車輛X定位的步驟如下
步驟I
所述車輛定位系統(tǒng)包括位置解析服務(wù)器、與位置解析服務(wù)器相連的無線收發(fā)器、存儲(chǔ)于位置解析服務(wù)器內(nèi)的映射數(shù)據(jù)庫以及與位置解析服務(wù)器相連的定位業(yè)務(wù)操作終端，其中該定位業(yè)務(wù)操作終端為臺(tái)式電腦；
用戶打開安裝在臺(tái)式電腦中的定位軟件，通過該定位軟件輸入車輛X的車牌號(hào)川A-Q086S進(jìn)行查詢；
臺(tái)式電腦將請(qǐng)求發(fā)送至位置解析服務(wù)器，無線收發(fā)器將接收的CELL ID號(hào)CN307—1002發(fā)送給位置解析服務(wù)器，從而確定該車輛所在位置；
步驟2
無線收發(fā)器將該CELL ID號(hào)發(fā)送至位置解析服務(wù)器后，位置解析服務(wù)器通過內(nèi)存的映射數(shù)據(jù)庫將該CELL ID號(hào)翻譯成經(jīng)緯度范圍值，即北緯30. 006 30. 008度，東經(jīng)104. 308 104. 310度，并將該經(jīng)緯度范圍值發(fā)送至該臺(tái)式電腦，臺(tái)式電腦顯示出查詢結(jié)果；實(shí)施例4
與實(shí)施例3的區(qū)別在于，(I)通信終端接收GSM基站2的基站號(hào)的步驟2中，該智能手機(jī)接收到GSM基站2廣播的CELL ID號(hào)CN307—1002后，不向外發(fā)送信息；
在(2)車輛定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車輛X定位的步驟I中，當(dāng)臺(tái)式電腦將請(qǐng)求發(fā)送至位置解析服務(wù)器，位置解析服務(wù)器向無線收發(fā)器提出請(qǐng)求，無線收發(fā)器則向智能手機(jī)發(fā)送請(qǐng)求，智能手機(jī)在收到請(qǐng)求后通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將CELL ID號(hào)CN307—1002發(fā)送至無線收發(fā)器。如上所述，便可以很好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.基于GSM網(wǎng)絡(luò)CELLID映射數(shù)據(jù)庫的車輛定位系統(tǒng)，其特征在于，包括實(shí)現(xiàn)CELL ID號(hào)收發(fā)的通信終端，依次相連的無線收發(fā)器、位置解析服務(wù)器和定位業(yè)務(wù)操作終端，以及通過GSM網(wǎng)絡(luò)與通信終端相連的覆蓋車輛所在位置的GSM基站，所述無線收發(fā)器通過無線網(wǎng)絡(luò)與通信終端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于GSM網(wǎng)絡(luò)CELLID映射數(shù)據(jù)庫的車輛定位系統(tǒng)，其特征在于，所述位置解析服務(wù)器內(nèi)存儲(chǔ)有映射數(shù)據(jù)庫，該映射數(shù)據(jù)庫包含所有GSM基站的CELLID號(hào)以及與CELL ID號(hào)——對(duì)應(yīng)的經(jīng)緯度范圍值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于GSM網(wǎng)絡(luò)CELLID映射數(shù)據(jù)庫的車輛定位系統(tǒng)，其特征在于，所述通信終端為OBU模塊或者智能手機(jī)，該OBU模塊即為車載單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于GSM網(wǎng)絡(luò)CELLID映射數(shù)據(jù)庫的車輛定位系統(tǒng)，其特征在于，所述無線網(wǎng)絡(luò)為GPRS網(wǎng)絡(luò)。
5.基于GSM網(wǎng)絡(luò)CELLID映射數(shù)據(jù)庫的車輛定位系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，通過通信終端接收CELL ID號(hào)和實(shí)現(xiàn)車輛定位的具體方法如下 通信終端接收CELL ID號(hào)的過程 Ca)將通信終端安裝在車輛中，GSM基站持續(xù)向外廣播信息，該信息即為GSM基站的CELL ID 號(hào)； (b)在車輛進(jìn)入GSM基站覆蓋的范圍時(shí)，通信終端接收到該CELL ID號(hào)； (b)通信終端存儲(chǔ)該CELLID號(hào)； (c)通信終端向外發(fā)送該CELLID號(hào)； 同時(shí)，車輛定位系統(tǒng)查詢?cè)撥囕v位置的步驟如下 (1)通過在定位業(yè)務(wù)操作終端內(nèi)輸入該車輛信息進(jìn)行查詢； (2)位置解析服務(wù)器收到該定位業(yè)務(wù)操作終端的請(qǐng)求后向無線收發(fā)器提出請(qǐng)求； (3)無線收發(fā)器接收通信終端發(fā)送的CELLID號(hào)，并發(fā)送至位置解析服務(wù)器； (4)位置解析服務(wù)器通過映射數(shù)據(jù)庫將該CELLID號(hào)翻譯成對(duì)應(yīng)的經(jīng)緯度范圍值，并發(fā)送至定位業(yè)務(wù)操作終端； (5)定位業(yè)務(wù)操作終端顯示經(jīng)緯度范圍值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于GSM網(wǎng)絡(luò)CELLID映射數(shù)據(jù)庫的車輛定位系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟(c)中通信終端通過以下兩種方式之一實(shí)現(xiàn)向外發(fā)送CELL ID號(hào)的功能 (I)通信終端在接收到CELLID號(hào)后，持續(xù)不斷地向外發(fā)送該CELL ID號(hào)，在通信終端不需要再向外發(fā)送信息時(shí)，只需調(diào)整其信息發(fā)送方式即可； (II)通信終端在接收到CELLID號(hào)后，不向外發(fā)送該CELL ID號(hào)，而是在步驟(3)中無線收發(fā)器向通信終端提出請(qǐng)求后，通信終端再將CELL ID號(hào)直接發(fā)送至無線收發(fā)器，無線收發(fā)器將該CELL ID號(hào)發(fā)送至位置解析服務(wù)器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于GSM網(wǎng)絡(luò)CELL ID映射數(shù)據(jù)庫的車輛定位系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛定位成本高、且容易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁堵的缺陷。本發(fā)明包括實(shí)現(xiàn)CELL ID號(hào)收發(fā)的通信終端，依次相連的無線收發(fā)器、位置解析服務(wù)器和定位業(yè)務(wù)操作終端，以及通過GSM網(wǎng)絡(luò)與通信終端相連的覆蓋車輛所在位置的GSM基站，所述無線收發(fā)器通過無線網(wǎng)絡(luò)與通信終端相連。通過上述方案，本發(fā)明節(jié)約了大量成本的同時(shí)防止了網(wǎng)絡(luò)擁堵情況的發(fā)生，具有成本低、可持續(xù)演進(jìn)等諸多優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)H04W64/00GK102833851SQ201210314839
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者劉運(yùn)濤 申請(qǐng)人:劉運(yùn)濤