CN101286267A - 基于多源数据的无线自组网交通导航***及方法 - Google Patents

基于多源数据的无线自组网交通导航***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种基于多源数据的无线自组网的交通导航方法，包括突发交通事件预警过程，该预警过程包括如下步骤：步骤1A、获取从信息采集模块收集的信息；步骤1B、依据步骤1A获取的信息等级设置该事件的紧急度、以及该事件消息所需分发的区域范围和方向；步骤1C、收集到突发交通事件消息的车辆节点，依照该交通事件的类型和紧急度，调整该消息需分发的优先级和区域范围，并按照消息的分发方向转发该事件消息；步骤1D、接收到突发交通事件消息的车辆节点，提前将预警信息通知给司机和乘客。本发明增加对交通突发事件的预警功能，较好地防止当事故发生时，出现连环碰撞。

Description

基于多源数据的无线自组网交通导航***及方法
技术领域
本发明属于智能信息处理技术领域，涉及一种交通导航方法，尤其涉及一种基于多源数据的无线自组网交通导航***及方法，用于车辆在城市运行环境中的交通信息服务。
背景技术
交通问题是特大城市中的一个严重问题，随着无线移动车辆技术的发展，目前已经提出基于无线移动车辆自组网技术的交通导航方法，可以为用户提供分布式的交通导航服务，一定程度上缓解城市交通拥堵状况。
例如德国进行的Fleetnet(FleetNet.http://www.et2.tu-harburg.de/fleetnet/index.html.2003-5)项目通过车辆间通信方式(Inter-vehicle Communication)来提高司机和乘客的安全与舒适性，VGrid项目(Anda，J.，LeBrun，J.，Ghosal，D.，et al.：VGrid：Vehicular AdHoc Networking andComputing Grid for Intelligent Traffic Control.Proceedings of IEEE 61st Vehicular TechnologyConference(VTC2005-Spring)，Vol.61，No.5.(2005)2905-2909)通过IVC来解决和协同交通流的控制问题，AutoNet和TrafficView(Nadeem，T.，Dashtinezhad，S.，Liao，C.Y.，Iffode，L.：TrafficView：A Scalable Traffic Monitoring System.Proceedings of 2004 IEEE InternationalConference on Mobile Data Management.(2004)13-26)提出了一种分布式的基于无线移动车辆网络中的IVC技术的交通导航***。
如上这些基于无线移动车辆网络的交通导航***，其服务方式和过程如下：各车辆移动节点组成无线移动自组织网络，每辆车向该网络分发自身的经纬度和速度信息，其他车辆接收这些信息后，对接收到的其他车辆的经纬度信息进行定位，确定车辆在哪个路段上，从而获得该路段的交通状况信息。这种导航方式有其自身优势，如分布式处理信息，实时获取路况信息，***延时小等；但在服务质量和内容上都和实际的应用需求还存在很大的差距，提供的数据和服务种类比较单一，如缺乏对交通突发事件的预警功能，无法为用户提供定制化的服务等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于多源数据的无线自组网交通导航***。
另外，本发明还提供利用上述***的交通导航方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种基于多源数据的无线自组网的交通导航***，包括设置于道路旁及车辆上的信息采集模块、信息发送模块、信息接收模块；该***还包括突发交通事件预警模块，该预警模块包括设置于车辆上或道路旁的突发交通事件预警单元；当所述突发交通事件预警单元检测到或接收到突发交通事件，根据其他突发交通事件预警单元距离该突发交通事件远近设置优先级，把突发交通事件信息发送给其他突发交通事件预警单元。
作为本发明的一种优选方案，所述突发交通事件预警单元把突发交通事件信息发送给距离突发交通事件500米内的其他突发交通事件预警单元。
一种基于多源数据的无线自组网的交通导航方法，用于交通导航***中，所述交通导航***包括设置于道路旁及车辆上的信息采集模块、信息发送模块、信息接收模块；包括突发交通事件预警过程，该预警过程包括如下步骤：
步骤1A、获取从信息采集模块收集的信息；
步骤1B、依据步骤1A获取的信息等级设置该事件的紧急度、以及该事件消息所需分发的区域范围和方向；
步骤1C、收集到突发交通事件消息的车辆节点，依照该交通事件的类型和紧急度，调整该消息需分发的优先级和区域范围，并按照消息的分发方向转发该事件消息；
步骤1D、接收到突发交通事件消息的车辆节点，提前将预警信息通知给司机和乘客。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤1C中收集到突发交通事件消息的车辆节点为造成或发现突发交通事件的车辆，该车辆广播出报警信息，信息中包含了交通事件类型、车辆标示、路段标示。
作为本发明的一种优选方案，所述接收者会进一步转发这个消息给后方车辆。
作为本发明的一种优选方案，对于紧跟在突发交通事件后方的车辆，***会使用声音和图片警告司机，而对于更后方的车辆也能够得到不同级别的警告。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤1A中，所述信息采集模块包括车辆传感器或/和路边设置的采集器，从信息采集模块收集的信息包括车辆抛锚信息、发生交通事故事件信息。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤1B中，事件的紧急度对应传输优先级。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤1D中，预警信息通知的方式包括提示减速、或/和语音播报、或/和显示路况信息。
作为本发明的一种优选方案，所述交通导航方法包括实时路况的交通导航过程，包括如下步骤：
步骤2A、车辆之间组成无线移动车辆网络，可以互通信息；
步骤2B、每辆车向一定区域范围分发自身的经纬度、速度、所在路段标示信息；
步骤2C、每辆车收集所在路段上其他车辆分发出的交通信息，求得所在路段上车辆的平均速度，从而获得所在路段的交通状况信息；
步骤2D、用户在车载设备上指定需要获取路况信息的路段，该车辆向目标路段发送请求信息；
步骤2E、目标路段的车辆接收到请求响应，将自身所在路段的路况发往请求方。
作为本发明的一种优选方案，所述交通导航方法包括交通事件视频信息分发过程，交通导航***包括至少一服务器、若干客户端，客户端安装于车辆上；所述交通事件视频信息分发过程包括如下步骤：
步骤3A、客户端请求具有视频信息来源的服务器或/和客户端发送交通事件视频信息；
步骤3B、具有视频信息来源的服务器或/和客户端接收步骤3A中的请求，并确认是否分发，若确认，转步骤3C；否则继续等待请求；
步骤3C、具有视频信息来源的服务器或/和客户端发送交通事件视频信息至相应的客户端。
作为本发明的一种优选方案，所述车辆配有车载终端，该车载终端包括支持802.11协议无线局域网卡、GPS接收机，可以实时接收GPS数据。
本发明的有益效果在于：本发明增加对交通突发事件的预警功能，当交通事故等突发性事件发生时，碰撞车辆及最初发现交通事故的车辆会及时向后方车辆发出提示信息，紧跟在突发交通事件后方的车辆在收到提示后，可以有时间做准备；较好地防止当事故发生时，出现连环碰撞。
附图说明
图1为本发明交通导航方法突发交通事件预警过程的流程图。
图2为本发明交通导航方法实时路况的交通导航过程的流程图。
图3为本发明交通导航方法交通事件视频信息分发过程的流程图。
图3-1为在客户端一侧交通事件视频信息分发过程的流程图。
图3-2为在服务器一侧交通事件视频信息分发过程的流程图。
图4为基于多元数据的无线自组网交通导航***示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
本发明揭示了一种交通导航***，包括设置于道路旁及车辆上的信息采集模块、信息发送模块、信息接收模块；该***还包括突发交通事件预警模块，该预警模块包括设置于车辆上或道路旁的突发交通事件预警单元；当所述突发交通事件预警单元检测到或接收到突发交通事件，根据其他突发交通事件预警单元距离该突发交通事件远近设置优先级，把突发交通事件信息发送给其他突发交通事件预警单元。优选地，所述突发交通事件预警单元把突发交通事件信息发送给距离突发交通事件500米内的其他突发交通事件预警单元。
同时，本发明还揭示了一种交通导航方法，用于交通导航***中，所述交通导航***包括设置于道路旁及车辆上的信息采集模块、信息发送模块、信息接收模块；本发明包括突发交通事件预警过程。
车载自组网可以为驾乘者提供与交通安全相关的应用服务，如，碰撞避免，辅助驾驶，交通流量优化等。通常，一些涉及到数十，数百辆车的重大的交通事故一般都是由前方的一个小事故引发的，而后方的车辆头尾相撞，挤成一堆；而一个交通事件预警***可以很好地降低此类事故的发生几率。
在突发交通事件预警服务中，如果一个车辆造成或者发现交通事故，其将广播出一个报警信息，信息中包含了交通事件类型，车辆id和路段id等。接收者会进一步转发这个消息给后方的车辆。对于紧跟在突发交通事件后方的车辆，***会使用声音和图片警告司机，而对于更后方的车辆也能够得到不同级别的警告。在车流中，这种基于车载自组网络的警告信息传递，其效率将远高于传统车流中刹车灯的“连锁反映”。
请参阅图1，该预警过程包括如下步骤：
步骤1A、获取从信息采集模块收集的信息；所述信息采集模块包括车辆传感器或/和路边设置的采集器，从信息采集模块收集的信息包括车辆抛锚信息、发生交通事故事件信息。
步骤1B、依据步骤1A获取的信息等级设置该事件的紧急度、以及该事件消息所需分发的区域范围和方向，事件的紧急度对应传输优先级。
步骤1C、收集到突发交通事件消息的车辆节点，依照该交通事件的类型和紧急度，调整该消息需分发的优先级和区域范围，并按照消息的分发方向转发该事件消息。所述收集到突发交通事件消息的车辆节点为造成或发现突发交通事件的车辆，该车辆广播出报警信息，信息中包含了交通事件类型、车辆标示、路段标示。
步骤1D、接收到突发交通事件消息的车辆节点，提前将预警信息通知给司机和乘客。预警信息通知的方式包括提示减速、或/和语音播报、或/和显示路况信息。
步骤1C中发送的数据包格式如表1：
表1交通事件预警服务的数据包格式
  Type   Time   Road   Event   TTL
  TypeTimeRoadEventTTL   数据包类型数据包传输时刻所在路段id突发交通事件的类型id该事件传输的范围跳数
其中交通事件的类型定义为：
0：交通事故
1：路段修复
2：路段检查
3：交通管制
本发明还包括实时路况的交通导航过程，每辆车都安装有GPS接收器，可以获取定位自身的经纬度、速度、及方位信息，这些信息采用IVC方式在无线移动车辆网络中进行分发，其他的车辆接收到这些信息后，可以求得所在路段上的车辆平均速度，从而判断出所在路段的交通状况；同时，结合车载设备预安装的电子地图，可以通过车辆自组网络获取用户指定的路段路况信息。
如图2所示，所述实时路况的交通导航过程包括如下步骤：
步骤2A、车辆之间组成无线移动车辆网络，可以互通信息；
步骤2B、每辆车向一定区域范围分发自身的经纬度、速度、所在路段标示信息；
步骤2C、每辆车收集所在路段上其他车辆分发出的交通信息，求得所在路段上车辆的平均速度，从而获得所在路段的交通状况信息；
步骤2D、用户在车载设备上指定需要获取路况信息的路段，该车辆向目标路段发送请求信息；
步骤2E、目标路段的车辆接收到请求响应，将自身所在路段的路况发往请求方。
步骤2C中，收集的交通信息的数据包格式如表2：
表2交通邻域路况服务的数据包格式
  Type   Time   Road   Position   Speed
  TypeTimeRoadPositionSpeed   数据包类型数据包传输时刻所在路段id车辆经纬度位置车辆速度
在特殊的交通场景或突发的交通事故场景下，司机乘客需要了解某一地段的交通环境状况，而以图片或视频形式显示信息将是最佳的表现方式。所述交通导航方法包括交通事件视频信息分发过程，交通导航***包括至少一服务器、若干客户端，客户端安装于车辆上。
如图3所示，所述交通事件视频信息分发过程包括如下步骤：
步骤3A、客户端请求具有视频信息来源的服务器或/和客户端发送交通事件视频信息；
步骤3B’、具有视频信息来源的服务器或/和客户端接收步骤3A中的请求；
步骤3B、确认是否分发，若确认，转步骤3C；否则继续等待请求；
步骤3C、具有视频信息来源的服务器或/和客户端发送交通事件视频信息至相应的客户端。
图3-1、图3-2分别介绍了客户端一侧及服务端一侧在交通事件视频信息分发过程中的处理流程。
实施例二
为了更好地理解本发明的技术方案，以下结合附图及实施例二做进一步的描述。本发明基于多元数据的无线自组网交通导航方法如图4所示。
道路中的车辆之间组成无线移动车辆网络。无线移动车辆网络中一方面分发各个车辆的经纬度和速度信息，另一方面分发各种突发交通事件信息和按需传送的图片视频信息。从而每个车辆节点计算邻域实时路况，针对不同突发交通事件做出不同级别的安全处理，通过车辆自组网获取动态实施路况信息以及相应的视频图片信息，为终端用户提供多种交通导航服务。
硬件方面，无线网络接口采用无线协议802.11实现，车载终端采用惠普PDA，每个PDA上均带有支持802.11协议无线局域网卡。另接有HOLUX蓝牙GPS接收机，可以实时接收GPS数据。软件方面，本实施例中，车载终端采用Pocket PC 2003操作***，无线自组网路由协议采用成熟的AODV协议，组成自组织的无线网络，应用程序采用Windows Embedded VisualC++4.0开发环境。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案。不脱离本发明精神和范围的任何修改或局部替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (12)

1、一种基于多源数据的无线自组网的交通导航***，包括设置于道路旁及车辆上的信息采集模块、信息发送模块、信息接收模块；其特征在于：
该***还包括突发交通事件预警模块，该预警模块包括设置于车辆上或道路旁的突发交通事件预警单元；
当所述突发交通事件预警单元检测到或接收到突发交通事件，根据其他突发交通事件预警单元距离该突发交通事件远近设置优先级，把突发交通事件信息发送给其他突发交通事件预警单元。
2、根据权利要求1所述的交通导航***，其特征在于：所述突发交通事件预警单元把突发交通事件信息发送给距离突发交通事件500米内的其他突发交通事件预警单元。
3、一种基于多源数据的无线自组网的交通导航方法，用于权利要求1所述的交通导航***中；其特征在于，包括突发交通事件预警过程，该预警过程包括如下步骤：
步骤1A、获取从信息采集模块收集的信息；
步骤1B、依据步骤1A获取的信息等级设置该事件的紧急度、以及该事件消息所需分发的区域范围和方向；
步骤1C、收集到突发交通事件消息的车辆节点，依照该交通事件的类型和紧急度，调整该消息需分发的优先级和区域范围，并按照消息的分发方向转发该事件消息；
步骤1D、接收到突发交通事件消息的车辆节点，提前将预警信息通知给司机和乘客。
4、根据权利要求3所述的交通导航方法，其特征在于：所述步骤1C中收集到突发交通事件消息的车辆节点为造成或发现突发交通事件的车辆，该车辆广播出报警信息，信息中包含了交通事件类型、车辆标示、路段标示。
5、根据权利要求4所述的交通导航方法，其特征在于：所述接收者会进一步转发这个消息给后方车辆。
6、根据权利要求4所述的交通导航方法，其特征在于：对于紧跟在突发交通事件后方的车辆，***会使用声音和图片警告司机，而对于更后方的车辆也能够得到不同级别的警告。
7、根据权利要求3或4或5或6所述的交通导航方法，其特征在于：所述步骤1A中，所述信息采集模块包括车辆传感器或/和路边设置的采集器，从信息采集模块收集的信息包括车辆抛锚信息、发生交通事故事件信息。
8、根据权利要求3或4或5或6所述的交通导航方法，其特征在于：所述步骤1B中，事件的紧急度对应传输优先级。
9、根据权利要求3所述的交通导航方法，其特征在于：所述步骤1D中，预警信息通知的方式包括提示减速、或/和语音播报、或/和显示路况信息。
10、根据权利要求3或4或5或6所述的交通导航方法，其特征在于：所述交通导航方法包括实时路况的交通导航过程，包括如下步骤：
步骤2A、车辆之间组成无线移动车辆网络，可以互通信息；
步骤2B、每辆车向一定区域范围分发自身的经纬度、速度、所在路段标示信息；
步骤2C、每辆车收集所在路段上其他车辆分发出的交通信息，求得所在路段上车辆的平均速度，从而获得所在路段的交通状况信息；
步骤2D、用户在车载设备上指定需要获取路况信息的路段，该车辆向目标路段发送请求信息；
步骤2E、目标路段的车辆接收到请求响应，将自身所在路段的路况发往请求方。
11、根据权利要求3或4或5或6所述的交通导航方法，其特征在于：所述交通导航方法包括交通事件视频信息分发过程，交通导航***包括至少一服务器、若干客户端，客户端安装于车辆上；所述交通事件视频信息分发过程包括如下步骤：
步骤3A、客户端请求具有视频信息来源的服务器或/和客户端发送交通事件视频信息；
步骤3B、所述具有视频信息来源的服务器或/和客户端接收步骤3A中的请求，并确认是否分发，若确认，转步骤3C；否则继续等待请求；
步骤3C、所述具有视频信息来源的服务器或/和客户端发送交通事件视频信息至相应的客户端。
12、根据权利要求3或4或5或6所述的交通导航方法，其特征在于：所述车辆配有车载终端，该车载终端包括支持802.11协议无线局域网卡、GPS接收机，可以实时接收GPS数据。
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