CN103440767A

CN103440767A - 高速公路行车信息车载终端、监控***和方法

Info

Publication number: CN103440767A
Application number: CN2013103984934A
Authority: CN
Inventors: 彭博
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-09-04
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2033-09-04
Also published as: CN103440767B

Abstract

本发明涉及交通信息处理技术领域，尤其涉及高速公路行车信息车载终端、监控***和方法。其中，该高速公路行车信息车载终端，包括定位模块、无线通讯模块和绑定模块；绑定模块，用于在高速公路入口输入车辆的身份信息，并将车辆的身份信息与车载终端的身份ID进行一对一绑定；定位模块，用于实时采集车辆的行车信息；无线通讯模块，用于将采集到的行车信息实时发送。本发明提供的高速公路行车信息车载终端、监控***和方法，无论是否在现有监控设备的监控范围内，均可及时将采集到的行车数据发送，数据更为全面。

Description

高速公路行车信息车载终端、监控***和方法

技术领域

本发明涉及交通信息处理技术领域，具体而言，涉及高速公路行车信息车载终端、监控***和方法。

背景技术

作为城际和省际交通要道，高速公路担负着重要的运输作用。但因高速公路具有交通量大、行车速度高、行程长、自然环境跨度大等特点，安全问题也格外突出。作为完全控制出入口的封闭路段/路网，高速公路有条件做好精细化监控；而做好精细化监控，则需要数据和决策支持。因此，高速公路运营管理部门需要一套高精确度，高可靠性，侧重于车辆行驶信息采集、数据统计分析挖掘、交通流安全管控的信息化***。

而现有技术中的高速公路行车信息采集技术方法，是沿高速公路每隔十几千米安装车辆检测装置，例如微波车辆检器，线圈车辆车检器，超速抓拍摄像机，通过微波反射原理、切割磁感线原理、视频车辆识别技术来侦测通过检测断面的交通流信息（例如：车速、车型、方向等）。

现有技术中的高速公路行车信息采集方法，设备布施密度较小，一台监控设备仅能检测某一断面的各个车辆的信息，无法对整个路段的行车信息进行采集，往往在两个监控设备的中间路段的行车状况而无从得知，因此采集的数据信息具有片面性。

发明内容

本发明的目的在于提供高速公路行车信息的车载终端、监控***和方法，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种高速公路行车信息车载终端，所述车载终端包括定位模块、无线通讯模块和绑定模块；

所述绑定模块，用于在高速公路入口输入车辆的身份信息，并将所述车辆的身份信息与所述车载终端的身份ID进行一对一绑定；

所述定位模块，用于实时采集所述车辆的行车信息；

所述无线通讯模块，用于将采集到的所述行车信息实时发送。

其中，所述定位模块，还用于获取自身的地理位置信息，判断是否属于预设的地理围栏范围内，否，则实时采集所述车辆的行车信息，是，则停止采集所述车辆的行车信息。

其中，还包括充电模块，用于在停止采集所述车辆的行车信息后，实时等待充电指令，在接收到充电指令后，进行充电。

本发明实施例还提供一种高速公路行车信息监控***，包括服务器和如前所述的车载终端；

所述服务器，用于接收所述车载终端发送的行车信息，根据预设规则分析所述行车信息，产生控制指令发送至所述车载终端；

所述车载终端，用于接收所述控制指令并通过多种音色进行语音提示。

其中，所述车载终端，设置有语音库、语音识别模块和语音播报模块；

所述语音库内置在车载终端里，所述语音库中的每一个语音文件是词组或短语，减少语音库体积；

所述服务器，用于在需要语音提示司机时，向车载终端发送对应的一串报文，所述报文对应语音库中的一个或多个词组音频文件或短语音频文件；

所述语音识别模块，用于接收所述报文，根据报文从所述语音库中调用本地的词组音频文件和/或短语音频文件；

所述语音播报模块，用于根据需要，通过多种方式将调用的词组音频文件和/或短语音频文件进行组合搭配，形成一句完整的语音提示并进行播报。

其中，所述车载终端，还设置有远程升级模块；

所述服务器，用于向所述车载终端发送升级密钥；

所述远程升级模块接收所述升级密钥后，进入固件修改模式，接收所述服务器发送的指令和文件，对车载终端的功能文件和/或语音文件进行删除、修改或者增加操作。

其中，所述行车信息包括车辆的地理位置信息、速度信息、方向信息和时间信息；

所述服务器，还用于预先录入高速公路路段的禁止停车区域的静态地理位置信息，将实时采集的所述行车信息中的地理位置信息与所述静态地理位置信息进行比较，并根据所述行车信息中的速度信息和时间信息，当车辆在禁止停车区域内行车速度低于预设速度阈值的状态达到预设时间，则判定该车辆发生异常。

其中，该监控***，还包括综合监控平台；

所述综合监控平台，用于对采集到的多辆车的行车信息进行数据分析挖掘，生成各类统计报表，并将各类统计报表进行图形化显示。

其中，所述车载终端上设置有一键呼叫按钮；

所述一键呼叫按钮，用于设置高速公路监管部门的电话号码为默认拨打号码，或者由驾驶员预先设定默认呼叫号码，当接收到驾驶员按下该按钮的信令时，则自动拨打默认号码；当在预设时间阈值内被叫的默认号码无法接通时，则自动拨打预设的其他默认号码；

所述服务器，还用于当监测到一车辆发生交通异常时，自动报警告知人工接警坐席，并同时自动拨打该车载终端电话号码，实现向驾驶员的主动呼叫；

所述车载终端，还用于在车辆行驶的全过程，实时向司机提供语音信息支持，所述语音信息包括高速公路应用方面的各种语音信息，语音信息提示种类多样；

所述服务器，还用于通过对行车数据和车辆周边环境的分析，向一车辆提供一对一的语音提示支持；或者通过对行车数据和车辆周边环境的分析，向高速公路上一区间范围内的所有车辆或一类型车辆发布同一语音信息提示。

本发明实施例还提供一种高速公路行车信息监控方法，包括步骤：

输入车辆的身份信息，并将所述车辆的身份信息与车载终端的身份ID进行绑定；

实时采集所述车辆的行车信息；

将采集到的所述行车信息实时发送至服务器；

所述服务器，接收所述车载终端发出的行车信息，根据预设规则分析所述行车信息，产生控制指令发送至所述车载终端；

所述车载终端，接收所述控制指令并转换为语音提示。

本发明上述实施例的高速公路行车信息车载终端、监控***和方法，在高速公路入口处，为每辆车分配一个车载终端，在入口处将车辆的身份信息，例如车牌号车型等信息输入到所述车载终端，将所述车载终端的身份ID与车辆的身份信息进行绑定，车辆在该高速路段行驶的整个过程中，车载终端实时采集车辆行驶的各项数据，不是每隔一定距离进行采集，因此，无论是否在现有监控设备的监控范围内，均可及时将采集到的行车数据发送，数据更为全面。这样，在行车途中发生的各种异常状况则通过行车数据反映给监管中心，以方便监管中心及时作出应对决策。

附图说明

图1为本发明的高速公路行车信息车载终端的一个实施例的模块示意图；

图2至图7分别为本发明的高速公路行车信息车载终端的一个实施例的俯视图、仰视图、前视图、后视图、左视图和右视图；

图8为本发明的高速公路行车信息车载终端的一个实施例的内部结构示意图；

图9为本发明的高速公路行车信息监控***的一个实施例的操作流程图；

图10为本发明的高速公路行车信息监控方法的流程图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

本发明实施例提供了一种高速公路行车信息车载终端，参见图1所示，包括定位模块1、无线通讯模块2和绑定模块3。

所述绑定模块3，用于在高速公路入口输入车辆的身份信息，并将所述车辆的身份信息与所述车载终端的身份ID进行一对一绑定。

所述定位模块1，用于实时采集所述车辆的行车信息。

所述无线通讯模块2，用于将采集到的所述行车信息实时发送。

其中，所述行车信息为车辆行驶过程中产生的各种行车数据，例如车速、车辆的地理位置等等，具体地，作为一种可实施方式，所述行车信息包括车辆的地理位置信息、速度信息、方向信息和时间信息。

优选地，所述定位模块，还用于获取自身的地理位置信息，判断是否属于预设的地理围栏范围内，否，则实时采集所述车辆的行车信息，是，则停止采集所述车辆的行车信息。

所述预设的地理围栏范围，就是采用一个虚拟的栅栏（GPS坐标）围出一个虚拟地理边界。当带有GPS功能的设备跨越这个虚拟地理边界时，设备自动执行某种动作或指令。该范围为车载终端未发放给司机时的存放地点的地理范围，以及车载终端交还给收费站时的存放地点的地理围栏，一般在高速公路入口和出口一定距离范围内，受GPS、北斗等定位通信卫星的定位精度所限，该地理围栏范围的长宽或者直径一般为5米以上。

作为一种可实施方式，本发明的车载终端，在高速公路入口处由工作人员发放，在高速公路出口处收回。

其中，所述车载终端还包括充电模块，用于在停止采集所述车辆的行车信息后，实时等待充电指令，在接收到充电指令后，进行充电。

该车载终端，还设置一键呼叫功能，驾驶员无需知道高速公路监管职能部门的电话号码，只要按下车载终端顶部的“一键呼叫”按钮，车载终端自动拨叫指定的高速公路出行服务人工热线号码，实现双向沟通，由职业的热线人员根据现场情况转叫120、110、119、路政或车险公司等部门，减少信息反射次数。司机可方便的咨询各类出行信息、事件（异常）报警、路况查询等。

优选地，该设备还设有双麦克风，可根据环境噪音自动调节语音播报音量。

本领域技术人员可以根据本发明实施例的描述对车载终端的硬件结构作出多种实施方式。作为一种可实施方式，参见图2至图8所示，该车载终端的硬件结构如下：

该车载终端设备的整体形状为四边等长的圆角立方体，边长65-75mm，高度15-25mm。

其外壳014，由工程塑料加工而成。

该车载终端的外壳014的顶面上设置有语音呼叫按钮015，内置移动通讯SIM卡（2G、3G、4GLTE），按下语音呼叫按钮，可接通远程接警平台呼叫坐席。

优选地，外壳的顶面上还设置有受话麦克风016，在语音呼叫期间，接收人声。

在所述外壳上的底面，设置有散热导声孔017。优选地，该底面还设置有橡胶防滑垫018。

在车载终端的一个侧面上设置有LED状态指示灯019，通过灯光颜色、闪烁频率表示设备自身状态及业务状态。

例如：红色闪烁表示设备电量不足；当语音播报时，灯光为蓝色，并随播报语言同步闪烁；当人工呼叫时，灯光颜色为绿色。

优选地，该侧面上也设置有散热导声孔017。

该车载终端的另一个侧面上，还设置有USB接口020，负责数据通讯、固件升级和设备充电。USB接口020附近位置设置有3.5mm耳机插孔021。

更优地，该车载终端的再一个侧面上设置有降噪麦克风022。通过受话麦克风与降噪麦克风共有的环境噪音波形分析，车载终端自动调整语音提示音量。

在降噪麦克风022的下方以及另一个侧面上设置有导声孔023。

参见图8所示，该车载终端的内部结构主要设置如下：

包括PCB电路板025、ARM架构单片机微处理器单元026、GPS接收模块027、语音呼叫模块028、锂聚合物电池029、扬声器模块030、近场通讯（NFC）模块031、Flash存储模块032和SIM卡槽033。

所述语音呼叫模块028，按下后，直接拨打指定的电话号码；所述近场通讯（NFC）模块031，用于与车辆信息写入设备建立通讯连接；所述Flash存储模块032，用于存储车载终端运行的必要文件及语音库；所述SIM卡槽033，无线通讯模块，内置一张SIM卡，包含一定金额的电话费和蜂窝数据流量，用于语音呼叫和GPS数据发送、指令命令的接收、远程数据升级、远程语音库升级。

本发明实施例还提供一种高速公路行车信息监控***，包括服务器和如前所述的车载终端。

所述服务器，一般设置在高速公路监管中心，用于与车载终端进行数据交互，收集车载终端的各项数据，并将监管中心的指令发送给车载终端。

优选地，作为一种可实施方式，所述车载终端，设置有语音库、语音识别模块和语音播报模块。

所述语音识别模块，用于接收所述报文，根据所述报文从所述语音库中调用本地的词组音频文件和/或短语音频文件；

其中，作为一种可实施方式，下面结合图9对本发明的所述监控***的一个实施例的整个操作流程进行详细介绍。

在高速公路入口处，可以借助车牌识别***识别车辆信息，通过近场通讯设备将车辆信息输入车载设备，并与车载设备自身ID绑定。

车辆行驶期间，车载设备的定位模块（GPS、北斗卫星导航）不间断获取该车辆实时行车信息（包括：位置信息、速度信息、方向信息、行驶时长等）。

车载设备的无线通讯模块将采集的行车信息发送至远程数据采集服务器。所述无线通讯模块可以基于GPRS、3G、4GLTE、北斗卫星导航等数据传输格式。

在本实施例中，所述服务器包括远程数据采集服务器、行车数据存储服务器和行车数据分析服务器。

数据采集服务器通过内部专网将采集到的行车数据分别发送至行车数据分析服务器和行车数据存储服务器。

行车数据分析服务器通过对比分析车辆的实时GPS数据，对比分析沿途各类建筑和设施位置信息、路况位置信息、机构位置信息、气象位置信息等，自动生成针对某一车辆或某区域范围内所有车辆的指令信息。

车载终端定位模块能够采集的信息包括但不限于：当前车辆位置信息、当前车辆行驶速度信息、当前车辆行驶方向信息、当前车辆行驶时间、当前时间。

所述行车数据分析服务器的数据库内置的对象GPS信息包括但不限于：

　上下坡路段位置信息、道路任意点位置信息、弯道路段位置信息、路面养护施工位置信息、隧道位置信息、桥梁位置信息、立交位置信息、跨路桥位置信息、收费站位置信息、收费站出入口广场位置信息、收费站匝道位置信息、服务区停车场位置信息、服务区加油站位置信息、停车区位置信息、高速公路沿途各类机电设备安装位置信息、行政区划边界位置信息、旅游景点位置信息、医疗救援机构位置信息、公安交警机构位置信息、交通异常位置信息（交通事故位置信息、车辆拥堵位置信息）、片区气象情况位置信息、自然灾害位置信息等等。

所述行车数据分析服务器生成的指令信息通过无线通讯基站，发送给指定的车载终端。

车载终端通过无线通讯模块接收到指令信息，车载终端的中央处理***对比语音库，自动配对对应的语音提示词条。语音提示词条通过车载终端的扬声器模块以语音提示方式被播报出来。这样，司机通过语音提示实时获取自身车辆信息、周围交通环境信息、温馨提示信息等。

在高速公路出口处，车载终端被收回，收回的车载终端被安置于特制的托架上，一个托架被分割成多个隔间，每个隔间底部有USB插头，每个隔间可容纳一个车载终端设备。

当被回收的车载终端以正确方向放入隔间后，隔间内USB插头与车载终端后部USB借口接通，车载终端设备接收到USB插头发送的具有特定含义的电平信号。

车载终端通过自身GPS采集当前位置，并判断自身是否进入“地理围栏”范围；当以上两个条件都满足时，车载终端清除绑定的车辆车牌、车型、等车辆信息，自动进入待机休眠模式，并通过USB接口为自身充电。

优选地，所述车载终端，还设置有远程升级模块。

所述服务器，用于向所述车载终端发送升级密钥；所述远程升级模块接收所述升级密钥后，进入固件修改模式，接收所述服务器无线通讯发送的指令和文件，对车载终端的功能文件和/或语音文件进行删除、修改或者增加操作。

其中，经过服务器分析后发送给车载终端再经车载终端播报的语音指令较为丰富，以下列出部分范例：

服务类信息：欢迎您行驶陕西省西宝高速，陕西省高速公路管理中心祝您旅途愉快；您现在的位置是：陕西省西安市；为了您和他人安全，请系好安全带、严禁超速行驶、与大型车辆保持车距；当前西宝高速总体畅通，杨凌至蔡家坡周边地区有雨，突发交通异常概率中等，请您谨慎驾驶；行驶期间请勿占用应急车道；前方5千米，杨凌收费站，出口开放，车流畅通；前方2千米，杨凌收费站，需要从此出口下高速的车辆请注意后方来车，提前变道；杨凌收费站因维修出口暂时关闭，预计三小时后恢复开放，其他收费站出口正常开放，请考虑绕行；杨凌收费站、武功收费站出口发生拥堵，其他收费站出口畅通，请考虑绕行；小车司机和客车司机，请与附近的大型货车、危险品车辆保持距离；前方10千米，杨凌服务区，供应93号、97号汽油和0号柴油，加油站空闲，服务区停车位较多，就餐人数较多，床位空余；杨凌服务区欢迎您；前方即将进入道南隧道，请您在隧道内谨慎驾驶；您即将驶离陕西省西宝高速，本次行程156千米，用时2小时15分钟，陕西省高速公路管理中心对您的规范驾驶表示衷心感谢，期待与您下次相见等等。

警示类信息：您已连续驾驶过三个小时，建议您在下一服务区稍事休息，下一服务区，杨凌服务区，前方10千米处；前方2千米，（长、急、缓慢）下坡\上坡路段，请多轴车辆提前检查制动***并减速至20Kmh以下；前方1千米有（长、急、缓慢）下坡\上坡路段，请客运车辆提前检查制动***并与周围大型车辆保持距离，防止追尾或溜车；附近有危险品车辆，请保持车距并注意避让；您后方小车较多，请您沿右侧车道行驶，让出超车道（对于大货车长时间占用小车道）；当前路段限速80，请您控制车速；第二次警告，当前路段限速80，请您控制车速；当前路段限速80，您已超速，***将自动生成超速罚单并继续关注您的车辆，如有疑义，请致电交管大队热线；路面湿滑，请谨慎驾驶；阳光刺眼，请谨慎驾驶；车外气温较高，请注意车辆轮压；附近车辆较多，请保持车距，谨慎驾驶；请客运车辆行驶左侧车道，限速80，货车行驶右侧车道，限速60；您后方车辆较多，变道时请注意后方来车；杨凌段附近交通拥堵，预计4小时后恢复畅通，请考虑通过武功收费站绕行；前方3千米，发生交通事故，导致轻度拥挤，预计2小时后恢复畅通，请您减速行驶，谨慎通过；杨凌段发生严重交通事故，导致交通阻断，预计48小时后恢复畅通，请考虑通过武功收费站绕行；前方3千米处施工，封闭最右侧车道，期间限速40Kmh，请控制车速，谨慎驾驶；监测到您的车辆在异常停止，请开启双闪灯，并在车辆后方150米处放置警示牌，如需协助，请致电12122热线；前方2千米处有慢车，请提高警惕，防止追尾；前方2千米处有故障车辆停泊在应急车道，请提高警惕。

基于本发明实施例提供的监控***，可以实现车载终端与监管中心很好的信息交互。其中，所述服务器，还用于预先录入高速公路路段的禁止停车区域的静态地理位置信息，将实时采集的所述行车信息中的地理位置信息与所述静态地理位置信息进行比较，并根据所述行车信息中的速度信息和时间信息，当车辆在禁止停车区域内行车速度低于预设速度阈值的状态达到预设时间，则判定该车辆发生异常。

更优地，该监控***，还包括综合监控平台。所述综合监控平台，用于进行数据分析挖掘，根据多辆车的行车信息生成各类统计报表；并将各类统计报表进行图形化显示。

其中，对交通异常位置定位技术方法的具体操作规则如下：采用GPS结合AGPS定位技术，交通异常位置会直接以坐标或桩号（通过与GPS结合AGPS坐标的对应换算得到）形式在远程监控屏幕高亮显示，交通异常位置一目了然，而且极为精确，节省大量时间，为挽救生命创造更多机会。

通过GPS信息采集车和手持GPS信息采集装置采集高速公路全线道路静态信息，并规定可停车位置和不可正常停车位置。

采集的各类区域的可停车位置和不可停车位置包括：收费站：收费亭位置坐标信息（可停车位置）、收费站出入口广场范围坐标信息（可停车位置）、收费站不同方向匝道范围坐标信息（不可停车位置）。服务区：服务区停车广场范围坐标信息（可停车位置）、服务区加油站位置坐标信息（可停车位置）、服务区加油站广场范围坐标信息（可停车位置）、服务区出入口减速带、加速带范围坐标信息（不可停车位置）。停车区：停车区停车广场范围坐标信息（可停车位置）、停车区出入口减速带、加速带范围坐标信息（不可停车位置）、桥梁（不可停车位置）、桥梁起点位置坐标信息、桥梁终点位置坐标信息。隧道：隧道入口位置坐标信息（不可停车位置）、隧道出口位置坐标信息（不可停车位置）、隧道长度信息。互通立交：互通立交不同方向匝道范围坐标信息（不可停车位置）。行车道：路段起点坐标位置信息（可停车位置）；路段终点坐标位置信息（可停车位置）；高速公路主线行车道坐标范围信息（不可停车位置）；高速公路主线应急车道坐标范围（不可正常停车位置）。避险车道：避险车道范围坐标信息（不可正常停车位置）。

对交通异常的判断依据有以下几种：将行驶在该路段的车辆信息（位置信息、速度信息、方向信息、时间信息）与道路静态信息进行实时分析对比，若发现在不允许停车位置有车辆长时间速度为零、行驶速度低于最低限速或高于最高限速（120千米时），则视为该车辆发生交通异常。

将行驶在该路段的车辆信息（位置信息、速度信息、方向信息、时间信息）与道路静态信息进行实时分析对比，若发现道路某区间内车辆密集度长时间较高、长时间车辆相对距离较小、长时间行车速度为零或较慢，则视为发生多车连环交通事故或车流拥堵。

若发现车辆位置在应急车道或避险车道，且速度长时间为零，则视为该车出现交通异常。

通过计算同一时间点隧道入口和出口车流量差值，得出当前隧道内车辆数，结合隧道长度信息，推测隧道内是否发生交通事故或交通拥堵。

若发现在收费站广场、服务区停车广场、停车区广场等允许停车位置车辆密集度长时间较高，则视为该区域车辆较多或发生拥挤。

该监控***还提供智能被叫功能，当通过上述规则判定某一区域发生交通事故或者违章停车时，则当远程***（综合监控平台）监测到某车辆发生交通异常，***会自动报警告知人工接警坐席，并同时自动拨打该车载终端电话号码，实现运营管理部门向驾驶员的主动呼叫。

本发明实施例中的监控***，还提供了对高速公路行车数据统计与挖掘的功能模块。

通过车载终端采集的高质量数据，可以大大扩展和提升高速公路交通数据的统计和挖掘能力。

根据采集到的行车数据，可以生成的统计报表种类很多，本领域技术人员可以根据实际需求具体确定，本发明仅列举下述几种报表：

交通量报表：可以通过明细报表、统计报表、曲线图表、色谱等方式展示任意时间段，任意区间交通量信息。交通量数据已经全部存储在行车数据存储服务器中，监控***从数据库中查找指定时间段、指定路段区间的交通量数据，并以文本列表和直观图形方式展现出来。例如，查找2013年7月18日24小时内，道路咸阳收费站至武功收费站共通过车辆21433辆，客货比16：1，车流量曲线图展示，交通拥挤情况等。

道路占有率报表：可以通过明细报表、统计报表、曲线图表、色谱等方式展示任意时间点，任意区间道路占有率。

交通事故次数和分布报表：可以通过明细报表、统计报表、曲线图表、色谱等方式展示任意时间段，任意区间交通事故次数信息。

平均车速报表：通过明细报表、统计报表、曲线图表、色谱等方式展示任意时间段，任意区间道路平均车速信息。

服务区停车数量报表：可以通过明细报表、统计报表、曲线图表、色谱等方式展示任意时间段，各服务区停车数量信息。

服务区加油站车辆信息报表：可以通过明细报表、统计报表、曲线图表、色谱等方式展示任意时间段，各服务区加油站加油车辆信息。

服务区出入口车流量信息报表：通过明细报表、统计报表、曲线图表、色谱等方式展示任意时间段，各服务区出入口车流量信息。

超速情况报表：通过明细报表、统计报表、曲线图表、色谱等方式展示任意时间段，任意区间道路超速情况。

坡路车流量报表：通过明细报表、统计报表、曲线图表、色谱等方式展示任意时间段，各坡路车流量信息。

坡路车速信息报表：通过明细报表、统计报表、曲线图表、色谱等方式展示任意时间段，各坡路平均车速、最大车速、最小车速信息。

弯道车流量报表：通过明细报表、统计报表、曲线图表、色谱等方式展示任意时间段，各弯道车流量信息，综合监控***展现。

弯道车速信息报表：通过明细报表、统计报表、曲线图表、色谱等方式展示任意时间段，各弯道平均车速、最大车速、最小车速信息。

收费站广场拥挤度报表：通过明细报表、统计报表、曲线图表等方式展示任意时间段，各收费站广场车辆数量。

桥梁交通量报表：通过明细报表、统计报表、曲线图表等方式展示任意时间点，任意桥梁交通量信息。

隧道出入***通量报表：通过明细报表、统计报表、曲线图表等展示任意时间点，隧道出入***通量信息。

此外，还可生成分析决策类报表：

交通量预测报表：预测未来某时间段内，某道路区间宏观交通量情况，为人工交通流诱导分流提供参考依据。

数据挖掘服务器通过挖掘行车数据存储服务器中的行车数据，根据道路某区间历史同期车流量（最大值，最小值、平均值）、车流量高峰时间（早晨、中午、夜晚等）车型比例（客车、货车、小车比例）、车速数据预测该道路区间未来同期可能出现的交通量情况。

例如，今年九月陕西苹果丰收，需要大批运往外地销售，根据去年和前年九月份同期车流量数据，发现同期车流量较大，道路交通流高峰期普遍出现在10：00至17：00，而且由于大货车过多且行驶缓慢引起整个交通流速度缓慢，因此预测今年同期也会出现的历史同期的情况，管理人员应当根据该预测，对不同类型车辆的出行时间加以调整。将运输苹果的货车行驶时间调整为晚上20：00以后至凌晨5：00，以避免白天货车过多，引起交通流缓慢。

道路使用效率分析报表：评价道路宏观使用效率，间接反映道路经济运输能力，为规划道路建设，道路养护提供参考依据。

***结合道路的建设指标，特别是设计交通量、设计时速，以及道路特色属性（什么类型的车较多，运输什么货物的车较多、货物价值等），宏观计算道路的使用率，运营压力。

例如，一条高速公路设计为双向8车道，设计交通量为10万辆每日，但实际中该路段每日交通量不到5万，因此可看出该高速公路在设计上存在资源浪费；一条高速公路设计交通量为5万辆每日，设计承重3吨每轴，实际中该路段煤炭运输车辆较多，上次道路养护时间为半年前，根据道路路面设计寿命和交通流情况，大致估算下次养护时间和养护范围。

交通流流向分析报表：分析交通流宏观流向，及各收费站对主干道交通流的分流情况和会流情况。间接反映收费站运营压力，为收费站改扩建提供依据。

交通事故分布、事故率分析报表：展现某时间段内道路交通事故分布情况、密集发生时间、和多发事件等级等信息，分析原因，为管理部门提供参考，加强交通事件多发区的安全管理工作提供数据参考。

每起交通事故都包含若干字段（时间字段、位置字段、方向字段、车型字段、气象字段、车速字段、事件等级等），***会将一定时间段内所有交通事件的字段进行横向和纵向的对比分析，找出字段之间的共性，从而得出初步的事件原因分析，给出基本的决策支持。

同时，知道事件各种字段的情况下，就能将事件信息在坐标空间中展现出来。界面上显示横纵坐标，横坐标表示路段长度，纵坐标表示时间段，用红色圆点代表事件，远点大小表示事件等级。

例如，发现多起交通事件包含的字段中，位置信息相近（长下破路段）、时间信息比较相近（凌晨3至5时）、气象状况相似（下雨）、车速相思（大于75千米时），则可初步认定，这些交通事故是由于雨天在长下破路段车速过高引起的。

交通拥堵分布、拥堵率分析报表：宏观展现道路交通拥堵分布密集位置、密集发生时间、和多发拥堵等级，为管理部门分析拥堵原因，加强交通拥堵多发区的交通流分流工作提供数据参考。

展现高速公路沿途各服务区停车场车位占有率、加油站繁忙情况和服务区出入***通流量差异，间接反映各服务区的运营压力。为调整服务区运营方式或改扩建提供数据参考。

收费站使用效率分析报表：展现高速公路沿途各收费站出口广场交通流和交通拥堵情况，间接反映各收费站之间的运营压力差异。为动态分配收费站入口和出口数量和采取间隔放行措施提供依据，为改扩建提供依据。

此外，利用收集的行车数据，还可以推测隧道内是否堵车，从而进行交通流分流决策、交通流分行决策（通过车载终端告知司乘人员）。即通过判断隧道出入***通流量差异，大致推测隧道内是否堵车。当高速公路发生交通拥堵时，***根据当前主干道的交通流大小水平，同时参考近期各收费站对主干道交通流分流比例情况，自动确定分流方案所包括的收费站个数，自动划分不同目的地车辆的分流位置。

根据道路区间当前或历史同期车流量情况，将不同车道划分给不同类型车辆，并将该决策通过车载终端播报给司乘人员，避免不同车速车辆彼此阻挡造成区域***通流缓慢。例如通知小车限定行驶左侧车道，通知大货车限定行驶右侧车道。其中，所述综合监控平台如何获取行车信息参见图9所示。

本发明还提供一种高速公路行车信息监控方法，参见图10所示，包括步骤：

步骤S110：输入车辆的身份信息，并将所述车辆的身份信息与车载终端的身份ID进行绑定。

步骤S111：实时采集所述车辆的行车信息。

步骤S112：将采集到的所述行车信息实时发送至服务器。

步骤S113：所述服务器，接收所述车载终端发出的行车信息，根据预设规则分析所述行车信息，产生控制指令发送至所述车载终端。

步骤S114：所述车载终端，接收所述控制指令并转换为语音提示。

在现有技术中，高速公路行车信息采集技术方法，主要是沿高速公路每隔十几千米安装车辆检测装置。而对高速公路交通流控制和信息的发布，主要是沿高速公路每隔十几千米安装户外LED可变情报板，通过远程控制***向户外LED可变情报板发送交通流控制信息或其他信息，信息以文字方式显示在情报板屏幕上，途经司机看到后，做出驾驶行为的改变或了解到其他信息。

依靠车辆自带车载终端的屏幕显示路况信息或语音提示路况信息。

现有对高速公路交通异常位置的定位技术方法：

现场人员打电话给职能部门，接警人员通过与现场人员的语言交流确定交通异常位置，或者现场人员通过寻找竖立在路边的桩号提示牌确定位置，并打电话给职能部门。

现有高速公路行车数据统计与挖掘现状：通过车辆检测装置采集的交通量数据，统计某时段内，高速公路交通量、占有率，以文本明细报表形式展现。

采用上述行车数据采集方式，存在如下缺点：

交通流信息采集密度低、数据质量低，无法满足精细化管理要求；交通流信息采集到交通流控制缺乏有效转化；交通流控制缺乏行之有效的方法，特别是针对驾驶安全方面，缺乏有针对性的，多样的提示；以交通流信息为基础的信息统计挖掘能力相对薄弱，长远来看，对高速公路管理数据和决策支持不足。

此外，还具有成本较高的技术缺陷，每台车辆监测装置最终成本达10万至20万之间；装置需要固定在路边特制的立柱上，与远程监控中心通讯依赖埋藏地下的物理线路，物理线路往往长达一百千米。安装、施工、布设难度大、人力成本高；常年暴露在自然环境中，设备损耗大，后期维护保养成本较高。因成本高昂，车辆检测装置布设密度低，无法实现对交通流大范围的，全面的采集，更谈不上精确。

硬件可靠性低，常因车辆侧翻压断通讯线缆或发生线缆被偷被盗事件，导致整个装置断电断网，或因其他硬件故障，无法工作；就路段而言，所有车辆检测装置共用同一根通讯线缆，当线缆断开后，断点上游的所有车辆监测装置都无法正常工作。

此外，采集数据精度低，车辆监测装置易受大车阻挡，堵车，行车缓慢等因素干扰；随着使用年限增加，车辆监测装置线圈老化，发射功率降低，也会导致数据采集精度下降；行业标准真空，导致不同厂家的车辆检测装置本身存在较大不同，采集出的交通流数据差距较大。

只能采集断面信息，无法线性采集信息。设备安装在道路沿线，不能随车辆移动，无法实现对一辆车的线性的，持续的行车数据采集，只能感知通过检测断面的所有车辆瞬时信息。

数据应用效果差。可靠性低、布设密度低、导致车辆检测装置所采集的信息数据质量低下，以此为基础进行数据统计和挖掘分析，所产生的结果偏差较大，难以反映客观事实，参考价值不高。

而现有的指令信息发布采用的沿路户外LED可变情报存在如下缺点：

成本高，每台户外LED情报板最终成本在20万至80万之间；装置需要固定在路边特制的立柱或跨路面的门架上，与远程监控中心通讯依赖埋藏地下的物理线路，物理线路往往长达一百千米。安装、施工、布设难度大、人力成本高；常年暴露在自然环境中，设备损耗大，后期维护保养成本较高。

设备可靠性低，常发生线缆被偷被盗事件，导致整个装置断电断网黑屏，无法工作；常年暴露在自然环境中，易导致LED屏幕产生坏点等硬件问题。

装置布设密度低，因成本高昂，户外LED可变情报板置布设密度很低，导致信息传达有效率低下和效果差；（“效率”指信息下发后，行驶车辆看到信息的时间）

信息不能持续有效，设备安装在道路沿线，不能随车辆移动，对辆车来说，信息无法做到持续有效。司机往往来不及看完信息，车辆就已飞驰而过。

信息发布模式单一，户外LED可变情报板信息发布为广播模式，无法对不同车辆提供不同的信息提示。

对驾驶造成干扰，要看户外LED可变情报板上显示的信息，司机不得不转移视线，分散注意力造成安全隐患。

而现有车辆自带车载终端，没有针对高速公路出行做特别优化，车辆自带车载终端往往功能全面，但针对性较差，特别是对于高速公路出行期间的交通路况播报、疲劳驾驶提醒、超速提醒、特殊路段信息提示、收费站和服务区当前情况提示等相关信息少有涉及。

不同车辆自带车载终端品牌、型号、接口标准不同，远程监控***难以统一发布交通流控制指令和其他信息。无法做到“一键”与高速公路运管部门的直接双向语音沟通。

现有对高速公路交通异常位置的定位技术方法存在如下缺点：

在有人员伤亡情况下，以下几点可能会导致伤员错过最佳救援时机。

语言交流，效率低下，对异常位置定位的速度和准确度取决于现场人员的口头描述以及接警人员对当地的熟悉程度，大大增加定位时间。

无法快速对应职能机构，报警信息往往需要多次反射，才能传达到正确的职能机构（例如：交通异常发生后、现场人员打电话给110，但110并不是高速公路管理的职能机构，于是110会把信息转达给高速公路路政管理部门，如有人员伤亡，还需转达给附近的医疗急救部门）。这又增加了交通异常处理的时间。

桩号提示牌布设密度低，按国家标准，道路沿途布设的桩号提示牌间隔为1千米一个，这意味着，现场的人员往往需要步行几百米甚至更长距离用来寻找桩号提示牌，这也增加了异常位置的定位时间。

现有高速公路行车数据统计与挖掘存在的问题：

行车数据统计与挖掘取决于前文提到的车辆检测装置，由于车辆检测装置自身属性和安装方式所限，现有高速公路行车数据统计与挖掘存在以下不足：

统计项目单一，目前高速公路行车数据统计普遍仅限于交通量明细统计。

只能统计断面交通量，受限于车辆检测装置的工作原理和固定式安装，目前高速公路交通量统计也仅限于对检测器断面流量的统计。

数据准确度差，由于车辆检测装置所采集的信息数据质量低下，导致统计的交通量明细报表内数据错误较多。

对高速公路运营管理支撑不够，高速公路运营管理需要多方面的数据支持，就目前来看，单一的数据统计类型和较低的数据统计质量，很难为高速公路运营管理提供有力的数据和决策支持。

本发明中的技术方法对现状的改善，本发明中的车载终端部分是集行车数据采集和语音信息播报于一体的装置，它既承担对车辆在高速公路行驶时，对车辆各种行车数据的采集和发送任务，同时也将远程监控***发送的交通流控制和提示信息接收并以语音形式播报出来。

本发明的高速公路行车信息车载终端、监控***和方法，相比现有技术，在对高速公路交通流信息采集技术方面，做出了如下改善：

车载终端，是一种集行车数据采集功能、远程数据通信功能、语音播报功能于一体的车载终端。所有驶入高速公路收费站入口卡口的车辆，若能发放统一的车载终端，发放的所有车载终端都具有统一的外形、功能、性能和行车数据采集指标，则为数据高精度采集这一需求的实现提供了可能性和可靠保障。

该车载终端，轻巧方便，车载终端如烟盒一般大小，小巧轻便，外部无需任何物理线路连接，只需在高速公路收费站入口卡***给司机，设备便会自动进入工作状态，全程无需人工干预。在异地收费站出口卡口，重新收回即可。

成本低廉，单个车载终端成本仅五百元左右，使用过程中只会产生语音通话费用和数据通讯流量费用，每月平均在十元左右。

硬件可靠性高，车载终端外壳采用高强度工程塑料，运用超声波焊接技术，使设备整体有较高的机械强度、结构紧凑，集成度高，非人为因素下，损耗很低。

分布密度高，每一辆行驶在高速公路上的车辆都被强制发放这种车载终端设备，每辆车在监控***中都会被标记为一个GPS点，密度远远超过传统车辆监测装置。完全实现对交通流大范围的，全面的采集，不存在“丢车”现象。

数据采集质量高，所有车载终端都来自同一设计标准，采用同样参数的电子元件、运用同样的制造技术，因此所有车载终端都具有几乎相同的电气性能，在工作过程中，所采集的行车数据种类，数据质量都能保持高度的一致性，也不会受其他车辆干扰，加之车载终端分布密度高，为后期数据统计与挖掘提供良好的支持。

可采集数据种类多，基于车载终端的各项优势，车载终端可采集行车数据种类丰富（包括当前行车速度、行车方向、行驶时间、当前时间等）。

可跟随车辆一同移动，车辆行驶的全过程，车载终端每5秒钟采集并发送一次行车数据，如此高的信息采集频率，完全做到对车辆行车数据线性的，持续的、全过程采集。因为持续采集行车数据，因此车辆任何时刻的超速等违法行为都会被发现并发出语音提示信息。

可循环利用，当车辆驶入异地收费站出口卡口处，该车载终端被收回，可发放给其他需要驶入高速公路的车辆，循环使用，节约成本。

数据后期应用效果较好。由于设备可靠性高，数据质量较高，同时能保证数据的高度一致性，因此以此作为数据统计和挖掘的基础，所得到的统计结果、分析结果和挖掘成果能较好的为高速公路运营管理提供支持。

本发明的技术方案，在对高速公路交通流控制和信息发布方面，所作出的改善为：

每一辆行驶在高速公路上的车辆都被强制发放这种车载终端，布设密度远远超过户外LED可变情报板，每一条语音提示都能切实被每一位司机所接收到。

持续的语音提示，车辆行驶的全过程，车载终端可随时向司机提供语音信息支持，实现对车辆实时的、全程的语音提示。

一对一或一对多的语音提示，借助远程监控***，通过对行车数据和车辆周边环境的分析，***会向某一车辆提供一对一的语音提示支持（例如：某车辆超速，***仅会针对该辆车发出超速语音警告，而不会向其他无关车辆发送该信息）。

借助远程监控***，通过对行车数据和车辆周边环境的分析，***会向高速公路上某区间范围内的所有车辆或某类车辆发布同一语音提示支持（例如：提示高速公路某区间的所有大货车靠右减速行驶）。

免视设计，对驾驶员干扰最小。通过语音方式播报信息，司机的视线无需离开前方道路，不会分散注意力，对驾驶安全影响较小。

音量自动调整，车载终端拥有双麦克风，通过对环境噪音的分析，自动将语音提示音量调整到舒适的听力范围内。

数据流量小，将语音库内置在车载终端里，需要语音提示司机时，远程监控***只需向车载终端发送对应的一串简单加密报文，该加密报文对应语音库中的若干词组音频文件或短语音频文件，车载终端只需根据加密报文调用本地语音文件即可，不需要传输音频文件，大大节省通讯数据流量，节约数据通讯费用。

远程无线升级，远程监控***可向所有或部分车载终端发送一条密钥报文，车载终端接收密钥报文后进入固件修改模式，此时，远程监控***可通过无线通讯发送特定报文删除车载终端的指定功能或语音文件；也可发送新的功能文件或语音文件到车载终端，再由车载终端将新的功能文件或语音文件写入内部存储，从而实现对车载终端功能或语音库的修改和升级。

语音库体积小，组句灵活。语音库中的每一个语音文件并不是完整的一句话，而是简单的词组或短语，根据需要，通过灵活组合搭配，形成一句完整的语音提示。高效灵活，同时减少了语音库体积。

多样化人声表现，不同类型的语音提示，用不同人声播放，例如用小孩子稚嫩的声音播报超速信息，则更具感染力。

综上，本发明的车载终端、监控***和方法，总体上具有如下优点：

保证了交通流信息采集的信息量和数据质量，满足精细化管理要求；从采集交通流信息到转化为交通控制指令的过程均由***自动完成，无需人工干预，效率高，精度高；为交通流控制，特别是车辆驾驶安全方面，提供针对性强、多样、切实有效的语音提示；为驾驶员提供服务区、收费站、立交、隧道、桥梁等具有高速公路特色的信息服务语音提示；提供强大的数据统计挖掘能力，为高速公路管理提供有力的数据支持和决策支持。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。软件类发明可有这段话，否则删除。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.高速公路行车信息车载终端，其特征在于，所述车载终端包括定位模块、无线通讯模块和绑定模块；

所述定位模块，用于实时采集所述车辆的行车信息；

2.根据权利要求1所述的车载终端，其特征在于，所述定位模块，还用于获取自身的地理位置信息，判断是否属于预设的地理围栏范围内，否，则实时采集所述车辆的行车信息，是，则停止采集所述车辆的行车信息。

3.根据权利要求2所述的车载终端，其特征在于，还包括充电模块，所述充电模块用于在停止采集所述车辆的行车信息后，实时等待充电指令，在接收到充电指令后，进行充电。

4.高速公路行车信息监控***，其特征在于，包括服务器和如权利要求1所述的车载终端；

5.根据权利要求4所述的高速公路行车信息监控***，其特征在于，所述车载终端设置有语音库、语音识别模块和语音播报模块；

6.根据权利要求4所述的高速公路行车信息监控***，其特征在于，所述车载终端，还设置有远程升级模块；

所述服务器，用于向所述车载终端发送升级密钥；

7.根据权利要求4所述的高速公路行车信息监控***，其特征在于，所述行车信息包括车辆的地理位置信息、速度信息、方向信息和时间信息；

8.根据权利要求4所述的高速公路行车信息监控***，其特征在于，还包括综合监控平台；

9.根据权利要求4所述的高速公路行车信息监控***，其特征在于，所述车载终端上设置有一键呼叫按钮；

10.高速公路行车信息监控方法，其特征在于，包括步骤：

实时采集所述车辆的行车信息；

将采集到的所述行车信息实时发送至服务器；

所述车载终端，接收所述控制指令并转换为语音提示。