CN106960604A - 一种基于北斗的车联网道路预警方法和*** - Google Patents

一种基于北斗的车联网道路预警方法和*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于北斗的车联网道路预警方法和***，方法包括步骤：采集定点位置和行车位置数据，回传数据到服务器；判断车辆行车方向、车辆行驶速度和车辆位置变化；比较异常位置与定点位置。***包括车载北斗定位模块、车载GPRS模块、车载控制模块、服务器端的方向判断模块、车载北斗短报文传输模块、服务器端的速度判断模块、车载预警信息北斗发射模块、车载预警信息北斗接收模块、车载预警信息GPRS发射模块、车载预警信息GPRS接收模块、异常位置判断模块、比较模块、第一标记模块和第二标记模块。本发明在监控行车状态、保障行车安全、预防交通事故等方面响应快速、安全和高效，协同预警能力强，预警成本低。

Description

一种基于北斗的车联网道路预警方法和***
技术领域
本发明涉及智慧交通领域，具体是一种基于北斗的车联网道路预警方法和***。
背景技术
北斗卫星***是我国自主研发、拥有高度自主知识产权的全球卫星导航***，与美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略并称为全球四大卫星导航***。我国的北斗卫星导航***目前已有35颗卫星，在我国以及周边地区提供大范围内的高精度定位、授时、短报文通信等信息服务，凭借其强大的空间信息基础设施发展了覆盖广阔的北斗产业。近年来，随着通信技术、物联网技术的蓬勃发展，智慧交通、车联网等越来越受到人们关注，而北斗***具有在于短信服务和导航结合、能够全天候快速定位、精度高、能够进行大范围的监控和管理、利用短报文迅速回传数据等优势，应用在交通运输监控管理领域是安全、稳定、可靠，我国政策大力支持，北斗+车联网在道路交通领域的应用在目前还处于示范阶段，市场上的相关技术和应用目前较少。
公开号为CN106297369A的中国专利申请公开了一种基于北斗卫星导航的车辆监控***，包括总服务器、多个分服务器和多个客户端；所述客户端包括微控制器、储存模块、显示模块、无线通信模块、北斗定位模块、驾驶时长记录模块、预警模块；还涉及利用前述的一种基于北斗卫星导航的车辆监控***进行车辆监控的方法。本发明采用分布式计算，能实时处理所接收的海量北斗位置信息，并采用poi缓存算法，可实现快速查询地理位置和道路名称，同时支持超速报警、疲劳驾驶报警，还可以与手机连接和给手机充电，满足了人们多方面的要求。该专利申请基于北斗进行车辆监控，通过驾驶时长记录模块采集的数据向预警模块发送指令，其方法是采用分布式计算，实时处理接收的海量北斗位置信息，并采用poi缓存算法，实现快速查询地理位置和道路名称。该专利申请主要存在以下不足：
（1）车辆与车辆之间的协同能力差，在发生交通事故时，事故车辆不能与附近车辆协同，对道路安全的预防性差；
（2）使用速度传感器***采集行车速度，采集效率受限于***响应能力，成本较高。
当前高速公路车辆安全监控主要通过摄像头，然而受限于部署成本、运营商信号覆盖等多方面原因，全路段的车辆安全监控难以保证，车辆在高速公路行驶过程中，位置数据获取能力弱，不能够及时、快速、高效地回传车辆行驶轨迹，行车安全保障较差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于北斗的车联网道路预警方法和***，基于北斗采集行车位置数据，基于车联网***应用采集的位置数据进行道路预警，尤其是在车辆与后台监控中心、车辆与车辆之间的数据交互方面提供了一套高效的信息共享方法和***，在实时监控行车状态、保障行车安全、预防交通事故等方面响应及时快速、安全、高效。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于北斗的车联网道路预警方法，它包括以下步骤：
第一采集，采集定点位置数据，回传所采集的定点位置数据到服务器；
第二采集，采集车辆行驶过程中的行车位置数据，实时回传所采集的行车位置数据到服务器；
第一判断，判断车辆的行车方向，根据服务器中存储的定点位置数据确定来往车辆的方向数据；
第二判断，判断车辆行驶速度是否正常，根据服务器中存储的行车位置数据判断车辆的行驶速度，若正常则继续车辆行驶过程的正常位置监控和速度监控，若异常则触发车载报警提示***；
第三判断，判断设定时间周期内的车辆位置变化，根据行车速度判断设定时间周期内的车辆位置变化是否正常，若正常则继续车辆行驶过程中的行车状态监控，若异常则进行位置重定向和路段拟合，确定异常位置；
比较，比较异常位置与定点位置，调用定点位置数据比较判断异常位置是否为定点位置，若是则继续车辆行驶过程中的行车状态监控，若不是则立即触发道路应急***；
分发预警信息，广播告警信息，向在异常位置的附近车辆广播告警信息。
所述的定点位置包括高速路入口、高速路出口、收费站和休息区。
进一步，在步骤S2中，所述的采集车辆行驶过程中的行车位置数据以预设时间周期采集，或实时采集车辆行驶过程中的行车位置数据。
进一步，在步骤S3中，所述判断车辆的行车方向，还能够根据步骤S2中采集的行车位置数据来检测车辆行驶过程中的行车方向。
进一步，在步骤S4中，对于超速情况，设置速度比较值，当车辆行驶速度达到速度比较值时，触发车载报警提示***。
进一步，它还包括标记步骤，在标记步骤中，对异常位置进行第一标记，对定点位置进行第二标记。
进一步，在步骤S6中，能够直接调用标记信息来判断异常位置是否为定点位置。
进一步，在步骤S7中，能够通过北斗短报文，或GPRS网络，或北斗短报文和GPRS网络广播告警信息。
进一步，在北斗短报文或GPRS网络均能够广播预警信息的情况下，通过GPRS网络将预警信息推送到附近设定距离范围内的车辆，通过北斗短报文将预警信息传输到远端的北斗短报文接收端。
一种根据权利要求1-9中任意所述的方法所使用的***，它包括：
车载北斗定位模块，用于采集定点位置数据和车辆行驶过程中的位置数据；
车载GPRS模块，用于将预警信息数据传输到附近车辆或服务器；
车载北斗短报文传输模块，用于将预警信息传输到远端的北斗短报文接收端或服务器；
车载控制模块，用于控制数据的采集和分发过程；
服务器端的方向判断模块，用于判断车辆的行车方向，能够根据服务器中存储的定点位置数据确定来往车辆的方向数据；
服务器端的速度判断模块，用于判断车辆行驶速度是否正常，若正常则继续车辆行驶过程的正常位置监控和速度监控，若异常则触发车载报警提示***；
车载预警信息北斗发射模块，用于以北斗短报文的方式发射预警信息；
车载预警信息北斗接收模块，用于接收北斗短报文预警信息；
车载预警信息GPRS发射模块，用于以GPRS数据的方式发射预警信息；
车载预警信息GPRS接收模块，用于接收GPRS数据告警信息；
服务器端的异常位置判断模块，用于判断设定时间周期内的车辆位置变化是否正常，若正常则继续车辆行驶过程中的行车状态监控，若异常则进行位置重定向和路段拟合，确定异常位置；
服务器端的比较模块，用于比较异常位置与定点位置，调用定点位置数据比较判断异常位置是否为定点位置；
服务器端的第一标记模块，用于标记异常位置；
服务器端的第二标记模块，用于标记定点位置。
本发明的有益效果是：本发明基于北斗定位技术，准确采集车辆在高速公路全路段的位置数据。基于GPRS数据回传技术，解决位置数据的实时回传问题。在一定的时间周期内采集北斗卫星点位数据，并由GPRS通道将数据传输到后台***，通过后台***，能实时获取车辆当前所处位置、时速和相关的状态信息，极大提高行车安全。根据服务器中存储的定点位置数据确定来往车辆的方向数据，简单高效；根据服务器中存储的行车位置数据判断车辆的行驶速度、根据行车速度判断设定时间周期内的车辆位置变化是否正常，调用定点位置数据比较判断异常位置是否为定点位置，从而对车辆行驶过程中的行车状态进行监控，实现在服务器端判断确定行车状态。本发明与车载传感***配合工作极大地提高了行车的监控效率，能够高效、灵活地利用GPRS网络和北斗短报文广播告警信息，实现车辆之间协同预警、车辆与后台联系，能够及时处理道路紧急情况，避免重大事故发生或损失。当高速公路发生紧急事故，***会自动对事故发生地附近N公里内（支持***定义）的车辆推送前方事故告警提示，防止发生连环交通事故，车辆协同预警能力强，高效，且与部署摄像头解决方案相比，成本低。
附图说明
图1为本发明方法的步骤流程图；
图2为本发明***的功能模块构架图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
作为本发明的实施例之一，如图1所示，一种基于北斗的车联网道路预警方法，它包括以下步骤：
S1：采集定点位置数据，回传所采集的定点位置数据到服务器；
S2：采集车辆行驶过程中的行车位置数据，实时回传所采集的行车位置数据到服务器；
S3：判断车辆的行车方向，根据服务器中存储的定点位置数据确定来往车辆的方向数据；
S4：判断车辆行驶速度是否正常，根据服务器中存储的行车位置数据判断车辆的行驶速度，若正常则继续车辆行驶过程的正常位置监控和速度监控，若异常则触发车载报警提示***；
S5：判断设定时间周期内的车辆位置变化，根据行车速度判断设定时间周期内的车辆位置变化是否正常，若正常则继续车辆行驶过程中的行车状态监控，若异常则进行位置重定向和路段拟合，确定异常位置；
S6：比较异常位置与定点位置，调用定点位置数据比较判断异常位置是否为定点位置，若是则继续车辆行驶过程中的行车状态监控，若不是则立即触发道路应急***；
S7：分发预警信息，广播告警信息，向在异常位置的附近车辆广播告警信息。
进一步，所述的定点位置包括高速路入口、高速路出口、收费站和休息区。
进一步，在步骤S2中，所述的采集车辆行驶过程中的行车位置数据以预设时间周期采集，或实时采集车辆行驶过程中的行车位置数据。
进一步，在步骤S3中，所述判断车辆的行车方向，还能够根据步骤S2中采集的行车位置数据来检测车辆行驶过程中的行车方向。
进一步，在步骤S4中，对于超速情况，设置速度比较值，当车辆行驶速度达到速度比较值时，触发车载报警提示***。
进一步，它还包括标记步骤，在标记步骤中，对异常位置进行第一标记，对定点位置进行第二标记。
进一步，在步骤S6中，能够直接调用标记信息来判断异常位置是否为定点位置。
进一步，在步骤S7中，能够通过北斗短报文，或GPRS网络，或北斗短报文和GPRS网络广播告警信息。
进一步，在北斗短报文或GPRS网络均能够广播预警信息的情况下，通过GPRS网络将预警信息推送到附近设定距离范围内的车辆，通过北斗短报文将预警信息传输到远端的北斗短报文接收端。
如图2所示，一种根据权利要求1-9中任意所述的方法所使用的***，它包括：
车载北斗定位模块，用于采集定点位置数据和车辆行驶过程中的位置数据；
车载GPRS模块，用于将预警信息数据传输到附近车辆或服务器；
车载北斗短报文传输模块，用于将预警信息传输到远端的北斗短报文接收端或服务器；
车载控制模块，用于控制数据的采集和分发过程；
服务器端的方向判断模块，用于判断车辆的行车方向，能够根据服务器中存储的定点位置数据确定来往车辆的方向数据；
服务器端的速度判断模块，用于判断车辆行驶速度是否正常，若正常则继续车辆行驶过程的正常位置监控和速度监控，若异常则触发车载报警提示***；
车载预警信息北斗发射模块，用于以北斗短报文的方式发射预警信息；
车载预警信息北斗接收模块，用于接收北斗短报文预警信息；
车载预警信息GPRS发射模块，用于以GPRS数据的方式发射预警信息；
车载预警信息GPRS接收模块，用于接收GPRS数据告警信息；
服务器端的异常位置判断模块，用于判断设定时间周期内的车辆位置变化是否正常，若正常则继续车辆行驶过程中的行车状态监控，若异常则进行位置重定向和路段拟合，确定异常位置；
服务器端的比较模块，用于比较异常位置与定点位置，调用定点位置数据比较判断异常位置是否为定点位置；
服务器端的第一标记模块，用于标记异常位置；
服务器端的第二标记模块，用于标记定点位置。
作为本发明的实施例之二，步骤S3和步骤S4的顺序可以调换，即可以先执行步骤：判断车辆行驶速度是否正常，根据服务器中存储的行车位置数据判断车辆的行驶速度，若正常则继续车辆行驶过程的正常位置监控和速度监控，若异常则触发车载报警提示***；再执行步骤：判断车辆的行车方向，根据服务器中存储的定点位置数据确定来往车辆的方向数据。
在行车过程中，车载端根据预设频率采集定位信息并实时回传至服务器侧，通过高速入口、定位信息和轨迹信息判断行车方向，该信息还可以用于判断车辆行驶速度，如果超速或者判断得出当前行车速度接近速度比较值时，触动报警提示***，当位置出现停滞时，***对定位点进行判断，确实是否在收费站、休息区等安全停车位置，若非，则出现疑似事故预警，将对该点位的周围设定距离范围内的行驶车辆推送语音告警信息，预防连环事故的发生。车载端报警提示***还设置有语音模块，一旦发生交通事故，***立即进行预警信息分发，同时触发语音模块，进行语音播报。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于北斗的车联网道路预警方法，其特征在于，它包括以下步骤：
第一采集，采集定点位置数据，回传所采集的定点位置数据到服务器；
第二采集，采集车辆行驶过程中的行车位置数据，实时回传所采集的行车位置数据到服务器；
第一判断，判断车辆的行车方向，根据服务器中存储的定点位置数据确定来往车辆的方向数据；
第二判断，判断车辆行驶速度是否正常，根据服务器中存储的行车位置数据判断车辆的行驶速度，若正常则继续车辆行驶过程的正常位置监控和速度监控，若异常则触发车载报警提示***；
第三判断，判断设定时间周期内的车辆位置变化，根据行车速度判断设定时间周期内的车辆位置变化是否正常，若正常则继续车辆行驶过程中的行车状态监控，若异常则进行位置重定向和路段拟合，确定异常位置；
比较，比较异常位置与定点位置，调用定点位置数据比较判断异常位置是否为定点位置，若是则继续车辆行驶过程中的行车状态监控，若不是则立即触发道路应急***；
分发预警信息，广播告警信息，向在异常位置的附近车辆广播告警信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于北斗的车联网道路预警方法，其特征在于：所述的定点位置包括高速路入口、高速路出口、收费站和休息区。
3.根据权利要求1所述的一种基于北斗的车联网道路预警方法，其特征在于：在步骤S2中，所述的采集车辆行驶过程中的行车位置数据以预设时间周期采集，或实时采集车辆行驶过程中的行车位置数据。
4.根据权利要求1所述的一种基于北斗的车联网道路预警方法，其特征在于：在步骤S3中，所述判断车辆的行车方向，还能够根据步骤S2中采集的行车位置数据来检测车辆行驶过程中的行车方向。
5.根据权利要求1所述的一种基于北斗的车联网道路预警方法，其特征在于：在步骤S4中，对于超速情况，设置速度比较值，当车辆行驶速度达到速度比较值时，触发车载报警提示***。
6.根据权利要求1所述的一种基于北斗的车联网道路预警方法，其特征在于：还包括标记步骤，在标记步骤中，对异常位置进行第一标记，对定点位置进行第二标记。
7.根据权利要求6所述的一种基于北斗的车联网道路预警方法，其特征在于：在步骤S6中，能够直接调用标记信息来判断异常位置是否为定点位置。
8.根据权利要求1所述的一种基于北斗的车联网道路预警方法，其特征在于：在步骤S7中，能够通过北斗短报文，或GPRS网络，或北斗短报文和GPRS网络广播告警信息。
9.根据权利要求8所述的一种基于北斗的车联网道路预警方法，其特征在于：在北斗短报文或GPRS网络均能够广播预警信息的情况下，通过GPRS网络将预警信息推送到附近设定距离范围内的车辆，通过北斗短报文将预警信息传输到远端的北斗短报文接收端。
10.一种根据权利要求1-9中任意所述的方法所使用的***，其特征在于，它包括：
车载北斗定位模块，用于采集定点位置数据和车辆行驶过程中的位置数据；
车载GPRS模块，用于将预警信息数据传输到附近车辆或服务器；
车载北斗短报文传输模块，用于将预警信息传输到远端的北斗短报文接收端或服务器；
车载控制模块，用于控制数据的采集和分发过程；
服务器端的方向判断模块，用于判断车辆的行车方向，能够根据服务器中存储的定点位置数据确定来往车辆的方向数据；
服务器端的速度判断模块，用于判断车辆行驶速度是否正常，若正常则继续车辆行驶过程的正常位置监控和速度监控，若异常则触发车载报警提示***；
车载预警信息北斗发射模块，用于以北斗短报文的方式发射预警信息；
车载预警信息北斗接收模块，用于接收北斗短报文预警信息；
车载预警信息GPRS发射模块，用于以GPRS数据的方式发射预警信息；
车载预警信息GPRS接收模块，用于接收GPRS数据告警信息；
服务器端的异常位置判断模块，用于判断设定时间周期内的车辆位置变化是否正常，若正常则继续车辆行驶过程中的行车状态监控，若异常则进行位置重定向和路段拟合，确定异常位置；
服务器端的比较模块，用于比较异常位置与定点位置，调用定点位置数据比较判断异常位置是否为定点位置；
服务器端的第一标记模块，用于标记异常位置；
服务器端的第二标记模块，用于标记定点位置。
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