CN107016863A - 一种基于移动终端技术的实时自动特勤控制***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于移动终端技术的实时自动特勤控制***及方法，该控制***包括移动终端、交警指挥中心服务器、交通信号控制机及公安移动通讯专网；移动终端通过内置卫星定位接收器接收定位信息，通过公安移动通讯专网，与交警指挥中心服务器进行通讯，中心服务器接收移动终端发送的控制指令，再经过公安专网对道路上的交通信号控制机进行命令控制实现特勤管理。本发明具有操作简单、使用及维护方便、普适性好等特点，能够有效提高特勤任务的方便性、及时性、实用性，减少因沟通不畅造成的任务线路发生改动时定义线路的复杂性和难度，在中心无人值守情况下，也能顺利完成任务。

Description

一种基于移动终端技术的实时自动特勤控制***及方法

技术领域

本发明涉及一种基于移动终端技术的实时自动特勤控制***及方法，属于交通信号控制领域。

背景技术

在交通信号控制领域中，传统的特勤任务执行过程，主要通过交警指挥中心人员制定任务路线实现，具体实现方法是：工作人员在交警指挥中心提前根据需要，规划好任务执行路线上需要经过的路口，当车队到达某一个路口前，前导车的特勤人员通对讲机与指挥中心进行联系，请求中心对路口信号机进行控制，对行进方向进行锁定，从而实现车队车辆的准时达到目的地。

传统的特勤任务执行过程需要特勤任务车队人员在路上不时的与指挥中心进行联络，在距离路口一定距离时通知中心工作人员对即将经过的路口进行控制，并且在车队通过路口后通知工作人员进行信号机控制恢复。如果车队临时改变路线，则交警指挥中心工作人员就要删除原来的特勤任务路线，并重新添加一个特勤任务，并按上述操作流程继续工作。这样的执行过程不利于路况突发或需要临时改变线路的情况，改变时耗时长，短时间内频繁操作，有可能操作失误，也不是很方便。除此之外，前导车呼叫指挥中心操作员时，一般按照自己的语言习惯，来表达自己所在位置，并不会告知自己执行的特勤任务名称，也不会按照***定义的路口名称来定位，信息的差异化导致对中心操作员要求很高，他需要快速将前导车特勤人员的呼叫信息，转换为官方定义，并定位任务路线和路口，从而来执行，好多情况下，特勤车辆已经到达路口，可是中心操作员尚未找到特勤路口来锁定，极端情况下，特勤车队会红灯方式通过路口，这种情况会产品安全隐患，并对社会公众造成不良影响。不符合现在提倡的安全、快速出行保障要求。

在我国由于公安***的特殊性，特勤***的物联网化技术还没有取得快速的发展应用，交通管制的现象在重点城市比较常见，随着国家相关政策的放开，以及互联网和物联网技术的快速发展，物联网技术在特勤***的应用将会越来越普遍，在节约社会成本的同时也提高了公安***的工作效率。特别是，由于现代通讯和电子技术的发展，普通的移动设备即可通过卫星定位芯片实现，不再需要专用的定位设备，大大简化了定位的简易性，而且现在三大定位***，可以无缝的集成到一台设备中，保证了定位***的可靠性和准确性。还有无线通讯技术，也发展到了现在百兆级的4G+，马上又在向5G发展，设备之间的无线通讯已经不受速率的影响，基本上能够实现大数据量的实时传输，满足用户的普便性需求。所以现在已经不需要去定制那种体积笨重，安装不便的特殊的通讯及定位设备，只需要普通的移动终端，安装特勤任务应用，即可方便的完成用户对各种不同需求的改变，具有良好的实用性、普适性和设备的可替代性。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于移动终端技术的实时自动特勤控制***和方法，具有设备无需安装、特勤任务APP安装简单、使用及维护方便、普适性好等特点，能够有效提高特勤任务执行效率，增加灵活性的可能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于移动终端技术的实时自动特勤控制***，包括移动终端、交警指挥指挥中心服务器、交通信号控制机及公安移动通信专网；

其中，所述移动终端为市场上常用的移动终端设备比如智能手机或是平板电脑等手持设备，手机设备易于特勤人员随身携带，平板设备易于特勤人员进行触屏操作。先前也有机构单独设计出只连接公安专网的移动通信设备，相对于专用的移动通信设备，常见的手机或者平板能够降低制造成本，只需开发对应的app软件即可。根据不同***的手持设备开发不同的特勤app软件，主要分为安卓版和苹果版。

移动终端通过内置卫星定位***接收定位信息，并实时计算与车队行驶路线上前方要通过路口的距离，在行驶到预定的范围后，向中心发起数据通讯，执行路口的特勤方向放行。并在车队通过路口后自动恢复路口的正常运行。***卫星定位***包括全球定位***(GPS)、格洛纳斯卫星导航***(GLONASS)及北斗卫星导航***(BDS)之一或其组合。

为了弥补卫星定位***的不足，特别是当特勤车队在卫星信号不好的时候,例如道路周边密布高层建筑，或者是车辆进入隧道等情况。特勤车队需要依靠惯性导航来定位。移动端惯性导航***包括惯性测量装置、中央处理器、控制显示器等组成，中央处理器、控制显示器可以共用手机处理器和显示器。其中惯性测量装置使用微电子机械***(MEMS)惯性器件，主要包括加速计、陀螺仪、磁力计。其中，加速计通过测量移动设备的受力情况，对移动设备的空间三轴运动进行判断；陀螺仪通过测量自身的旋转状态，判断出移动端当前的运动状态，是向前、向后、向上、向下、向左还是向右，是加速(角速度)还是减速(角速度)；磁力计相当于电子罗盘，用于判断手机的当前朝向。为了降低惯性定位误差，需要采用多种MEMS惯性器件的组合来实现较高的定位精度。

所述基于移动终端技术的实时自动特勤控制***还包括交警指挥中心服务器，移动终端可主动发起任务线路修改要求，只需要输入起始点和目的地点以及必经点，就可以借助GIS路径规划，自动生成新的特勤路线，确认修改后，会通过无线网同步到指挥中心备案。其中路线包括要经过的道路及各个交叉路口的详细信息。而后当车辆行驶到需要执行特勤的路口附近时，还需要将这个路口的放行控制数据发送到中心服务器，通过中心服务器下达执行命令，路口的交通信号控制机才能正确的执行移动终端所要求的放行相位。不允许每个终端直接控制信号机进行改变运行方式，避免与中心更高级别的控制要求相冲突。

所述基于移动终端技术的实时自动特勤控制***还包括交通信号控制机，交通信号控制机为交叉路口所使用的红绿灯控制设备，与控制中心通过有线或无线的专线通道进行连接，为道路交通基本设备。设备实时接收由控制中心下达的控制命令，对道路上的车辆进行有序的放行，并能根据不同时段及流量状况等进行调整配时，以达到引导道路通行，减少拥堵的效果。

所述基于移动终端技术的实时自动特勤控制***还包括公安移动通讯专网，作为公安交警内部使用的设备，数据通讯应该保证一定的安全性和稳定性，因此不能把终端设备和信号控制设备连接到internet网，防止黑客攻击，及病毒入侵，况且外网受干扰风险较大，也会引起数据不稳定，所以本方法要求使用公安交警内部使用的无线专网，既能保证专网专用，又能方便用户维护更换设备，只需要把电话卡更换到另一台安装有特勤任务应用的移动终端即可。

本发明还公开一种基于移动终端技术的实时自动特勤控制的方法，步骤如下：

步骤一：规划特勤任务线路

首先任务车队终端使用人登录移动终端，可以将特勤任务的出发点和目的地，加载到地图上，并将特勤控制起始位置信息发送到交警指挥中心，并要求中心服务器GIS***返回特勤任务路线信息和交叉口路口设备信息，确认路线后开始执行特勤任务。在此过程中，也可以基于特殊要求，临时调整特勤路线。如果属于路线微调，那么就加载已有路线到GIS地图上，并通过拖动路口，达到调整路线目标；如果改动较大时，就需要新建路线，此时需要标注路线起点、必经点、目的终点，通过GIS路径规划，自动生成特勤路线。

步骤二：卫星定位

移动终端的卫星信号接收芯片，实时接收卫星定位***数据，并解析出行驶的速度，方向，同时向交警指挥中心报告定位信息，以便交警指挥中心可以监控到当前车队的行驶位置，并能调用监控进行监管。

步骤三：根据行驶位置控制交通信号机

移动终端安装有特勤任务应用，并还有GIS地图***，可以将车队的行驶路线也显示在移动终端，同时，移动终端实时计算出当前车队的行驶速度，行驶方向，根据定位***原理，计算出当前速度下，到达下一特勤路口的大概时间，并提前在预定距离时，向交警指挥中心发送启动路口特勤任务方向的指令，交警指挥中心服务器收到指令后再通过信号控制***，向前端的交通信号控制机下达命令，终止正在运行的配时方案，启动移动终端要求的放行向锁定指令，实现特勤任务控制。

传统的特勤控制过程中，前导车的特勤人员通过对讲机跟指挥中心进行交流，有时候由于特勤人员的口音及表达习惯等问题，指挥中心不能及时明白车队现在所在的位置以及车队的行驶方向，无法快速确定特勤任务及任务路口。现在通过定位装置可以准确定位车队的行驶位置，通过预先的设定好的特勤路线，前导车的特勤人员，可以在移动终端上执行特勤命令，无需与指挥中心内勤人员沟通，解决了沟通歧义造成的控制不及时、安全隐患等问题。

步骤一中，为了保证路线规划能够相对准确的符合车队的行驶路线，在定义出发起始点及目的地终点时基本上，可以增加几个线路途经点，这样处理后，线路规划服务就可以更准确的选择出需要行驶的路线。

步骤一中，在规划好行驶路线后，可以增加一个线路确认选项，移动终端中可以显示出所有途经路口的示意形状，对不需要执行特勤的就可以通过的路口(例如，没有信号控制机的路口或者是右转向路口)，设置成忽略状态，不影响正常车辆行驶。

步骤二中，为了减少因移动终端自身原因带来的故障，最好使用正规厂家生产的移动终端，有些产品虽然价格便宜，但使用的元器件不好，容易出现发热等影响设备使用的故障。卫星定位***的最好能有两种或两种以上***的组合使用，避免因一种定位***信号弱时，不能实时获取车队位置，从而影响车队位置计算。

步骤三中，当移动终端在下一路口预定距离向中心要求执行特勤控制时，由于可能会有其它特勤任务也需要经过此路口，同样提交了要求特勤的控制，此时就会发生冲突，因此，在任务规划时就需要指定任务级别，并由指挥中心相关人员进行确认优先级。当两个车队都要求对同一路口进行控制时，会根据级别判断，级别高的任务先执行，级别低的，需要在路口进行等待。

为了实现交通控制的统一管理，所有车队的行驶信息、线路信息都会实时上报的指挥中心，并由工作人员实时监控，当出现意外情况时，可以发送紧急信息到各移动终端，并发出报警提示。

本发明提供的一种基于移动终端技术的实时自动特勤控制***及方法，相对当前各地交警指挥部门实行的方案，具有以下优点：

1.移动终端不需要单独制作和安装，使用轻便，稍微质量好些的移动终端都可以安装应用直接投入使用，避免因设备损坏，没有备用情况下影响特勤任务的执行。

2.增加了任务执行的灵活性，使用人员可根据需要随时发起特勤任务，并能在权限可能的情况下，对任意一个路口进行控制，而不需要预先制定路线，这对于卫星定位信号比较差的地方更加实用，减少特勤任务时间上的延误。

3.操作简单、使用及维护方便、普适性好，能够有效提高特勤任务的方便性、及时性、实用性，减少因沟通不畅造成的任务线路发生改动时定义线路的复杂性和难度，在中心无人值守情况下，也能顺利完成任务。

附图说明

图1基于移动终端技术的实时自动特勤控制***架构示意图

具体实施方式

下面对本发明作更进一步的说明。

1.规划特勤线路：

特勤任务车队人员在车辆出发前，使用安装有公安移动专网sim卡的移动终端，登录安装的特勤任务应用。输入警号和预置的密码，等待指挥中心认证，确认此人员是否有特勤任务线路制定权限。

通过中心认证后，点击线路制定按钮，在地图上选择车队终点目的地，确认后，向中心提交线路规划请求。指挥中心后台服务器根据请求条件计算出一条最符合要求的行驶线路，并把信息返回到移动终端。在移动终端应用中，收到线路信息后显示在设备上的GIS地图上。

如果对规划的线路不是很满意，可以放弃本次路线，重新进行线路规划，在重新规划时，可以增加一些必须经过的路口，要求服务器规划线路时，必须考虑移动终端设置的必经路口，以便返回更加符合要求的数据。

2.执行特勤任务：

确定好特勤任务线路信息后，可点击启动按钮启动本次的特勤任务。移动终端进入实时监控状态，定时3秒或5秒一次接收卫星定位信息，并对定位信息进行分析，得到行驶车辆的速度，方向，经度和纬度，同时上报到指挥中心，用来在中心对特勤任务执行情况进行监控。

解析出卫星定位的信息后，移动终端会准确计算出与前方路口的实际距离，实时判断当前车速到达路口需要的时间，与路口执行特勤方向锁定需要的时间进行比较，当达到预定合适的时间值的时候，向指挥中心发送执行特勤的请求，通过指挥中心后台服务器，命令交通信号机执行特勤。移动终端通过指挥中心服务器自行对交通信号机进行相位锁定，实现绿波功能，无需通过指挥中心的二次确认过程，减少了大量的人力和物力，节约了时间。控制从起始点到终止点，途以每个路口时都执行相同的流程，直到到达终点，结束特勤任务。

3.特勤任务后台管理：

指挥中心后台服务器，需要实时接收来自移动终端发送来的特勤任务请求和卫星定位数据。

首先，需要接收移动终端发来的线路规划请示，并能迅速计算出一条符合要求的线路信息返回到发送请求的移动终端。当发现有不同任务途经相同的路口并且任务时间相近，则需要能在返回路线的同时，发送一条警示信息，提示移动终端使用人线路的冲突情况。

其次，需要接收移动终端发送的特勤相位锁定请求，用最短的时间，给指定的交叉路口发送锁定相位指令，让特勤车队在不影响车速的情况下顺利通过前方路口，避免任务的延误。当任务路口发生冲突时，要即时给任务级别低的任务发送警告提示，以便级别低的任务相关人员知道任务控制没有即时执行的原因。

最后，中心需要能够根据移动终端发送经度和纬度，在指挥中心GIS地图上标示出特勤车队的中线，及实时地理位置，和线路上的交叉路口执行特勤相位锁定的状态，

并能方便的调用车辆附近的视频监控设备进行道路情况监控。

4.移动终端主动控制及任务意外情况处理：

移动终端具有主动控制功能，在指挥中心特殊授权的情况下，可以不需要指定特勤线路，而是根据使用人员的需求，在车辆到达任意路口前，向中心服务器发送特勤相位锁定请求。这种情况适合道路车流量适合情况下，时间不需要特别准确的特勤任务。减少了相关人员的工作量。

当特勤任务线路较长时，有可能在距离车队较远处的特勤线路上发生意外情况，使得车辆即使到达也不能顺利通过，此时指挥中心应该通过警告信息，提示移动终端道路情况，并给出优化后的行驶线路。移动终端确认后，重新在地图上显示新的线路信息，并按新的交叉路口进行距离计算和控制。如果对优化的线路不满意，也可以选择一下想要途经的路口，并通过中心重新计算出从当前地点到终点的线路，实现特勤任务的继续执行。

尽管以上本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims (10)

1.一种基于移动终端技术的实时自动特勤控制***，其特征在于，该控制***包括移动终端、交警指挥中心服务器、交通信号控制机及公安移动通讯专网；其中，

移动终端通过内置卫星定位***接收定位信息，所述移动通讯终端通过公安移动通讯专网向交警指挥中心服务器发送特勤控制指令；

交警指挥中心服务器接收移动终端发送的特勤控制指令，规划特勤任务线路并发送给移动通讯终端；

交通信号控制机为道路交叉路口所使用的红绿灯控制设备，与交警指挥中心通过有线或无线的公安专线通道进行连接；

交警指挥中心服务器通过公安专线通道对道路上的交通信号控制机进行特勤控制，实现特勤管理。

2.根据权利要求1所述的控制***，其特征在于，移动终端内置的卫星定位***包括全球定位***(GPS)、格洛纳斯卫星导航***(GLONASS)及北斗卫星导航***(BDS)之一或其组合。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的控制***，其特征在于，所述移动终端是手机或平板电脑，并内置加速计、陀螺仪、磁力计之一或其组合。

4.一种基于移动终端技术的实时自动特勤控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤一：规划特勤任务路线；

特勤任务车队人工登录移动终端，在移动终端地图上选择出发点和目的地，将特勤控制起始位置信息发送到交警指挥中心，并要求交警指挥中心服务器GIS***返回特勤任务路线信息和交叉口路口设备信息，确认任务路线后开始执行特勤任务；

步骤二：卫星定位；

移动终端的卫星定位***实时接收卫星定位数据，并解析出行驶的速度和方向，同时向交警指挥中心发送定位信息，以便交警指挥中心实时监控当前车队的行驶位置，并能调用监控***进行监管；

步骤三：根据行驶位置控制交通信号控制机；

同时移动终端实时计算出当前车队的行驶速度和行驶方向，根据行驶路线计算出当前速度下，到达下一路口的大概时间，并提前在预定距离时，向交警指挥中心服务器发送启动路口特勤任务的指令，交警指挥中心执行移动终端要求的放行指令，实现特勤任务控制。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，移动终端安装有特勤任务应用软件，并配有GIS地图***，实时显示车队的行驶路线。

6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，移动终端具有主动控制功能，在指挥中心特殊授权的情况下，不需要指定特勤线路，根据特勤人员的需求，在车辆到达任意路口前，通过交警指挥中心服务器向交通信号控制机发送特勤相位锁定指令。

7.根据权利要求4-6任意一项所述的控制方法，其特征在于，所有特勤车队的行驶信息、线路信息都会实时上报交警指挥中心，并由工作人员实时监控，当出现意外情况时，及时发送紧急信息到各移动终端，并发出报警提示。

8.根据权利要求4-6任意一项所述的控制方法，其特征在于，所有特勤车队在规划特勤任务时需要指定任务级别，并由交警指挥中心相关人员进行确认相关优先级。

9.根据权利要求4-6任意一项所述的控制方法，其特征在于，步骤一中，在定义出发起始点及目的地终点时，特勤人员可以在起始点和终点之间增加一个以上的路线途经点。

10.根据权利要求4-6任意一项所述的控制方法，其特征在于，步骤一中，在规划好特勤行驶路线后，特勤人员在移动终端对不需要执行特勤的就可以通过的路口设置成忽略状态。