面向车联网的行车主动服务系统及服务需求动态获取与构建方法技术方案

本发明专利技术公开了面向车联网的行车主动服务系统及服务需求动态获取与构建方法，利用车联网获取人－车－路－环境实时动态数据，提供主动、实时、保真、个性化的行车主动服务构建方法。系统包括平台感知层、协调执行层、事件代理层以及人机界面层四个部分，基于车路传感网络进行信息交互，通过各种数据采集、交换与传输实现对行车主动服务需求的感知。结合多智能体理论和分层集中控制的方法构建行车主动服务需求的动态获取模型。采用构件技术实现服务需求的实时组装。本发明专利技术综合考虑了用户直接通过人机界面输入服务请求的被动模式与通过对采集信息的融合处理后的“自动感知‑主动推送”的主动服务模式进行分类处理，达到精确匹配行车服务需求的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车联网智慧服务领域，具体是关于一种面向车联网的行车主动服务系统的服务需求动态获取与构建方法。
技术介绍
随着信息技术和交通科技的发展，尤其是车联网的出现，交通运输信息化给人类社会带来了深远的影响。为了切实落实国家智能交通“实时管理、集成联动”的工作目标，更好地推进运输车辆信息化服务水平，实现“人-车-路”的和谐统一，探索基于车联网的公路运输综合信息服务的运作模式已成为车联网应用领域的重大社会需求。车联网服务系统是以车联网技术为载体，云计算为平台，集成智能化、电子化、信息化等领先科技的信息处理系统。行车服务系统的服务模式，就是能够对车联网用户的服务需求进行主动的、清晰的、有效的感知与辨识，然后通过网络中各个节点的信息交换，自主生成或搜寻服务资源，最终实现向用户主动推送相应的服务并对服务质量提供有效保障。因此，开展行车服务系统的服务模式、关键技术及应用平台研发，对于提升交通运输安全、减少交通事故发生、助力政府智能交通发展具有重要的现实意义。现有的行车服务系统的需求感知大多只是针对特定的某一方面，如安全驾驶、油耗、远程故障报警、车辆维保、车线匹配等服务需求，采取相应的服务方式，缺乏个性化及灵活性，且不能用统一的规范实现多样化的行车需求。而主动服务是一种由Web服务发展而来的新的计算模式，能够根据用户的服务需求，从Internet或本地网络中搜索、发现、挖掘出能够提供用户服务需求的程序，并组装、编译和执行它们，为用户提供服务。而且，即使是同一种服务，主动服务也能够根据用户的个性化要求和特点，对服务进行定制和帮助，从而改变传统行车服务那种无法根据用户需要而动态变化、主动适应用户要求的状况。随着人们对驾驶安全及舒适性要求的提高，行车服务的用户需求正在向智能化、个性化和综合化方向发展，如何能够及时准确全面的对用户的服务需求进行获取，是保证高质量行车服务的关键基础。通过尽可能地为用户提供自然的需求输入方式，正确处理通过各种不同输入方法需求，并能使用形式化的方法对其进行准确的描述，从而为行车服务的后续工作提供处理的对象与内容。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了动态地获取行车的服务需求，利用车联网技术将人-车-路-环境实时的情况反馈给服务系统，在对数据整合及处理的基础上清晰地描述出服务需求模型，进而通过构件技术提供主动、实时、保真、个性化的行车主动服务构建方案。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：面向车联网的行车主动服务系统，包括：平台感知层、协调执行层、事件代理层以及交互界面层；所述平台感知层由车辆行车信息采集装置、故障诊断模块及用户输入模块组成的信息感知设备构成；所述车辆行车信息采集装置用于采集车辆前方障碍物的运动形态及车辆定位以确定当前车辆的行驶方向、车辆质心位置信息；所述故障诊断模块用于采集本车的发动机参数及废气处理系统的参数；所述用户输入模块用于采集用户输入的信息；所述平台感知层将感知到的信息发送给协调执行层；所述协调执行层包括任务代理模块和平台代理模块；所述任务代理模块包括传感器融合Agent、任务分析Agent，用于处理车辆行驶的信息：传感器融合Agent能够对采集的行车数据预处理并且筛选形成对用户有价值的数据；任务分析Agent对数据的来源进行分析，完成由数据归纳为具体任务的职责；所述平台代理模块用于实现本系统各层的通信及行车服务的动态构建，包括：通信系统Agent、构件库Agent和构件搜索Agent；所述通信系统Agent负责系统各部分的通信，确保信息的交互畅通；所述构件库Agent存储行车服务的构件，所述构件通过接口能够进行重组，生成新的行车服务；所述构件搜索Agent能够结合具体的需求任务在构件库Agent中搜索相应的构件并进行构件的组装形成服务；所述协调执行层依照所述任务代理模块与所述平台代理模块之间的协作，将任务由通信系统Agent发给所述事件代理层；所述事件代理层包括任务管理Agent、组装验证Agent和结果集成Agent；所述任务管理Agent用于确定当前任务的重要性，用优先级来衡量，当同时出现多个行车需求任务时，优先处理优先级较高的需求；所述组装验证Agent用于处理所述平台代理模块不能生成的行车服务需求，利用构件库Agent的构件进行重新组装和验证，以满足行车服务的需求；所述结果集成Agent用于将分解的关键词进行集成，以确定服务需求的描述；所述事件代理层将处理结果发送给所述交互界面层；所述交互界面层包括智能端口和人机界面；所述智能端口用于处理紧急情况下的行车服务，在所述紧急情况下不需要用户进行操作直接控制车辆的行驶状态；所述人机界面供用户获得服务推送信息、以及进行选择以确定行车需求。进一步，所述车辆行车信息采集装置包括雷达传感器、CCD摄像头、GPS/北斗定位导航装置。进一步，所述故障诊断模块采用传感器组实现，所采集的发动机参数包括转速、转矩、水温、发动机负载、剩余燃油量；所采集的废气处理系统的参数包括尾气浓度、空气流量。进一步，所述任务代理模块还包括Profile知识库，所述Profile知识库存储用户的行为特征，用于实现用户的个性化需求。基于上述行车主动服务系统，本专利技术还提出了服务需求动态获取与构建方法，包括如下步骤：步骤(1)行车主动服务系统进行初始化操作，显示出用户登录界面，用户登录后可以开启特定用户的Profile文件存取操作；如果没有登录则不能开启特定用户的Profile文件存取操作；步骤(2)行车主动服务系统运行后，平台感知层进行数据的采集，并判断数据的来源；所述数据的来源分为两类：一类是用户通过人机界面输入的需求数据，另一类是通过平台感知层采集到的实时变化数据；步骤(3)行车主动服务系统在对行车需求进行处理时，将步骤(2)中用户通过人机界面输入的需求数据与通过平台感知层采集到的实时变化数据进行分类处理；具体包括：对用户输入需求的具体操作是：3.1.1)行车主动服务系统在接收到用户需求输入后，协调执行层的任务分析Agent对用户输入需求进行分析与功能分解，提取出用户需求关键词；3.1.2)任务分析Agent根据抽取的关键词及登录用户的Profile知识库匹配行车服务关键词，确定行车需求领域；3.1.3)构件搜索Agent在构件库Agent中搜索与关键词表相匹配的构件并进行组装后返回用户；3.1.4)组装验证Agent对用户选择的行车服务进行编译执行，同时将用户的行车需求信息以Profile文件的形式储存在该用户的知识库中，当用户下次再输入该请求时，优先提供用户选择过的服务；对平台感知层采集的行车信息的具体操作：3.2.1)传感器融合Agent对平台感知层采集的行车信息进行预处理，消除数据冗余并对数据分析提炼以达到能够利用的标准，然后进行数据融合及聚类；3.2.2)通过通信系统Agent与路侧单元进行通信，获取车辆当前所处的交通环境信息，结合数据聚类结果，掌握车辆的运行工况以及所处的交通环境；3.2.3)任务分析Agent对数据进行分析得出行车的需求状况形成当前任务，在此基础上匹配行车需求的服务并归类；步骤(4)行车主动服务系统判断生成的行车服务是否是用户输入的数据生成：i)如果是，系统开启相应用户Profile知识库，记录用户输入数据及对本文档来自技高网...

【技术保护点】
面向车联网的行车主动服务系统，其特征在于，包括：平台感知层、协调执行层、事件代理层以及交互界面层；所述平台感知层由车辆行车信息采集装置、故障诊断模块及用户输入模块组成的信息感知设备构成；所述车辆行车信息采集装置用于采集车辆前方障碍物的运动形态及车辆定位以确定当前车辆的行驶方向、车辆质心位置信息；所述故障诊断模块用于采集本车的发动机参数及废气处理系统的参数；所述用户输入模块用于采集用户输入的信息；所述平台感知层将感知到的信息发送给协调执行层；所述协调执行层包括任务代理模块和平台代理模块；所述任务代理模块包括传感器融合Agent、任务分析Agent，用于处理车辆行驶的信息：传感器融合Agent能够对采集的行车数据预处理并且筛选形成对用户有价值的数据；任务分析Agent对数据的来源进行分析，完成由数据归纳为具体任务的职责；所述平台代理模块用于实现本系统各层的通信及行车服务的动态构建，包括：通信系统Agent、构件库Agent和构件搜索Agent；所述通信系统Agent负责系统各部分的通信，确保信息的交互畅通；所述构件库Agent存储行车服务的构件，所述构件通过接口能够进行重组，生成新的行车服务；所述构件搜索Agent能够结合具体的需求任务在构件库Agent中搜索相应的构件并进行构件的组装形成服务；所述协调执行层依照所述任务代理模块与所述平台代理模块之间的协作，将任务由通信系统Agent发给所述事件代理层；所述事件代理层包括任务管理Agent、组装验证Agent和结果集成Agent；所述任务管理Agent用于确定当前任务的重要性，用优先级来衡量，当同时出现多个行车需求任务时，优先处理优先级较高的需求；所述组装验证Agent用于处理所述平台代理模块不能生成的行车服务需求，利用构件库Agent的构件进行重新组装和验证，以满足行车服务的需求；所述结果集成Agent用于将分解的关键词进行集成，以确定服务需求的描述；所述事件代理层将处理结果发送给所述交互界面层；所述交互界面层包括智能端口和人机界面；所述智能端口用于处理紧急情况下的行车服务，在所述紧急情况下不需要用户进行操作直接控制车辆的行驶状态；所述人机界面供用户获得服务推送信息、以及进行选择以确定行车需求。...

【技术特征摘要】
1.面向车联网的行车主动服务系统，其特征在于，包括：平台感知层、协调执行层、事件代理层以及交互界面层；所述平台感知层由车辆行车信息采集装置、故障诊断模块及用户输入模块组成的信息感知设备构成；所述车辆行车信息采集装置用于采集车辆前方障碍物的运动形态及车辆定位以确定当前车辆的行驶方向、车辆质心位置信息；所述故障诊断模块用于采集本车的发动机参数及废气处理系统的参数；所述用户输入模块用于采集用户输入的信息；所述平台感知层将感知到的信息发送给协调执行层；所述协调执行层包括任务代理模块和平台代理模块；所述任务代理模块包括传感器融合Agent、任务分析Agent，用于处理车辆行驶的信息：传感器融合Agent能够对采集的行车数据预处理并且筛选形成对用户有价值的数据；任务分析Agent对数据的来源进行分析，完成由数据归纳为具体任务的职责；所述平台代理模块用于实现本系统各层的通信及行车服务的动态构建，包括：通信系统Agent、构件库Agent和构件搜索Agent；所述通信系统Agent负责系统各部分的通信，确保信息的交互畅通；所述构件库Agent存储行车服务的构件，所述构件通过接口能够进行重组，生成新的行车服务；所述构件搜索Agent能够结合具体的需求任务在构件库Agent中搜索相应的构件并进行构件的组装形成服务；所述协调执行层依照所述任务代理模块与所述平台代理模块之间的协作，将任务由通信系统Agent发给所述事件代理层；所述事件代理层包括任务管理Agent、组装验证Agent和结果集成Agent；所述任务管理Agent用于确定当前任务的重要性，用优先级来衡量，当同时出现多个行车需求任务时，优先处理优先级较高的需求；所述组装验证Agent用于处理所述平台代理模块不能生成的行车服务需求，利用构件库Agent的构件进行重新组装和验证，以满足行车服务的需求；所述结果集成Agent用于将分解的关键词进行集成，以确定服务需求的描述；所述事件代理层将处理结果发送给所述交互界面层；所述交互界面层包括智能端口和人机界面；所述智能端口用于处理紧急情况下的行车服务，在所述紧急情况下不需要用户进行操作直接控制车辆的行驶状态；所述人机界面供用户获得服务推送信息、以及进行选择以确定行车需求。2.根据权利要求1所述的面向车联网的行车主动服务系统，其特征在于，所述车辆行车信息采集装置包括雷达传感器、CCD摄像头、GPS/北斗定位导航装置。3.根据权利要求1所述的面向车联网的行车主动服务系统，其特征在于，所述故障诊断模块采用传感器组实现，所采集的发动机参数包括转速、转矩、水温、发动机负载、剩余燃油量；所采集的废气处理系统的参数包括尾气浓度、空气流量。4.根据权利要求1所述的面向车联网的行车主动服务系统，其特征在于，所述任务代理模块还包括Profile知识库，所述Profile知识库存储用户的行为特征，用于实现用户的个性化...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁军，陈龙，江浩斌，马世典，赵振超，高翔，朱玉全，葛慧敏，谢军，蔡涛，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32