一种交通路况信息处理方法技术

本发明专利技术公开了一种交通路况信息处理方法，其特征在于，首先，建立一个无线通信网络构架，其包括一个信息中心、有限个车载移动节点组成的车载无线传感器网络子系统和一个基于广播网络的信息发布子系统；信息中心固定于城区内某一交通枢纽位置，为该无线通信网络的中心；其次，各车载移动节点根据信息中心的命令通过车载无线传感器网络子系统进行实时路况信息采集与数据融合；接着将各路段采集与数据融合的实时路况信息通过车载无线传感器网络子系统上报给信息中心；最后信息中心通过信息发布子系统将处理后的交通路况信息及网络控制信令对各车载移动节点进行发布；用于供驾驶员择路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于无线通信网络的信息处理系统，特别是一种基于移动车辆组成的无线传感器网络的城市交通路况信息处理方法。
技术介绍
随着经济的高速发展和城市化进程的加快，交通矛盾日益突出，交通拥堵问题严 重影响了人们的正常生活。交通路况信息是一种实时的道路交通信息，它反映了特定区域 内的道路交通状况以及近期变化趋势。交通路况信息不仅可为交通管理部门输导交通提供 依据，而且也为驾驶人员和普通出行者合理择路线提供帮助。因此，交通路况信息的采集、 处理、上报和发布能够有助于解决目前日益严重的交通拥堵问题。 现有的交通路况信息系统大多采用人工或半人工方式。信息采集由一定区域内的 雷达测速系统、具有GPS定位和无线通信能力的交警巡逻车，以及针对特定交通事件而随 机发起的人工事件上报机制构成的协同检测平台完成。信息传输和发布主要通过公网的电 话、短信或专网的无线电台来实现。此种方式网络设备成本很高，服务用户数量有限，信息 采集范围有限，时效性差。因此，一种基于无线传感器网络信息技术就应运而生了，其可适 应城市发展对道路交通监测提出的日益复杂的要求。 车载无线传感器网络由许多分布式的车载传感器节点组成。这些车载传感器节点 具有无线通信、信息收集和处理以及协同合作等功能。借助现有的车辆定位技术和车辆行 驶状态信息，通过在车载传感器节点与数据收集中心之间快速建立临时数据链路的方式， 可以达到传送实时路况信息的目的。这种全新的信息获取和传输模式，使车载无线传感器 网络非常适用于交通路况信息的收集和处理。 现有的利用车载无线传感网络技术进行城市交通路况信息处理的方法，多侧重于 在各移动节点间进行多台车辆行驶中数据信息的直接传输，并未充分利用单个车载节点的 信息处理能力，而将全部数据通过网络传输至网络的信息中心。这种信息传输没有对网络 信息进行甄别和去冗余处理，导致了在网络中无法剔除错误数据，且网络数据传输量巨大， 网络信息中心处理压力较高的问题。另一方面，现有的车载无线传感网络的数据传输方法， 多需要路边固定传感器节点的支持。大量的路边固定节点使得网络的架设困难，而维护全 城市的路边固定传感器节点也大大提高了网络的运营成本。在交通信息发布方面，现有的 车载无线传感器网络或没有涉及交通信息发布功能或采用数据采集上报网络进行下行的 全城交通信息的数据发送，这导致了网络服务对象不确定，工作方式复杂，信息发布方式单 一，交通路况信息上报的时效性和下行发布的用户覆盖率难以保证。已有的专利(公开号 CN1959758A和CN101051418A)都存在此类问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用车载无线传感器网络技术，建立一个公共交通路况 信息资源共享平台，实现收集、融合、上报和发布城市道路交通实时路况信息的方法，能够克服已有方案中的不足，具有无任何固定传感器节点、网络负担轻，维护费用低，发布方式 简单等实用性和先进性方面的优势。 为达到以上目的，本专利技术是采取如下技术方案予以实现的 —种交通路况信息处理方法，其特征在于，首先，建立一个无线通信网络构架，其包括一个信息中心、有限个车载移动节点组成的车载无线传感器网络子系统和一个基于广播网络(比如无线寻呼BP网络)的信息发布子系统；信息中心固定于城区内某一位置，为该无线通信网络的中心；其次，各车载移动节点根据信息中心的命令通过车载无线传感器网络子系统进行实时路况信息采集与数据融合；接着将各路段采集与数据融合的实时路况信息通过车载无线传感器网络子系统上报给信息中心；最后信息中心通过信息发布子系统将处理后的交通路况信息及网络控制信令对各车载移动节点进行发布；用于供驾驶员择路；所述实时路况信息的采集与数据融合、上报以及发布具体包括下述步骤 步骤l，信息中心将城市路网按具体路段进行划分并标记；根据调研数据，确定各路段起始点的经纬度信息，制作GPS经纬度信息——路段标号映射表；制定道路拥堵等级——平均行驶速度映射表，并通过信息发布子系统下载到各车载移动节点中； 步骤2，各车载移动节点的GPS接收器按照固定周期获得本车当前的经纬度、速度与时间信息，根据所下载的GPS经纬度——路段标号映射表，通过计算即可获得自身当前所处路段标号信息； 步骤3，信息处理中心通过信息发布子系统向全网广播收集路况命令，行驶在路网中的车载移动节点收到命令后对其进行解析，当收到的命令为全网广播收集路况命令或是本路段的上报GPS信息命令时，对该命令进行响应，否则不予响应； 步骤4，各车载移动节点进行该路段内融合车载移动节点选取选取确定了融合车载移动节点后，该融合车载移动节点向该路段双向行驶的所有其它车载移动节点广播上报GPS信息命令并等待接收数据； 步骤5，处于同一路段并且收到上报GPS信息命令或全网广播收集路况命令 的各车载移动节点将自身获得的GPS当前信息通过其无线通信模块一跳发送至融合车载 移动节点； 步骤6，融合车载移动节点收集其它车载移动节点上报的GPS信息进行记录，获得 各上报车载移动节点的平均行驶速度、行驶方向，继而根据从信息中心下载的道路拥堵等 级——平均行驶速度映射表，得到表征双向车道路况的路段标号值、当前时间值以及道路 拥堵等级值的基本路况数据包，通过车载无线传感器网络子系统，一方面就近向相邻或相 近路段内的其它车载移动节点做广播发布，另一方面以基于地理位置信息的多跳上传方式 上报给信息中心； 步骤7 :信息中心接收到各路段融合车载移动节点上报的该路段当前路况信息 后，首先对其进行时效性验证，接着进行可信度验证；对于同时符合时效性和可信度要求的 信息，将其直接加入全网当前路况信息更新数据包，通过信息发布子系统发布至网内各车 载移动节点，完成一次全网路况信息发布，然后转入步骤3-6进行下一次路况信息更新；对 于不符合可信度要求的信息则通过信息发布子系统指定其所属路段重新予以上报并继续 进行可信度验证； 步骤8 :各车载移动节点接收到来自信息中心的全网实时路况信息广播或接收到5来自相邻或相近路段内融合车载移动节点就近发布的局部路段实时路况信息广播后，有选择地将感兴趣的路段信息显示在本地节点的LCD显示屏上供驾驶员择路。 所述步骤4中，各车载移动节点对该路段内融合车载移动节点的选取方法是，当满足如下两个条件的普通车载移动节点，可将自身确定为负责当前路况信息收集的融合车载移动节点 1)根据自身获得的GPS经纬度信息与存储的GPS经纬度——路段标号映射表，计算出自身当前位于以道路中部为圆心，固定长度为半径的区域内； 2)没有收到其它车载移动节点发送的上报GPS信息的命令。 所述步骤6中，基于地理位置信息的多跳上传方式是指，其相关车载移动节点对接收到的基本路况数据包根据车载无线传感器网络采用的路由算法，转发该数据包；于是该上报数据包经由多跳上传方式到达信息中心。 上述多跳路由算法包括下述步骤 (a)读取该数据包的信息产生时间time,如果信息产生时间time和该节点从GPS 得到的当前时间相比超出步骤3所述信息中心发布本次路况收集命令与发布下次路况收 集命令之间的时间间隔，则认为该数据包已失去时效性，直接丢弃；否则执行步骤(b); (b)以id为关键字在该节点的已发送数据包队列中查找，如果没有该路段本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交通路况信息处理方法，其特征在于，首先，建立一个无线通信网络构架，其包括一个信息中心、有限个车载移动节点组成的车载无线传感器网络子系统和一个基于广播网络的信息发布子系统；信息中心固定于城区内某一交通枢纽位置，为该无线通信网络的中心；其次，各车载移动节点根据信息中心的命令通过车载无线传感器网络子系统进行实时路况信息采集与数据融合；接着将各路段采集与数据融合的实时路况信息通过车载无线传感器网络子系统上报给信息中心；最后信息中心通过信息发布子系统将处理后的交通路况信息及网络控制接收到来自信息中心的全网实时路况信息广播或接收到来自相邻或相近路段内融合车载移动节点就近发布的局部路段实时路况信息广播后，有选择地将感兴趣的路段信息显示在本地节点的ＬＣＤ显示屏上供驾驶员择路。信令对各车载移动节点进行发布；用于供驾驶员择路；所述实时路况信息的采集与数据融合、上报以及发布具体包括下述步骤：步骤１，信息中心将城市路网按具体路段进行划分并标记；根据调研数据，确定各路段起始点的经纬度信息，制作“ＧＰＳ经纬度信息－－路段标号”映射表；制定“道路拥堵等级－－平均行驶速度”映射表，并通过信息发布子系统下载到各车载移动节点中；步骤２，各车载移动节点的ＧＰＳ接收器按照固定周期获得本车当前的经纬度、速度与时间信息，根据从信息中心无线下载的“ＧＰＳ经纬度－－路段标号”映射表，通过计算即可获得自身当前所处路段标号信息；步骤３，信息处理中心通过信息发布子系统向全网广播“收集路况”命令，行驶在路网中的车载移动节点收到命令后对其进行解析，当收到的命令为全网广播“收集路况”命令或是本路段的“上报ＧＰＳ信息”命令时，对该命令进行响应，否则不予响应；步骤４，对各车载移动节点进行该路段内融合车载移动节点选取确定融合车载移动节点，该融合车载移动节点向该路段双向行驶的所有其它车载移动节点广播“上报ＧＰＳ信息”命令并等待接收数据；步骤５，处于同一路段并且收到“上报ＧＰＳ信息”命令或全网广播“收集路况”命令的各车载移动节点将自身获得的ＧＰＳ当前信息通过其无线通信模块一跳发送至融合车载移动节点；步骤６，融合车载移动节点收集其它车载移动节点上报的ＧＰＳ信息进行记录，获得各上报车载移动节点的平均行驶速度、行驶方向，继而根据从信息中心下载的“道路拥堵等级－－平均行驶速度”映射表，得到表征双向车道路况的路段标号值、当前时间值以及道路拥堵等级值的基本路况数据包，通过车载无线传感器网...

【技术特征摘要】
一种交通路况信息处理方法，其特征在于，首先，建立一个无线通信网络构架，其包括一个信息中心、有限个车载移动节点组成的车载无线传感器网络子系统和一个基于广播网络的信息发布子系统；信息中心固定于城区内某一交通枢纽位置，为该无线通信网络的中心；其次，各车载移动节点根据信息中心的命令通过车载无线传感器网络子系统进行实时路况信息采集与数据融合；接着将各路段采集与数据融合的实时路况信息通过车载无线传感器网络子系统上报给信息中心；最后信息中心通过信息发布子系统将处理后的交通路况信息及网络控制信令对各车载移动节点进行发布；用于供驾驶员择路；所述实时路况信息的采集与数据融合、上报以及发布具体包括下述步骤步骤1，信息中心将城市路网按具体路段进行划分并标记；根据调研数据，确定各路段起始点的经纬度信息，制作“GPS经纬度信息——路段标号”映射表；制定“道路拥堵等级——平均行驶速度”映射表，并通过信息发布子系统下载到各车载移动节点中；步骤2，各车载移动节点的GPS接收器按照固定周期获得本车当前的经纬度、速度与时间信息，根据从信息中心无线下载的“GPS经纬度——路段标号”映射表，通过计算即可获得自身当前所处路段标号信息；步骤3，信息处理中心通过信息发布子系统向全网广播“收集路况”命令，行驶在路网中的车载移动节点收到命令后对其进行解析，当收到的命令为全网广播“收集路况”命令或是本路段的“上报GPS信息”命令时，对该命令进行响应，否则不予响应；步骤4，对各车载移动节点进行该路段内融合车载移动节点选取确定融合车载移动节点，该融合车载移动节点向该路段双向行驶的所有其它车载移动节点广播“上报GPS信息”命令并等待接收数据；步骤5，处于同一路段并且收到“上报GPS信息”命令或全网广播“收集路况”命令的各车载移动节点将自身获得的GPS当前信息通过其无线通信模块一跳发送至融合车载移动节点；步骤6，融合车载移动节点收集其它车载移动节点上报的GPS信息进行记录，获得各上报车载移动节点的平均行驶速度、行驶方向，继而根据从信息中心下载的“道路拥堵等级——平均行驶速度”映射表，得到表征双向车道路况的路段标号值、当前时间值以及道路拥堵等级值的基本路况数据包，通过车载无线传感器网络子系统，一方面就近向相邻或相近路段内的其它车载移动节点做广播发布，另一方面以基于地理位置信息的多跳上传方式上报给信息中心；步骤7信息中心接收到各路段融合车载移动节点上报的该路段当前路况信息后，首先对其进行时效性验证，接着进行可信度验证；对于同时符合时效性和可信度要求的信息，将其直接加入全网当前路况信息更新数据包，通过信息发布子系统发布至网内各车载移动节点，完成一次全网路况信息发布，然后转入步骤3-6进行下一次路况信息更新；对于不符合可信度要求的信息则通过信息发布子系统指定其所属路段重新予以上报并继续进行可信度验证；步骤8各车载移动节点接收到来自信息中心的全网实时路况信息广播或接收到来自相邻或相近路段内融合车载移动节点就近发布的局部路段实时路况信息广播后，有选择地将感兴趣的路段信息显示在本地节点的LCD显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤海，
申请(专利权)人：陕西创秦电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]