一种实时交通信息生成方法技术

本发明专利技术公开了一种实时交通信息生成方法，属于智能交通领域。所述方法包括：在GPS接收系统和浮动车FCD处理系统之间建立套接字Socket连接，并设置GPS数据缓冲区，GPS接收系统将接收的GPS数据实时插入到所述GPS数据缓冲区中，同时FCD处理系统从所述GPS数据缓冲区中取出GPS数据进行FCD处理生成实时交通信息。本发明专利技术提出了一种新颖的处理架构，根据生产者/消费者模型建立一个GPS数据的缓冲区，GPS数据接收缓冲和FCD处理可以同步运行，有效地利用了计算资源，提高实时交通信息发布的时效性。还通过在FCD处理系统中缓冲最新的地图匹配和路径推测结果，实现了实时交通信息计算和发布周期的动态可调。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能交通领域，特别是。
技术介绍
在智能交通领域，实时动态交通信息服务能够为公众出行、交通运输等提供高效 可行的交通诱导和出行规划信息，从而达到节省时间、降低成本和低碳环保等目的。浮动车 (Floating Car Data，简称F⑶)技术是智能交通系统中获取道路实时交通信息的技术手段 之一。它利用定位技术、无线通信技术和信息处理技术，实现对道路上行驶车辆的GPS位置 信息、瞬时行驶速度和方向等交通参数的采集，结合城市道路路网数据，对采集的交通参数 进行地图匹配、路径推测和路况信息融合等计算，形成反映实时道路拥堵情况的交通信息， 为交通管理部门和公众提供动态的交通控制和诱导服务。基于浮动车技术提供的城市内交 通信息服务已经日益深入并影响着人们的出行生活，公众对实时交通信息的准确性、时效 性等服务品质也提出了越来越高的要求。一直以来，对于车载导航应用而言，实时交通信息是通过FM调频副载波广播下发 的，信道带宽的限制使得实时交通信息的排队下发需要一个相对可观的时长。以北京和上 海等大城市为例，实时交通信息计算需要I分钟左右，路况通过广播信道发送完成需要广2 分钟，为了保证数据正常接收一般需广播2 3次，因此，实时交通信息的生成和发布总共耗 时约5分钟左右。此外，依据浮动车技术原理，需要针对5分钟的车辆缓冲GPS数据才能有 效地进行路径推测和选择。综上，一般而言，浮动车系统会将实时交通信息计算的周期设定 为5分钟，以保证实时交通信息的正常计算和应用。如图1所示，是目前广泛采用的一种基于FCD技术获取实时交通信息的数据处理 架构，该架构是一种线性的处理方式。GPS接收系统首先缓冲GPS数据源提供商传输过来的 数据流，5分钟的缓冲GPS数据经格式转换后生成一个GPS文本；FCD处理系统读取GPS文 本，经过地图匹配、路径推测和路况计算等过程后，生成路况信息文本；发布系统读取路况 信息文本并向车载终端发布。忽略各系统间通过文本交换数据的时延，考察从GPS缓冲到路况信息生成这一段 过程中系统的时间片分配，如图2所示，第i个计算周期从(1-1) *5整点开始，到i*5整点 结束，总共5分钟。为了保证在第i*5整点生成路况信息，设F⑶处理过程耗时I分钟(其 中地图匹配和路径推测耗时40秒，路况计算耗时20秒)，则在第i*5-l分钟必须生成GPS文 本，为了缓冲5分钟的GPS数据，则在第(1-1) *5-1分钟就开始缓冲第i周期的GPS数据， 从而形成了一个图2所示的循环。GPS数据接收和FCD处理是两个不同的进程。对于同一个计算周期而言，GPS数据 接收周期早于计算周期I分钟开始。在计算周期结束前I分钟，GPS数据接收周期结束，缓 冲并生成当前计算周期的GPS文本，并开始下一个GPS接收周期的数据缓冲；同时，FCD处 理进程启动，读取GPS文本，并耗时I分钟生成路况信息文本，此时正是计算周期结束的时 刻，从而保证了在计算周期结束时整点生成路况信息。然而，在上述数据处理架构中，存在这样的问题第一，由于是5分钟缓冲生成一个GPS文本，所以决定了计算周期也只能大于等于5分 钟，不可能小于5分钟并且动态调整。这样的话在第i+Ι全周期中就只能使用第i周期生 成的交通信息，信息的时延最大有11分钟，即在第(i+1) *5分钟使用第i周期某条路段的 的交通信息，而这条路段的交通信息是使用第(1-1) *5-1分钟的GPS数据生成的。这是一 种极端情况，指的是对于第i周期的一条路段，只有在第(1-1)*5-1分钟这一时间点有车辆 经过并上传了 GPS点，后来就一直没有车辆经过，但是这个路况信息计算出来后一致被沿 用到第(i+l)*5分钟，那么最大时延是(i+l)*5-((1-l)*5-l)=2*5+l=ll分钟。这样就导致 了实时交通信息发布的延时较大，降低了实时交通信息的实效性。第二，GPS接收系统和F⑶处理系统之间通过GPS文本交换数据，由于GPS文本的 生成判断和数据读取具有一定时延，导致数据交换效率不高。第三，在图2中，从第(1-1)*5分钟到第i*5_l分钟F⑶处理进程都处于等待GPS 文本生成的状态，系统计算资源利用率不高，计算效率不高。目前有一种改进的方法是通过降低GPS文本缓冲的时间间隔来实现，例如I分钟 生成一个GPS文本，这样可以在一定程度上缓解当前系统发布间隔不可调和不可降低的问 题。如果想获得更小的计算周期，则GPS文本缓冲的时间需进一步降低。这一做法做有如 下的缺点首先，通过文本交换数据效率低下；如果想获取较短的计算周期，则会生成很多的GPS 文本，文本生成判断的时延会很大；其次，计算周期的调整需要GPS接收系统和FCD处理系统联动，不够灵活；最后，FCD处理系统总有一段时间在等待GPS数据，计算效率低下。而近年来，随着数字广播技术的普及以及3G时代的到来，实时交通信息发布到车 载终端的带宽瓶颈已经不复存在，故可以将路况信息生成和发布的周期缩短，以应对公众 对交通信息实时性的更高要求。路况发布的周期越短，车载终端用户就可以越早地获知前 行道路的路况变化情况，以提高反应速度，提升出行体验。因此，目前急需一种发布周期更 短且动态可调的实时交通信息生成方法，以提升交通信息发布的实效性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种生成周期可调的实时交通信息生成方法， 用于提高实时交通信息的实效性，提升GPS接收系统和FCD处理系统之间的数据交换效率， 并提高FCD处理系统计算资源利用率。本专利技术提供了一种生成周期可调的实时交通信息生成方法，包括在GPS接收系统和浮动车F⑶处理系统之间建立套接字Socket连接，并设置GPS数据 缓冲区，GPS接收系统将接收的GPS数据实时插入到所述GPS数据缓冲区中，同时FCD处理 系统从所述GPS数据缓冲区中取出GPS数据进行FCD处理生成实时交通信息。本专利技术提出了一种新颖的处理架构，根据生产者/消费者模型建立一个GPS数据 的缓冲区，GPS数据接收缓冲和F⑶处理可以同步运行，有效地利用了计算资源；并通过将 地图匹配和路径推测与GPS数据缓冲同步进行，进一步压缩了 FCD处理所消耗的时间，从而 提高实时交通信息发布的时效性；GPS接收系统和FCD处理系统之间通过套接字Socket通信进行数据交换，不仅提高了系统间数据交换的效率，还解除了由于缓冲生成GPS文本对 计算周期的限制。此外，本专利技术通过在F⑶处理系统中缓冲最新的地图匹配和路径推测结果，在缓 冲5分钟GPS数据的前提下实现了实时交通信息计算和发布周期的动态可调。附图说明图1为现有技术中一种基于GPS文本交换获取实时交通信息的数据处理架构原理 图；图2为现有技术中基于图1所示架构的时间片分配示意图；图3为本专利技术实施例提供的实时交通信息的数据处理架构原理图；图4为本专利技术实施例提供的实时交通信息生成方法流程图；图5为本专利技术实施例中基于图3所示架构的时间片分配示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术作进一步 的详细描述。本专利技术实施例通过在GPS接收系统和F⑶处理系统之间利用Socket通信进行数 据交换，不仅提高了数据交换的效率，还解除了由于缓冲生成GPS文本对计算周本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时交通信息生成方法，其特征在于，包括：在GPS接收系统和浮动车FCD处理系统之间建立套接字Socket连接，并设置GPS数据缓冲区；所述GPS接收系统将接收的GPS数据实时插入到所述GPS数据缓冲区中，同时所述FCD处理系统从所述GPS数据缓冲区中取出GPS数据进行FCD处理生成实时交通信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭胜敏，张高峰，
申请(专利权)人：北京掌城科技有限公司，
类型：发明
国别省市：