一种交通路况信息自动采集和查询的分布式系统及方法

一种交通路况信息自动采集和查询的分布式系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种交通路况信息自动采集和查询的分布式系统及方法，特别是涉及一种分布式交通路况信息的采集、处理、计算与查询的系统和方法。属于信息技术、智能交通领域。
【背景技术】
[0002]随着人们生活的提高和城市规模的不断扩大，城市中车辆越来越多，交通拥堵现象已经成为大中城市中的普遍现象。当驾驶员或乘客行驶在道路上的时候，一旦遇到交通不顺畅时，迫切希望知道前方路况以及周边路况信息，以便及时调整行驶路线。
[0003]目前交通路况信息大多是通过交通信息采集站点的影像、埋设车流量测量电缆或者通过广播信息电台来采集和获取，这些方式存在着信息不是很直观或者信息发布和获取不及时等问题。另外，现存的系统普遍存在着结构复杂，建设难度大，成本高等问题，这些阻碍了这类系统的发展。

【发明内容】

[0004]本发明的目的是提供一种交通路况信息自动采集和查询的分布式系统及方法，该系统和方法能够实时采集车辆信息并计算，提供动态路况信息和用户的最佳行驶路线。本发明利用分布式用户终端平台，采用对等(Peer-to-peer)方式进行信息采集、发布和查询。该方法采集、发布和查询信息及时准确，网络不需要大规模核心节点设备，组网简便，容易实现。
[0005]本发明采用的技术方案是:
[0006]一种交通路况信息自动采集和查询的分布式系统，包括大量分布式智能终端，所述大量分布式智能终端组成对等网络系统。分布式智能终端包括终端设备和应用软件，其中，分布式智能终端用于提供软件运行的硬件和操作系统平台，同时负责自身时间和位置信息的采集和发布，还负责收集其他终端设备提供的实时信息；分布式应用软件用于管理终端的数据采集、发布和收集，根据群体信息和拥堵算法计算道路拥堵状况，以及当前路况信息和目的地计算最佳路径，并显示路况信息和计算路径，此外，还包括在系统通信过载时进行过载控制。
[0007]所述分布式智能终端包括卫星定位模块、无线通信模块、显示触控模块和语音模块，还包括操作系统以便为应用软件提供平台。
[0008]所述分布式智能终端，其间为对等连接方式。
[0009]所述分布式智能终端，在通过卫星定位模块进行信息采集和发送时，由时间或终端移动距离触发，其中时间和移动距离可自适应调整。
[0010]所述分布式智能终端，其间的信息交互为广播或组播方式。
[0011]所述分布式智能终端，其间通过相互之间分享局部信息，使得所有成员最终获得全部信息。
[0012]所述分布式智能终端，根据接收到的群体信息的相关性和拥堵算法，计算车辆密度和行进速度等道路拥堵状况信息。
[0013]所述分布式智能终端，当系统终端用户间通信过载时，系统将按过载算法，选择性广播或组播用户及内容，自适应调整广播或组播间隔。
[0014]所述分布式智能终端，采用UMTS、LTE或WLAN的无线通信方式收发信息。
[0015]所述分布式智能终端，采用北斗或GPS卫星导航系统提供位置和时间信息。
[0016]本发明还提供一种基于上述交通路况信息自动采集和查询分布式系统的信息自动采集和查询方法，所述自动采集和查询方法包括如下操作步骤:
[0017]步骤一:处于开启状态的终端采集和计算自身位置和时间信息，在满足时间或终端移动距离触发条件的前提下，广播或组播信息到其他终端；
[0018]步骤二:该终端同时接收其他终端发送来的位置时间信息以及路况信息，然后根据所有信息归类车辆所处道路和时间点，形成全局路况原始数据，并由拥堵判别算法来判断该段道路拥堵程度；
[0019]步骤三:终端根据当前位置和目的地信息，结合动态路况信息，计算到达目的地的最佳路径；
[0020]步骤四:终端在地图上显示路况信息和最佳路径，并进行语音提示。
[0021]步骤一、二、三、四重复进行。
[0022]当终端用户间通信过载时，将按过载算法进行过载控制，按优先级选择性广播或组播用户及内容，和自适应调整广播或组播间隔。
[0023]本系统和方法使用分布式终端采集路况信息并相互分享，然后根据群体间信息的相关性，由拥堵算法计算相应路段的车辆密度和车辆行进速度，判断拥堵状况，再由拥堵状况计算车辆最佳导航路径。系统中数据信息共享，所以数据采集效率高，实时性好，并且显著降低了成本，简单且容易实现。该方案的信息采集、处理和计算全部为自动方式，用户操作简便，可直观查看信息。
【附图说明】
[0024]图1:本发明的实施方式结构图；
[0025]图2:本发明中的智能终端内部功能模块示意图；
[0026]图3:本发明的实施方式流程图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合【具体实施方式】，对本发明做进一步的说明，但不限于此例。
[0028]本发明的实施方式一涉及一种交通路况信息自动采集和查询的分布式系统，如图1所示，由分布式智能终端组网形成对等网络，其中终端如图2所示，包含有卫星定位模块、通信模块、显示模块和语音模块，终端也可以是智能手机或其功能相似的智能终端；卫星定位模块可以采用北斗、GPS等卫星定位系统；无线通信模块可以采用LTE、UMTS或WLAN等无线网络。
[0029]处于开启状态的终端，由应用软件控制，通过卫星模块采集自身的位置和时间信息，在满足触发条件的前提下，将广播或组播数据到其他终端，如图1。这里的触发条件可以是时间，比如I分钟，或者是终端移动距离，比如10米，或者是两者的组合，并能够根据路况自适应调整。终端同时还可接受其他终端发送来的其他路况的信息，并更新自己的数据库，然后依据这些信息计算自身和其他终端提供的相应路段上的车辆密度和行车速度等路况信息。如果车辆密度高且终端行进速度慢，则说明该路段有一定程度的拥堵。
[0030]当终端数量足够多时，通过这些终端间相互分享信息，各个终端可以得到整个区域的信息。终端最后根据拥堵算法，计算出全局路况拥堵情况并显示在终端上。如果终端上有目的地信息，终端还可以结合当前路况信息为车辆计算最好的行车路线。系统各终端不断重复这个过程，路况数据就会自动动态更新，从而保证了信息的实时性和准确性。
[0031]本发明的实施方式二涉及一种交通路况信息自动采集和查询的方法，如图3所示，包括以下步骤:
[0032]步骤一:终端采集和计算自身位置和时间信息，在满足时间或终端移动距离触发条件的前提下，将广播或组播数据到其他终端；
[0033]步骤二:该终端同时接收其他终端发送来的位置时间信息以及路况信息，判断系统网络通信是否过载。该终端根据拥堵算法剔除无效数据，归类车辆所处道路和时间点所有有效信息，形成全局路况原始数据，并由拥堵判别算法判断各路段拥堵程度；
[0034]步骤三:终端根据当前位置和目的地信息，结合动态路况信息，计算到达目的地的最佳路径；
[0035]步骤四:终端在地图上显示路况信息和最佳路径，并进行语音提示。
[0036]该步骤自动重复进行。
[0037]当终端用户的终端数量不断增加，系统内的通信就可能出现过载。应用软件需要有过载控制功能，可以通过过载算法调整发送条件或阈值，比如选择性广播或组播用户及内容，延长发送间隔等，来控制通信负载。另外，当有建筑物或停车场内等非道路场所的用户使用终端软件时，这些用户提供的信息为无效信息，可以由终端软件自身的拥堵算法限制这些信息的发送。
【主权项】
1.一种交通路况信息自动采集和查询的分布式系统，包括大量分布式智能终端，所述大量分布式智能终端组成对等网络系统，分布式智能终端包括终端设备和应用软件，其中，分布式智能终端用于提供软件运行的硬件和操作系统平台，同时负责自身时间和位置信息的采集和发布，还负责收集其他终端设备提供的实时信息；分布式应用软件用于管理终端的数据采集、发布和收集，根据群体信息和拥堵算法计算道路拥堵状况，以及当前路况信息和目的地计算最佳路径，并显示路况信息和计算路径，此外，还包括在系统通信过载时进行过载控制。2.根据权利要求1所述的交通路况信息自动查询和采集的分布式系统，其特征在于，所述分布式智能终端，采用UMTS、LTE或WLAN的无线通信方式收发信息。3.根据权利要求1所述的交通路况信息自动采集和查询的分布式系统，其特征在于，所述分布式智能终端，根据接收到的群体信息的相关性和拥堵算法，计算道路拥堵状况。4.一种基于权利要求1所述交通路况信息自动采集和查询的分布式系统的信息自动采集和查询方法，其特征在于包括如下步骤: 步骤一:处于开启状态的所有终端采集和计算自身位置和时间信息，在满足时间或终端移动距离触发条件的前提下，广播或组播数据到其他终端； 步骤二:该终端同时接收其他终端发送来的位置时间信息以及路况信息，根据所有信息归类车辆所处道路和时间点，形成全局路况原始数据，并由拥堵判别算法来判断该段道路拥堵程度； 步骤三:终端根据当前位置和目的地信息，结合动态路况信息，计算到达目的地的最佳路径； 步骤四:终端在地图上显示路况信息和最佳路径，并进行语音提示； 步骤一、二、三、四自动重复进行。
【专利摘要】本发明涉及一种交通路况信息自动采集和查询的分布式系统及方法。系统包括分布式智能终端设备和应用软件。其中分布式智能终端设备，用于为采集、发布和查询路况信息提供硬件和软件支持；分布式应用软件，用于依据信息和拥堵算法计算道路拥堵状况，并根据路况信息和目的地计算最佳路径。分布式智能终端上的卫星定位、无线通信、显示触控和语音模块分别用于提供时间和位置信息、接收和发送信息、输入输出显示和语音提示。本发明可自动采集、发布和查询道路交通状况实时信息，并依此计算到达目的地的最佳行进路径。
【IPC分类】G08G1/065, G08G1/01
【公开号】CN104881999
【申请号】CN201510333497
【发明人】刘琚, 邢朋波, 于智源, 王新华
【申请人】山东大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月16日