[發明專利]一種實時交通信息生成方法

有效

• 申請號: 201110265346.0
• 申請日: 2011-09-08
• 公開（公告）號: CN103000022B
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 郭勝敏;張高峰
• 申請（專利權）人: 北京掌城科技有限公司
• 主分類號: G08G1/00
• 分類號: G08G1/00;G08G1/01
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 馬苗苗

技術領域

?本發明涉及智能交通領域，特別是一種實時交通信息生成方法。

背景技術

在智能交通領域，實時動態交通信息服務能夠為公眾出行、交通運輸等提供高效可行的交通誘導和出行規劃信息，從而達到節省時間、降低成本和低碳環保等目的。浮動車（Floating?Car?Data，簡稱FCD）技術是智能交通系統中獲取道路實時交通信息的技術手段之一。它利用定位技術、無線通信技術和信息處理技術，實現對道路上行駛車輛的GPS位置信息、瞬時行駛速度和方向等交通參數的采集，結合城市道路路網數據，對采集的交通參數進行地圖匹配、路徑推測和路況信息融合等計算，形成反映實時道路擁堵情況的交通信息，為交通管理部門和公眾提供動態的交通控制和誘導服務。基于浮動車技術提供的城市內交通信息服務已經日益深入并影響著人們的出行生活，公眾對實時交通信息的準確性、時效性等服務品質也提出了越來越高的要求。

一直以來，對于車載導航應用而言，實時交通信息是通過FM調頻副載波廣播下發的，信道帶寬的限制使得實時交通信息的排隊下發需要一個相對可觀的時長。以北京和上海等大城市為例，實時交通信息計算需要1分鐘左右，路況通過廣播信道發送完成需要1~2分鐘，為了保證數據正常接收一般需廣播2~3次，因此，實時交通信息的生成和發布總共耗時約5分鐘左右。此外，依據浮動車技術原理，需要針對5分鐘的車輛緩沖GPS數據才能有效地進行路徑推測和選擇。綜上，一般而言，浮動車系統會將實時交通信息計算的周期設定為5分鐘，以保證實時交通信息的正常計算和應用。

如圖1所示，是目前廣泛采用的一種基于FCD技術獲取實時交通信息的數據處理架構，該架構是一種線性的處理方式。GPS接收系統首先緩沖GPS數據源提供商傳輸過來的數據流，5分鐘的緩沖GPS數據經格式轉換后生成一個GPS文本；FCD處理系統讀取GPS文本，經過地圖匹配、路徑推測和路況計算等過程后，生成路況信息文本；發布系統讀取路況信息文本并向車載終端發布。

忽略各系統間通過文本交換數據的時延，考察從GPS緩沖到路況信息生成這一段過程中系統的時間片分配，如圖2所示，第i個計算周期從（i-1）*5整點開始，到i*5整點結束，總共5分鐘。為了保證在第i*5整點生成路況信息，設FCD處理過程耗時1分鐘（其中地圖匹配和路徑推測耗時40秒，路況計算耗時20秒），則在第i*5-1分鐘必須生成GPS文本，為了緩沖5分鐘的GPS數據，則在第（i-1）*5-1分鐘就開始緩沖第i周期的GPS數據，從而形成了一個圖2所示的循環。

GPS數據接收和FCD處理是兩個不同的進程。對于同一個計算周期而言，GPS數據接收周期早于計算周期1分鐘開始。在計算周期結束前1分鐘，GPS數據接收周期結束，緩沖并生成當前計算周期的GPS文本，并開始下一個GPS接收周期的數據緩沖；同時，FCD處理進程啟動，讀取GPS文本，并耗時1分鐘生成路況信息文本，此時正是計算周期結束的時刻，從而保證了在計算周期結束時整點生成路況信息。

然而，在上述數據處理架構中，存在這樣的問題：

第一，由于是5分鐘緩沖生成一個GPS文本，所以決定了計算周期也只能大于等于5分鐘，不可能小于5分鐘并且動態調整。這樣的話在第i+1全周期中就只能使用第i周期生成的交通信息，信息的時延最大有11分鐘，即在第（i+1）*5分鐘使用第i周期某條路段的的交通信息，而這條路段的交通信息是使用第（i-1）*5-1分鐘的GPS數據生成的。這是一種極端情況，指的是對于第i周期的一條路段，只有在第(i-1)*5-1分鐘這一時間點有車輛經過并上傳了GPS點，后來就一直沒有車輛經過，但是這個路況信息計算出來后一致被沿用到第(i+1)*5分鐘，那么最大時延是(i+1)*5-((i-1)*5-1)=2*5+1=11分鐘。這樣就導致了實時交通信息發布的延時較大，降低了實時交通信息的實效性。

第二，GPS接收系統和FCD處理系統之間通過GPS文本交換數據，由于GPS文本的生成判斷和數據讀取具有一定時延，導致數據交換效率不高。

第三，在圖2中，從第（i-1）*5分鐘到第i*5-1分鐘FCD處理進程都處于等待GPS文本生成的狀態，系統計算資源利用率不高，計算效率不高。

目前有一種改進的方法是通過降低GPS文本緩沖的時間間隔來實現，例如1分鐘生成一個GPS文本，這樣可以在一定程度上緩解當前系統發布間隔不可調和不可降低的問題。如果想獲得更小的計算周期，則GPS文本緩沖的時間需進一步降低。這一做法做有如下的缺點：