[發(fā)明專利]一種基于移動(dòng)智能終端的實(shí)時(shí)交通路況采集方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210226808.2
• 申請(qǐng)日: 2012-07-03
• 公開（公告）號(hào): CN102737510A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王智;劉翔;王志波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/01
• 分類號(hào): G08G1/01;G08G1/052
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種智能交通中的交通數(shù)據(jù)采集方法，尤其涉及一種對(duì)數(shù)據(jù)精度和實(shí)時(shí)性要求較高的基于移動(dòng)智能終端的交通路況采集方法。

背景技術(shù)

車輛數(shù)目的增加，給城市帶來了交通擁堵、交通事故、交通污染等一系列問題。而智能交通系統(tǒng)的提出，就是為了有效地解決上述問題。發(fā)展智能交通系統(tǒng)，最基礎(chǔ)、最關(guān)鍵的問題是如何采集道路交通的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，以便智能交通的上層系統(tǒng)和模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析和預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)交通信息的實(shí)時(shí)調(diào)控。目前已有的交通數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)很多，本發(fā)明關(guān)注的是一種基于移動(dòng)智能終端的實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)采集方法。近年來，隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和移動(dòng)智能終端設(shè)備的普及，擁有移動(dòng)智能終端的用戶數(shù)量呈爆發(fā)式增長。移動(dòng)智能終端不僅擁有GPS，電子羅盤，加速度計(jì)等多種傳感器，能夠提供大規(guī)模、多尺度的物理數(shù)據(jù)，還具備wifi，GSM、3G等通信模塊，能夠隨時(shí)接入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，從而保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送，特別適用于智慧城市感知場(chǎng)景中的應(yīng)用。

較為成熟的實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)采集方法有兩種：第一種為基于傳感器的實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)采集方法，包含主動(dòng)監(jiān)測(cè)方法和被動(dòng)探測(cè)方法，傳感器包含壓電傳感器、地埋式線圈檢測(cè)器、微波雷達(dá)、超聲波，攝像頭等，能夠采集和計(jì)算出的路況信息包含車速、車流量、車道占用率、車輛類別信息等，雖然各種傳感器的原理和適用場(chǎng)合不同，但大都存在對(duì)安裝場(chǎng)所和環(huán)境的依賴，且面臨初期投資巨大、維護(hù)成本高、覆蓋率小、數(shù)據(jù)精度較低、實(shí)時(shí)性較差等問題，有較大的局限性；第二種為基于浮動(dòng)車的實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)采集方法，浮動(dòng)車即為安裝了GPS和無線通信模塊的出租車和公交車，當(dāng)浮動(dòng)車在路面上行駛時(shí)，周期性采集自身的GPS數(shù)據(jù)并發(fā)送至服務(wù)器端，由服務(wù)器通過地圖匹配技術(shù)估計(jì)出浮動(dòng)車的駕駛路線，進(jìn)而得到浮動(dòng)車輛的行程時(shí)間、行程速度以及所通過道路的平均速度。相對(duì)于第一種方法，該方法雖然在成本和覆蓋率上都有所改善，且設(shè)備易于維護(hù)，不會(huì)受到天氣、行人等其他無關(guān)因素的干擾，但仍需要較大的一次性投資，數(shù)據(jù)精度也受地圖匹配技術(shù)的限制。考慮到通信成本，浮動(dòng)車輛GPS數(shù)據(jù)的采集頻率往往都較低，通常在15min左右，而服務(wù)器端由于缺乏交通上下文信息也僅能利用GPS數(shù)據(jù)對(duì)無效數(shù)據(jù)進(jìn)行甄別和過濾，這就給數(shù)據(jù)預(yù)處理和地圖匹配帶來了很大的難度，在加大服務(wù)器負(fù)擔(dān)的同時(shí)降低了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于移動(dòng)智能終端的實(shí)時(shí)交通路況采集方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：一種基于移動(dòng)智能終端的實(shí)時(shí)交通路況采集方法，該方法在基于移動(dòng)智能終端的實(shí)時(shí)交通路況采集系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)，所述基于移動(dòng)智能終端的實(shí)時(shí)交通路況采集系統(tǒng)包括服務(wù)器和多個(gè)移動(dòng)智能終端，移動(dòng)智能終端中嵌入了GPS、加速度計(jì)、方向傳感器和通信模塊，移動(dòng)智能終端中還裝有道路數(shù)據(jù)庫，移動(dòng)智能終端和服務(wù)器之間進(jìn)行無線通信；該方法包含以下步驟：

（1）移動(dòng)智能終端根據(jù)傳感器信息對(duì)交通環(huán)境進(jìn)行識(shí)別；

（2）移動(dòng)智能終端根據(jù)GPS采集的經(jīng)緯度坐標(biāo)和得到的交通環(huán)境信息，結(jié)合道路數(shù)據(jù)庫對(duì)駕駛路線進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤；

（3）移動(dòng)智能終端根據(jù)駕駛路線跟蹤結(jié)果計(jì)算行程時(shí)間并將實(shí)時(shí)路況信息上傳至服務(wù)器；

（4）服務(wù)器對(duì)接收的海量實(shí)時(shí)路況信息進(jìn)行分析，排除重復(fù)數(shù)據(jù)，并將結(jié)果存儲(chǔ)在路況數(shù)據(jù)庫中；

（5）服務(wù)器利用路況數(shù)據(jù)庫中的路況數(shù)據(jù)，使用壓縮感知技術(shù)對(duì)少數(shù)缺乏上傳數(shù)據(jù)的路段進(jìn)行實(shí)時(shí)路況估計(jì)，完成對(duì)整個(gè)城市交通網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)路況的采集。

本發(fā)明的有益效果是，能利用現(xiàn)有的大量移動(dòng)智能終端，對(duì)實(shí)時(shí)路況信息進(jìn)行采集進(jìn)而得到海量的路況數(shù)據(jù)。利用這些數(shù)據(jù)，可以為出行用戶提供實(shí)時(shí)可靠的路況信息，以節(jié)約他們的旅程時(shí)間；可以為交通部門提供實(shí)時(shí)可靠的路況數(shù)據(jù)，便于他們對(duì)交通的管理與規(guī)劃。此方法與傳統(tǒng)方法相比，具有成本低、精度高、數(shù)據(jù)量大、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)覆蓋率高、可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，具有極大的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的基于移動(dòng)智能終端的實(shí)時(shí)交通路況采集方法部署圖；

圖2是本發(fā)明中對(duì)交通環(huán)境進(jìn)行分類識(shí)別的分類系統(tǒng)框架圖；

圖3是本發(fā)明中利用移動(dòng)智能終端對(duì)實(shí)時(shí)路況進(jìn)行采集和真實(shí)路況數(shù)據(jù)的對(duì)比圖；

圖4是本發(fā)明中利用壓縮感知技術(shù)對(duì)未被移動(dòng)智能終端覆蓋地段的數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)的誤差圖。

具體實(shí)施方式