[發明專利]基于大數據和VR的跨平臺3D智能交通指揮方法及系統

有效

• 申請號: 201810536265.1
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN109509358B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 劉經緯;張純;閆瑾;李強;李國軍;程生輝;冀昊悅;張軍;陳煒;尚華艷;李祺;徐晶;李嘉欣;閔昱瑤;常翔宇;陳迎港;李岱霖;周文星
• 申請（專利權）人: 首都經濟貿易大學;北京首都國際機場公安分局;北京交通大學
• 主分類號: G08G1/09
• 分類號: G08G1/09;G08G1/08;H04L29/08
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.基于大數據和VR的跨平臺3D智能交通指揮系統，其特征在于：該系統包括有智能終端層(1)、外部數據層(2)、網絡安全層(3)、服務接入層(4)、核心數據層(5)和監控指揮層(6)；其中：

智能終端層包括智能穿戴設備(1.1)、智能車載設備(1.2)和輔助智能設備(1.3)；

智能穿戴設備(1.1)、智能車載設備(1.2)和輔助智能設備(1.3)經由反向代理服務器(3.1)連接到應用服務器A(4.1)、應用服務器B(4.2)、接口服務器(5.1)，智能穿戴設備(1.1)獲取佩戴者的相關數據，并通過網絡將數據包裝成請求，提交到應用服務器A類(4.1)、應用服務器B類(4.2)和接口服務器(5.1)上，執行服務器上預設定邏輯，智能終端層(1)獲取回調數據，根據回調數據調動相應的傳感器執行操作，或將提示指令顯示在終端設備的顯示屏幕上；

所述的外部數據層(2)包括外部數據接口(2.1)；其中：外部數據接口(2.1)通過反向代理服務器(3.1)與應用服務器A類(4.1)、應用服務器B類(4.2)和接口服務器(5.1)相連，將收集到的數據通過網絡將數據包裝成請求提交到應用服務器A類(4.1)、應用服務器B類(4.2)和核心數據庫(5.2)上，應用服務器A類(4.1)、應用服務器B類(4.2)將接收到的數據顯示、處理、接受指揮指令后，生成返回終端的數據，返回給智能終端層(1)和外部數據層(2)的智能穿戴設備(1.1)、智能車載設備(1.2)、輔助智能設備(1.3)和外部數據接口(2.1)，智能穿戴設備(1.1)、智能車載設備(1.2)、輔助智能設備(1.3)和外部數據接口(2.1)根據返回數據實施顯示和操作；

所述的網絡安全層(3)包括反向代理服務器(3.1)；

反向代理服務器(3.1)將外部數據傳輸到內部的應用服務器或接口服務器上，隱藏內部服務器內部地址和端口，降低服務器和數據庫被攻擊的風險，達到內網安全和負載均衡的效果；

所述服務接入層(4)包括應用服務器A類(4.1)、應用服務器B類(4.2)和應用數據庫服務器(4.3)；

應用服務器A類(4.1)與應用服務器B類(4.2)的區別是，應用服務器A類(4.1)將接收到的數據通過接口服務器(5.1)處理后送入核心數據層(5)，應用服務器B類(4.2)處理數據后不送入核心數據層(5)，而是保存在應用數據庫服務器(4.3)中；外部數據經反向代理服務器(3.1)將數據傳送到應用服務器A類(4.1)后進行處理，將處理結果通過核心數據層(5)的接口服務器(5.1)傳送到核心數據庫(5.2)中；

所述核心數據層(5)包括接口服務器(5.1)和核心數據庫(5.2)；

服務接入層(4)訪問或讀取核心數據層(5)內部的數據，必須通過接口服務器(5.1)；接口服務器(5.1)為核心數據庫(5.2)提供數據讀寫、上傳下載通道；

核心數據庫(5.2)用于存儲系統全部關鍵保密數據，也用于隔離各智能終端層(1)和外部數據層(2)的數據；

所述監控指揮層(6)包括應用服務器C類(6.1)、VR顯示控制設備(6.2)、液晶屏陣列控制器(6.3)和液晶屏(6.4)，液晶屏(6.4)的數量為N個，N為自然數；

應用服務器C類(6.1)通過內網與核心數據庫(5.2)交換數據，將結果傳入液晶屏陣列控制器(6.3)和VR顯示控制設備(6.2)中；液晶屏陣列控制器(6.3)為可視化數據顯示核心控制器，將獲取到的數據處理繪制圖表后分發到液晶屏(6.4)上，監控指揮層(6)的工作人員指揮指令通過液晶屏(6.4)的觸屏或外界輸入設備進行輸入，向系統發送控制指令，傳給智能終端層(1)和外部數據層(2)；VR顯示控制設備(6.2)為VR顯示操作模塊，將獲取到的數據處理繪制場景后，將場景投放到VR顯示設備上，監控指揮層(6)的工作人員指揮指令通過VR輸入設備進行輸入，向系統發送控制指令，傳給智能終端層(1)和外部數據層(2)；

所述的外部數據層(2)，外部數據接口(2.1)所獲取的交通數據包括：當地火車發達信息、當地火車運行狀態及現火車經緯度、外地路經當地火車運行狀態及現火車經緯度、當地輕軌運行狀態及現輕軌經緯度、外地路經當地輕軌運行狀態及現輕軌經緯度、當地交通發達信息、當地交通運行狀態及現交通經緯度、外地路經當地交通運行狀態及現交通經緯度。

2.利用權利要求1所述系統進行的基于大數據和VR的跨平臺3D智能交通指揮方法，其特征在于：該方法是按照以下步驟實現的：

步驟1終端數據上傳服務器：各智能終端和外部數據源通過網絡向應用服務器A類(4.1)傳輸數據后進入步驟2.1，或向應用服務器B類(4.2)傳輸數據后進入步驟2.2；該步驟的作用是采集終端數據，發送給各種服務器；步驟2應用服務器接收到數據后進行處理產生待處理數據；步驟1的作用是各服務器接收到各終端的數據后進行存儲，準備進行數據處理；其中：

步驟2.1應用服務器A類(4.1)收到遞交的數據后進行處理，將處理結果傳輸給核心數據庫(5.2)接口服務器(5.1)，轉步驟3.1；

步驟2.2應用服務器B類(4.2)收到遞交的數據后進行處理，將處理結果保存在應用數據庫服務器(4.3)的數據庫中，轉步驟3.2；

步驟2.1與步驟2.2的區別，即應用服務器A類(4.1)與應用服務器B類(4.2)的區別在于：應用服務器A類(4.1)將數據處理后提交到核心數據庫，應用服務器B類(4.2)將數據處理后保存到本地數據庫；

步驟3各應用服務器處理數據并產生準備回傳各終端的數據，存儲在不同層次的存儲設備中；

步驟3.1應用服務器C類(6.1)從核心數據庫(5.2)中提取核心數據，分析數據并通過數據可視化、虛擬現實技術將數據加工成為顯示場景，將顯示場景通過顯示數據線傳送給液晶陣列控制器(6.3)，液晶陣列控制器(6.3)將顯示場景和數據分別顯示到液晶屏(6.4)上；系統管理員和運營人員通過顯示器觀察系統運行狀態，向系統提交指揮命令傳輸到應用服務器C類(6.1)，應用服務器C類(6.1)將控制結果寫入核心數據庫(5.2)中，準備通過接口服務器(5.1)被應用服務器A類(4.1)獲取，進入步驟4；

步驟3.2應用服務器B類(4.2)處理數據，根據預設業務邏輯產生回傳數據回傳給終端設備，轉步驟4.2；

步驟3.1和步驟3.2的區別是：步驟3.1由監控指揮層(6)實施顯示和產生控制指令，存儲在核心數據庫(5.2)中，應用服務器A類(4.1)通過接口服務器(5.1)提取指令回傳智能終端層(1)和外部數據層(2)；步驟3.2由應用服務器B類在服務接入層(4)；

步驟4將存儲在各層次存儲設備中的回傳數據向各終端和外部數據接口進行傳輸，實現控制命令發送和回傳數據的顯示；其中：

步驟4.1.1應用服務器A類(4.1)通過接口服務器(5.1)獲取控制指令和回傳數據后，將其發送給各智能終端和外部數據接口進入步驟5；

步驟4.1.2智能終端層(1)各設備通過接口服務器(5.1)直接獲取控制指令和回傳數據，轉步驟5；

步驟4.2智能終端通過應用服務器B類(4.2)將控制指令和回傳數據獲取控制指令發送給各智能終端和外部數據接口進入步驟5；

步驟4.1.1、步驟4.1.2、步驟4.2的區別是：控制指令和返回數據分別由應用服務器A類(4.1)發送、智能終端層(1)各設備主動讀取、應用服務器B類(4.2)發送；

步驟5智能終端層(1)的各終端設備、外部數據層(2)的應用接收到各服務器的回傳數據和控制指令，對數據進行顯示更新，同時執行控制指令。