[發明專利]射頻識別道路交通大數據溯源分析系統及分析方法

在審

• 申請號: 202110928809.0
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113808390A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 汪勇;范宇杰;徐韜;關士托;曾鳴
• 申請（專利權）人: 上海市城市建設設計研究總院（集團）有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/065;H04W72/04;G06K17/00
• 代理公司: 上海知義律師事務所 31304
• 代理人: 劉峰

1.射頻識別道路交通大數據溯源分析系統；其特征在于，包括若干射頻識別接收系統、若干射頻識別發射系統、云端服務系統、溯源分析模塊、顯示系統、輸入系統和信息傳輸系統；

每一所述射頻識別發射系統設置在車輛上，與所述車輛的車載視頻集合，實時收集所述車輛的數據；

每一所述射頻識別接收系統包括天線標簽和射頻識別讀寫器；

每一所述射頻識別接收系統在集成合桿上，接收所述射頻識別發射系統發出的射頻信號，獲取相應所述車輛的編號、地理位置信息和車內乘客信息，并通過所述信息傳輸系統傳遞到所述云端服務系統；

所述云端服務系統包括中央處理器和存儲設備；

所述存儲設備為硬盤，用于存儲城市電子地圖；

所述中央處理器對所有數據進行處理；

所述顯示系統用于顯示交互式界面。

2.根據權利要求1所述的射頻識別道路交通大數據溯源分析系統，其特征在于，每一所述射頻識別發射系統包括天線、耦合元件和射頻識別電子芯片，用于實時發出射頻信號。

3.根據權利要求1所述的射頻識別道路交通大數據溯源分析系統，其特征在于，每一所述射頻識別發射系統收集的相應的所述車輛的數據包括所述車輛的經緯度坐標和所述車輛的速度。

4.根據權利要求1所述的射頻識別道路交通大數據溯源分析系統，其特征在于，所述城市電子地圖包含有路網基礎數據；所述有路網基礎數據包括路段經緯度坐標、路段ID編號、道路等級、道路長度、道路車道數和道路通行能力。

5.根據權利要求1所述的射頻識別道路交通大數據溯源分析系統，其特征在于，所述顯示系統包括一臺以上顯示器。

6.根據權利要求1所述的射頻識別道路交通大數據溯源分析系統，其特征在于，所述交互式界面包括計算機系統界面和內部查詢模塊；

所述計算機系統界面需輸入賬號和密碼開啟；

所述內部查詢模塊通過輸入路段ID編號對需溯源分析的目標路段進行溯源分析。

7.根據權利要求7所述的射頻識別道路交通大數據溯源分析系統，其特征在于，所述內部查詢模塊通過選擇不同的時間周期對路段進行統計分析，包括5分鐘、15分鐘、30分鐘、1小時、早高峰小時、晚高峰小時、24小時，以及早7:50至8:50的早高峰和下午17:45至18:45的晚高峰。

8.根據權利要求1所述的射頻識別道路交通大數據溯源分析系統的分析方法，步驟如下：

步驟1、選定所需溯源分析的目標路段，統計所述目標路段3公里范圍內的每一所述射頻識別接收系統所收集到的所述車輛的數據；

根據將每一所述車輛的經緯度坐標與所述城市電子地圖進行坐標匹配，在所述城市電子地圖上標定每一所述車輛的位置；

步驟2、根據最短路徑法計算每一所述車輛連續經過兩個相鄰的所述射頻識別接收系統的路徑，以兩個所述射頻識別接收系統在所述城市電子地圖上的線路路徑作為相應所述車輛的地圖路徑，進而計算出相應所述車輛在所述目標路段3公里范圍內的測算路徑，將相應所述測算路徑與所述地圖路徑進行比對，若線路一致則認為相應的所述車輛經過目標路段，并將所述測算路徑作為相應所述車輛的實際路徑；

步驟3、在所述城市電子地圖上顯示所有與所述目標路段有空間交叉的所述車輛的所述實際路徑并進行路徑疊加；

根據每一所述目標路段上的所有所述車輛的所述實際路徑的重復條數計算出每一所述目標路段的車流量；每一條所述實際路徑均為一個車流量；

然后，根據每一所述目標路段的車流量的合計大小設置最終疊加路徑的粗細。

9.根據權利要求8所述的射頻識別道路交通大數據溯源分析系統的分析方法，其特征在于，所述溯源分析包括查詢與所述目標路段相連接的每一道路的交通流量及車速；

根據每一與目標路段相連接的所述道路的交通流量大小確定線條粗細。

10.根據權利要求1所述的射頻識別道路交通大數據溯源分析系統的分析方法，其特征在于，所述溯源分析包括動態幀時隙ALOHA算法，具體步驟如下：

步驟A1、算法幀時隙化；通過射頻識別閱讀器分配，將時間段分為多個離散的時隙間斷，對應的射頻識別標簽在所分配的時隙間斷中傳送各自的信息；

步驟A2、幀時隙動態化；根據標簽基數，由計算機計算后動態更改一個幀內的時隙數；當標簽基數較小時，通過適當減少時隙數避免碰撞的發生，反之，則通過增加時隙數避免碰撞的發生；；具體算法如下：

令B為幀長，I是系統要識別的全部標簽數量，OVSF碼長設為m，則在單個時隙中可以m個OVSF碼中檢測到i個標簽的概率為：

P為檢測到標簽的概率，I是系統要識別的全部標簽數量，i為當前被檢測到的標簽號(i≤I)，OVSF碼是正交可變擴頻因子碼，是一個實現碼分多址(CDMA)信號傳輸的代碼，長度設為m；

則同一個時隙被i個標簽所占用的概率滿足二項分布：

P1為同一個時隙檢測到標簽的概率，B為幀長，為從I個元素中不重復地選取i個元素的一個組合數；

其系統吞吐量T可表示為：

T為系統吞吐量，I是系統要識別的全部標簽數量，i為當前被檢測到的標簽號(i≤I)，m為OVSF碼長，B為幀長，為從I個元素中不重復地選取i個元素的一個組合數。