CN111599168B - 基于路侧单元的道路交通信息采集方法、设备、存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于路侧单元的道路交通信息采集方法、设备、存储介质，包括：步骤S1.沿道路旁侧等间距排列多个用于网联通信的路侧单元，控制各路侧单元分别与其通信范围内的各车辆组网；步骤S2.对于每个路侧单元，控制其依序访问组网内的各车辆，并在每次访问时，控制该路侧单元在向当前访问车辆发送行车数据上传请求后直接跳转至访问下一车辆；步骤S3.为每个路侧单元配置消息队列，控制车辆在接收到请求后，直接将其行车数据以数据包形式投入至对应路侧单元的消息队列；步骤S4.控制每个路侧单元周期性收取消息队列中的数据上传至运营中心。本发明可提高路侧单元的数据吞吐量，确保车辆能互不干扰地上传数据，避免信息采集遗漏现象发生。

Description

基于路侧单元的道路交通信息采集方法、设备、存储介质

技术领域

本发明涉及自动驾驶领域，尤其涉及一种基于路侧单元的道路交通信息采集方法、设备、存储介质。

背景技术

自动驾驶道路在其旁侧设置有等间距排列的多个网联通信设备，用于实现运营中心与道路车辆之间的中继通信，通讯时，网联通信设备与道路车辆之间一般采用轮询法，即网联通信设备取得与之组网的其中一台车辆的行车数据后，再去获取下一台车辆的行车数据，直至完成组网内各车辆的历遍，这种方法在车流少车速慢的情况下并无问题，但车流多车速快的状况下容易发生未轮询车辆驶出网联通信设备通信范围的情况，导致信息采集遗漏现象发生。

发明内容

本发明为避免信息采集遗漏现象发生，而提供一种基于路侧单元的道路交通信息采集方法、设备、存储介质。

为此，提供一种基于路侧单元的道路交通信息采集方法，包括下述步骤：

步骤S1.沿道路旁侧等间距排列多个用于网联通信的路侧单元，控制各路侧单元分别与其通信范围内的各车辆组网；

步骤S2.对于每个路侧单元，控制其依序访问组网内的各车辆，并在每次访问时，控制该路侧单元在向当前访问车辆发送行车数据上传请求后，不作等待车辆回应，直接跳转至访问下一车辆；

步骤S3.为每个路侧单元配置消息队列，控制所述车辆在接收到所述请求后，直接将其行车数据以数据包形式投入至对应路侧单元的消息队列；

步骤S4.控制每个路侧单元周期性收取消息队列中的数据上传至运营中心。

作为优选方案，所述数据包具有车速数据，并且：

在步骤S1中，基于移动边缘计算架构建立位于本地的MEC服务器及位于云端的核心网；

在步骤S3中，控制每个路侧单元在收取数据后，从各数据包中提取各车速数据进行打包并直接经核心网传输给所述运营中心。

作为优选方案，各车辆上传的数据包的字节格式、长度一致。

作为优选方案，所述车速数据位于数据包中的固定字节位置；步骤S3中从数据包中提取车速数据的方法包括：直接寻址数据包中的固定字节从而获取车速数据。

作为优选方案，所述数据包具有车辆的行车影像数据，并且：

在步骤S3中，控制每个路侧单元在收取数据后，将各数据包暂存至MEC服务器，并控制MEC服务器收到数据包后根据其中的车速数据选择性上传行车影像数据至所述核心网。

作为优选方案，所述行车影像数据为车辆接收到所述请求时启动摄取的一帧周边画面。

作为优选方案，所述步骤S4进一步包括：

基于当前路段的日平均车流量确定消息队列提取数量，按所述消息队列提取数量从消息队列中提取数据包。

还提供一种设备，其中，该设备包括：

控制器；以及，

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述控制器实现上述的方法。

还提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被控制器执行时，实现上述的方法。

有益效果：

本发明的路侧单元访问车辆时，发送请求后就直接跳转至下一车辆，不作等待车辆回应，因而单轮访问的总时长可控制得较短，并且，通过设置消息队列机制，控制车辆直接将行车数据投入消息队列，路侧单元只需从消息队列中取用数据即可，一方面，可提高路侧单元短期内获取行车数据总量的吞吐能力，另一方面，可确保路侧单元通信范围内的车辆均能有效且互不干扰地上传其行车数据，避免信息采集遗漏现象发生。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的台件。在附图中：

图1示出了车辆、路侧单元及运营中心三者的通信架构；

图2示出了本发明的道路交通信息采集方法的实施流程图；

图3为本发明的电子设备的结构示意图；

图4为本发明的计算机可读存储介质的结构示意图。

具体实施方式

本实施例的车辆为自动驾驶车辆，其上设有由常规激光传感器(Ibeo)、视觉传感器(双目视觉摄像头)、位置传感器(GPS)、前后雷达、主控电脑(Nuvo-5095GC工控机)所组成的自动驾驶系统，能够实施自动驾驶所需的常规传感检测及驾驶控制。

本实施例的道路交通信息采集方法基于图1所示架构实施，包括如图2所示的以下步骤步骤S1-S4：

步骤S1.沿道路旁侧等间距排列多个用于网联通信的路侧单元，控制各路侧单元分别与其通信范围内的各车辆组网；

具体地，所述路侧单元指代基于移动通信技术的网联通信设备，设置时，沿行车方向，在道路旁侧等间距布置多个路侧单元，并设置各路侧单元的通信范围紧邻而又互不重叠，然后控制各路侧单元在其通信范围内以较短周期进行周期性广播组网寻呼请求，车辆接收到请求后建立通信链路，从而实现路侧单元与其通信范围内的各车辆组网，保障每个路侧单元及其组网车辆均组成一局域通信网络。

然后，以区为单位，依照移动边缘计算架构为每个区独立配备的本地MEC服务器，控制该区内各路侧单元共同与区内的MEC服务器联网通信，然后根据移动边缘计算架构设立云端核心网，控制各MEC服务器共同与核心网通信，核心网再与作为运营中心的交通控制中心通信，此时，路侧单元承担道路车辆与运营中心之间数据中继传输功能。

步骤S2.对于每个路侧单元，控制其依序访问组网内的各车辆，并在每次访问时，控制该路侧单元在向当前访问车辆发送行车数据上传请求后直接跳转至访问下一车辆；

具体地，对于每个路侧单元，控制其每5分钟启动对组网内的各车辆进行一轮访问，假设当前组网内有3台车辆，车速由高至低分别为A、B、C，则路侧单元进行一轮访问时，先向车辆A发送要求其上传行车数据的请求(简称为行车数据上传请求)，然后不等车辆A回复，直接跳转至访问车辆B，访问时，同样向车辆B发送行车数据上传请求，再跳转至向车辆C发送所述请求，历遍组网内各车辆后，终止此轮访问。

步骤S3.为每个路侧单元配置消息队列，控制所述车辆在接收到所述请求后，直接将其行车数据以数据包形式投入至对应路侧单元的消息队列；

具体地，在每个路侧单元的控制器中，设置MQ消息队列，用以通过fifo机制快速支持路侧单元取放道路车辆的数据。基于路侧单元配置有消息队列的情况下，控制组网内的每台车辆在接收到路侧单元下发的行车数据上传请求时，将其行车数据打包成一个数据包直接投入与该车辆组网的路侧单元的消息队列中，以供对应路侧单元取用。

上述中，行车数据主要包含车辆的车速、行车影像、车牌、位置、核载量、车辆类型、当前组网的路侧单元ID等信息，行车数据被打包成数据包时，数据包由包头、中间数据段、包尾三者构成，包头、中间数据段、包尾三者各自占用字节固定。其中，中间数据段用于存储车速、车牌、位置、核载量、车辆类型、当前组网的路侧单元ID、行车影像等信息，这些信息各自占用设定的字节数，并从包头到包尾方向依序排布在中间数据段上。

进一步地，由于行车影像为视频流，其数据较大，为缩短数据包字节长度，设定行车影像数据仅为一帧画面，具体为车辆接收到所述请求时，启动视觉传感器对其周边进行拍摄的一帧画面。

优选地，为便于路侧单元统计处理，规定各车辆上传的数据包的字节格式、长度一致。

步骤S4.控制每个路侧单元周期性收取消息队列中的数据上传至运营中心；

具体地，事先获取路侧单元所在路段的日平均车流量，基于车流量考虑该路段常态下的行车数量，并基于该数量，设定一次性应收取消息队列中数据包的数量(简称为消息队列提取数量)，例如为5。

确定消息队列提取数量后，控制路侧单元每5分钟访问从其配置的消息队列中，收取5个数据包，然后，分别从这5个数据包中提取出5个车速数据，将这部分车速打包后直接上传至核心网进行统计分析，以保障车速数据的时效性，统计结果由核心网下发至企业端即运营中心处理，实现运营中心实施远程采集数据监控道路状况。

车速数据上传核心网后，由于数据包占用流量大，且一般道路上仅在出现事故等异常情况时，数据包才有分析意义，因此，为避免数据日常占用核心网计算量，控制路侧单元将这5个数据包先暂存至MEC服务器。

对于MEC服务器，其用于从每个数据包中提取车速数据，并根据车速数据进行判断，若车速数据低于设定门限，意味着可能存在道路拥堵情况或当前车辆发生异常导致车速缓慢，此时需进一步分析数据包中其他数据，因而将对应的数据包上传至核心网，再由核心网及运营中心配合进行行车影像进行路网监控；而若车速数据高于设定门限，表示路况正常，则对应的数据包也失去了进一步分析意义，因而可将其舍弃。

本实施例的路侧单元访问车辆时，发送请求后就直接跳转至下一车辆，不作等待车辆回应，因而单轮访问的总时长可控制得较短，并且，通过设置消息队列机制，控制车辆直接将行车数据投入消息队列，路侧单元只需从消息队列中取用数据即可，一方面，可提高路侧单元短期内获取行车数据总量的吞吐能力，另一方面，可确保路侧单元通信范围内的车辆均能有效且互不干扰地上传其行车数据，避免信息采集遗漏现象发生。

需要说明的是：

本实施例所用的方法，可转化为可存储于计算机存储介质中的程序步骤及装置，通过被控制器调用执行的方式进行实施。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟装置或者其它设备固有相面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。

本发明的各个台件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的检测电子设备的佩戴状态的装置中的一些或者全台台件的一些或者全台功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一台分或者全台的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

例如，图3示出了根据本发明一个实施例的电子设备的结构示意图。该电子设备传统上包括处理器31和被安排成存储计算机可执行指令(程序代码)的存储器32。存储器32可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。存储器32具有存储用于执行实施例中的任何方法步骤的程序代码34的存储空间33。例如，用于程序代码的存储空间33可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个程序代码34。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘，紧致盘(CD)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为例如图4所述的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质可以具有与图3的电子设备中的存储器32类似布置的存储段、存储空间等。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。通常，存储单元存储有用于执行根据本发明的方法步骤的程序代码41，即可以由诸如31之类的处理器读取的程序代码，当这些程序代码由电子设备运行时，导致该电子设备执行上面所描述的方法中的各个步骤。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (9)

1.基于路侧单元的道路交通信息采集方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤S1.沿道路旁侧等间距排列多个用于网联通信的路侧单元，控制各路侧单元分别与其通信范围内的各车辆组网；

步骤S2.对于每个路侧单元，控制其依序访问组网内的各车辆，并在每次访问时，控制该路侧单元在向当前访问车辆发送行车数据上传请求后，不作等待车辆回应，直接跳转至访问下一车辆；

步骤S3.为每个路侧单元配置消息队列，控制所述车辆在接收到所述请求后，直接将其行车数据以数据包形式投入至对应路侧单元的消息队列；

步骤S4.控制每个路侧单元周期性收取消息队列中的数据上传至运营中心。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据包具有车速数据，并且：

在步骤S1中，基于移动边缘计算架构建立位于本地的MEC服务器及位于云端的核心网；

在步骤S3中，控制每个路侧单元在收取数据后，从各数据包中提取各车速数据进行打包并直接经核心网传输给所述运营中心。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，各车辆上传的数据包的字节格式、长度一致。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述车速数据位于数据包中的固定字节位置；步骤S3中从数据包中提取车速数据的方法包括：直接寻址数据包中的固定字节从而获取车速数据。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述数据包具有车辆的行车影像数据，并且：

在步骤S3中，控制每个路侧单元在收取数据后，将各数据包暂存至MEC服务器，并控制MEC服务器收到数据包后根据其中的车速数据选择性上传行车影像数据至所述核心网。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述行车影像数据为车辆接收到所述请求时启动摄取的一帧周边画面。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4进一步包括：

基于当前路段的日平均车流量确定消息队列提取数量，按所述消息队列提取数量从消息队列中提取数据包。

8.存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的方法。

9.设备，其中，该设备包括：

控制器；以及，

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述控制器实现如权利要求1-7任一项所述的方法。

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