CN101697251A

CN101697251A - 机动车智能动态管理系统

Info

Publication number: CN101697251A
Application number: CN200910193071A
Authority: CN
Inventors: 骆勇强; 胡珏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-10-12
Filing date: 2009-10-12
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2029-10-12
Also published as: CN101697251B

Abstract

本发明公开了一种功能强大、覆盖范围广的机动车智能动态管理系统。所述系统以集成射频功能的电子车牌及车载移动终端为基础，利用现行的公安网络系统为平台，综合了用于采集记录车牌信息的卡口终端、警车移动设备、警用手持移动设备等终端，实现全国范围内的的机动车辆逐级分管形式的自动化、智能化、统一化管理。该系统的运行使用能够充分利用和挖掘道路资源，有效改善和提高交通管理水平和效率，尽量减少交通事故发生，缓解我国当前情况下紧迫的交通压力，建立和谐有序社会；另一方面所述系统基本利用现有资源整合、有效控制成本，利于大范围、大规模实施。

Description

机动车智能动态管理系统

技术领域

本发明涉及一种机动车智能动态管理系统，具体是指一种全国性的基于有线和无线网络系统的机动车辆综合动态管理系统。

背景技术

随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的提高，各种机动车数量迅猛增加。虽然道路交通发展越来越快，国家也投入了大量的人力、物力、资金进行道路改造和道路建设，但这些仍然跟不上交通压力的高速增长，特别是经济越发达的地区，交通问题越严重，给人们生活及管理部门都带来极大的不便，甚至阻碍到城市经济的发展。总的来说，交通问题已成为我国政府、民众关注的重大焦点问题之一。另一方面，由于人为原因造成的交通压力和管理压力也十分普遍。例如，人酒后驾车、疲劳驾车、超载、超速等等导致的交通事故屡见不鲜。

因此，充分利用和挖掘道路资源，有效改善和提高交通管理水平和效率，尽量减少交通事故发生，建立和谐有序社会是我们追求的最终目标。而这就需要建立一套完整的、完善的、高效的、且尽量利用现有资源整合以降低成本的交通综合动态管理系统。

申请号为01131560.1的发明专利公开了一种智能射频电子车牌及系统，该系统是基于无源智能射频芯片与车辆的绑定关系，使用交警手持机作为信息采集和录入的工具，以局域网为主干，利用网络连通，以客户/服务器模式为数据结构的一种计算机信息管理系统。但是该系统仍然存在功能较少、功能不完善、覆盖区域小、管理不够系统化等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种功能完善、覆盖全国范围的，基于有线和无线网络系统的机动车辆智能动态管理系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案实现：提供一种机动车智能动态管理系统，所述系统包括以下部分

a)智能电子车牌：用于存储加密后的与车辆相关的各种信息，其通过内置的RF射频模块与下述卡口终端实现非接触数据交换；

b)车载移动终端：包括基于嵌入式系统的主控模块和基于嵌入式系统的接口模块；两嵌入式处理器相互通信；

c)卡口终端：用于采集带智能电子车牌的车辆信息，通过有线或无线方式与后台管理系统进行信息交换，以确认过往车辆的合法性；同时也用于接收ITS传来的信息，显示或发送到所述车载移动终端；

d)机动车智能动态管理系统：所述管理系统实现全国范围内的的机动车辆逐级分管形式的自动化、智能化、统一化管理，其具体分为四级，分别为：

车管所智能动态管理系统，其利用成熟的公安网进行数据传输，用于管理辖区内的智能电子车牌资料、车主资料等车辆数据，包括报废车辆、新增车辆，所有数据保存在地级市的机动车智能动态管理系统数据库中；

地级市智能动态管理系统：通过公安网或专网与辖区内车管所机动车智能动态管理系统连接，实现本瞎区所有机动车、驾驶人员、车牌等资料的统一管理；

省级智能动态管理系统：通过公安网或专网与辖区内地级市机动车智能动态管理系统连接，实现本瞎区内所有机动车、驾驶人员、车牌等资料的统一管理；

公安部交通管理局智能动态管理系统：是基于公安网的虚拟的国家级计算机信息中心系统，实现全国所有机动车、驾驶人员、车牌等资料的统一管理；

e)警车移动终端：内置同于车载移动终端的功能模块，并配有摄像头电路、录音电路、录音回放电路和存储电路；

f)警用手持移动终端：供交警部门使用的便携式无线手持终端，用于交警在道路上现场接收车辆的车载终端的数据，以查询车辆的相关信息，同时还可通过无线射频方式与卡口终端进行数据交换。

具体的，所述智能电子车牌包括单片机及与其连接的RF射频电路、车载移动终端接口、DES/3DES加解密协处理器及EEPROM存储器。

所述车载移动终端中基于嵌入式系统的主控模块包括嵌入式处理器及与其连接的触摸屏超声测距雷达接口、蓝牙电路、卫星定位接收装置、车前后视频监控装置、3G/GPRS/CDMA的远程无线通讯模块、车载电话接口电路；还包括与嵌入式处理器连接的：

人机交互通道，其中包括用于紧急情况报警的SOS按键；

车载电脑标准接口：具体包括标准显示器接口、以太网接口电路、SD卡接口电路、USB接口电路；

车载娱乐系统：收音机电路(FM/AM)、DVD解码播放电路、CD播放器电路；

所述的基于嵌入式系统的接口模块包括与嵌入式处理器连接的智能电子车牌接口、发动机控制接口、短距离无线通讯模块、酒精测试仪、交通路口信息接收机、身份证或驾驶证识别装置、指纹识别装置、预付费IC卡装置、高速公路信息系统接口、ITS信息接收模块。

所述卡口终端包括嵌入式处理器及与该处理器连接的：

RF射频电路：用于采集带智能电子车牌的车辆信息；

ITS接收电路：用于接收智能交通系统传来的信息并传送给嵌入式处理器；

无线通讯模块：基于GPRS/3G/CDMA无线技术的远程通讯模块，用于与车管所机动车智能动态管理系统进行信息交换；

高速公路信息系统接口：用于与高速公路信息系统进行信息交换；

短距离无线通讯电路：用于与车载移动终端进行信息交换；

显示装置：用于显示车辆运行、道路状况及公交管理部门公告；

按键板：用于设定卡口终端运行及显示参数。

所述车管所机动车智能动态管理系统是装有专用管理软件的计算机网络系统，所述软件优先采用B/S模式，也可采用C/S模式。

所述地级市机动车智能动态管理系统是装有专用管理软件的计算机网络系统；另包括一无线通讯前置机，所述前置机运行于公安网，是用于与辖区内所有卡口终端和机动车车载终端进行通讯和数据采集的软件引擎。

所述省级机动车智能动态管理系统是装有专用管理软件的计算机网络系统；另包括与所述计算机网络系统连接的无线通讯前置机和银行自动缴费接口，所述前置机运行于公安网，是用于与辖区内所有卡口终端和机动车车载终端进行通讯和数据采集的软件引擎；所述银行自动缴费接口用于处理委托银行代扣过路费的机动车辆，其通过车载移动终端采集车辆位置信息提交到地级市和省级机动车智能动态管理系统，由系统进行确认并提交银行完成自动缴费。

所述警用手持移动终端包括嵌入式处理器及与该处理器连接的SD卡接口、GPS模块、GSM/GPRS/CDMA/3G无线通讯模块、USB接口、RS485/RS232接口、蓝牙/红外接口、RF射频模块、警用集群对讲模块、摄像模块、录音模块、GIS地图模块、存储模块及人机交互模块。

所述系统进一步包括基于公安网的交警支队/中队业务管理系统，所述交警支队/中队业务系统是装有专用管理软件的计算机网络系统；用于交警日常工作的业务管理；该系统所有信息保存在地级市机动车智能动态管理系统的数据库中；根据交警日常业务管理流程，实现交警业务管理信息化；软件系统模式为B/S，根据职能进行操作授权，确保系统安全和信息保密。

所述系统进一步包括用于道路信息的采集和录入，采用专门网络在公路局与公安网之间建立信息通道，将道路信息传送给机动车智能动态管理系统的公路局业务管理系统。

与现有技术相比，本发明所述系统具有强大的统筹协调管理功能及优越的自动化水平，其功能和显著效果如下：

1)利用电子车牌的唯一性可有效防止无牌车辆和套牌车辆；

2)利用卡口终端和电子车牌信息，可以确认车辆的活跃性；实行车辆自动计费，利用车载移动终端自动上报收费站缴费信息，或在收费站、停车场缴费，或通过银行自动扣除，实现自动缴费；

3)利用车载移动终端接收智能交通系统信息(ITSM)广播并显示交通状况，疏导交通，能够有效提高交通资源的使用效率；

4)利用车载移动终端的酒精测试接口，帮助判断驾驶员酒精度是否超标，是否不启动发动机，确保行车安全；

5)利用车载移动终端的心跳测试仪接口，根据建立的司机驾车心跳模式，辅助判断行驶中司机是否打瞌睡以提醒司机，减少行车事故；

6)利用车载移动终端的生物识别功能和指纹识别功能，确保长途汽车司机连续驾驶不超过设定时间，避免疲劳驾驶带来的安全隐患；

7)有效防止交通违章行为

i.利用卫星定位系统接收的位置信号和时间信号，可计算出车辆行驶速度，根据路段的限速要求，自动判断超速违章行为，取缔目前道路普遍安装的测速雷达、摄相装置，然后采用人工判断的传统方式；

ii.利用卫星定位系统接收的位置信号和时间信号以及交通灯的广播信号自动确认是否发生闯红灯的违章行为；

8)利用本发明所述系统中各省级机动车智能动态管理系统的数据中心，可建立分布式国家级车辆交通信息中心；

9)本发明所述系统还可形成基于公安部智能动态管理系统数据库的国家级大物流服务系统平台。

附图说明

附图1是本发明所述系统网络架构示意图；

附图2是所述智能电子车牌的组成示意框图；

附图3是所述车载移动终端的组成示意框图；

附图4是所述车载移动终端中主控模块的组成示意框图；

附图5是所述车载移动终端中接口模块的组成示意框图；

附图6是所述卡口终端组成示意框图；

附图7是所述各级智能动态管理系统网络架构示意图；

附图8是警用手持终端组成示意框图；

附图9所述警车移动终端组成示意框图；

附图10所述交警大队/支队业务管理系统架构图；

附图11所述公路局业务管理系统架构图；

附图12本发明所述智能动态管理系统工作状态示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本发明组成原理作进一步详细描叙：

如附图1所示为所述系统网络架构示意图，本发明所述系统包括安装于机动车辆上的智能电子车牌、车载移动终端；安装于道路关口的用于数据采集的卡口终端；设置于各级管理部门且相互之间通过公安网网络连接对各车辆实行统一管理的现代化计算机系统，包括直接接收卡口终端信息的第一级车管所机动车智能动态管理系统、第二级地级市机动车智能动态管理系统、第三级省级机动车智能动态管理系统、第四级公安部交通管理局机动车智能动态管理系统；为交警配置的协助管理工作的警车移动终端和警用手持移动终端。其中，车载移动终端、卡口终端、警车移动终端和警用手持移动终端均采用GSM/GPRS/CDMA/3G移动网络接入Internet网络，最终与各级管理部门所在的公安网连接，实现信息传递，资源共享。卡口终端还可以借助高速公路光纤接入网络。智能电子车牌采用射频RF模块与卡口终端通讯。

参照图2，所述智能电子车牌包括单片机及与其连接的RF射频电路、车载移动终端接口、DES/3DES加解密协处理器及EEPROM存储器。其中RF射频电路用于与卡口终端通讯，传递车辆资料；由于车辆资料是加密后存储的因此配置DES/3DES加解密协处理器。

参照图3，所述车载移动终端包括基于嵌入式系统的主控模块和基于嵌入式系统的接口模块两部分。

参照图4，基于嵌入式系统的主控模块包括嵌入式处理器一及与其连接的超声测距雷达接口、蓝牙电路、卫星定位接收装置、车前后视频监控装置、3G/GPRS/CDMA的远程无线通讯模块、车载电话接口电路；还包括与嵌入式处理器连接的车载电脑标准接口(标准显示器接口、以太网接口电路、SD卡接口电路、USB接口电路)，车载娱乐系统模块(FM接收机接口、DVD播放器接口、CD播放器接口)，人机交互通道(带有紧急情况报警的SOS按键的按键板、LCD显示屏、触摸屏)。所述嵌入式处理器一可采用ARM9，并配置WIN CE操作系统。

参照图5，所述的基于嵌入式系统的接口模块包括嵌入式处理器二及与其连接的智能电子车牌接口、发动机控制接口、短距离无线通讯模块、酒精测试仪、交通路口信息接收机、身份证或驾驶证识别装置、预付费IC卡装置、高速公路信息系统接口、ITSM信息接收模块。所述嵌入式处理器二可采用ARM7，并配置嵌入式操作系统；智能电子车牌接口可采用CAN总线方式建立。

参照图6，所述卡口终端包括嵌入式处理器三及与该处理器连接的用于采集带智能电子车牌的车辆信息的RFID射频接口电路，用于接收智能交通系统传来的信息并传送给嵌入式处理器三的ITSM接收电路，用于与车管所机动车智能动态管理系统进行信息交换基于GSM/GPRS/3G/CDMA无线技术的无线通讯模块，用于与高速公路信息系统进行信息交换的高速公路信息系统接口，用于与车载移动终端进行信息交换的短距离无线通讯电路，用于显示车辆运行、道路状况及公交管理部门公告的显示装置，用于设定卡口终端运行及显示参数的按键板。该终端可以32位单片机为核心，运行嵌入式软件，完成采集带智能电子车牌的车辆信息并确认，接收后台管理系统信息，把指定的信息显示到LCD屏幕上。

参照图7，所述车管所机动车智能动态管理系统是装有专用管理软件的计算机网络系统，如图中标号1、2...n所示。该软件优先采用B/S模式，也可采用C/S模式。所述地级市机动车智能动态管理系统是装有专用管理软件的计算机网络系统；另包括一无线通讯前置机，所述前置机运行于公安网，是用于与辖区内所有卡口终端和机动车车载终端进行通讯和数据采集的软件引擎。所述省级机动车智能动态管理系统是装有专用管理软件的计算机网络系统，其在整个管理系统网络架构中的地位如图7中标号10所示。所述省级机动车智能动态管理系统另包括与所述计算机网络系统连接的无线通讯前置机和银行自动缴费接口，所述前置机运行于公安网，是用于与辖区内所有卡口终端和机动车车载终端进行通讯和数据采集的软件引擎；所述银行自动缴费接口用于处理委托银行代扣过路费的机动车辆，其通过车载移动终端采集车辆位置信息提交到地级市和省级机动车智能动态管理系统，由系统进行确认并提交银行完成自动缴费。公安部交通管理局机动车智能动态管理系统基于公安网的虚拟的国家级计算机信息中心系统，实现全国所有机动车、驾驶人员、车牌等资料的统一管理，其与各级管理系统通讯的网络架构如图7所示。

参照图8，所述警用手持移动终端包括嵌入式处理器四及与该处理器连接的SD卡接口、GPS模块、GSM/GPRS/CDMA/3G无线通讯模块、USB接口、RS485/RS232接口、蓝牙/红外接口、RF射频模块、警用集群对讲模块、摄像模块、录音模块、GIS地图模块、存储模块及人机交互模块。

该终端可采用目前比较流行的WINDOWS CE嵌入式操作系统，具有现场视频取证、音频取证功能，可实时接收交通状况等信息，可与车载终端和卡口终端通信，并且配备了多种现场通信接口、SD卡接口、液晶显示器(也可换成触摸屏)、键盘和电源电路等。该终端可充分满足交警部门对车辆监控和管理的使用要求。

参照图9，所述警车移动终端是内置一同于车载移动终端的功能模块，并配有摄像头电路、录音电路、录音回放电路和存储电路。其具有上述车载移动终端的全部功能，且摄像头电路采用标准视频摄像头电路用于对警车执勤中的现场状况进行摄像记录；录音电路用于录制现场当事人的谈话；录音回放电路用于对记录的音频资料进行回放；硬盘电路用于存储视频摄像和音频录音的资料。

参照图10，所述交警大队/支队业务管理系统是由标准电脑组成的应用软件系统，该系统运行于公安网，主要用于交警日常工作的业务管理。该系统所有信息保存在地级市机动车智能动态管理系统的数据库中，根据交警日常业务管理流程，实现交警业务管理信息化。其软件系统模式为B/S，根据职能进行操作授权，以确保系统安全和信息安全，其在整个管理系统的网络中地位如图10中标号100、101.......n所示。

所述公路局业务管理系统是由终端计算机组成的计算机系统，用于完成道路信息的采集和录入，其在公路局与公安网之间建立专网作为信息通道，便于将道路信息传向机动车智能动态管理系统中，并进一步向上级管理系统传递，省级机动车智能动态管理系统数据库接收和保存由各地公路局所采集的道路信息。该系统在整体管理系统中的地位如图11中标号200、201……n所示。

参照图12，本发明所述系统的工作方式如下：

a)各地车管所智能动态管理系统(标号1所示)，完成新车车牌资料和报废车牌资料的登记工作，同时将资料通过公安网保存到地级市机动车智能动态管理系统(标号30所示)的数据库中；地级市数据库通过公安网自动保存到省级管理系统数据库中(标号10所示)和公安部交通管理局的系统数据库中(标号40所示)。

a)卡口终端(标号2所示)具备有线和无线(3G/GPRS/CDMA)通讯模块，与车管所机动车智能动态管理系统进行通讯；接收ITS信息并本地缓存；通过短距离无线通讯方式向车载移动终端传递智能交通系统信息(ITSM)，机动车辆身份识别，驾驶员身份识别；通过射频RFID通讯方式对电子车牌进行车牌识别；同时，通过无线(3G/GPRS/CDMA)或有线(高速公路光纤网络)与地级市机动车智能动态管理系统进行机动车和驾驶员的合法性检验，对于无牌车辆、套牌车辆及过期车辆进行自动检查并将异常情况转发到110指挥中心或车辆行驶前方的收费站卡口；车载移动终端将机动车自身位置信息通过短距离无线通讯方式提交给卡口终端，由卡口终端保存到当地机动车智能管理系统数据库中，形成个体机动车轨迹数据库。

b)对于办理了银行预付费方式的机动车辆，通过卡口终端和地级市智能管理系统的银行接口(标号5所示)进行自动交费；对于采用IC卡(标号51所示)预付费方式的机动车，通过车载终端和卡口终端自动计算费用，自动扣除IC卡上的费用；上述缴费的消息完全显示在车载移动终端上。

c)车载移动终端同时是一台功能强大的移动上网电脑系统，具备接入Internet办公电脑和家用电脑的所有功能；车载移动终端同时是一台功能强大的车载娱乐控制中心，包括了DVD/VCD/CD播放控制功能，同时具备车载导航系统的所有功能；

d)车载移动终端具备无线联网功能，自动展现本地天气状况，方便行车；

e)车载移动终端具备前后视频监控，提高驾驶安全性；

f)车载移动终端具备超声测距雷达功能，提高行车防撞能力；

g)车载移动终端具备心跳测试仪，防止驾驶员开车瞌睡，提高行车安全性；

h)车载移动终端具备生物识别装置，防止驾驶员长时间驾驶，提高行车安全性；

i)车载移动终端具备酒精测试仪及发动机点火控制，防止酒后驾车；

j)车载移动终端具备第二代身份证或驾驶证识别装置，防止无证驾驶；

k)按照在警车上的专用移动终端在保留所有移动终端的功能基础上，提供与机动车智能动态管理系统交互和查询功能，方便警车(标号3所示)对所在路面机动车的动态管理；同时接受110的指挥，进行现场的管理；提供视频录像接口，对车祸现场的进行管理；

l)警用手持终端(标号4所示)，利用其远程无线通讯功能，与机动车智能动态管理系统实时联网，实现交互，针对路面机动车进行管理；提供摄像头功能，可对现场进行管理。

本发明所述系统中未具体介绍的功能模块均是现有技术中成熟的模块，本领域技术人员均可参照本发明所述连接关系和功能实现。

需要说明的是，在未脱离本发明构思前提下对其所做的任何微小变化及等同替换，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种机动车智能动态管理系统，其特征在于：所述系统包括

车管所智能动态管理系统，其利用成熟的公安网进行数据传输，用于管理辖区内的智能电子车牌资料、车主资料等车辆数据，包括报废车辆、新增车辆，所有数据保存在地级市的机动车智能动态管理系统数据库中；地级市智能动态管理系统：通过公安网或专网与辖区内车管所机动车智能动态管理系统连接，实现本瞎区所有机动车、驾驶人员、车牌等资料的统一管理；

2.根据权利要求1所述的机动车智能动态管理系统，其特征在于：所述智能电子车牌包括单片机及与其连接的RF射频电路、车载移动终端接口、DES/3DES加解密协处理器及EEPROM存储器。

3.根据权利要求1所述的机动车智能动态管理系统，其特征在于：

所述车载移动终端中基于嵌入式系统的主控模块包括嵌入式处理器及与其连接的触摸屏超声测距雷达接口、蓝牙电路、卫星定位接收装置、车前后视频监控装置、3G/GPRS/CDMA远程无线通讯模块、车载电话接口电路；还包括与嵌入式处理器连接的：

人机交互通道：其中包括用于紧急情况报警的SOS按键；

所述的基于嵌入式系统的接口模块包括与嵌入式处理器连接的智能电子车牌接口、发动机控制接口、短距离无线通讯模块、酒精测试仪、交通路口信息接收机、身份证或驾驶证识别装置、预付费IC卡装置、高速公路信息系统接口、ITS信息接收模块。

4.根据权利要求1所述的机动车智能动态管理系统，其特征在于：所述卡口终端包括嵌入式处理器及与该处理器连接的

RF射频电路：用于采集带智能电子车牌的车辆信息；

短距离无线通讯电路：用于与车载移动终端进行信息交换；

按键板：用于设定卡口终端运行及显示参数。

5.根据权利要求1所述的机动车智能动态管理系统，其特征在于：所述车管所机动车智能动态管理系统是装有专用管理软件的计算机网络系统，所述软件优先采用B/S模式，也可采用C/S模式。

6.根据权利要求1所述的机动车智能动态管理系统，其特征在于：所述地级市机动车智能动态管理系统是装有专用管理软件的计算机网络系统；另包括一无线通讯前置机，所述前置机运行于公安网，是用于与辖区内所有卡口终端和机动车车载终端进行通讯和数据采集的软件引擎。

7.根据权利要求1所述的机动车智能动态管理系统，其特征在于：所述省级机动车智能动态管理系统是装有专用管理软件的计算机网络系统；另包括与所述计算机网络系统连接的无线通讯前置机和银行自动缴费接口，所述前置机运行于公安网，是用于与辖区内所有卡口终端和机动车车载终端进行通讯和数据采集的软件引擎；所述银行自动缴费接口用于处理委托银行代扣过路费的机动车辆，其通过车载移动终端采集车辆位置信息提交到地级市和省级机动车智能动态管理系统，由系统进行确认并提交银行完成自动缴费。

8.根据权利要求1所述的机动车智能动态管理系统，其特征在于：所述警用手持移动终端包括嵌入式处理器及与该处理器连接的SD卡接口、GPS模块、GSM/GPRS/CDMA/3G无线通讯模块、USB接口、RS485/RS232接口、蓝牙/红外接口、RF射频模块、警用集群对讲模块、摄像模块、录音模块、GIS地图模块、存储模块及人机交互模块。

9.根据权利要求1所述的机动车智能动态管理系统，其特征在于：所述系统进一步包括基于公安网的交警支队/中队业务管理系统，所述交警支队/中队业务系统是装有专用管理软件的计算机网络系统；用于交警日常工作的业务管理；该系统所有信息保存在地级市机动车智能动态管理系统的数据库中；根据交警日常业务管理流程，实现交警业务管理信息化；软件系统模式为B/S，根据职能进行操作授权，确保系统安全和信息保密。

10.根据权利要求1所述的机动车智能动态管理系统，其特征在于：所述系统进一步包括用于道路信息的采集和录入，采用专门网络在公路局与公安网之间建立信息通道，将道路信息传送给机动车智能动态管理系统的公路局业务管理系统。