CN101777253B - 一种实时路况采集、分析与反馈及智能交通综合服务系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实时路况采集、分析与反馈及智能交通综合服务系统。系统分为智能终端主机和服务端服务器群两部分。智能终端主机由电子地图应用，GPS接收，p2p数据传输，导航，语音控制，综合信息查看，通信模块组成；服务端服务器群由车辆信息与公共TMC接收，数据整合与过滤，路况分析，路况预测，电子地图管理与维护，动态信息提示，广告发布，数据反馈与分发，服务端数据库，停车位信息收集与处理，路段编码，路况编码，道路规划模拟，通信模块组成。路况信息采集来源广，数据处理能力强，并能进行高准确率的实时路况分析、路况信息预测、路径规划导航、信息查询等，可广泛用于道路规划、智能交通管理、车载导航、车辆调度等领域。
Description
技术领域
本发明涉及是道路规划、智能交通管理、车载导航、车辆调度、物流配送领域，具体涉及一种实时路况采集、分析与反馈及智能交通综合服务系统。
背景技术
随着GPS卫星定位系统的不断发展和完善，其越来越走向平民化。特别是近几年，更是广泛应用到了车载导航系统中。
纵观当前社会上流行的导航类系统，一般分为单击版和C/S版。单机版的所有功能均在客户端实现，包括：导航终端主机，主程序，电子地图，GPS接收机等。工作时，打开程序，启动电子地图，同时开启GPS接收机，用户可以在电子地图上进行浏览、查询等操作，可以通过GPS定位并在电子地图上标绘，可以根据用户给定的起止点进行路径分析、导航、跟踪等。C/S版在功能上和单机版差不多，只是把电子地图数据，有时也包括其他功能放到服务端，用户终端通过较小的客户端软件完成各种导航行为。
导航类系统的发展和普及在很大程度上方便了人们的出行，但是在某些方面还是存在一定的缺陷。
路径分析是导航类系统中至关重要的功能，传统导航类系统提供的路径分析一般都是按照距离等固定的权值进行分析，而往往忽略了路况的实时动态性，这就使得分析结果的作用大打折扣。有些虽然提供了实时路况，但是，一般都是采用交通摄像头等传感设备采集信息，采样点有限，采集范围仅限于有传感器周边一定的范围，因而返回的信息不能十分准确的反映实时路况。而且采用传感器之类的设施投入也较大。
传统导航类系统对于未来一定时间内某路段路况的预测做的也不够好，大部分都未提供，而提供该功能的如Google Map，只是简单的采用了历史纪录代表未来某时空点上的路况。但这样的做法由于没有考虑当前实际路况信息及其发展趋势，因而在准确度上也欠缺。
电子地图的准确性和现势性是导航类系统的基础，传统导航类系统一般都是采用终端部署电子地图，通过周期性的手工购买更新数据CD或从提供商网站上下载的模式进行更新，更新方式较麻烦，更新频次也较低，因而现势性不是特别好；部分导航类系统将电子地图放到服务端，如果服务端更新及时，则现势性将不会存在问题，但每次都要通过网络访问电子地图，对网络要求较高，一旦离开网络，工作将受到影响。
传统导航类系统一般都提供了信息检索共能，但是基本上都是对静态信息的查询检索，没有考虑对于像停车位空缺等动态信息的查询，而该类信息对于车辆出行也是至关重要的。
因此，鉴于传统导航类系统的缺陷，就需要一种在吸收传统导航类系统优点的同时，能充分考虑实时路况的集采集、分析与反馈于一体的系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种实时路况采集、分析与反馈系统，集电子地图，GPS卫星定位，信息采集、传输、接收、处理，路径分析，语音导航，路况预测，停车位动态查询于一体的一种实时路况采集、分析与反馈及智能交通综合服务系统。
为了克服现有技术的不足，本发明的技术方案是这样解决的：一种实时路况采集、分析与反馈及智能交通综合服务系统的特殊之处在于该系统由一个智能终端主机，和一个服务端服务器群组成；
一个智能终端主机由终端电子地图应用模块，终端GPS接收模块，终端p2p数据传输模块，终端导航模块，终端语音控制模块，终端通信模块组成；
智能终端主机为终端软硬件运行提供的基本环境包括：
所述-终端GPS接收模块设置于智能终端主机中，用于接受GPS数据并进行初步处理；
所述-无线移动网络通信模块设置于智能终端主机中，用于提供终端与服务端的通信网络支撑；
所述-终端p2p数据传输模块，为了加快较大数据量的传输速度，设置了p2p数据传输模块，以实现服务端所发布数据的高速下载；
所述-终端语音控制模块提供语音导航功能；
所述-终端导航模块提供路径分析、导航功能；
所述-终端电子地图应用模块显示电子地图，并包括与服务端电子地图数据的同步，自定义添加兴趣点和航迹，并发送到服务端；
所述-终端综合信息查看模块用于接收查看服务端发送的广告与服务提示等信息；
一个服务端服务器群由服务端车辆信息与公共TMC接收模块，服务端数据整合与过滤模块，服务端实时路况分析模块，服务端路况预测模块，服务端电子地图管理与维护模块，动态信息提示模块，广告发布模块，服务端数据反馈与分发模块，服务端数据库模块，停车位信息收集与处理模块，路段编码模块，路况编码模块，服务端通信模块组成，所述服务端服务器群为服务端提供运行环境包括：
所述-停车位信息收集与处理模块通过其他服务商提供的服务接口或其他共享资源接口获取停车位信息；
所述-服务端车辆信息与公共TMC接收模块用于接收来自交通管理部门发送的TMC数据和客户端发送的车辆运行信息；
所述-服务端数据整合与过滤模块用于对接收到的TMC数据进行整合和过滤；
所述-服务端实时路况分析模块为服务端的一个核心分析模块，根据用户终端回传的经过整合与过滤的TMC数据进行实时路况分析，得出能直接面向终端用户的具有指导意义的实时路况信息；
所述-服务端路况预测模块为服务端的一个分析模块，通过当前一段时间内用户终端发送的路径规划信息，并参照以往的历史数据，分析预测未来某段时间的路况信息；
所述-服务端数据反馈与分发模块部署在服务端，用于将分析得出的实时路况信息反馈和分发给终端用户；
所述-服务端数据库模块部署在服务端，用于存储数据；
所述-服务端电子地图管理更新模块部署在服务端，负责服务端电子地图的管理和更新维护，确保电子地图数据的现势性，为终端用户提供同步更新服务；
所述-广告发布模块部署在服务端，根据需要发布广告信息；用户终端可以根据需要在不影响行车安全的前提下进行定制和设置显示/播放模式；
所述-动态信息提示模块部署在服务端，为终端用户提供诸如饭店、加油站、旅游景点之类的具有时间和地点性的动态信息提示，终端用户根据自己的需要订阅和定制；为终端用户提供一键式操作，与服务中心建立语音或视频连接，提供咨询、救援等服务，也可通过服务中心或自助式操作寻找周边兴趣相同的其他用户；
所述服务端路段编码模块部署在服务端，按照路段的地理位置、类型对其进行统一编码，建立空间索引，加快查询调度速度；
所述服务端路况编码模块部署在服务端，将整合处理过的实时路况信息按照实际道路信息的编码模式进行编码，和道路进行一一对应，加快加载速度。
所述道路规划模拟模块能进行新建、扩建道路的交通分流状况分析与动态模拟，辅助公路选线、道路价值评估、道路规划。
本发明与现有技术相比，本系统集采集、分析与反馈于一体，除具备传统导航类系统的功能外，还具有以下特点：
(1)实时路况信息的采集来源广，采样点多，同时提供多种采集手段，为没有建立大量交通摄像头和路感线圈的城市快速建立起实时路况服务；
(2)数据处理和整合能力强，能充分提取、利用有效数据，分析准确度高；
(3)提供了结合当前一段时间用户终端传送的路径规划信息和历史路况信息，通过计算分析得出具有较高准确率的预测路况信息；
(4)对于停车场停车位等动态信息的查询，充分体现了本系统的开放性，可方便的支持功能扩展，为多个领域提供服务。
综上所述，该发明的实现，将会对实时路况信息的获取、传输、处理、整合、分析、发布等在准确率和性能上有很大提高，对未来路况信息的预测更加准确，对驾车出行更加方便快捷。广泛用于道路规划、智能交通管理、车载导航、车辆调度、物流配送等领域。
附图说明
图1为本发明智能主机和服务端服务器群结构示意框图；
图2为图1的流程结构示意框图；
图3为图1的某个城市共有城市道路示意分布图。
具体实施方式
本发明可采用以下实施方式实现但并不仅限于此实现方式。
附图为本发明的实施例。
下面结合附图对发明内容作进一步说明：
参照图1所示，一种实时路况采集、分析与反馈及智能交通综合服务系统由一个智能终端主机1，和一个服务端服务器群9组成；
一个智能终端主机1由终端电子地图应用模块2，终端GPS接收模块3，终端p2p数据传输模块4，终端导航模块5，终端语音控制模块6，终端综合信息查看模块(7)，终端通信模块8组成；
智能终端主机1为终端软硬件运行提供的基本环境包括：
所述-终端GPS接收模块3设置于智能终端主机1中，用于接受GPS数据进行初步处理；
所述-终端通信模块8设置于智能终端主机1中，用于提供终端与服务端的通信网络支撑；
所述-终端p2p数据传输模块4，为了加快较大数据量的传输速度，设置了p2p数据传输模块4，以实现服务端所发布数据的高速下载；
所述-终端语音控制模块6提供语音导航功能；
所述-终端导航模块5提供路径分析、导航功能；
所述-终端电子地图应用模块2显示电子地图，并包括与服务端电子地图数据的同步，自定义添加兴趣点和航迹，并发送到服务端；
所述-终端综合信息查看模块7用于接收查看服务端发送的广告与服务提示等信息；
一个服务端服务器群9由服务端车辆信息与公共TMC接收模块10，服务端数据整合与过滤模块11，服务端实时路况分析模块12，服务端路况预测模块13，服务端电子地图管理与维护模块14，动态信息提示模块15，广告发布模块16，服务端数据反馈与分发模块19，服务端数据库模块20，停车位信息收集与处理模块21，路段编码模块17，路况编码模块18，服务端通信模块23组成；
所述服务端服务器群9为服务端提供运行环境包括：
所述-停车位信息收集与处理模块21通过其他服务商提供的服务接口或其他共享资源接口获取停车位信息；
所述-服务端车辆信息与公共TMC接收模块10用于接收来自交通管理部门发送的TMC数据和客户端发送的车辆运行信息；
所述-服务端数据整合与过滤模块11用于对接收到的TMC数据进行整合和过滤；
所述-服务端实时路况分析模块12为服务端的一个核心分析模块，根据用户终端回传的经过整合与过滤的TMC数据进行实时路况分析，得出能直接面向终端用户的具有指导意义的实时路况信息；
所述-服务端路况预测模块13为服务端的一个分析模块，通过当前一段时间内用户终端传送的路径规划信息，并参照以往的历史数据，分析预测未来某段时间的路况信息；
所述-服务端数据反馈与分发模块19部署在服务端，用于将分析得出的实时路况信息反馈和分发给终端用户；
所述-服务端数据库模块20部署在服务端，用于存储数据；
所述-服务端电子地图管理更新模块14部署在服务端，负责服务端电子地图的管理和更新维护，确保电子地图数据的现势性，为终端用户提供同步更新服务；
所述广告发布模块16部署在服务端，根据需要发布广告信息；用户终端可以根据需要在不影响行车安全的前提下进行定制和设置显示/播放模式；
所述-动态信息提示模块15部署在服务端，为终端用户提供诸如饭店、加油站、旅游景点之类的具有时间和地点性的动态信息提示，终端用户根据自己的需要订阅和定制；
所述服务端路段编码模块17部署在服务端，按照路段的地理位置、类型对其进行统一编码，建立空间索引，加快查询调度速度；
所述服务端路况编码模块18部署在服务端，将整合处理过的实时路况信息按照实际道路信息的编码模式进行编码，和道路进行一一对应，加快加载速度；
所述道路规划模拟模块22进行新建、扩建道路的交通分流状况分析与动态模拟，辅助公路选线、道路价值评估、道路规划。
图2所示，所述终端GPS接收模块3讲测得的定位信息和处理得到的速度信息上传至服务端车辆信息与公共TMC接收模块10。
所述服务端车辆信息与公共TMC接收模块10接收来自摄像头获取车流量信息模块24和其他传感器获取车流量信息模块24的信息。
所述停车位信息收集与处理模块21将收集并处理过的停车位信息发送给服务端数据反馈与分发模块19，通过服务端数据反馈与分发模块19将信息分发给用户终端，提供停车位查询服务。
所述服务端车辆信息与公共TMC接收模块10将信息发送给服务端数据整合与过滤模块11，服务端数据整合与过滤模块11对原始信息进行整合过滤处理后，得到标准有效的TMC信息，并将其分别发送给实时路况分析模块12进行实时路况分析提取，实时路况分析模块12处理完后，将有效信息发送给服务端路况编码模块18进行路况信息编码，编码完成后将信息发送给服务端数据反馈与分发模块19进行信息发布，提供给用户终端进行终端导航5和基于终端电子地图2的路况信息查看。
所述终端导航模块5将每次进行的路径规划信息发送给服务端路况预测模块13，参与未来路况信息预测。
所述终端电子地图应用模块2将采集到的当前服务端电子地图所没有的路段信息和兴趣点信息发送到服务端电子地图管理与维护模块14，并通过同步、更新维修机制进行电子地图数据更新、同步。
所述广告发布模块16和动态信息提示模块15将服务端发布的信息发布给终端综合信息模块7。
综上所述，本发明构建一套集电子地图，GPS卫星定位，信息采集、传输、接收、处理，路径分析，语音导航，路况预测，停车位动态查询等于一体的职能交通系统。使用者可以充分利用其基于实时路况信息的路径选择、车辆调度、智能导航等，能预测未来某段时间某路段的路况信息，能准确无误的判断停车位状态等，大大缩短了行车时间，缓解了道路拥堵，方便了出行。
本发明主要包括以下工作程序：
(1)、服务端一直处于工作状态，随时接受用户终端的访问、数据传输、用户请求及时提供服务；
(2)、启动终端程序，同时启动GPS接收机；
(3)、进入系统主界面，打开电子地图，并通过GPS确定当前位置；
(4)、采集公共TMC的任务。系统TMC的来源包括车辆采集、摄像头采集，以及其他公共设施传感器的采集等。车辆采集主要通过车载GPS对车辆定位信息、行车方向、行车速度等信息的采集；摄像头及其他传感器的采集主要包括其所在路段的车流量信息等，这部分可借助交通管理部门提供的公共TMC信息；
(5)、TMC数据的传输和处理。终端通过3G网络将TMC数据传送至服务端。由于TMC数据来源不一，因而其数据规格也各异，所以必须采用服务端数据整合与过滤模块对采集的TMC数据进行同一格式转换、整合(本发明主要涉及车辆所在路段(可以根据车辆定位信息和路段信息的空间关系判断)、行车方向、行车速度)，并根据车辆在最近几分钟之内的轨迹和其周边其他车辆的行为判读其动作为正常行驶、停车或是红灯等待，剔掉那些诸如路边停止车辆传回的无效信息等，确保实时路况分析的准确性；根据车辆在路口的通过时间计算该路口在最近几分钟的平均通过时间；
(6)、分析实时路况。根据整合和过滤后的TMC数据，通过应用程序计算统计每一路段上的车流量、平均行车速度等，进行综合分析，得出准确率较高的实时路况信息。如根据通过每个路段和交叉路口的时间为权值；
(7)、实时路况信息编码。对处理好的实时路况信息按照规则进行编码，使之与路段信息一一对应；
(8)、实时路况信息的反馈与分发。服务端对实时路况处理完后，通过反馈与分发模块传输路况信息给终端；这一过程采用被动式传输，也就是用户终端发出请求，即可与服务端建立p2p传输通道，进行路况信息的高速下载；
(9)、终端可以查看道路的实时路况信息(该信息以可视化的线型模式叠加在用户终端电子地图上，为了提高可视化加载速度，可以根据路段信息编码和路况信息编码之间的关系判断只加载落在当前视窗内的路况信息)，并可以叠加实时路况信息(各路段和交叉路口的平均通过时间)为权值，进行起止点的加权路径分析，从而获取最佳行车路线；
(10)、系统可以预测未来某段时间内的路况信息。“服务端路况预测模块”根据当前的实时路况信息，参照当前各相关路段的车流状态(行使方向、行驶速度等)，各车辆发回的行车路线信息，并参考历史数据可以预测未来一段时间内的某路段或某个区域内路段的路况信息，给终端用户提供出行参考；
(11)、系统可以收集并提供停车位动态查询服务。停车位信息收集模块可以通过相应渠道(停车位管理中心提供的Web服务或其他数据资源共享模式)获取当前某停车场停车位信息，并提供给终端查询，方便停车。
(12)、系统可以根据常规提供具有时间性和地点性的信息服务，如吃饭时间可以提示当前所在地周边的餐饮点，若是旅游的话可以提示周边的景点、农家乐等，用户终端可以对该类信息进行定制和控制是否提醒、提醒方式等。为终端用户提供一键式操作，与服务中心建立语音或视频连接，提供咨询、救援等服务，也可通过服务中心或自助式操作寻找周边兴趣相同的其他用户。
(13)、系统可以提供一些广告服务。用户终端可以根据需要在不影响行车安全的前提下进行定制和设置显示/播放模式。
(14)、电子地图数据的更新。电子地图的管理和更新主模块部署在服务端，负责电子地图的管理和更新、维护。为了减少网络流量、加速地图浏览速度，在客户端也部署了一套电子地图，可单独离线工作，联网后可以和服务端的电子地图数据同步，以保证电子地图数据的现势性。另外，客户端也可自己在本地记录一些兴趣点和航迹，还可将这些信息传送到服务端，供服务端做地图数据更新维护参考，充分发挥了用户终端的主观能动性。
上述工作程序第(4)步采集公共TMC的任务中，用户终端每隔10秒采集一次当前位置信息，并计算行使速度和行使方向，行使速度是10秒内的平均速度。
上述工作程序第(6)步，TMC数据的传输和处理，第(7)步，分析实时路况中，最终在服务端过滤、处理、整合后的TMC数据如结构：
| TMC编号 | 位置信息(x，y) | 行使方向 | 行驶速度 | 采集时间 |
根据位置信息，采用空间查询算法可以得出其所处的路段。然后只需要以采集时间范围为条件进行提取记录，按照路段信息进行分类统计，即可得出某个时间点(段)上的车流量和行车平均速度，从而算出通过每个路段的平均时间，作为一个实时路况信息参数传递给用户端，参与路径规划运算。
| 路段编号 | 路段长度 | 平局行车速度 |
上述工作程序第(9)步，终端可以查看道路的实时路况信息中，路况信息在用户终端的表现可以多种模式展示，如路况信息是以通过该路段的平均速度或通过交叉路口(包括红绿灯等待)的平均时间为权值的，则路段的路况信息可以按照行车平均速度进行分类，并以不同的线型和颜色表示顺畅程度；交叉路口则以符号形式表示，按照平均通过交叉路口的时间进行分类并赋予相应符号表示交叉路口的顺畅程度。
上述工作程序第(10)步，系统可以预测未来某段时间内的路况信息中，用到了三类信息源：用户终端在进行路线规划后传回服务端的行车规划路线、收集到的各车的行车方向和行车速度、历史路况信息，尽可能准确地预测路况信息。
本发明中提到的TMC信息属于一种广义上的TMC信息，其包括诸如交通管理部门等提供的公共TMC信息和采用浮动车采集的车辆运行信息，后者是本发明的重点，通过终端GPS接受模块(3)采集。
实施例1
本实施案例系统(以下简称本系统)总体采用C/S结构，共包括三个部分(参见图1)：网络环境、用户终端、服务端。
首先要有一个网络环境，以支撑用户终端和服务端的通讯以及数据传输，本系统选用移动3G网络。
用户终端主要是直接和用户交互，其主要包括、智能终端主机、终端GPS接收模块、无线移动网络通信模块、终端p2p数据传输模块、终端语音控制模块、终端导航模块、终端综合信息查看模块等，主要用于实现终端路况信息采集、路况信息查看、信息查询、路径分析、智能导航等。
服务端是系统的后台支撑，其主要包括服务端车辆信息与公共TMC接收模块、服务端数据整合与过滤模块、服务端实时路况分析模块、服务端路况预测模块、电子地图管理与维护模块、动态信息提示模块、广告发布模块、路段编码模块、路况编码模块、服务端数据反馈与分发模块、服务端数据库模块、停车位信息收集与处理模块、道路规划模拟模块等，主要用于接收用户终端的信息传输、数据处理、实时路况分析、预测未来路况、信息发布等。
其工作模式是：用户终端将采集到的原始路况信息传输给服务端，服务端对这些数据进行处理、整合、过滤等，进而分析出实时路况信息和预测路况信息，并根据用户终端的需求提供相应服务。
以下是对该系统工作流程的详细说明(参见图2)。
首先，用户终端启动GPS接收装置，定出当前位置和车速、行车方向等；同时，摄像头以及其他传感器等交通设施也进行传统的车流量信息采集。并把采集到的信息通过3G网络发送到服务端。
服务端有一个TMC信息接收模块，专门用于接收来自各类信息源的实时路况信息。TMC信息接收模块接收到原始的实时路况信息后，还需要进行进一步处理，因为TMC的信息源不同，因而其数据规格也不尽相同，再加上还有一些无效数据等，都需要进行进一步的数据处理、整合和过滤。这一步是由服务端的TMC数据整合与过滤模块进行处理的。
经过处理的TMC数据就可以参与实时路况分析了，服务端专门有一个实时路况分析模块对这一步进行处理，将一条条的TMC数据(以车载GPS接收到的信息为主，同时参照摄像头等其他传感器接收到车流量信息)通过TMC统计算法分析得出所需的可以面向终端用户的实时路况信息。
实时路况信息分析出来后，就可以通过数据反馈与分发模块发送给用户终端，用户终端就可以将实时路况信息叠加到电子地图上，予以查看，同时，也可使得实时路况信息参与路径分析，获取出行最佳路径，实现智能导航。服务端也可根据当前实时路况，并结合历史路况信息，分析各路段未来一段时间的路况信息，为用户出行提供参考。
在整个系统中，还有一块儿值得重视，就是停车位的动态查询。由于停车位是动态变化的，所以需要实时获取相关信息。在该系统中，服务端有一个停车位信息收集与处理模块就是针对该问题而设计的，该模块可通过一些停车场的管理中心提供的停车位服务或其他共享资源获取停车位信息，并能根据用户终端的需求发送到用户终端，提供查询、查看等。
该系统具有电子地图数据的更新维护功能，服务端部署电子地图管理和更新维护主模块，负责系统电子地图管理及更新维护；用户终端部署电子地图应用模块，可以独立离线工作，联网后可以和服务端的电子地图数据进行同步，确保用户终端电子地图的现势性。用户终端电子地图还可以记录兴趣点和合航迹记录，并能上传到服务端，供服务端的电子地图更新维护做参考，服务端电子地图管理和维护人员通过实地勘测、核实，即可将该信息更新到电子地图数据中。
该系统具有道路规划模拟功能，假设要新建一条道路，那么在新建之前就可以对已经选好的线路进行数字化模拟，加入现有路网参与交通分流分析，即可清除的看到该道路建好后的是否有分流作用，能起到多大的效用。
该系统还提供针对特点时间和地点的自定义提示服务，如用户可以订阅饭店提示服务(自定义什么时间提示当前所在地周边的饭店)，行车途中的加油站提示，旅游时周边旅游景点提示等。用户终端可以订阅、取消，并能控制、自定义提示方式等。
系统还为用户提供广告服务。用户终端可以根据需要在不影响行车安全的前提下进行定制和设置显示/播放模式。
实施例2
某个城市共有城市道路3000公里(双向计有6000公里)，分为5000个路段，各种机动车辆130万辆。服务端接收到了一套交通部门提供的公共TMC数据(覆盖了1200公里的城市道路)、12000辆带有本系统终端机发送的车辆动态数据，在最近的3分钟内，12000辆车应该发来72万个车辆数据信息，经过分析处理，过滤掉了3.2万个车辆停车信息(不包括在路口等待红灯)，其余68.8万个车辆数据信息共计覆盖了4800公里的城市道路(按双向分开)，加上交通部门提供的公共TMC数据，就能够覆盖5200公里的城市道路，覆盖率为87％。再加上之前15分钟的历史数据，可将近达到100％的覆盖率。
服务端随时向终端机发送广告信息，但为了不影响行驶安全，该信息根据终端机的设置，将进行语音播报，或仅在停车时放大显示。在本实施例中，假设驾驶员驾车从甲地到乙地，沿途要经过A、B、C等地。如图3所示。
首先，驾驶员开启用户终端主机，启动应用程序，建立与服务端的p2p传输通道，接收所在区域的实时路况信息，同时开始测量、传输本车信息，包括TMC编号，GPS位置信息，行驶方向，行驶速度，采集时间等。如下表所示：
| TMC编号 | 位置信息(x，y) | 行使方向 | 行驶速度 | 采集时间 |
GPS模块自动定位当前所在位置，设为起点甲，驾驶员手动输入或在地图上查找输入目的地乙，以及沿途要经过的地点A、B、C。
输入完毕并确认，系统会自动执行路径计算。注意，此时的计算已经自动加入了从服务器上获取的实时路况信息作为计算的一个权值因子，如下表所示：
| 路段编号 | 平均通过时间(秒) |
| 1 | 100 |
| 2 | 84 |
| 3 | 54 |
| 4 | 27 |
| 5 | 156 |
| 6 | 39 |
| 7 | 47 |
| 8 | 123 |
| 9 | 105 |
| 10 | 50 |
| 11 | 90 |
| 12 | 55 |
| 13 | 62 |
| 14 | 75 |
| 15 | 84 |
| 16 | 139 |
| 17 | 484 |
| 18 | 145 |
| 19 | 124 |
| 20 | 112 |
| 21 | 86 |
所以在进行路径规划时，就加入了通行时间这一实时路况因子。如图3，从出发地甲地到A地时，很明显，通过“甲地——路段3——路段5A地”的路线距离最短，但是由于“路段3”的路况不好，车速慢，需要210秒，因而反而浪费时间，所以选择路线“甲地——路段1——路段6A地”，则只需139秒。同时，实时路况信息也依照和路段信息的关系叠加到用户终端的电子地图上，以不同的线型和颜色表示路段的畅通程度。
而此时，服务端一直在不断接收各用户终端发送的原始路况信息，并对其进行处理、筛选、整合，算出每条路段的平均行车时间，并作为实时路况权值发送给用户终端，以供路径规划之用。如下表所示：
| 路段标号 | 路段长度(千米) | 平局行车速度(千米/小时) |
| 1 | 0.71 | 25.5 |
| 2 | 0.58 | 25 |
| 3 | 0.09 | 6 |
| 4 | 0.187 | 25 |
| 5 | 0.737 | 17 |
| 6 | 0.283 | 26 |
| 7 | 0.29 | 22 |
| 8 | 0.72 | 21 |
| 9 | 0.57 | 19.5 |
| 10 | 0.35 | 25 |
| 11 | 0.563 | 22.5 |
| 12 | 0.323 | 21 |
| 13 | 0.303 | 17.5 |
| 14 | 0.29 | 14 |
| 15 | 0.443 | 19 |
| 16 | 0.56 | 14.5 |
| 17 | 0.807 | 6 |
| 18 | 0.823 | 20.5 |
| 19 | 0.843 | 24.5 |
| 20 | 0.763 | 24.5 |
| 21 | 0.527 | 22 |
当然，此时也可以选择另外一种路径规划模式，那就是预测模式，是根据实时路况信息、各车传回服务器的路径规划信息以及历史路况信息进行综合分析得出的一套具有预测意义的路况信息。这里我们选择普通模式。
路径计算完毕，启动语音导航模块，进入导航程序。同时，此次路径规划信息也自动回传给服务端，以供预测路况信息使用；该车的位置、车速、行车方向也会不断回传给服务端。在服务端可以看到该车的行驶状态，并将其发回的路况信息进行处理、整合和过滤，加入路况信息分析序列。
在行使的过程中，用户终端还会不断地接收到服务端的实时路况信息，因而随着实时路况的改变，原来规划好的线路也会随之及时调整。如行使到A地和B地之间时，显然直接通过“路段11”的路线最短，按照事先规划的也是花费时间最少，但是，由于在该路段发生了一起交通事故，导致交通堵塞，平均车速几乎为零，因而用户终端在接收到这一实时路况信息后，立即调整了行车路线，重新进行剩余路线的规划，选择“A地——路段12——路段15——B地”的路线。同样，每经过一次新的路径规划，都要将其新的规划信息回传给服务端。
等到目的地乙地时，系统提示乙地附近的停车位紧张，虽然附近有三个大的停车场：a、b、c，但是只剩余一个停车位，在b停车场。因而系统快速定位到该停车位，使得驾驶员免去了一个个去找的麻烦。
至此，该次行车过程结束。在该过程中，系统充分体现了实时路况的采集，实时路况信息的获取及参与路径规划，智能导航，信息提示等功能。
Claims (11)
1.一种实时路况采集、分析与反馈及智能交通综合服务系统，系统包括GPS卫星定位系统、路况采集处理分析系统和电子地图，其特征在于该交通综合服务系统由一个智能终端主机(1)，和一个服务端服务器群(9)组成；
一个智能终端主机(1)由终端电子地图应用模块(2)，终端GPS接收模块(3)，终端p2p数据传输模块(4)，终端导航模块(5)，终端语音控制模块(6)，终端综合信息查看模块(7)，终端通信模块(8)组成；
智能终端主机(1)为终端软硬件运行提供的基本环境包括：
所述终端GPS接收模块(3)，设置于智能终端主机(1)中，用于接受GPS数据并进行初步处理；
所述终端通信模块(8)，设置于智能终端主机(1)中，用于提供终端与服务端的通信网络支撑；
所述终端p2p数据传输模块(4)，为了加快较大数据量的传输速度，设置了p2p数据传输模块(4)，以实现服务端所发布数据的高速下载；
所述终端语音控制模块(6)，提供语音导航功能；
所述终端导航模块(5)，提供路径分析、导航功能；
所述终端电子地图应用模块(2)，显示电子地图，并包括与服务端电子地图数据的同步，自定义添加兴趣点和航迹，并发送到服务端；
所述终端综合信息查看模块(7)用于接收查看服务端发送的广告与服务提示信息；
一个服务端服务器群(9)由服务端车辆信息与公共TMC接收模块(10)，服务端数据整合与过滤模块(11)，服务端实时路况分析模块(12)，服务端路况预测模块(13)，服务端电子地图管理与维护模块(14)，动态信息提示模块(15)，广告发布模块(16)，服务端数据反馈与分发模块(19)，服务端数据 库模块(20)，停车位信息收集与处理模块(21)，服务端路段编码模块(17)，服务端路况编码模块(18)，道路规划模拟模块(22)，服务端通信模块(23)组成，所述服务端服务器群(9)为服务端提供运行环境包括：
所述停车位信息收集与处理模块(21)通过其他服务商提供的服务接口或其他共享资源接口获取停车位信息；
所述服务端车辆信息与公共TMC接收模块(10)用于接收来自交通管理部门发送的TMC数据和客户端发送的车辆运行信息；
所述服务端数据整合与过滤模块(11)用于对接收到的TMC数据进行整合和过滤；
所述服务端实时路况分析模块(12)为服务端的一个核心分析模块，根据用户终端回传的经过整合与过滤的TMC数据进行实时路况分析，得出能直接面向终端用户的具有指导意义的实时路况信息；
所述服务端路况预测模块(13)为服务端的一个分析模块，通过当前的实时路况信息和用户终端传回的路径规划信息，并参照以往的历史数据，分析预测未来某段时间的路况信息；
所述服务端数据反馈与分发模块(19)部署在服务端，用于将分析得出的实时路况信息反馈和分发给终端用户；
所述服务端数据库模块(20)部署在服务端，用于存储数据；
所述服务端电子地图管理与维护模块(14)部署在服务端，负责服务端电子地图的管理和更新维护，确保电子地图数据的现势性，为终端用户提供同步更新服务，终端用户以文字、图片、视频多种媒体形式上传其兴趣点、航迹信息实现互动；
所述广告发布模块(16)部署在服务端，根据需求发布广告信息；
所述动态信息提示模块(15)部署在服务端，为终端用户提供具有时间和地点性的动态信息提示，终端用户根据自己的需要订阅和定制；
所述服务端路段编码模块(17)部署在服务端，按照路段的地理位置、类型对其进行统一编码，建立空间索引，加快查询调度速度；
所述服务端路况编码模块(18)部署在服务端，将整合处理过的实时路况信息按照实际道路信息的编码模式进行编码，和道路进行一一对应，加快加载速度；
所述道路规划模拟模块(22)部署在服务端，用于进行新建、扩建道路的交通分流状况分析和道路选线、道路价值评估、道路辅助规划。
2.根据权利要求1所述的一种实时路况采集、分析与反馈及智能交通综合服务系统，其特征在于所述终端GPS接收模块(3)接收GPS信息并进行初步处理，将采集到的原始TMC信息通过终端通讯模块(8)发送至服务端车辆信息与公共TMC接收模块(10)。
3.根据权利要求1所述的一种实时路况采集、分析与反馈及智能交通综合服务系统，其特征在于所述终端GPS接收模块(3)测得的定位信息和处理得到的速度信息上传至服务端车辆信息与公共TMC接收模块(10)，所述服务端车辆信息与公共TMC接收模块(10)接收来自摄像头和其他传感器获取车流量信息模块(24)的信息。
4.根据权利要求1所述的一种实时路况采集、分析与反馈及智能交通综合服务系统，其特征在于停车位信息收集与处理模块(21)能接收来自于停车位管理中心提供的Web服务或其他数据资源共享模式的当前某停车场停车位信息，并将信息通过服务端数据反馈与分发模块(19)发布，供用户终端进行停车位信息查询。
5.根据权利要求1所述的一种实时路况采集、分析与反馈及智能交通综合服务系统，其特征在于所述服务端车辆信息与公共TMC接收模块(10)将信息发送给服务端数据整合与过滤模块(11)，服务端数据整合与过滤模块(11)对原始信息进行整合过滤处理后，得到标准有效的TMC信息，并将其分别发送 给服务端实时路况分析模块(12)进行实时路况分析提取，服务端实时路况分析模块(12)同时将信息发送给服务端路况编码模块(18)进行路况信息编码，编码完成后将信息发送给服务端数据反馈与分发模块(19)进行反馈和分发给用户终端，提供终端导航(5)和基于终端电子地图应用的路况信息查看。
6.根据权利要求1所述的一种实时路况采集、分析与反馈及智能交通综合服务系统，其特征在于终端导航模块(5)将每次的路径规划信息通过终端通讯模块(8)上传至服务端，服务端路况信息预测模块(13)根据某个时间段内的行车路径规划信息，并参照各路段历史信息进行未来路况信息预测，并将信息发送给服务端路况编码模块(18)进行路况信息编码，编码完成后将信息发送给服务端数据反馈与分发模块(19)。
7.根据权利要求1所述的一种实时路况采集、分析与反馈及智能交通综合服务系统，其特征在于所述终端电子地图应用模块(2)能叠加路况信息，并以可视化形式予以展现：路段路况信息根据与路段相关联的路况信息权值分类以不同的线型和颜色表示；交叉路口路况信息根据通过该交叉路口的平均时间为权值以不同颜色和形状的点状符号表示。
8.根据权利要求1所述的一种实时路况采集、分析与反馈及智能交通综合服务系统，其特征在于所述终端导航模块(5)根据服务端发布的路况信息进行路径分析、规划，该路况信息除路段路况信息外，还包括交叉路口路况信息。
9.根据权利要求1所述的一种实时路况采集、分析与反馈及智能交通综合服务系统，其特征在于所述终端电子地图应用模块(2)将采集到的当前服务端电子地图所没有的路段信息和兴趣点信息发送到服务端，并通过同步、更新维护机制进行电子地图数据更新、同步。
10.根据权利要求1所述的一种实时路况采集、分析与反馈及智能交通综合服务系统，其特征在于所述广告发布模块(16)和动态信息提示模块(15) 将信息发送给终端综合信息模块(7)以提供广告和动态信息提示服务，用户终端根据需要在不影响行车安全的前提下进行定制和设置显示/播放模式。
11.根据权利要求1所述的一种实时路况采集、分析与反馈及智能交通综合服务系统，其特征在于所述道路规划模拟模块(22)能进行新建、扩建道路的交通分流状况分析与动态模拟，辅助公路选线、道路价值评估、道路规划。
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