CN103000041A - 一种道路交通导航方法及导航系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种道路交通导航方法及导航系统，属于道路交通导航系统技术领域。本发明的道路信息管理系统中短距离无线通信设备的安装是基于现有道路照明设施完成的，这样无需进行大规模改造；车辆信息采集范围不仅有效覆盖全部道路而且信息采集的实时性与准确性大大提高；系统的通信频段为免费频段，因而使用成本降低，本发明具有推广实施的前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种道路交通导航方法及导航系统，属于道路交通导航系统技术领域。
背景技术
近些年来，城市汽车保有量逐步攀升，路网建设相对滞后，交通拥堵现象时有发生，不仅给城市居民出行带来不便，也大大降低城市运转效率，给经济发展造成一定的损失。因而，需要研究提高交通运行效能的交通管理系统及方法。这种能够优化车辆行驶路线、减缓交通拥堵的交通管理系统被称之为智能交通系统。经过调查，目前所采用的道路交通导航系统进行交通信息收集主要是基于交通路口采集的视频信息，基于人工电话反馈的语音信息等，这样以来，车辆信息的连续性和实时性无法保证，因而就不能准确、及时地为车辆驾驶者提供合理的行车建议，导致道路交通系统的整体运行状况不能实时动态优化。也有利用蜂窝移动通信技术采集车载导航设备所记录的车辆行驶状态信息，如中国专利申请03109753.7《一种智能交通系统》提出的道路系统与车载系统之间采用所述蜂窝移动通讯系统建立通讯，交通管理中心向车载终端传送信息，利用车载终端与普通移动通话用户的属性差异，将信息只传送给车载终端。由于车辆交通信息采集需要海量信息资源的要求，商业蜂窝移动通讯系统将难以解决。如果为了解决这个问题，而为智能交通系统设置专用的通讯频率和信道资源也并不是容易实现的。
发明内容
为了克服上述的不足，本发明的目的在于提供一种道路交通导航方法及导航系统。
本发明包括移动终端及道路信息管理系统；移动终端与道路信息管理系统之间相互传递信息。
移动终端包括车载终端及智能手机。
道路信息管理系统包括道路无线通信设备及交通管理中心。
所述道路无线通信设备包括短距离无线通信设备，Internet、蜂窝移动通信设备。
移动终端利用GPS模块计算车辆实时移动速度，车辆实时移动速度信息通过短距离无线通信网络或蜂窝移动通信网络上传到交通管理中心。
车载终端通过短距离无线通信设备接入Internet或蜂窝移动通信设备与交通管理中心之间相互传递信息。
车载终端包括中央处理器、短距离无线通信模块、存储器、GPS模块、语音合成模块、输入/输出模块，喇叭及外部接口；中央处理器根据GPS导航模块实时采集到的车辆行驶位置以及车辆行驶时间信息进行计算实时获得车辆行驶速度，将处理结果通过短距离无线通信模块传递至道路无线通信设备进行输出；存储器用于存储中央处理器计算与处理的结果以及交通管理中心发送的决策信息；语音合成模块和喇叭用于中央处理器处理的警示信息和报警进行提醒车主的注意事项；外部接口用于扩展车载终端的功能；所述输入/输出模块作为车载终端与车主人机接口查询与现实中央处理器和存储器所输出的结果。
智能手机通过蜂窝移动通信设备与交通管理中心之间相互相互传递信息。
车辆驾驶员在出发前通过智能手机的软件界面设置目的地，出发地信息由GPS模块接收到GPS导航卫星导航信号通过计算得出，另外驾驶员还可以通过软件界面选择导航模式，导航模式包括最短路径/最短时间，车辆在行驶过程中智能手机通过接收GPS导航卫星的信号进行定位，根据位置变化和行驶时间实时计算车辆行驶速度，并通过蜂窝移动通信网络上传至交通管理中心，交通管理中心根据接收到的各条道路上行驶车辆所上传的实施车速计算各条道路的平均车速；智能手机可以通过蜂窝移动通信网络下载各条道路的平均车速，并利用自身存储的数字地图以及当前位置，目的地和导航模式信息，进行导航策略判决确定最佳行车路线；智能手机中的GPS模块通过接收到的GPS导航卫星导航信号不断更新车辆在数字地图上的位置信息，当车辆行驶至路口时智能手机的中央处理器向语音合成模块和音频输出模块发出指令，由喇叭向驾驶员发出提示音。
车辆驾驶员在出发前通过车载终端的输入/输出模块设置目的地，出发地信息由GPS导航模块接收到GPS卫星导航信号通过计算得出，另外驾驶员还可以通过输入/输出模块选择导航模式，所述导航模式包括最短路径/最短时间；车辆在行驶过程中车载终端通过接收GPS导航卫星的信号进行定位，根据位置变化和行驶时间实时计算车辆行驶速度，并通过道路无线通信设备上传至交通管理中心；交通管理中心根据接收到的各条道路上行驶车辆所上传的实施车速计算各条道路的平均车速；车载终端可以通过道路无线通信设备下载各条道路的平均车速，并利用自身存储器中存储的数字地图以及当前位置，目的地和导航模式信息，进行导航策略判决确定最佳行车路线；GPS模块通过接收到的GPS导航卫星导航信号不断更新车辆在数字地图上的位置信息，当车辆行驶至路口时中央处理器向语音合成模块和输入/输出模块发出指令，由喇叭向驾驶员发出提示音。
本发明的原理：GPS模块计算车辆实时移动速度，并通过短距离无线通信网络或蜂窝移动通信网络上传实时速度信息至交通管理中心。交通管理中心根据各条道路上车辆的实时速度信息计算各条道路上车辆的平均速度，并下发至车载终端或智能手机作为导航策略的判决依据。
本发明的有益效果：道路信息管理系统中短距离无线通信设备的安装是基于现有道路照明设施完成的，无需进行大规模改造；车辆信息采集范围有效覆盖全部道路，而且信息采集的实时性与准确性大大提高；系统的通信频段为免费频段，因而使用成本大大降低，推广实施的可行性较高。
附图说明
图1是本发明的系统架构图。
图2是本发明的车载终端的结构框图。
图中：1.车载终端，11.中央处理器，12.GPS模块，13.短距离无线通信模块14.存储器，15.语音合成模块，16.输入/输出模块，17.喇叭，18.外部接口，2.道路信息管理系统，21.道路无线通信设备，22.交通管理中心，3.GPS导航卫星，4.智能手机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
本发明的一个实施例为：
如图1所示：本发明包括移动终端及道路信息管理系统2；移动终端与道路信息管理系统2之间相互传递信息,实现车主与交通管理中心22之间实时信息的交换，保证移动终端的实时车速信息和道路信息管理系统2的决策信息的传输。
所述移动终端包括车载终端1及智能手机4，本发明的车载终端1与普通车载导航仪类似，具有GPS导航测速与提醒功能，同时本发明具有与道路无线通信设备21通信的功能。智能手机4需要安装相应系统的导航管理软件，实现车载终端的导航与提醒功能，信息传输采用蜂窝移动通信。
所述道路信息管理系统2包括道路无线通信设备21及交通管理中心22，道路无线通信设备21可与道路上拥有本发明的移动终端通信，保证移动的汽车实时位置与速度数据的传输，交通管理中心的作用非常重要，直接关系到移动终端的决策信息的导航效率与安全。
所述道路无线通信设备22包括短距离无线通信设备，Internet、蜂窝移动通信设备，尽可能满足移动终端设备的数据实时传输。
移动终端利用GPS模块12计算车辆实时移动速度，车辆实时移动速度信息通过短距离无线通信网络或蜂窝移动通信网络上传到交通管理中心22。
车载终端1通过短距离无线通信设备21接入Internet或蜂窝移动通信设备与交通管理中心22之间相互传递信息。
如图2所示：车载终端1包括中央处理器11、短距离无线通信模块13、存储器14、GPS模块12、语音合成模块15、输入/输出模块16，喇叭17及外部接口18；中央处理器11根据GPS导航模块12实时采集到的车辆行驶位置以及车辆行驶时间信息进行计算实时获得车辆行驶速度，将处理结果通过短距离无线通信模块13传递至道路无线通信设备21进行输出；存储器14用于存储中央处理器11计算与处理的结果以及交通管理中心22发送的决策信息；语音合成模块15和喇叭17用于中央处理器11处理的警示信息和报警进行提醒车主的注意事项；外部接口18用于扩展车载终端1的功能；所述输入/输出模块16作为车载终端与车主人机接口查询与现实中央处理器11和存储器14所输出的结果。
智能手机4通过蜂窝移动通信设备与交通管理中心22之间相互相互传递信息。
车辆驾驶员在出发前通过智能手机4的软件界面设置目的地，出发地信息由GPS模块12接收到GPS导航卫星3导航信号通过计算得出，另外驾驶员还可以通过软件界面选择导航模式，导航模式包括最短路径/最短时间，车辆在行驶过程中智能手机4通过接收GPS导航卫星3的信号进行定位，根据位置变化和行驶时间实时计算车辆行驶速度，并通过蜂窝移动通信网络上传至交通管理中心22，交通管理中心22根据接收到的各条道路上行驶车辆所上传的实施车速计算各条道路的平均车速；智能手机4可以通过蜂窝移动通信网络下载各条道路的平均车速，并利用自身存储的数字地图以及当前位置，目的地和导航模式信息，进行导航策略判决确定最佳行车路线；智能手机4中的GPS模块12通过接收到的GPS导航卫星3导航信号不断更新车辆在数字地图上的位置信息，当车辆行驶至路口时智能手机的中央处理器向语音合成模块和音频输出模块发出指令，由喇叭向驾驶员发出提示音。
车辆驾驶员在出发前通过车载终端1的输入/输出模块16设置目的地，出发地信息由GPS导航模块12接收到GPS卫星导航信号通过计算得出，另外驾驶员还可以通过输入/输出模块16选择导航模式，所述导航模式包括最短路径/最短时间；车辆在行驶过程中车载终端1通过接收GPS导航卫星3的信号进行定位，根据位置变化和行驶时间实时计算车辆行驶速度，并通过道路无线通信设备21上传至交通管理中心22；交通管理中心22根据接收到的各条道路上行驶车辆所上传的实施车速计算各条道路的平均车速；车载终端1可以通过道路无线通信设备21下载各条道路的平均车速，并利用自身存储器14中存储的数字地图以及当前位置，目的地和导航模式信息，进行导航策略判决确定最佳行车路线；GPS模块12通过接收到的GPS导航卫星3导航信号不断更新车辆在数字地图上的位置信息，当车辆行驶至路口时中央处理器11向语音合成模块15和输入/输出模块16发出指令，由喇叭17向驾驶员发出提示音。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种道路交通导航系统，包括移动终端及道路信息管理系统（2），其特征在于：移动终端与道路信息管理系统（2）之间相互传递信息。
2.根据权利要求1所述的一种道路交通导航系统，其特征在于：移动终端包括车载终端（1）及智能手机（4）。
3.根据权利要求1所述的一种道路交通导航系统，其特征在于：道路信息管理系统（2）包括道路无线通信设备（21）及交通管理中心（22）；
所述道路无线通信设备（22）包括短距离无线通信设备，Internet、蜂窝移动通信设备。
4.根据权利要求1所述的一种道路交通导航系统，其特征在于：移动终端利用GPS模块（12）计算车辆实时移动速度，车辆实时移动速度信息通过短距离无线通信网络或蜂窝移动通信网络上传到交通管理中心（22）。
5.根据权利要求2所述的一种道路交通导航系统，其特征在于：车载终端（1）通过短距离无线通信设备（21）接入Internet或蜂窝移动通信设备与交通管理中心（22）之间相互传递信息。
6.根据权利要求2所述的一种道路交通导航系统，其特征在于：车载终端（1）包括中央处理器（11）、短距离无线通信模块（13）、存储器（14）、GPS模块（12）、语音合成模块（15）、输入/输出模块（16），喇叭（17）及外部接口（18）；中央处理器（11）根据GPS导航模块（12）实时采集到的车辆行驶位置以及车辆行驶时间信息进行计算实时获得车辆行驶速度，将处理结果通过短距离无线通信模块（13）传递至道路无线通信设备（21）进行输出；存储器（14）用于存储中央处理器（11）计算与处理的结果以及交通管理中心（22）发送的决策信息；语音合成模块（15）和喇叭（17）用于中央处理器（11）处理的警示信息和报警进行提醒车主的注意事项；外部接口（18）用于扩展车载终端（1）的功能；所述输入/输出模块（16）作为车载终端与车主人机接口查询与现实中央处理器（11）和存储器（14）所输出的结果。
7.根据权利要求2所述的一种道路交通导航系统，其特征在于：智能手机（4）通过蜂窝移动通信设备与交通管理中心（22）之间相互相互传递信息。
8.根据权利要求2所述的实现一种道路交通导航系统的方法，其特征在于：车辆驾驶员在出发前通过智能手机（4）的软件界面设置目的地，出发地信息由GPS模块（12）接收到GPS导航卫星（3）导航信号通过计算得出，另外驾驶员还可以通过软件界面选择导航模式，导航模式包括最短路径/最短时间，车辆在行驶过程中智能手机（4）通过接收GPS导航卫星（3）的信号进行定位，根据位置变化和行驶时间实时计算车辆行驶速度，并通过蜂窝移动通信网络上传至交通管理中心（22），交通管理中心（22）根据接收到的各条道路上行驶车辆所上传的实施车速计算各条道路的平均车速；智能手机（4）可以通过蜂窝移动通信网络下载各条道路的平均车速，并利用自身存储的数字地图以及当前位置，目的地和导航模式信息，进行导航策略判决确定最佳行车路线；智能手机（4）中的GPS模块（12）通过接收到的GPS导航卫星（3）导航信号不断更新车辆在数字地图上的位置信息，当车辆行驶至路口时智能手机的中央处理器向语音合成模块和音频输出模块发出指令，由喇叭向驾驶员发出提示音。
9.根据权利要求2所述的实现一种道路交通导航系统的方法，其特征在于：车辆驾驶员在出发前通过车载终端（1）的输入/输出模块（16）设置目的地，出发地信息由GPS导航模块（12）接收到GPS 星导航信号通过计算得出，另外驾驶员还可以通过输入/输出模块（16）选择导航模式，所述导航模式包括最短路径/最短时间；车辆在行驶过程中车载终端（1）通过接收GPS导航卫星（3）的信号进行定位，根据位置变化和行驶时间实时计算车辆行驶速度，并通过道路无线通信设备（21）上传至交通管理中心（22）；交通管理中心（22）根据接收到的各条道路上行驶车辆所上传的实施车速计算各条道路的平均车速；车载终端（1）可以通过道路无线通信设备（21）下载各条道路的平均车速，并利用自身存储器（14）中存储的数字地图以及当前位置，目的地和导航模式信息，进行导航策略判决确定最佳行车路线；GPS模块（12）通过接收到的GPS导航卫星（3）导航信号不断更新车辆在数字地图上的位置信息，当车辆行驶至路口时中央处理器（11）向语音合成模块（15）和输入/输出模块（16）发出指令，由喇叭（17）向驾驶员发出提示音。
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