CN103050013B - 基于车联网技术的车辆分级限速监控方法及其装置 - Google Patents
基于车联网技术的车辆分级限速监控方法及其装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于车联网技术的车辆分级限速监控方法，本发明还设计了一种基于车联网技术的车辆分级限速监控装置，包括定位模块和限速模块，所述定位模块包括GPS定位模块、基站定位模块和传感器模块，所述限速模块包括道路分级模块和车辆分类模块。本发明所设计的基于车联网技术的车辆分级限速监控方法及其装置能够实现车辆全天候无盲区监控。
Description
技术领域
本发明所涉及的技术领域有地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）和车联网技术（Telematics）。
背景技术
近年来，物联网技术、车联网技术等概念的提出和广泛应用给人们的生产生活带来极大的变革，GPS技术、ITS技术、M2M技术等各种前沿技术的综合应用改变了人们获取信息和感知世界的手段。车联网是指装载在车辆上的电子标签通过无线射频等识别技术，实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有效利用，并根据不同的功能需求对车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务。
随着人们对交通安全需求的提高，各种新兴技术普遍用于车辆监控，对车速的监控逐渐由传统的交通卡口视频、拍照监控发展到基于传感器的车速监控、基于GPS技术、无线通信技术的车速监控。本发明摒弃传统的单一监控模式，将传感器技术、GPS技术和无线通信技术结合，在高架桥、隧道等GPS信号盲区可以通过基站或传感器监控模式互补，保证全天候监控；对道路等级进行分级，针对不同的道路限定不同的速度上限；对车辆类别进行分类，对不同类别的车辆限定不同的速度上限。
对于车速监控，传统的做法是在交通卡口设置监控摄像头，通过录像、拍照等手段对过往车辆行驶速度进行监控，将照片或视频数据保存下来；或者通过在某些路段埋设感应线圈对车辆进行监控；事后对保存的监控数据进行处理分析，来判断车辆是否超速,是否违章等等。这种做法明显的缺陷在于，监控手段单一，获取信息只能待事后处理分析后才能得到结果，不具备及时性和预警功能。
传统的GPS车辆监控模式，监控车辆上安装GPS终端，在有3颗以上卫星信号的地方，GPS终端可以接收卫星信息，将位置、速度等信息上传到后台，通过后台软件可以实时有效对车辆监控，该方法改进了卡口摄像、埋设感应线圈获取监控信息的滞后性缺陷。但是GPS监控也存在一个缺陷，在高楼林立的都市、隧道内，高架立交桥底等地方，会出现没有卫星信号的盲区，也就无法获取车辆信息。
传统的道路虽有明确的分级，车辆也有明确分类，但是并没有有效的监管手段来有效区分，也不能够实现在不同的路段对于不同类型的车辆进行区别限速。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够实现车辆全天候无盲区监控的基于车联网技术的车辆分级限速监控方法及其装置。
本发明为了解决上述的技术问题：本发明设计了一种基于车联网技术的车辆分级限速监控方法，包括如下具体步骤；
步骤（1）：判定GPS终端能否获取3颗以上卫星实现定位，如果能够定位转步骤（2），如果不能定位转步骤（3）；
步骤（2）：若步骤（1）能够实现定位，获取装有GPS终端车辆的位置坐标信息和速度信息，转而执行步骤（4）；
步骤（3）：在步骤（1）不能通过卫星实现定位的情况下，由基站定位获取位置坐标信息，由传感器获得速度信息，转而执行步骤（4）；
步骤（4）：利用步骤（2）或者步骤（3）中获取的位置坐标信息查询车辆所在道路信息；
步骤（5）：根据步骤（4）中的道路信息判定道路级别信息；
步骤（6）：获取车辆种类信息；
步骤（7）：根据步骤（5）中的道路级别信息和步骤（6）中的车辆种类信息查询此类车辆的限速标准；
步骤（8）：根据步骤（7）中的限速标准判定步骤（2）或者步骤（3）获得的速度信息是否超速，如果不超速，流程结束，如果超速，转步骤（9）；
步骤（9）：若步骤（8）判定结果为车辆超速，将超速事件记录并给出车辆超速告警信息，流程结束。
本发明还设计了一种基于车联网技术的车辆分级限速监控装置，包括定位模块和限速模块，所述定位模块包括GPS定位模块、基站定位模块和传感器模块，所述限速模块包括道路分级模块和车辆分类模块，其中；
所述GPS定位模块用于在能接收到3颗以上GPS卫星信号的地方通过GPS卫星实现定位，获取装有GPS终端车辆的位置坐标信息和速度信息并传输至道路分级模块和车辆分类模块，所述传感器模块用于在卫星信号盲区无法通过GPS定位获取速度信息的情况下，通过传感器模块获取装有GPS终端车辆的速度信息，并结合基站定位模块获取装有GPS终端车辆的位置坐标信息，并将所述位置坐标信息和速度信息传输至道路分级模块和车辆分类模块；所述道路分级模块和车辆分类模块中存储有车辆限速值，结合定位模块获得车辆当前位置的限速标准，从而进行判断车辆是否超速。
本发明所采用的技术方案与现有技术相比，具有如下的优点：
1.本发明摒弃了传统的速度监控和道路限速方法，采用GPS监控和基站定位互补结合的模式，避免了GPS卫星监控的盲区；
2.本发明同时采用道路分级车辆分类结合的办法，对于不同的道路级别针对不同类型的车辆给予不同的限速标准，采用本方法可以全天候对车辆进行监控，分级分类限速可以使得车辆监控手段更精细，监控结果更合理，同时采用多种前沿技术相结合的办法，避免了传统监控办法获取信息的滞后性，实时可以获得监控车辆信息，提高监控效率，有效减少车辆超速违章，保障交通出行安全；
3.本发明可广泛应用于智能交通、物流快递、LBS、车联网等。
附图说明
图1是本发明中的道路分级示意图；
图2是本发明中的车辆种类划分示意图；
图3是本发明中的不同级别道路公交车限速标准示意图；
图4是本发明中的基于车联网技术的车辆分级限速装置；
图5是本发明中的基于车联网技术车辆分级限速方法应用流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述：
如图5所示，本发明设计了一种基于车联网技术的车辆分级限速监控方法，包括如下具体步骤；
步骤（1）：判定GPS终端能否获取3颗以上卫星实现定位，如果能够定位转步骤（2），如果不能定位转步骤（3）；
步骤（2）：若步骤（1）能够实现定位，获取装有GPS终端车辆的位置坐标信息和速度信息，转而执行步骤（4）；
步骤（3）：在步骤（1）不能通过卫星实现定位的情况下，由基站定位获取位置坐标信息，由传感器获得速度信息，转而执行步骤（4）；
步骤（4）：利用步骤（2）或者步骤（3）中获取的位置坐标信息查询车辆所在道路信息；
步骤（5）：根据步骤（4）中的道路信息判定道路级别信息；
步骤（6）：获取车辆种类信息；
步骤（7）：根据步骤（5）中的道路级别信息和步骤（6）中的车辆种类信息查询此类车辆的限速标准；
步骤（8）：根据步骤（7）中的限速标准判定步骤（2）或者步骤（3）获得的速度信息是否超速，如果不超速，流程结束，如果超速，转步骤（9）；
步骤（9）：若步骤（8）判定结果为车辆超速，将超速事件记录并给出车辆超速告警信息，流程结束。
如图4所示，本发明还设计了一种基于车联网技术的车辆分级限速监控装置，包括定位模块和限速模块，所述定位模块包括GPS定位模块、基站定位模块和传感器模块，所述限速模块包括道路分级模块和车辆分类模块，其中；
所述GPS定位模块用于在能接收到3颗以上GPS卫星信号的地方通过GPS卫星实现定位；
所述基站定位模块用于在卫星信号盲区实现定位；
所述传感器模块用于在卫星信号盲区无法通过GPS定位获取速度信息的情况下，通过传感器模块获取速度信息，并将所述速度信息传输至后台；
所述道路分级模块用于按照国家标准对道路等级进行划分；
所述车辆分类模块用于按照车辆类别和性质对车辆进行归类。
在具体实施例中，所述GPS定位模块用于在能接收到3颗以上GPS卫星信号的地方通过GPS卫星实现定位，获取装有GPS终端车辆的位置坐标信息和速度信息并传输至道路分级模块和车辆分类模块，所述传感器模块用于在卫星信号盲区无法通过GPS定位获取速度信息的情况下，通过传感器模块获取装有GPS终端车辆的速度信息，并结合基站定位模块获取装有GPS终端车辆的位置坐标信息，并将所述位置坐标信息和速度信息传输至道路分级模块和车辆分类模块；所述道路分级模块和车辆分类模块中存储有车辆限速值，结合定位模块获得车辆当前位置的限速标准，从而进行判断车辆是否超速。
基于车联网技术的车辆分级限速监控方法是一种有效的车辆限速监管方法，该方法将GPS技术、传感器技术等综合运用于车辆速度监控管理，按照不同的道路、不同类型的车辆限定不同的速度阀值，对于超过速度上限阀值的车辆进行告警。
1.监控手段的改进
摒弃交通卡口埋设线圈等落后的监管模式，采用传统GPS监控结合车联网传感器等多种技术，全方位全天候对车辆进行监控，在GPS信号盲区可以通过基站、传感器等获得位置、速度信息，对GPS监控模式进行补充。
2.道路分级限速
明确道路分级，将道路按照国家标准分成高速、国道、省道、县道、城市快速路（高架）、城市主干道、城市次干道、乡镇公路和其他道路等9个级别，参照附图1，对每个级别的道路限定不同的速度上限值，通过GPS监控车辆的位置信息，先判定车辆所在的道路级别，根据该道路等级速度上限值对车辆进行限速。对于同一道路级别，可以通过当前所属路段来更进一步细化限速，通过判断当前路段信息进行限速，如可以对同一道路级别的宁连高速和沪宁高速限定不同的速度阀值。
3.车辆分类限速
将车辆按不同的类别进行限速是对原有监控陑速方法的一种改进和补充，举例说明，如环卫车、公交车、出租车、消防车等，分类如图2所示， 环卫车工作时候的速度上限阀值比较低，如20公里/时，超过这个阀值认为不能将马路打扫干净；以公交车为例，速度上限阀值设定如图3所示，针对不同种类的车辆设定不同的速度阀值，能够使得车辆限速监管更加合理、有效。
4.对于并行道路的位置判断方法
在道路并行的地方，比如有高架的地方上层道路为高等级道路，下层为低等级道路，对于这样的位置计算方法，采用从高等级到低等级依次查找并且结合当前车辆前一时刻所在道路等级（前一时刻可以根据实际需要来确定如1分钟、5分钟等）的办法，本方法可以大幅度降低误报现象，但是也不能完全避免该误差。
Claims (2)
1.一种基于车联网技术的车辆分级限速监控方法，其特征在于，包括如下具体步骤 ：
步骤（1）：判定 GPS 终端能否获取 3 颗以上卫星实现定位，如果能够定位
转步骤（2），如果不能定位转步骤（3）；
步骤（2）：若步骤（1）能够实现定位，获取装有 GPS 终端车辆的位置坐标信息和速度信息，转而执行步骤（4）；
步骤（3）：在步骤（1）不能通过卫星实现定位的情况下，由基站定位获取位置坐标信息，由传感器获得速度信息，转而执行步骤（4）；
步骤（4）：利用步骤（2）或者步骤（3）中获取的位置坐标信息查询车辆所在道路信息；
步骤（5）：将道路按照国家标准分成高速、国道、省道、县道、城市快速路、
城市主干道、城市次干道、乡镇公路和其他道路 9 个级别，根据步骤（4）中的道路信息判定道路级别信息，在道路并行的地方，采用从高等级到低等级依次查找并且结合当前车辆前一时刻所在道路等级判定道路级别信息；
步骤（6）：将车辆分类为公交车、出租车、客运大巴、物流快递车、环卫车、消防车、大型货车、私家车及其他种类，获取车辆种类信息；
步骤（7）：对每个级别的道路限定不同的速度上限值，对于同一道路级别，通过当前路段进一步细化限速，将车辆按不同的类别进行限速，对环卫车设定固定的速度上限阈值，对公交车、出租车、客运大巴、物流快递车、消防车、大型货车、私家车及其他种类根据道路的9个级别分别设定不同的速度上限阈值，根据步骤（5）中的道路级别信息和步骤（6）中的车辆种类信息查询此类车辆的限速标准；
步骤（8）：根据步骤（7）中的限速标准判定步骤（2）或者步骤（3）获得的速度信息是否超速，如果不超速，流程结束，如果超速，转步骤（9）；
步骤（9）：若步骤（8）判定结果为车辆超速，将超速事件记录并给出车辆超速告警信息，流程结束。
2.一种基于车联网技术的车辆分级限速监控装置，其特征在于，包括定位模块和限速模块，所述定位模块包括 GPS 定位模块、基站定位模块和传感器模块，所述限速模块包括道路分级模块和车辆分类模块，其中；
所述GPS定位模块用于在能接收到3颗以上GPS卫星信号的地方通过 GPS 卫星实现定位，获取装有GPS终端车辆的位置坐标信息和速度信息并传输至道路分级模块和车辆分类模块，所述传感器模块用于在卫星信号盲区无法通过GPS定位获取速度信息的情况下，通过传感器模块获取装有GPS终端车辆的速度信息，并结合基站定位模块获取装有 GPS 终端车辆的位置坐标信息，并将所述位置坐标信息和速度信息传输至道路分级模块和车辆分类模块；所述的道路分级模块用于将道路按照国家标准分成高速、国道、省道、县道、城市快速路、城市主干道、城市次干道、乡镇公路和其他道路 9个级别，在道路并行的地方，采用从高等级到低等级依次查找并且结合当前车辆前一时刻所在道路等级判定道路级别信息，对每个级别的道路限定不同的速度上限值，对于同一道路级别，通过当前路段进一步细化限速；所述的车辆分类模块用于将车辆分类为公交车、出租车、客运大巴、物流快递车、环卫车、消防车、大型货车、私家车及其他种类，对环卫车设定固定的速度上限阈值，对公交车、出租车、客运大巴、物流快递车、消防车、大型货车、私家车及其他种类根据道路的9个级别分别设定不同的速度上限阈值，结合定位模块获得车辆当前位置的限速标准，从而进行判断车辆是否超速。
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