CN104900082B - 一种交通态势感知中数据传输的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种交通态势感知中数据传输的方法和装置，包括车辆获取自身车辆的位置和车速信息；车辆通过近距无线通信与周围车辆逐一建立无线数据链路并进行数据交互，从而获取到前方的车辆信息；车辆合并在自己前进方向上的车辆信息形成车辆信息链并发送。行进在道路上的车辆相互之间通过点对点的临时无线数据链路，实现车辆信息的分享和汇聚，避免了建立无线数据网络时的路由风暴和网络管理等问题。这样前方车辆发送的车辆信息可以及时传送到后方，实现了交通态势感知后的数据传输。后方车辆可利用这些车辆信息获知前方交通路况。

Description

一种交通态势感知中数据传输的方法和装置

技术领域

本发明涉及智能交通领域，具体涉及一种交通态势感知中数据传输的方法和装置。

背景技术

交通态势感知是智能交通领域中的重要研究内容，其目的包括获取实时的道路交通状况，查明发生道路拥堵的原因等。尤其是发生拥堵的时候，第一时间感知拥堵情况和拥堵的发生原因，对交管部门和其它交通参与者都非常重要。

实现交通态势的感知相对容易，因为任何交通拥堵的发生都有交通参与者在现场，但如何将这些信息，快速有效地传送给交管中心，以及传送给后方的交通参与者，则是一个难题。

为使感知到的交通态势和信息及时传递给后方，可以使用车联网等技术将众多车辆连成网络实现信息交互，但是动态的车辆之间建立的无线数据网络存在路由风暴以及网络管理等问题，使其在实际使用中有很多限制。

发明内容

本发明提供一种交通态势感知中数据传输的方法和装置，通过车辆间点对点的无线数据通信，避免了建立无线数据网络时的路由风暴和网络管理等问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种交通态势感知中数据传输的方法，所述方法包括：

车辆获取自身车辆的位置和车速信息；

车辆通过近距无线通信与周围车辆逐一建立点对点无线数据链路；

车辆获取周围其它车辆发送的车辆信息；

车辆合并在自己前进方向上的车辆信息形成车辆信息链；

车辆发送合并后的车辆信息链；

其中，车辆通过近距无线通信与周围车辆逐一建立点对点无线数据链路，包括：

车辆通过近距无线通信技术，与周围车辆逐一建立点对点临时无线数据链路；一旦临时无线链路建立成功，则立即接收和发送车辆数据；完成后立即与其它车辆建立新的临时无线链路；

车辆在一个时刻仅与周围一辆车建立临时无线数据链路；

车辆间逐一建立的临时无线数据链路，采用现有的技术；

优先与未建立过无线数据链路的车辆建立链接；

车辆获取周围其它车辆发送的车辆信息，包括：

一旦与某车辆建立新的临时无线链路，则立即接收其发出的车辆信息；

周围车辆发出的车辆信息，包含经其处理过的车辆信息链；

所述车辆信息，至少包括车辆标识、车速、位置、时间、路况短语等信息；

所述车辆标识，是车辆的唯一标识，是区分车辆的标识；

所述车辆信息链，是将同一个方向的车辆信息，经过筛选合并后形成的，经过排序的，用来描述前方车辆速度和路况的数据表；

车辆信息链是经过筛选的具有代表性的前方车辆信息，是反映前方车辆行驶状况的综合路况数据。

所述车辆获取自身车辆的位置和车速信息，包括：

车辆通过车载定位装置，实时获取自身车辆的当前位置和时间；

车辆通过多次获取的位置和时间，估算出自身车辆的车速。

优选地，所述路况短语，可以为表示路况的代码。

所述车辆合并在自己前进方向上的车辆信息形成车辆信息链，包括：

车辆对接收到的车辆信息，根据车辆标识建立与车辆信息的对应表；

所述对应表有超时时间设置，超时的表项数据将被删除；

车辆对当前接收到的所有车辆信息，按筛选规则检查，合格的数据用来更新所述对应表；

更新数据时，对同一个车辆标识，若新来的数据的时间戳比现有数据时间戳旧，则忽略；

所述对应表按照与自身车辆的距离远近进行排序。

所述筛选规则检查，包括：

与自身车辆的距离检查，在一定范围内的车辆信息为合格；

与自身车辆方向的检查，方向相同的车辆信息为合格；

车辆信息时刻的检查，与当前时刻在一定范围内为合格。

所述车辆发送合并后的车辆信息链，包括：

车辆定时检查所述对应表，选取出有代表性的车辆信息，按原有顺序生成合并后的车辆信息链；

一旦与某车辆建立新的临时无线链路，则立即向其发送合并后的车辆信息链。

优选地，所述有代表性的车辆信息，包括：

为避免车辆信息链过长影响传输，选取出的车辆数目可设定最大值；

选取的车辆可根据车速、车辆间的距离等因素设置；

选取的车辆还可根据该车辆是否携带路况短语等确定。

为了实现上述目的，本发明还提供一种交通态势感知中数据传输的装置，所述装置包括：

车辆定位单元，用于确定车辆自身位置和时间；

数据传输单元，用于发送和接收车辆信息，车辆通过近距无线通信技术，与周围车辆逐一建立点对点临时无线数据链路；

车辆间逐一建立的临时无线数据链路，采用现有的技术；

通过所述的临时无线数据链路，从数据处理单元取得数据，向周围车辆发送；接收周围车辆的发送的数据，传递到数据处理单元；

一旦接收发送传输完成，立即断开链路并与其它车辆建立新的临时无线链路；

数据处理单元，根据获得的车辆信息进行计算处理，从车辆定位单元实时获取自身车辆的车辆信息，建立或更新车辆信息对应表；

从用户输入输出单元获取用户输入路况短语；

对从数据传输单元接收到的车辆信息链，建立或更新车辆信息对应表；

更新数据表时，对同一个车辆标识，若新来的数据的时间戳比现有数据时间戳旧，则忽略；

所述对应表按与自身车辆距离的远近排序；

定时从所述对应表生成合并后的车辆信息链，在需要对外传输时传给数据收发单元向外发送；

合并后的车辆信息链，为车辆自身得到的前方综合路况信息；

对所述对应表中的数据进行超时处理；超时时间可以设置；

与自身距离在一定范围内的车辆信息，才能加入或更新对应表；

与自身方向相同的车辆信息，才能加入或更新对应表；

车辆信息时刻与当前时刻在一定范围内的车辆信息，才能加入或更新对应表。

生成合并后的车辆信息链时，需要在所述对应表中选取有代表性的车辆数据；

设置车辆信息链最大长度，以避免车辆信息链过长影响传输；

根据车速、车辆间的距离因素设置选取的的车辆；

还根据该车辆是否携带路况短语确定选取的的车辆；

上述各因素均可设置；

用户界面单元，用户输入路况短信和显示前方路况及拥堵情况。

所述车辆定位单元，包括：

实时获取自身车辆当前的位置和时间；

通过多次获取的位置和时间，估算自身车辆的车速；

将自身车辆标识、位置、时间、车速等数据，传给数据处理单元，包括：

用户输入模块，允许用户输入路况短语；

路况显示模块，读取所述对应表数据显示；读取数据处理单元发出车辆信息链并显示，此时的车辆信息链即为综合路况信息。

通过上述数据传输方法或装置，行进在道路上的车辆相互之间通过点对点的临时无线数据链路，可以实现车辆信息分享和汇聚；避免了建立无线数据网络时的路由风暴和网络管理等问题。这样前方车辆发送的车辆信息将及时传送到后方，实现了交通态势感知后的数据传输。后方车辆利用这些车辆信息，得到前方车辆的速度及分布，可确定出最拥堵的位置和拥堵结束的位置；若车辆信息中携带有路况短信，还可获知发生交通拥堵的原因。

本发明的有益效果包括：

1、通过近距无线通信链路实现的点对点通信，避免了在车辆间建立动态无限数据网络时的路由风暴和网络管理等问题；

2、通过对数据量的有效控制，实现了车辆间数据的高效传输。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种交通态势感知中数据传输的方法的示意图。

图2是本发明实施例二提供的一种交通态势感知中数据传输的装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1是本发明实施例一，一种交通态势感知中数据传输的方法的示意图。如图1所示，该方法包括以下步骤。

101、车辆获取自身车辆的位置和车速等信息；

使用GPS、北斗等卫星定位技术，可以获取车辆自己的当前位置和时间；通常情况下，获取的频率可以达到1秒1次；

车辆通过多次获得的位置和时间数据，可估算出在这段时间内的平均车速；具体的次数可设置；举例说明：如最近2次获得的位置和时间可计算出瞬时车速；最近5次的瞬时车速可以计算出最近的平均车速。

102、与周围车辆建立点对点无线数据链路；

利用现有的近距无线通信技术，如WIFI、蓝牙、ZigBee等技术，可以使数百米范围内的两辆车建立点对点临时无线通信链路；也可以使用其它车联网技术实现这种两辆车之间的点对点临时无线通信；

在车速较快时，这些无线通信技术的传输质量可能受到影响，此时可通过降低发送速度等方式降低影响；

车辆利用上述临时无线信道，可以逐一与周围安装有同样设备的车辆建立无线数据链路并交换信息；

车辆一旦完成与某车辆的数据接收和发送，立即断开连接并与其它车辆建立新的临时无线链路；

优先与未建立过无线数据链路的车辆建立链接。

103、获取周围其它车辆发送的车辆信息；

车辆一旦与周围车辆建立临时无线链路，则接收其发出的车辆信息；

其中，车辆信息，包括车辆标识、车速、位置、时间、路况短语等信息；其中车辆标识，是车辆的唯一标识，是区分车辆的标识；

其中，车辆信息链，是将同一个方向的车辆信息，经过筛选合并后形成的，经过排序的，可用来描述前方车辆速度和路况的数据表；可反映的综合路况信息；

其中，路况短语，可以为表示路况的代码。

104、合并前进方向上的车辆信息形成车辆信息链；

车辆对所有的车辆信息，根据车辆标识建立与车辆信息的对应表；该对应表有超时时间设置，超时的表项数据将被删除；

车辆对当前接收到的所有车辆信息，按筛选规则检查，合格的数据用来更新该对应表；筛选规则检查，包括：

与自身车辆的距离检查，在一定范围内的车辆信息为合格；如前方30公里后方500米的才进行处理；

与自身车辆方向的检查，方向相同的车辆信息为合格；

车辆信息时刻的检查，与当前时刻在一定范围内为合格；如30秒以内的数据才进行处理；

更新数据表时，对同一个车辆标识，若新来的数据的时间戳比现有数据时间戳旧，则忽略；

对应表还按照与自身车辆的距离远近进行排序，如按照自己前方最远的车一直到自己后方最远的车的顺序排序。

105、发送合并后的车辆信息链，包括：

车辆定时检查所述对应表，选取出有代表性的车辆信息，按原有顺序生成合并后的车辆信息链；选取的方式包括：

为避免车辆信息链过长影响传输，选取出的车辆数目可设定最大值；如最多20条信息；

选取的车辆可根据车速、车辆间的距离等因素设置；如自身车速超过30公里时，前方每隔2公里选取一辆车；如前方遇到堵塞，则堵点附近100米间隔选取一辆车；

选取的车辆还可根据该车辆是否携带路况短语等来确定；如该车描述了附近路况，则优先选取该车辆作为代表；如多车均携带路况短语，则根据其描述的路况代码或短语，选取最典型的那辆车；

车辆一旦与周围车辆建立临时无线链路，则向其发送合并后的车辆信息链。

本实施例中，具体描述了交通态势感知中数据传输的详细步骤，车辆通过点对点的无线数据链路得到周围车辆的车辆信息链，实质是通过接力的方式得到了自己前方一定范围内的车辆信息，从而实现了交通态势感知中的数据传输。

图2是本发明实施例二，一种交通态势感知中数据传输的装置的示意图。如图2所示，该装置包括以下单元：

车辆定位单元，用于确定车辆自身位置和时间；

数据传输单元，用于发送和接收车辆信息；

数据处理单元，根据获得的车辆信息进行计算处理；

用户界面单元，用户输入路况短信和显示前方路况及拥堵情况。

201、车辆定位单元，包括：

定位模块：使用GPS、北斗等卫星定位技术，可以获取车辆自己的当前位置和时间；通常情况下，获取的频率可以达到1秒1次；

计算模块：车辆通过多次获得的位置和时间数据，可估算出在这段时间内的平均车速；具体的次数可设置；举例说明：如最近2次获得的位置和时间可计算出瞬时车速；最近5次的瞬时车速可以计算出最近的平均车速。

202、数据传输单元，包括：

连接模块：车辆通过近距无线通信技术，与周围车辆建立点对点临时无线数据链路；在数据传输完成后断开连接；然后与其它车辆建立新的临时无线链接；

收发模块：从数据处理单元取得数据向对端发送；接收对端发送的车辆数据，传递到数据处理单元。

203、数据处理单元，包括：

数据管理模块：将获取的全部车辆信息，建立或更新车辆信息对应表；将对应表按与自身车辆距离的远近排序；超时处理；从用户界面模块，获得用户输入信息，建立或更新车辆信息对应表；

从数据传输单元获得数据，建立或更新车辆信息对应表；从定位单元获得车辆自身信息更新车辆对应表；根据策略更新车辆对应表，策略包括：与自身距离在一定范围内的车辆信息，才能加入或更新对应表； 与自身方向相同的车辆信息，才能加入或更新对应表；车辆信息时刻与当前时刻在一定范围内的车辆信息，才能加入或更新对应表；

路况综合模块：定时从对应表生成合并后的车辆信息链，在需要对外传输时传给数据收发单元向外发送；生成合并后的车辆信息链时，需要在对应表中选取有代表性的车辆数据；为避免车辆信息链过长影响传输，可设置车辆信息链最大长度；选取的车辆可根据车速、车辆间的距离等因素设置；选取的车辆还可根据该车辆是否携带路况短语确定；上述范围等各种因素均可设置；

参数设置模块：设置上述各种参数与阈值。

204、用户界面单元，包括：

用户输入模块，允许用户输入路况短语；

路况显示模块，读取所述对应表数据显示；读取数据处理单元发出车辆信息链并显示，此时的车辆信息链即为综合路况信息。

本实施例中，描述了交通态势感知中数据传输的装置的组成。可实现车辆信息以及交通态势的接力传输，从而实现了交通态势感知中的数据传输。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种交通态势感知中数据传输的方法，其特征在于，包括：

车辆获取自身车辆的位置和车速信息；

车辆通过近距无线通信与周围车辆逐一建立点对点无线数据链路；

车辆获取周围其他车辆发送的车辆信息；

车辆合并在自己前进方向上的车辆信息形成车辆信息链；

车辆发送合并后的车辆信息链；

其中，车辆通过近距无线通信与周围车辆逐一建立点对点无线数据链路，包括：

车辆通过近距无线通信技术，与周围车辆建立临时无线数据链路；一旦建立临时无线链路，则立即接收和发送车辆数据；完成后立即与其他车辆建立新的临时无线链路；

车辆在一个时刻仅与周围一辆车建立临时无线数据链路；

车辆获取周围其他车辆发送的车辆信息，包括：

车辆通过所述临时无线数据链路，接收周围所有车辆发出的车辆信息；

周围车辆发出的车辆信息，包含经其处理过的车辆信息链；

所述车辆信息，至少包括车辆标识、车速、位置、时间、路况短语信息；

所述车辆标识，是车辆的唯一标识，是区分车辆的标识；

所述车辆信息链，是将同一个方向的车辆信息，经过筛选合并后形成的，经过排序的，用来描述前方车辆速度和路况的数据表。

2.根据权利要求1所述交通态势感知中数据传输的方法，其特征在于，车辆获取自身车辆的位置和车速信息，包括：

车辆通过车载定位装置，实时获取自身车辆的当前位置和时间；

车辆通过多次获取的位置和时间，估算出自身车辆的车速。

3.根据权利要求1所述交通态势感知中数据传输的方法，其特征在于，车辆合并在自己前进方向上的车辆信息形成车辆信息链，包括：

车辆对接收到的车辆信息，根据车辆标识建立与车辆信息的对应表；

所述对应表有超时时间设置，超时的表项数据将被删除；

所述对应表按照与自身车辆的距离远近进行排序；

车辆对当前接收到的所有车辆信息，按筛选规则检查，合格的数据用来更新所述对应表；筛选规则检查包括：与自身车辆的距离检查，在一定范围内的车辆信息为合格；与自身车辆方向的检查，方向相同的车辆信息为合格；车辆信息时刻的检查，与当前时刻在一定范围内为合格。

4.根据权利要求3所述交通态势感知中数据传输的方法，其特征在于，车辆发送合并后的车辆信息链，包括：

车辆定时检查所述对应表，选取出有代表性的车辆信息，按原有顺序生成合并后的车辆信息链；为避免车辆信息链过长影响传输，选取出的车辆数目设定最大值；选取的车辆根据车速、车辆间的距离因素设置；选取的车辆还根据该车辆是否携带路况短语确定；

一旦与某车辆建立新的临时无线链路，则立即向其发送合并后的车辆信息链。

5.一种交通态势感知中数据传输的装置，其特征在于，包括：

车辆定位单元，用于确定车辆自身位置和时间；

数据传输单元，用于发送和接收车辆信息，车辆通过近距无线通信技术，与周围车辆逐一建立点对点临时无线数据链路；

通过所述的临时无线数据链路，从数据处理单元取得数据，向周围车辆发送；接收周围车辆的发送的数据，传递到数据处理单元；

一旦接收发送传输完成，立即断开链路并与其他车辆建立新的临时无线链路；

数据处理单元，根据获得的车辆信息进行计算处理，从车辆定位单元实时获取自身车辆的车辆信息，建立或更新车辆信息对应表；

从用户输入输出单元获取用户输入路况短语；

对从数据传输单元接收到的车辆信息链，建立或更新车辆信息对应表；

所述对应表按与自身车辆距离的远近排序；

定时从所述对应表生成合并后的车辆信息链，在需要对外传输时传给数据收发单元向外发送；

合并后的车辆信息链，为车辆自身得到的前方综合路况信息；

车辆信息对应表中的数据进行超时处理；超时时间可以设置；

与自身距离在一定范围内的车辆信息，才能加入或更新对应表；

与自身方向相同的车辆信息，才能加入或更新对应表；

车辆信息时刻与当前时刻在一定范围内的车辆信息，才能加入或更新对应表；

生成合并后的车辆信息链时，需要在所述对应表中选取有代表性的车辆数据；

设置车辆信息链最大长度，以避免车辆信息链过长影响传输；

根据车速、车辆间的距离因素设置选取的车辆；

还根据该车辆是否携带路况短语确定选取的车辆；

上述各因素均可设置；

用户界面单元，用户输入路况短信和显示前方路况及拥堵情况。

6.根据权利要求5所述交通态势感知中数据传输的装置，其特征在于，车辆定位单元，用于确定车辆自身位置和时间，包括：

实时获取自身车辆当前的位置和时间；

通过多次获取的位置和时间，估算自身车辆的车速；

将自身车辆标识、位置、时间、车速数据，传给数据处理单元。