CN104992556A - 基于短距离无线通信技术的分布式运输系统及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于短距离无线通信技术的分布式运输系统，该系统应用于安装有车载终端的车辆，包括若干个分布式识别处理模块、若干个辅助服务器、云服务模块和若干个信息采集终端，若干个车载终端和若干个分布式识别处理模块通过短距离无线通信技术连接；若干个分布式识别处理模块直接连接或者通过若干个辅助服务器连接所述云服务模块，若干个信息采集终端连接云服务模块，分布式识别处理模块和车载终端组成基础模块；本发明将云服务模块和基础模块分开，当云服务模块发生安全或故障问题时，迅速切断以太网连接，云服务模块和基础模块隔离，由于基础模块自身能完成基础功能，不会影响整个运输系统基础功能的实现。

Description

基于短距离无线通信技术的分布式运输系统及其应用

技术领域

本发明涉及基于短距离无线通信技术的分布式运输系统及其应用，属于智能交通技术领域。

背景技术

一个智能运输系统包括信息采集、信息传输、信息处理、信息发布和信息利用，现有的智能运输系统中信息采集、信息处理、信息发布三者从结构上是分立的，这样，信息需要层层传递，信息处理效率很低，而且，一旦任何一个环节出现故障，智能运输系统将无法正常运行。

目前世界上以GPS+GPRS或者GPS+GSM为基础的智能运输系统越来越多，车载GPS模块用于车辆定位，GSM或GPRS用于传输车辆位置信息和其他信息，但这样一个系统往往依赖于一个或多个的服务器，服务器将车辆信息处理并通过GSM、GPRS发布。信息实时性和稳定性将是对系统的一大考验。如果遇到收费站、关卡等需要实时处理信息的装置，那么GPS模块定位、信息从采集到服务器、服务器处理向子系统发布，信息层层传递的时间，中间环节故障(如当地GSM网络干扰、基站故障)和服务器处理能力等问题都将制约整个系统实时运行。并且，由于技术原因，GPS在城市楼宇密集区域、地下通道、隧道中难以保证定位精度和速度，那么运用GPS这一单一技术平台解决小区域实时性信息采集、处理、发布将会带来困扰。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了基于短距离无线通信技术的分布式运输系统；

本发明还公开了上述分布式运输系统的应用；

本发明的技术方案为：

基于短距离无线通信技术的分布式运输系统，该系统应用于安装有车载终端的车辆，包括若干个分布式识别处理模块、若干个辅助服务器、云服务模块和若干个信息采集终端，若干个分布式识别处理模块、若干个辅助服务器、云服务模块及若干个信息采集终端之间通过以太网连接，若干个车载终端和若干个分布式识别处理模块通过短距离无线通信技术连接，若干个分布式识别处理模块直接连接或者通过若干个辅助服务器连接所述云服务模块，若干个信息采集终端连接所述云服务模块，基础模块包括分布式识别处理模块和车载终端；

所述短距离无线通信技术具有如下特征：(1)该技术具有一定区域的连接范围(20-100米)，范围大小(或形状)可以人为设定；(2)该技术能实现一对多通信；(3)该技术具有快速的从断开到连接的速度；(4)该技术具有较高的带宽，用于保证用户数量。

所述车载终端用于：向分布式识别处理模块发送车牌号码编码，发送基础信息、非基础信息；接收分布式识别处理模块发布的基础信息和传递的非基础信息、基础信息并通过外部设备向车主发送；所述基础信息是指需要实时处理或发布的信息；例如，高速公路超速行为、高速公路超速警告、违反单双号规定上路行为、违反单双号规定上路警告、身份识别信息、身份识别后处理信息、车主实时应答消息、实时车流量、实时空间平均速度、实时某路段车辆数目、实时道路利用率、交叉口红绿灯实时控制信号等。所述非基础信息是指处理或发布实时性不强的信息；例如，车辆的行程记录、车辆的缴费记录、车辆的违规记录、某一地区的路况、天气、道路事故情况、车主的信息请求、云服务模块发布的出行建议、道路拥堵情况、某一路段长期车辆数目、道路利用率、车流量、空间平均速度统计数据等。

所述分布式识别处理模块用于：接收车载终端发送的车牌号码编码，实时采集、处理、发布基础信息并采集非基础信息；将采集的非基础信息和处理、发布后的基础信息发送给云服务模块或辅助服务器；将采集的部分基础信息发送给辅助服务器；向车载终端传递云服务模块、辅助服务器发布的非基础信息和辅助服务器发布的基础信息；所述分布式识别处理模块根据不同位置设有唯一编号；所述分布式识别处理模块根据不同位置有不同处理程序，例如，道路处设置的分布式识别处理模块接收车载终端的车牌号码编码，用于采集行车记录或检测是否违反单双号限行规则、是否超速行驶等；拦截关卡设置的分布式识别处理模块则用于采集行车记录和身份识别；

所述辅助服务器用于：辅助实时处理、发布多个所述分布式识别处理模块或所述辅助服务器传递的基础信息；辅助组织、存储、管理、分析非基础信息及处理、发布后的基础信息；辅助发布非基础信息；并将存储的非基础信息和处理、发布后的基础信息发送给云服务模块；传递由云服务模块发布的非基础信息；

所述信息采集终端用于：采集路况信息、天气状况信息，并发送至云服务模块存储；

所述云服务模块用于：组织、存储、管理、分析非基础信息及处理、发布后的基础信息和所述信息采集终端采集的路况信息、天气状况信息；发布非基础信息；用于长期大数据的处理分析。

根据本发明优选的，所述车载终端包括：处理器一、无线芯片一、存储器一、键盘、显示器、语音输出设备及移动设备，所述无线芯片一、所述存储器一、所述键盘、所述显示器、所述语音输出设备分别连接所述处理器一，所述移动设备连接所述无线芯片一，所述无线芯片一连接所述分布式识别处理模块；所述移动设备为手机或智能穿戴式设备；所述分布式识别处理模块包括处理器二及分别与所述处理器二连接的无线芯片二、存储器二和以太网接口一，所述以太网接口一连接所述云服务模块或所述辅助服务器。

根据本发明优选的，所述辅助服务器包括数据库服务器一、处理器三及以太网接口二，所述以太网接口二分别连接所述数据库服务器一及所述处理器三，所述数据库服务器一包括动态信息数据库一、静态信息数据库一、历史数据库一，所述以太网接口二连接所述云服务模块。

根据本发明优选的，所述云服务模块包括以太网接口三、数据库服务器二、数据处理服务器及网络服务器，所述以太网接口三分别连接所述数据库服务器二、所述数据处理服务器及所述网络服务器，所述数据库服务器二包括动态信息数据库二、静态信息数据库二、历史数据库二及算法数据库。

根据本发明优选的，所述数据库服务器一及所述数据库服务器二用于：组织、存储、管理数据；所述数据处理服务器用于：处理、分析数据；所述网络服务器用于：向客户端提供文档，供车主、上网用户浏览下载行车信息及个人信息；例如：行车记录、缴费记录、交通违规记录。所述动态信息数据库一及所述动态信息数据库二用于：存储、管理动态信息；例如，车辆的行车记录、行车时间。所述静态信息数据库一及所述静态信息数据库二用于：存储静态信息；例如，车辆的车牌号码编号对应的车牌号码、车主信息等。所述历史数据库一及所述历史数据库二用于：存储历史记录；例如，车辆的违规记录、缴费记录、年检记录等。所述算法数据库用于：存储相应的交通法规对应的算法，所述算法最终发送至所述分布式识别处理模块，用于检测违规行为和确定违规等级。

根据本发明优选的，所述信息采集终端包括处理器四及与所述处理器四连接的存储器三、传感器、输入设备、以太网接口四，所述以太网接口四连接所述云服务模块；

所述传感器用于采集路况信息、天气状况信息，所述存储器三用于存储采集的路况信息、天气状况信息，所述处理器四用于将采集的路况信息、天气状况信息通过以太网发送至所述云服务模块；所属输入设备用于输入路况信息、天气状况信息。

当所述无线芯片一、无线芯片二为ESP8266串口转WIFI芯片时，无线芯片一工作在STA+AP模式，无线芯片二工作在AP模式，车载终端与分布式识别处理模块连接的同时能与移动设备连接。

根据本发明优选的，所述以太网接口一、所述以太网接口二、所述以太网接口三及所述以太网接口四的型号为RTL8019AS、CP2201、ENC28J60中的任一种；所述处理器一、所述处理器二、所述处理器三及所述处理器四的型号为AT89C51、ARM7、ARM Cortex中的任一种。

上述分布式运输系统应用于某一区域车辆单双号限行，所述存储器二存储该区域车辆单双号限行规则算法，该单双号限行规则算法由云服务模块向分布式识别处理模块发布，具体步骤包括：

a、当安装有车载终端的车辆进入分布式识别处理模块连接范围时，自动与分布式识别处理模块连接，车载终端发送车牌号码编码；

b、根据存储器二中存储的该区域车辆单双号限行规则算法，处理器二对接收到的车牌号码编码处理，判断该车辆是否违反单双号限行规则，若没有违反，进入步骤a，并断开连接或车辆离开分布式识别处理模块无线连接范围自动断开连接；否则，该车辆违反单双号限行规则，分布式识别处理模块将车辆的行车记录和车辆的违规记录存储到存储器二，并向车载终端发送警告和处理信息，车载终端接收到信息后将信息通过显示器或移动设备传递给车主，进入步骤c；其中，车辆的行车记录包括：车牌号码编号、分布式识别处理模块编号、车辆与分布式识别处理模块连接时刻及断开时刻；分布式识别处理模块编号携带车辆位置信息；车辆的违规记录包括：违反的单双号限行规则编号；

c、检测处理器二当前CPU使用率及处理器二当前内存占用率，如果处理器二当前CPU使用率不大于40％且当前内存占用率不大于40％时，将存储器二中存储的车辆的行车记录和车辆的违规记录通过以太网发送给云服务模块，云服务模块将车辆的行车记录和车辆的违规记录存储在数据库服务器二中，并删除存储器二中存储的车辆的行车记录和车辆的违规记录，进入步骤a；否则，直接进入步骤a。

云服务模块按照当地交通法规对该车辆多次违规记录或单次违规记录处理，确定违规等级(根据多次违规记录判断该车辆是否根据处理信息原路返回或是继续直行，原路返回则违规等级设为1，继续直行则设为2)，并将违规记录通过网络服务器发布或者通过分布式识别处理模块、车载终端向车主发布。将行车记录通过网络服务器发布。

上述分布式运输系统应用于交通疏导和出行指导，具体应用于分布式识别处理模块A、B，所述辅助服务器中存储有分布式识别处理模块A、B之间道路面积S，分布式识别处理模块A、B之间道路长度为L，具体步骤包括：

①当安装有车载终端的车辆进入分布式识别处理模块连接范围时，自动与分布式识别处理模块连接，车载终端发送车牌号码编码和上一次连接的分布式识别处理模块的编号；

②分布式识别处理模块将当前时刻连接过的车辆数目、断开连接过的车辆数目、当前时刻连接的车辆上一次连接的分布式识别处理模块编号及自身的编号实时传递至所述辅助服务器；

③所述辅助服务器根据如下公式计算分布式识别处理模块A、B之间车辆数目Q，计算公式如式(Ⅰ)所示：

Q＝(M1-N1)+(M2-N2)        (Ⅰ)

式(Ⅰ)中，M1为分布式识别处理模块A到分布式识别处理模块B方向上分布式识别处理模块A当前时刻断开连接过的车辆数目；N1为分布式识别处理模块A到分布式识别处理模块B方向上分布式识别处理模块A当前时刻连接过的车辆数目；M2为分布式识别处理模块B到分布式识别处理模块A方向上分布式识别处理模块B当前时刻断开连接过的车辆数目；N2为分布式识别处理模块B到分布式识别处理模块A方向上分布式识别处理模块B当前时刻连接过的车辆数目；方向由分布式识别处理模块A、B的编号和所述车辆上一次连接的分布式识别处理模块编号确定；

所述辅助服务器根据如下公式计算分布式识别处理模块A、B之间道路利用率P，计算公式如式(Ⅱ)所示：

P＝Q/S        (Ⅱ)

所述辅助服务器根据如下公式计算分布式识别处理模块A处分布式识别处理模块A到分布式识别处理模块B方向上车流量q_A，车流量是指单位时间内通过某一检测点的车辆数目，计算公式如式(Ⅲ)所示：

$q_A=\frac{M{1}_T}{T}---\left(III\right)$

式(Ⅲ)中，T为观测周期；M1_T为观测周期T内分布式识别处理模块A到分布式识别处理模块B方向上分布式识别处理模块A断开连接过的车辆数目；

所述辅助服务器根据如下公式计算分布式识别处理模块A和分布式识别处理模块B之间观测周期内分布式识别处理模块A到分布式识别处理模块B方向的空间平均速度v,空间平均速度是指某一时间内通过某一路段的所有车辆速度平均值，计算公式如式(Ⅳ)所示：

$v=L\underset{i=1}{\overset{N{1}_T}{\Σ}}\frac{1}{T1i-T2i}---\left(IV\right)$

式(Ⅳ)中，N1_T为观测时间内分布式识别处理模块B连接过的车辆数目；T1_i为第i辆车与分布式识别处理模块A断开的时刻；T2_i为第i辆车与分布式识别处理模块B连接的时刻；

④所述辅助服务器根据分布式识别处理模块A、B之间车辆数目Q、道路利用率P、分布式识别处理模块A处车流量q_A、空间平均速度v确定红绿灯周期、相位、绿信比，并根据周期、相位、绿信比实时控制交叉口红绿灯；进入步骤①；

步骤④通过现有技术实现。

⑤所述辅助服务器检测处理器三当前CPU使用率及处理器三当前内存占用率，如果处理器三当前CPU使用率不大于40％且处理器三当前内存占用率不大于40％时，所述辅助服务器将q_A、Q、P、v传递给云服务模块，并删除q_A、Q、P、v；进入步骤①；否则，直接进入步骤①；

⑥云服务模块根据车辆数目、道路利用率车流量、空间平均速度数据，处理得到相应路段拥堵或者闲置信息，并将这些信息处理成交通疏导方案和出行建议，通过网络服务器发布或者通过分布式识别处理模块、车载终端向车主发布，指导人们出行和疏导交通；并存储上述数据，提供给交通信息部门。

上述分布式运输系统应用于小区身份识别，所述存储器二存储小区内车牌号码编码数组，具体步骤包括：

(1)当安装有车载终端的车辆进入分布式识别处理模块连接范围时，自动与分布式识别处理模块连接，车载终端发送车牌号码编码；

(2)分布式识别处理模块将接收的车牌号码编码与存储器二存储的小区内车牌号码编码数组进行逐一比较，如果有相同的车牌号码编码，则身份识别成功，等待车载终端发送命令，车载终端不断检测当前连接的信号强度，当信号强度达到-50dBm，车载终端发送命令，表示车辆已经接近拦截杆，分布式识别处理模块接收到命令，通过处理器二执行打开拦截杆程序，拦截杆打开，车辆进入，车载终端继续检测当前连接信号强度，当信号强度再次达到-50dBm，车载终端发送命令，表示车辆已经进入小区，分布式识别处理模块接收命令，通过处理器二执行关闭拦截杆程序，拦截杆关闭，并断开当前连接，释放链接资源，并将该车辆的出入记录存储在存储器二中，进入步骤(3)；否则，该车辆不是本小区业主所有，向车载终端发送警告信息并断开连接，车载终端接收到信息，并将信息传递给车主；进入步骤(3)；其中，车辆的出入记录包括：车牌号码编号、分布式识别处理模块编号、车辆的出入时刻；

(3)检测处理器二当前CPU使用率，如果处理器二当前CPU使用率不大于40％时，把存储器二中存储的车辆出入记录通过以太网发送给云服务模块，云服务模块将车辆出入记录存储在数据库服务器一中，并删除存储器二中存储的车辆出入记录，进入步骤(4)；否则，进入步骤(1)。

本发明的有益效果为：

1、本发明云服务模块和基础模块之间通过以太网连接，将云服务模块和基础模块分开，当云服务模块发生安全或故障问题时，可以迅速切断以太网连接，将云服务模块和基础模块隔离，并且由于基础模块自身能完成基础信息采集、信息处理、信息发布能力，基础模块继续实现功能，不会影响整个运输系统基础功能的实现；

2、本发明将信息按照实时性要求分为基础信息和非基础信息，基础信息的采集、处理、发布由基础模块完成，这样保证了信息的稳定性和实时性；

3、本发明基础模块中的分布式识别处理模块本身是分布式结构，分担了云服务模块一定的处理任务，一定程度上提高整个系统的处理能力；

4、本发明加入辅助服务器，系统结构呈现多层次，在保障多个基础信息协同处理发布的实时性的同时使系统结构更加灵活；

5、本发明单一改变车载终端、分布式识别处理模块、辅助服务器程序，便可改变相应的功能，系统建立后，后期功能升级、扩展、维护将会更多地在软件层进行，节约成本。

附图说明

图1为本发明系统框图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明应用于某一区域车辆单双号限行时的分布示意图；

图4为本发明应用于交通疏导和出行指导的示意图；

其中，1、分布式识别处理模块，2、辅助服务器，3、信息采集终端，4、云服务模块，5、处理器一，6、无线芯片一，7、存储器一，8、键盘，9、显示器，10、语音输出设备，11、移动设备，12、处理器二，13、无线芯片二，14、存储器二，15、以太网接口一，16、数据库服务器一，17、处理器三，18、以太网接口二，19、动态信息数据库一，20、静态信息数据库一，21、历史数据库一，22、数据库服务器二，23、数据处理服务器，24、网络服务器，25、动态信息数据库二，26、静态信息数据库二，27、历史数据库二，28、算法数据库，29、以太网接口三，30、处理器四，31、存储器三，32、传感器，33、输入设备，34、以太网接口四。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步限定，但不限于此。

实施例1

基于短距离无线通信技术的分布式运输系统，该系统应用于安装有车载终端的车辆，包括若干个分布式识别处理模块1、若干个辅助服务器2、云服务模块4和若干个信息采集终端3，若干个分布式识别处理模块1、若干个辅助服务器2、云服务模块4及若干个信息采集终端3之间通过以太网连接，若干个车载终端和若干个分布式识别处理模块1通过短距离无线通信技术连接，若干个分布式识别处理模块1直接连接或者通过若干个辅助服务器2连接所述云服务模块4，若干个信息采集终端3连接所述云服务模块4，基础模块包括分布式识别处理模块1和车载终端；如图1所示。

所述短距离无线通信技术具有如下特征：(1)该技术具有一定区域的连接范围(20-100米)，范围大小(或形状)可以人为设定；(2)该技术能实现一对多通信；(3)该技术具有快速的从断开到连接的速度；(4)该技术具有较高的带宽，用于保证用户数量。

所述车载终端用于：向分布式识别处理模块1发送车牌号码编码，发送基础信息、非基础信息；接收分布式识别处理模块1发布的基础信息和传递的非基础信息、基础信息并通过外部设备向车主发送；所述基础信息是指需要实时处理或发布的信息；例如，高速公路超速行为、高速公路超速警告、违反单双号规定上路行为、违反单双号规定上路警告、身份识别信息、身份识别后处理信息、车主实时应答消息、实时车流量、实时空间平均速度、实时某路段车辆数目、实时道路利用率、交叉口红绿灯实时控制信号等。所述非基础信息是指处理或发布实时性不强的信息；例如，车辆的行程记录、车辆的缴费记录、车辆的违规记录、某一地区的路况、天气、道路事故情况、车主的信息请求、云服务模块发布的出行建议、道路拥堵情况、某一路段长期车辆数目、道路利用率、车流量、空间平均速度统计数据等。

所述分布式识别处理模块1用于：接收车载终端发送的车牌号码编码，实时采集、处理、发布基础信息并采集非基础信息；将采集的非基础信息和处理、发布后的基础信息发送给云服务模块4或辅助服务器2；将采集的部分基础信息发送给辅助服务器2；向车载终端传递云服务模块4、辅助服务器2发布的非基础信息和辅助服务器2发布的基础信息；所述分布式识别处理模块1根据不同位置设有唯一编号；所述分布式识别处理模块1根据不同位置有不同处理程序，例如，道路处设置的分布式识别处理模块1接收车载终端的车牌号码编码，用于采集行车记录或检测是否违反单双号限行规则、是否超速行驶等；拦截关卡设置的分布式识别处理模块1则用于采集行车记录和身份识别；

所述辅助服务器2用于：辅助实时处理、发布多个所述分布式识别处理模块1或所述辅助服务器2传递的基础信息；辅助组织、存储、管理、分析非基础信息及处理、发布后的基础信息；辅助发布非基础信息；并将存储的非基础信息和处理、发布后的基础信息发送给云服务模块4；传递由云服务模块4发布的非基础信息；

所述信息采集终端3用于：采集路况信息、天气状况信息，并发送至云服务模块4存储；

所述云服务模块4用于：组织、存储、管理、分析非基础信息及处理、发布后的基础信息和所述信息采集终端3采集的路况信息、天气状况信息；发布非基础信息；用于长期大数据的处理分析。

实施例2

根据实施例1所述的基于短距离无线通信技术的分布式运输系统，其区别在于，所述车载终端包括：处理器一5、无线芯片一6、存储器一7、键盘8、显示器9、语音输出设备10及移动设备11，所述无线芯片一6、所述存储器一7、所述键盘8、所述显示器9、所述语音输出设备10分别连接所述处理器一5，所述移动设备11连接所述无线芯片一6，所述无线芯片一6连接所述分布式识别处理模块1；所述移动设备11为手机或智能穿戴式设备。

所述分布式识别处理模块1包括处理器二12及分别与所述处理器二12连接的无线芯片二13、存储器二14和以太网接口一15，所述以太网接口一15连接所述云服务模块4或所述辅助服务器2。

所述辅助服务器2包括数据库服务器一16、处理器三17及以太网接口二18，所述以太网接口二18分别连接所述数据库服务器一16及所述处理器三17，所述数据库服务器一16包括动态信息数据库一19、静态信息数据库一20、历史数据库一21，所述以太网接口二18连接所述云服务模块4。

所述云服务模块4包括以太网接口三29、数据库服务器二22、数据处理服务器23及网络服务器24，所述以太网接口三29分别连接所述数据库服务器二22、所述数据处理服务器23及所述网络服务器24，所述数据库服务器二22包括动态信息数据库二25、静态信息数据库二26、历史数据库二27及算法数据库28。

所述数据库服务器一16及所述数据库服务器二22用于：组织、存储、管理数据；所述数据处理服务器23用于：处理、分析数据；所述网络服务器24用于：向客户端提供文档，供车主、上网用户浏览下载行车信息及个人信息；例如：行车记录、缴费记录、交通违规记录。所述动态信息数据库一19及所述动态信息数据库二25用于：存储、管理动态信息；例如，车辆的行车记录、行车时间。所述静态信息数据库一20及所述静态信息数据库二26用于：存储静态信息；例如，车辆的车牌号码编号对应的车牌号码、车主信息等。所述历史数据库一21及所述历史数据库二27用于：存储历史记录；例如，车辆的违规记录、缴费记录、年检记录等。所述算法数据库28用于：存储相应的交通法规对应的算法，所述算法最终发送至所述分布式识别处理模块1，用于检测违规行为和确定违规等级。

所述信息采集终端3包括处理器四30及与所述处理器四30连接的存储器三31、传感器32、输入设备33、以太网接口四34，所述以太网接口四34连接所述云服务模块4；

所述传感器32用于采集路况信息、天气状况信息，所述存储器三31用于存储采集的路况信息、天气状况信息，所述处理器四30用于将采集的路况信息、天气状况信息通过以太网发送至所述云服务模块4；所属输入设备33用于输入路况信息、天气状况信息。

当所述无线芯片一6、无线芯片二13为ESP8266串口转WIFI芯片时，无线芯片一6工作在STA+AP模式，无线芯片二13工作在AP模式，车载终端与分布式识别处理模块1连接的同时能与移动设备11连接。

所述以太网接口一15、所述以太网接口二18、所述以太网接口三29及所述以太网接口四34的型号为RTL8019AS、CP2201、ENC28J60中的任一种；所述处理器一5、所述处理器二12、所述处理器三17及所述处理器四30的型号为AT89C51、ARM7、ARM Cortex中的任一种。

如图2所示。

实施例3

上述实施例1或2所述的分布式运输系统应用于某一区域车辆单双号限行，所述存储器二14存储该区域车辆单双号限行规则算法，该单双号限行规则算法由云服务模块4向分布式识别处理模块1发布，具体步骤包括：

a、当安装有车载终端的车辆进入分布式识别处理模块1连接范围时，自动与分布式识别处理模块1连接，车载终端发送车牌号码编码；

b、根据存储器二14中存储的该区域车辆单双号限行规则算法，处理器二12对接收到的车牌号码编码处理，判断该车辆是否违反单双号限行规则，若没有违反，进入步骤a，并断开连接或车辆离开分布式识别处理模块1无线连接范围自动断开连接；否则，该车辆违反单双号限行规则，分布式识别处理模块1将车辆的行车记录和车辆的违规记录存储到存储器二14，并向车载终端发送警告和处理信息，车载终端接收到信息后将信息通过显示器9或移动设备11传递给车主，进入步骤c；其中，车辆的行车记录包括：车牌号码编号、分布式识别处理模块1编号、车辆与分布式识别处理模块1连接时刻及断开时刻；分布式识别处理模块1编号携带车辆位置信息；车辆的违规记录包括：违反的单双号限行规则编号；

c、检测处理器二12当前CPU使用率及处理器二12当前内存占用率，如果处理器二12当前CPU使用率不大于40％且当前内存占用率不大于40％时，将存储器二14中存储的车辆的行车记录和车辆的违规记录通过以太网发送给云服务模块4，云服务模块4将车辆的行车记录和车辆的违规记录存储在数据库服务器二22中，并删除存储器二14中存储的车辆的行车记录和车辆的违规记录，进入步骤a；否则，直接进入步骤a。

云服务模块4按照当地交通法规对该车辆多次违规记录或单次违规记录处理，确定违规等级(根据多次违规记录判断该车辆是否根据处理信息原路返回或是继续直行，原路返回则违规等级设为1，继续直行则设为2)，并将违规记录通过网络服务器24发布或者通过分布式识别处理模块1、车载终端向车主发布。将行车记录通过网络服务器24发布。如图3所示。

实施例4

实施例1或2所述的分布式运输系统应用于交通疏导和出行指导，具体应用于分布式识别处理模块A、B，所述辅助服务器2中存储有分布式识别处理模块A、B之间道路面积S，分布式识别处理模块A、B之间道路长度为L，具体步骤包括：

①当安装有车载终端的车辆进入分布式识别处理模块1连接范围时，自动与分布式识别处理模块1连接，车载终端发送车牌号码编码和上一次连接的分布式识别处理模块1的编号；

②分布式识别处理模块1将当前时刻连接过的车辆数目、断开连接过的车辆数目、当前时刻连接的车辆上一次连接的分布式识别处理模块1编号及自身的编号实时传递至所述辅助服务器2；

③所述辅助服务器2根据如下公式计算分布式识别处理模块A、B之间车辆数目Q，计算公式如式(Ⅰ)所示：

Q＝(M1-N1)+(M2-N2)      (Ⅰ)

式(Ⅰ)中，M1为分布式识别处理模块A到分布式识别处理模块B方向上分布式识别处理模块A当前时刻断开连接过的车辆数目；N1为分布式识别处理模块A到分布式识别处理模块B方向上分布式识别处理模块A当前时刻连接过的车辆数目；M2为分布式识别处理模块B到分布式识别处理模块A方向上分布式识别处理模块B当前时刻断开连接过的车辆数目；N2为分布式识别处理模块B到分布式识别处理模块A方向上分布式识别处理模块B当前时刻连接过的车辆数目；方向由分布式识别处理模块A、B的编号和所述车辆上一次连接的分布式识别处理模块1编号确定；

所述辅助服务器2根据如下公式计算分布式识别处理模块A、B之间道路利用率P，计算公式如式(Ⅱ)所示：

P＝Q/S           (Ⅱ)

所述辅助服务器2根据如下公式计算分布式识别处理模块A处分布式识别处理模块A到分布式识别处理模块B方向上车流量q_A，车流量是指单位时间内通过某一检测点的车辆数目，计算公式如式(Ⅲ)所示：

$q_A=\frac{M{1}_T}{T}---\left(III\right)$

式(Ⅲ)中，T为观测周期；M1_T为观测周期T内分布式识别处理模块A到分布式识别处理模块B方向上分布式识别处理模块A断开连接过的车辆数目；

所述辅助服务器2根据如下公式计算分布式识别处理模块A和分布式识别处理模块B之间观测周期内分布式识别处理模块A到分布式识别处理模块B方向的空间平均速度v,空间平均速度是指某一时间内通过某一路段的所有车辆速度平均值，计算公式如式(Ⅳ)所示：

$v=L\underset{i=1}{\overset{N{1}_T}{\Σ}}\frac{1}{T1i-T2i}---\left(IV\right)$

式(Ⅳ)中，N1_T为观测时间内分布式识别处理模块B连接过的车辆数目；T1_i为第i辆车与分布式识别处理模块A断开的时刻；T2_i为第i辆车与分布式识别处理模块B连接的时刻；

④所述辅助服务器2根据分布式识别处理模块A、B之间车辆数目Q、道路利用率P、分布式识别处理模块A处车流量q_A、空间平均速度v确定红绿灯周期、相位、绿信比，并根据周期、相位、绿信比实时控制交叉口红绿灯；进入步骤①；

步骤④通过现有技术实现。

⑤所述辅助服务器检测处理器三17当前CPU使用率及处理器三17当前内存占用率，如果处理器三17当前CPU使用率不大于40％且处理器三17当前内存占用率不大于40％时，所述辅助服务器2将q_A、Q、P、v传递给云服务模块4，并删除q_A、Q、P、v；进入步骤①；否则，直接进入步骤①；

⑥云服务模块4根据车辆数目、道路利用率车流量、空间平均速度数据，处理得到相应路段拥堵或者闲置信息，并将这些信息处理成交通疏导方案和出行建议，通过网络服务器24发布或者通过分布式识别处理模块1、车载终端向车主发布，指导人们出行和疏导交通；并存储上述数据，提供给交通信息部门。如图4所示。

实施例5

实施例1或2所述的分布式运输系统应用于小区身份识别，所述存储器二12存储小区内车牌号码编码数组，具体步骤包括：

(1)当安装有车载终端的车辆进入分布式识别处理模块1连接范围时，自动与分布式识别处理模块1连接，车载终端发送车牌号码编码；

(2)分布式识别处理模块1将接收的车牌号码编码与存储器二14存储的小区内车牌号码编码数组进行逐一比较，如果有相同的车牌号码编码，则身份识别成功，等待车载终端发送命令，车载终端不断检测当前连接的信号强度，当信号强度达到-50dBm，车载终端发送命令，表示车辆已经接近拦截杆，分布式识别处理模块1接收到命令，通过处理器二12执行打开拦截杆程序，拦截杆打开，车辆进入，车载终端继续检测当前连接信号强度，当信号强度再次达到-50dBm，车载终端发送命令，表示车辆已经进入小区，分布式识别处理模块1接收命令，通过处理器二12执行关闭拦截杆程序，拦截杆关闭，并断开当前连接，释放链接资源，并将该车辆的出入记录存储在存储器二14中，进入步骤(3)；否则，该车辆不是本小区业主所有，向车载终端发送警告信息并断开连接，车载终端接收到信息，并将信息传递给车主；进入步骤(3)；其中，车辆的出入记录包括：车牌号码编号、分布式识别处理模块1编号、车辆的出入时刻；

(3)检测处理器二12当前CPU使用率，如果处理器二12当前CPU使用率不大于40％时，把存储器二14中存储的车辆出入记录通过以太网发送给云服务模块4，云服务模块4将车辆出入记录存储在数据库服务器一16中，并删除存储器二14中存储的车辆出入记录，进入步骤(4)；否则，进入步骤(1)。

Claims (10)

1.基于短距离无线通信技术的分布式运输系统，其特征在于，该系统应用于安装有车载终端的车辆，包括若干个分布式识别处理模块、若干个辅助服务器、云服务模块和若干个信息采集终端，若干个分布式识别处理模块、若干个辅助服务器、云服务模块及若干个信息采集终端之间通过以太网连接，若干个车载终端和若干个分布式识别处理模块通过短距离无线通信技术连接，若干个分布式识别处理模块直接连接或者通过若干个辅助服务器连接所述云服务模块，若干个信息采集终端连接所述云服务模块，基础模块包括分布式识别处理模块和车载终端；

所述车载终端用于：向分布式识别处理模块发送车牌号码编码，发送基础信息、非基础信息；接收分布式识别处理模块发布的基础信息和传递的非基础信息、基础信息并通过外部设备向车主发送；所述基础信息是指需要实时处理或发布的信息；所述非基础信息是指处理或发布实时性不强的信息；

所述分布式识别处理模块用于：接收车载终端发送的车牌号码编码，实时采集、处理、发布基础信息并采集非基础信息；将采集的非基础信息和处理、发布后的基础信息发送给云服务模块或辅助服务器；将采集的部分基础信息发送给辅助服务器；向车载终端传递云服务模块、辅助服务器发布的非基础信息和辅助服务器发布的基础信息；所述分布式识别处理模块根据不同位置设有唯一编号；所述分布式识别处理模块根据不同位置有不同处理程序；

所述辅助服务器用于：辅助实时处理、发布多个所述分布式识别处理模块或所述辅助服务器传递的基础信息；辅助组织、存储、管理、分析非基础信息及处理、发布后的基础信息；辅助发布非基础信息；并将存储的非基础信息和处理、发布后的基础信息发送给云服务模块；传递由云服务模块发布的非基础信息；

所述信息采集终端用于：采集路况信息、天气状况信息，并发送至云服务模块存储；

所述云服务模块用于：组织、存储、管理、分析非基础信息及处理、发布后的基础信息和所述信息采集终端采集的路况信息、天气状况信息；发布非基础信息；用于长期大数据的处理分析。

2.根据权利要求1所述的基于短距离无线通信技术的分布式运输系统，其特征在于，所述车载终端包括：处理器一、无线芯片一、存储器一、键盘、显示器、语音输出设备及移动设备，所述无线芯片一、所述存储器一、所述键盘、所述显示器、所述语音输出设备分别连接所述处理器一，所述移动设备连接所述无线芯片一，所述无线芯片一连接所述分布式识别处理模块；所述移动设备为手机或智能穿戴式设备；

所述分布式识别处理模块包括处理器二及分别与所述处理器二连接的无线芯片二、存储器二和以太网接口一，所述以太网接口一连接所述云服务模块或所述辅助服务器。

3.根据权利要求2所述的基于短距离无线通信技术的分布式运输系统，其特征在于，所述辅助服务器包括数据库服务器一、处理器三及以太网接口二，所述以太网接口二分别连接所述数据库服务器一及所述处理器三，所述数据库服务器一包括动态信息数据库一、静态信息数据库一、历史数据库一，所述以太网接口二连接所述云服务模块。

4.根据权利要求3所述的基于短距离无线通信技术的分布式运输系统，其特征在于，所述云服务模块包括以太网接口三、数据库服务器二、数据处理服务器及网络服务器，所述以太网接口三分别连接所述数据库服务器二、所述数据处理服务器及所述网络服务器，所述数据库服务器二包括动态信息数据库二、静态信息数据库二、历史数据库二及算法数据库。

5.根据权利要求4所述的基于短距离无线通信技术的分布式运输系统，其特征在于，所述数据库服务器一及所述数据库服务器二用于：组织、存储、管理数据；所述数据处理服务器用于：处理、分析数据；所述网络服务器用于：向客户端提供文档，供车主、上网用户浏览下载行车信息及个人信息；所述静态信息数据库一及所述静态信息数据库二用于：存储静态信息；所述历史数据库一及所述历史数据库二用于：存储历史记录；所述算法数据库用于：存储相应的交通法规对应的算法，所述算法最终发送至所述分布式识别处理模块，用于检测违规行为和确定违规等级。

6.根据权利要求5所述的基于短距离无线通信技术的分布式运输系统，其特征在于，所述信息采集终端包括处理器四及与所述处理器四连接的存储器三、传感器、输入设备、以太网接口四，所述以太网接口四连接所述云服务模块；

所述传感器用于采集路况信息、天气状况信息，所述存储器三用于存储采集的路况信息、天气状况信息，所述处理器四用于将采集的路况信息、天气状况信息通过以太网发送至所述云服务模块；所属输入设备用于输入路况信息、天气状况信息。

7.根据权利要求6所述的基于短距离无线通信技术的分布式运输系统，其特征在于，所述以太网接口一、所述以太网接口二、所述以太网接口三及所述以太网接口四的型号为RTL8019AS、CP2201、ENC28J60中的任一种；所述处理器一、所述处理器二、所述处理器三及所述处理器四的型号为AT89C51、ARM7、ARM Cortex中的任一种。

8.权利要求1-7任一所述的分布式运输系统应用于某一区域车辆单双号限行，所述存储器二存储该区域车辆单双号限行规则算法，该单双号限行规则算法由云服务模块向分布式识别处理模块发布，其特征在于，具体步骤包括：

a、当安装有车载终端的车辆进入分布式识别处理模块连接范围时，自动与分布式识别处理模块连接，车载终端发送车牌号码编码；

b、根据存储器二中存储的该区域车辆单双号限行规则算法，处理器二对接收到的车牌号码编码处理，判断该车辆是否违反单双号限行规则，若没有违反，进入步骤a，并断开连接或车辆离开分布式识别处理模块无线连接范围自动断开连接；否则，该车辆违反单双号限行规则，分布式识别处理模块将车辆的行车记录和车辆的违规记录存储到存储器二，并向车载终端发送警告和处理信息，车载终端接收到信息后将信息通过显示器或移动设备传递给车主，进入步骤c；其中，车辆的行车记录包括：车牌号码编号、分布式识别处理模块编号、车辆与分布式识别处理模块连接时刻及断开时刻；分布式识别处理模块编号携带车辆位置信息；车辆的违规记录包括：违反的单双号限行规则编号；

c、检测处理器二当前CPU使用率及处理器二当前内存占用率，如果处理器二当前CPU使用率不大于40％且当前内存占用率不大于40％时，将存储器二中存储的车辆的行车记录和车辆的违规记录通过以太网发送给云服务模块，云服务模块将车辆的行车记录和车辆的违规记录存储在数据库服务器二中，并删除存储器二中存储的车辆的行车记录和车辆的违规记录，进入步骤a；否则，直接进入步骤a。

9.权利要求1-7任一所述的分布式运输系统应用于某一区域车辆单双号限行，具体应用于分布式识别处理模块A、B，所述辅助服务器中存储有分布式识别处理模块A、B之间道路面积S，分布式识别处理模块A、B之间道路长度为L，其特征在于，具体步骤包括：

①当安装有车载终端的车辆进入分布式识别处理模块连接范围时，自动与分布式识别处理模块连接，车载终端发送车牌号码编码和上一次连接的分布式识别处理模块的编号；

②分布式识别处理模块将当前时刻连接过的车辆数目、断开连接过的车辆数目、当前时刻连接的车辆上一次连接的分布式识别处理模块编号及自身的编号实时传递至所述辅助服务器；

③所述辅助服务器根据如下公式计算分布式识别处理模块A、B之间车辆数目Q，计算公式如式(Ⅰ)所示：

Q＝(M1-N1)+(M2-N2)   (Ⅰ)

式(Ⅰ)中，M1为分布式识别处理模块A到分布式识别处理模块B方向上分布式识别处理模块A当前时刻断开连接过的车辆数目；N1为分布式识别处理模块A到分布式识别处理模块B方向上分布式识别处理模块A当前时刻连接过的车辆数目；M2为分布式识别处理模块B到分布式识别处理模块A方向上分布式识别处理模块B当前时刻断开连接过的车辆数目；N2为分布式识别处理模块B到分布式识别处理模块A方向上分布式识别处理模块B当前时刻连接过的车辆数目；方向由分布式识别处理模块A、B的编号和所述车辆上一次连接的分布式识别处理模块编号确定；

所述辅助服务器根据如下公式计算分布式识别处理模块A、B之间道路利用率P，计算公式如式(Ⅱ)所示：

P＝Q/S   (Ⅱ)

所述辅助服务器根据如下公式计算分布式识别处理模块A处分布式识别处理模块A到分布式识别处理模块B方向上车流量q_A，车流量是指单位时间内通过某一检测点的车辆数目，计算公式如式(Ⅲ)所示：

$q_A=\frac{M{1}_T}{T}---\left(III\right)$

式(Ⅲ)中，T为观测周期；M1_T为观测周期T内分布式识别处理模块A到分布式识别处理模块B方向上分布式识别处理模块A断开连接过的车辆数目；

所述辅助服务器根据如下公式计算分布式识别处理模块A和分布式识别处理模块B之间观测周期内分布式识别处理模块A到分布式识别处理模块B方向的空间平均速度v,空间平均速度是指某一时间内通过某一路段的所有车辆速度平均值，计算公式如式(Ⅳ)所示：

$v=L\underset{i=1}{\overset{N{1}_T}{\Σ}}\frac{1}{T1i-T2i}---\left(IV\right)$

式(Ⅳ)中，N1_T为观测时间内分布式识别处理模块B连接过的车辆数目；T1_i为第i辆车与分布式识别处理模块A断开的时刻；T2_i为第i辆车与分布式识别处理模块B连接的时刻；

④所述辅助服务器根据分布式识别处理模块A、B之间车辆数目Q、道路利用率P、分布式识别处理模块A处车流量q_A、空间平均速度v确定红绿灯周期、相位、绿信比，并根据周期、相位、绿信比实时控制交叉口红绿灯；进入步骤①；

⑤所述辅助服务器检测处理器三当前CPU使用率及处理器三当前内存占用率，如果处理器三当前CPU使用率不大于40％且处理器三当前内存占用率不大于40％时，所述辅助服务器将q_A、Q、P、v传递给云服务模块，并删除q_A、Q、P、v；进入步骤①；否则，直接进入步骤①；

⑥云服务模块根据车辆数目、道路利用率车流量、空间平均速度数据，处理得到相应路段拥堵或者闲置信息，并将这些信息处理成交通疏导方案和出行建议，通过网络服务器发布或者通过分布式识别处理模块、车载终端向车主发布，指导人们出行和疏导交通；并存储上述数据，提供给交通信息部门。

10.权利要求1-7任一所述的分布式运输系统应用于小区身份识别，所述存储器二存储小区内车牌号码编码数组，其特征在于，具体步骤包括：

(1)当安装有车载终端的车辆进入分布式识别处理模块连接范围时，自动与分布式识别处理模块连接，车载终端发送车牌号码编码；

(2)分布式识别处理模块将接收的车牌号码编码与存储器二存储的小区内车牌号码编码数组进行逐一比较，如果有相同的车牌号码编码，则身份识别成功，等待车载终端发送命令，车载终端不断检测当前连接的信号强度，当信号强度达到-50dBm，车载终端发送命令，表示车辆已经接近拦截杆，分布式识别处理模块接收到命令，通过处理器二执行打开拦截杆程序，拦截杆打开，车辆进入，车载终端继续检测当前连接信号强度，当信号强度再次达到-50dBm，车载终端发送命令，表示车辆已经进入小区，分布式识别处理模块接收命令，通过处理器二执行关闭拦截杆程序，拦截杆关闭，并断开当前连接，释放链接资源，并将该车辆的出入记录存储在存储器二中，进入步骤(3)；否则，该车辆不是本小区业主所有，向车载终端发送警告信息并断开连接，车载终端接收到信息，并将信息传递给车主；进入步骤(3)；其中，车辆的出入记录包括：车牌号码编号、分布式识别处理模块编号、车辆的出入时刻；

(3)检测处理器二当前CPU使用率，如果处理器二当前CPU使用率不大于40％时，把存储器二中存储的车辆出入记录通过以太网发送给云服务模块，云服务模块将车辆出入记录存储在数据库服务器一中，并删除存储器二中存储的车辆出入记录，进入步骤(4)；否则，进入步骤(1)。