CN105427641A - 一种殊域车联网北斗精确行车安全行为记录分析装置及分析方法 - Google Patents

Abstract

一种殊域车联网北斗精确行车安全行为记录分析装置，包括多功能车载信息终端、数据处理和定位服务中心服务器、LTE专用网络通信基准站；所述的LTE专用网络通信基准站通过光纤网络与所述数据处理和定位服务中心服务器通信；所述多功能车载信息终通过所述LTE专用网络通信基准站与数据处理和定位服务中心服务器进行通信。所述LTE专用网络通信基准站为多功能车载信息终端提供高速无线传输接入网络。本发明的优点在于：应用本发明的技术方案通过设立高速公路LTE专用网络通信基准站实现高速公路无盲区通讯覆盖，为多功能车载信息终端提供高速无线服务。

Description

一种殊域车联网北斗精确行车安全行为记录分析装置及分析方法

技术领域

本发明涉及一种殊域车联网北斗精确行车安全行为记录分析装置及分析方法，属于智能交通和通信的技术领域。

背景技术

随着我国经济持续繁荣，交通运输行业变得越来越重要，在带给人们方便的同时，车辆的安全运行也成为焦点问题。高速公路上车辆违法行为屡禁不止，超载行驶，超速行驶，频繁变道以及非法占用应急车道等违法行为造成极大的安全隐患。

为确保高速公路行车安全，一是定制规范有效的规章制度，二是杜绝高速公路车辆的违章和违法行为，三是要建立起实时高效的安全驾驶行为分析系统。高速公路车辆的违章和违法行为主要包括频繁变道，非法占用应急车道，此类驾驶行为的检测需要实现对车辆进行实时精准定位，以此对驾驶行为进行记录与分析。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种殊域车联网北斗精确行车安全行为记录分析装置。

本发明还提供一种利用上述装置实现行车安全行为记录分析的方法。

本发明的技术方案如下：

一种殊域车联网北斗精确行车安全行为记录分析装置，包括多功能车载信息终端、数据处理和定位服务中心服务器、LTE专用网络通信基准站；

所述的LTE专用网络通信基准站通过光纤网络与所述数据处理和定位服务中心服务器通信；

所述多功能车载信息终通过所述LTE专用网络通信基准站与数据处理和定位服务中心服务器进行通信。所述LTE专用网络通信基准站为多功能车载信息终端提供高速无线传输接入网络。

根据本发明优选的，所述多功能车载信息终端包括第一控制模块、双模式电源模块、第一存储模块、第一显示模块、第一通信模块和北斗差分定位计算模块；

所述的第一控制模块负责调度多功能车载信息终端其他各个模块运行：所述的双模式电源模块、第一存储模块、第一显示模块、第一通信模块、北斗差分定位计算模块分别与所述的第一控制模块相连；

所述的双模式电源模块分别通过自带电源或者使用车载电源为多功能车载信息终端供电；

所述的第一存储模块负责存储车辆当前位置、多功能车载信息终端设备参数和地图信息；

所述的第一显示模块负责显示数据信息：包括车辆速度和地图信息；

所述的第一通信模块建立多功能车载信息终端与LTE专用网络通信基准站的通信链路；

所述的北斗差分定位计算模块负责接收北斗导航定位数据和北斗地基增强基准站精确位置数据并进行差分计以获得车辆精确定位数据。

根据本发明优选的，所述的数据处理和定位服务中心服务器包括：客户端控制模块、第二显示模块、第一信息处理模块、第二通信模块、第一供电模块、第二存储模块和防火墙；

所述的第二显示模块、第一信息处理模块、第二通信模块、第一供电模块、第二存储模块和防火墙分别与所述的客户端控制模块相连；

所述的客户端控制模块负责协调所述的数据处理和定位服务中心服务器中所有模块的正常工作；

所述的第二显示模块负责显示车辆行车行为信息、车辆精确定位数据、时间日期；

所述的第一信息处理模块通过神经网络算法处理获取的车辆精确定位数据；

所述的第二通信模块建立光纤链路与LTE专用网络通信基准站进行数据交换，并经所述防火墙与外部网络进行信息交换；

所述的第一供电模块负责与电网建立电能通路，为所述的数据处理和定位服务中心服务器提供电能；

所述的第二存储模块负责存储数据处理和定位服务中心服务器所接收和处理的数据。所述的防火墙既实现了数据处理和定位服务中心服务器与外部网络的通信又保障了内网的安全。

根据本发明优选的，所述的LTE专用网络通信基准站包括：第二控制模块、第二供电模块、第二信息处理模块和第三通信模块。

所述的第二供电模块、第二信息处理模块和第三通信模块分别与所述的第二控制模块相连；

所述的第二控制模块负责控制LTE专用网络通信基准站所有模块的正常工作；

所述的第二供电模块负责与电网建立电能通路，为LTE专用网络通信基准站提供电能；

所述的第二信息处理模块用于对LTE专用网络通信基准站通信链路收发数据的处理与通信协议的封装；

所述的第三通信模块负责与多功能车载信息终端建立通信链路，并通过光纤网络链路实现与数据处理和定位服务中心服务器进行数据传输。

根据本发明优选的，所述的LTE专用网络通信基准站沿高速公路依次设置，所述的LTE专用网络通信基准站有效信号半径为10-15km，所述的LTE专用网络通信基准站承载30M～50M的传输速率。

一种利用上述装置进行精确行车安全记录分析的方法，包括步骤如下：

1)多功能车载信息终端计算出车辆精确定位数据，并通过LTE专用网络通信基准站将数据传输至数据处理和定位服务中心服务器；

2)数据处理和定位服务中心服务器将所述车辆精确定位数据与地图信息对比，以确定车道信息；

3)对车辆位置信息与车道信息进行对比，获得分析结果：车辆在车道上行驶或车辆偏离车道行驶；

4)将分析结果发送至高速公路交通违法处理中心。

本发明的优点在于：

1、应用本发明的技术方案通过设立高速公路LTE专用网络通信基准站实现高速公路无盲区通讯覆盖，为多功能车载信息终端提供高速无线服务。

2、应用本发明的技术方案数据处理和定位服务中心服务器通过神经网络算法对接收的信息进行高速有效的处理，以实现对驾驶行为的分析。

附图说明

图1为本发明所述装置的结构示意图；

图2为本发明所述多功能车载信息终端的组成框图；

图3为本发明所述数据处理和定位服务中心服务器组成框图；

图4为本发明所述LTE专用网络通信基准站组成框图；

图5为本发明利用殊域车联网北斗精确行车安全行为记录分析装置的方法流程；

图6为本发明车道级匹配示意图。

具体实施方式

现结合说明书附图及实施例对本发明进行进一步详细说明，但不限于此。

如图1-6所示。

实施例1、

一种殊域车联网北斗精确行车安全行为记录分析装置，包括多功能车载信息终端、数据处理和定位服务中心服务器、LTE专用网络通信基准站；

所述的LTE专用网络通信基准站通过光纤网络与所述数据处理和定位服务中心服务器通信；

所述多功能车载信息终通过所述LTE专用网络通信基准站与数据处理和定位服务中心服务器进行通信。所述LTE专用网络通信基准站为多功能车载信息终端提供高速无线传输接入网络。

所述多功能车载信息终端包括第一控制模块、双模式电源模块、第一存储模块、第一显示模块、第一通信模块和北斗差分定位计算模块；

所述的第一控制模块负责调度多功能车载信息终端其他各个模块运行：所述的双模式电源模块、第一存储模块、第一显示模块、第一通信模块、北斗差分定位计算模块分别与所述的第一控制模块相连；

所述的双模式电源模块分别通过自带电源或者使用车载电源为多功能车载信息终端供电；

所述的第一存储模块负责存储车辆当前位置、多功能车载信息终端设备参数和地图信息；

所述的第一显示模块负责显示数据信息：包括车辆速度和地图信息；

所述的第一通信模块建立多功能车载信息终端与LTE专用网络通信基准站的通信链路；

所述的北斗差分定位计算模块负责接收北斗导航定位数据和北斗地基增强基准站精确位置数据并进行差分计以获得车辆精确定位数据。

所述的数据处理和定位服务中心服务器包括：客户端控制模块、第二显示模块、第一信息处理模块、第二通信模块、第一供电模块、第二存储模块和防火墙；

所述的第二显示模块、第一信息处理模块、第二通信模块、第一供电模块、第二存储模块和防火墙分别与所述的客户端控制模块相连；

所述的客户端控制模块负责协调所述的数据处理和定位服务中心服务器中所有模块的正常工作；

所述的第二显示模块负责显示车辆行车行为信息、车辆精确定位数据、时间日期；

所述的第一信息处理模块通过神经网络算法处理获取的车辆精确定位数据；

所述的第二通信模块建立光纤链路与LTE专用网络通信基准站进行数据交换，并经所述防火墙与外部网络进行信息交换；

所述的第一供电模块负责与电网建立电能通路，为所述的数据处理和定位服务中心服务器提供电能；

所述的第二存储模块负责存储数据处理和定位服务中心服务器所接收和处理的数据。所述的防火墙既实现了数据处理和定位服务中心服务器与外部网络的通信又保障了内网的安全。

所述的LTE专用网络通信基准站包括：第二控制模块、第二供电模块、第二信息处理模块和第三通信模块。

所述的第二供电模块、第二信息处理模块和第三通信模块分别与所述的第二控制模块相连；

所述的第二控制模块负责控制LTE专用网络通信基准站所有模块的正常工作；

所述的第二供电模块负责与电网建立电能通路，为LTE专用网络通信基准站提供电能；

所述的第二信息处理模块用于对LTE专用网络通信基准站通信链路收发数据的处理与通信协议的封装；

所述的第三通信模块负责与多功能车载信息终端建立通信链路，并通过光纤网络链路实现与数据处理和定位服务中心服务器进行数据传输。

所述的LTE专用网络通信基准站沿高速公路依次设置，所述的LTE专用网络通信基准站有效信号半径为10-15km，所述的LTE专用网络通信基准站承载30M～50M的传输速率。

实施例2、

一种利用如实施例1所述装置进行精确行车安全记录分析的方法，包括步骤如下：

1)多功能车载信息终端计算出车辆精确定位数据，并通过LTE专用网络通信基准站将数据传输至数据处理和定位服务中心服务器；

2)数据处理和定位服务中心服务器将所述车辆精确定位数据与地图信息对比，以确定车道信息；

3)对车辆位置信息与车道信息进行对比，获得分析结果：车辆在车道上行驶或车辆偏离车道行驶；

假设实际路网A的某路段B上有一辆机动车沿着车道L行驶，在一段有限时间点{o，1，2，…，x)，车辆实际的实际位置为P(x)。在多功能车载终端信息终端上，北斗的输出位置为P＇(x)，车辆定位和匹配的目的在于确定地图上车辆行驶的路段和行驶的车道以及车辆在地图上的显示位置其中具体匹配过程如图6所示；

三维地图中车道级地图匹配过程包括2个主要阶段：

1.确定当前车辆位于电子地图的哪一条道路上，即将车辆位置匹配到道路中心线上。

2.确定车辆位于该条道路的哪一条车道上，以及沿该车道的纵向位置。

在本专利中，车辆精确定位过程第1个阶段采用虚拟差分技术结合高程辅助定位技术完成，目的在将虚拟差分定位技术用于定位车道的筛选，提高车辆的定位精度和定位稳定性，第2阶段采用碰撞检溅误差消除技术结合高效地图匹配算法完成，目的在于将车辆匹配到车道上。

本发明以一辆大货车5分钟的行驶状况为例；通过车道比对确定车辆每次定位的车道编号，如果车道编号变化次数超过4次，或者在指定编号车道外行驶超过5分钟，本装置将会向司机发出警告信息并且将行驶记录发送至高速公路交通违法处理中心；

4)将分析结果发送至高速公路交通违法处理中心。

Claims (6)

1.一种殊域车联网北斗精确行车安全行为记录分析装置，其特征在于，该装置包括多功能车载信息终端、数据处理和定位服务中心服务器、LTE专用网络通信基准站；

所述的LTE专用网络通信基准站通过光纤网络与所述数据处理和定位服务中心服务器通信；

所述多功能车载信息终通过所述LTE专用网络通信基准站与数据处理和定位服务中心服务器进行通信。

2.根据权利要求1所述的一种殊域车联网北斗精确行车安全行为记录分析装置，其特征在于，所述多功能车载信息终端包括第一控制模块、双模式电源模块、第一存储模块、第一显示模块、第一通信模块和北斗差分定位计算模块；

所述的第一控制模块负责调度多功能车载信息终端其他各个模块运行：所述的双模式电源模块、第一存储模块、第一显示模块、第一通信模块、北斗差分定位计算模块分别与所述的第一控制模块相连；

所述的双模式电源模块分别通过自带电源或者使用车载电源为多功能车载信息终端供电；

所述的第一存储模块负责存储车辆当前位置、多功能车载信息终端设备参数和地图信息；

所述的第一显示模块负责显示数据信息：包括车辆速度和地图信息；

所述的第一通信模块建立多功能车载信息终端与LTE专用网络通信基准站的通信链路；

所述的北斗差分定位计算模块负责接收北斗导航定位数据和北斗地基增强基准站精确位置数据并进行差分计以获得车辆精确定位数据。

3.根据权利要求1所述的一种殊域车联网北斗精确行车安全行为记录分析装置，其特征在于，所述的数据处理和定位服务中心服务器包括：客户端控制模块、第二显示模块、第一信息处理模块、第二通信模块、第一供电模块、第二存储模块和防火墙；

所述的第二显示模块、第一信息处理模块、第二通信模块、第一供电模块、第二存储模块和防火墙分别与所述的客户端控制模块相连；

所述的客户端控制模块负责协调所述的数据处理和定位服务中心服务器中所有模块的正常工作；

所述的第二显示模块负责显示车辆行车行为信息、车辆精确定位数据、时间日期；

所述的第一信息处理模块通过神经网络算法处理获取的车辆精确定位数据；

所述的第二通信模块建立光纤链路与LTE专用网络通信基准站进行数据交换，并经所述防火墙与外部网络进行信息交换；

所述的第一供电模块负责与电网建立电能通路，为所述的数据处理和定位服务中心服务器提供电能；

所述的第二存储模块负责存储数据处理和定位服务中心服务器所接收和处理的数据。

4.根据权利要求1所述的一种殊域车联网北斗精确行车安全行为记录分析装置，其特征在于，所述的LTE专用网络通信基准站包括：第二控制模块、第二供电模块、第二信息处理模块和第三通信模块；

所述的第二供电模块、第二信息处理模块和第三通信模块分别与所述的第二控制模块相连；

所述的第二控制模块负责控制LTE专用网络通信基准站所有模块的正常工作；

所述的第二供电模块负责与电网建立电能通路，为LTE专用网络通信基准站提供电能；

所述的第二信息处理模块用于对LTE专用网络通信基准站通信链路收发数据的处理与通信协议的封装；

所述的第三通信模块负责与多功能车载信息终端建立通信链路，并通过光纤网络链路实现与数据处理和定位服务中心服务器进行数据传输。

5.根据权利要求1所述的一种殊域车联网北斗精确行车安全行为记录分析装置，其特征在于，所述的LTE专用网络通信基准站沿高速公路依次设置，所述的LTE专用网络通信基准站有效信号半径为10-15km，所述的LTE专用网络通信基准站承载30M～50M的传输速率。

6.一种利用如权利要求1-5任意一项所述装置进行精确行车安全记录分析的方法，其特征在于，该方法包括步骤如下：

1)多功能车载信息终端计算出车辆精确定位数据，并通过LTE专用网络通信基准站将数据传输至数据处理和定位服务中心服务器；

2)数据处理和定位服务中心服务器将所述车辆精确定位数据与地图信息对比，以确定车道信息；

3)对车辆位置信息与车道信息进行对比，获得分析结果：车辆在车道上行驶或车辆偏离车道行驶；

4)将分析结果发送至高速公路交通违法处理中心。