CN106023638B - 一种基于公交车骨干网的停车场选择系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于公交车骨干网的停车场选择系统，其特征在于，包括安装在公交车上的GPS定位模块一、电子地图模块一、计时模块、公交车数据存储模块一和无线传输模块一；安装在出租车上的GPS定位模块二、电子地图模块二、无线传输模块二、数据库存储模块；装在其他车辆上的GPS定位模块三、电子地图模块三、无线传输模块三、信息决策模块，电子地图模块三可以显示各个停车场的服务情况。本发明基于VANET实现交通道路信息获取，预测司机到达停车场的时间及可用停车位数，从而选择最佳的停车场。

Description

一种基于公交车骨干网的停车场选择系统
技术领域
本发明涉及一种基于VANET(Vehicular Ad Hoc Networks)的停车位场选择系统，该系统主要基于公交车建立骨干网，从而获取交通信息，进行停车场选择。
背景技术
随着经济与汽车工业的发展，我国大城市机动车数量迅速膨胀，截至2013年，全国汽车保有量为1.37亿辆，增长量是2003年汽车数量的5.7倍。城市发展中，现实道路交通负荷和停车需求迅速增长，“交通拥堵”和“停车难”等城市交通问题早已成为国际通病。避免交通拥挤并能及时找到合适的停车位，提高停车位利用率，均衡停车位资源对于缓解城市交通压力是非常有必要的。
VANET(Vehicular Ad Hoc Networks)是实现车与车、车与路边设备(简称Car2X)通信的网络。VANET创造性地将自组网技术应用于车辆间通信，使司机能够在超视距的范围内获得其他车辆的状况信息(如车速、方向、位置、刹车板压力等)和实时路况信息，从而实现辅助驾驶、道路交通信息查询、乘客间通信和Internet信息服务应用。
发明内容
本发明所要解决的问题是针对现有停车发现系统的技术不足，基于VANETS提出一种基于公交车骨干网的停车场选择系统。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种基于公交车骨干网的停车场选择系统，其特征在于，包括安装在公交车上的GPS定位模块一、电子地图模块一、计时模块，公交车数据存储模块一和无线传输模块一；
安装在出租车上的GPS定位模块二、电子地图模块二、无线传输模块二、数据库存储模块；
安装在其他车辆上的GPS定位模块三、电子地图模块三、无线传输模块三、信息决策模块，电子地图模块三可以显示各个停车场的服务情况；
每辆公交车利用GPS定位模块一、电子地图模块一和计时模块得到行经的道路每一路段的通过时间tT，获得通过时间tT后至少连同当前公交车ID号、当前公交车所属的线路号、与通过时间tT对应路段的路段ID号通过无线传输模块一向周围的出租车广播；
每辆出租车接收到公交车发出的广播信号后，将当前出租车的ID号、接收到的公交车ID号、接收到的公交车所属的线路号、接收到的路段ID及接收到的通过时间tT作为一条交通信息存储在数据库存储模块内；
其他任意车辆通过以下步骤寻找并选择目的地附近的停车场：
步骤11、其他车辆通过GPS定位模块三判断是否需要开始获取通向停车场的道路信息，如果是，则转向步骤12，如果不是，则继续行驶，不发送信息请求；
步骤12、其他车辆通过电子地图模块三判断出有哪些公交线路经过通向目的地附近的停车场的道路；
步骤13、其他车辆发送交通道路请求信息，通过无线传输模块三在其通信范围内对出租车进行信息获取，查询出租车中满足自己需求的公交线路的交通信息；
步骤14、信息决策模块根据获取到的交通信息以及电子地图模块三上动态的停车场信息进行预测，预测到达某个停车场的耗时最短路径，预测到达停车场时停车场可用的停车位数，从而选择到达时可用停车位数最多停车场以及到达该停车场时间最短的一条路径；
步骤15、其他车辆依据步骤14得到的路径行径过程中，若当前道路拥挤或者当前车辆想改变路径时，返回步骤12，重新进行信息获取，获得新的停车场决策。
优选地，在数据库存储模块内，对每条交通信息设置最长保存时间TTL，删除保存时长超过TTL的交通信息。
优选地，所述计时模块包括计时单元一及计时单元二，则所述通过时间tT采用以下方法得到：
步骤1、所述公交车通过所述GPS定位模块一及所述电子地图模块一，判断当前公交车已经进入新的路段入口，计时单元一开始路段通过时间计时，通过所述GPS定位模块一及所述电子地图模块一，判断当前公交车已经结束当前路段即将进入下一路段，计时单元一对于此路段的计时结束，得到计时单元一的总计时时长tR；
步骤2、所述公交车判断公交车停车的原因是到达站台为乘客上下车，计时单元二开始计时，公交车重新起步，结束乘客上下车，计时单元二停止计时，在当前路段上，得到计时单元二的总计时时长tS。
步骤3、当前路段的通过时间tT＝tR-tS。
优选地，在每辆公交车上设有公交车数据存储模块一，公交车数据存储模块一存储以下信息：公交车线路号、公交车ID号、道路路段ID号、通行道路路段ID号对应的路段使用的通过时间tT、前一辆同线路的公交ID号、后一辆同线路公交车ID号。
本发明提供了一种基于公交车骨干网的停车场选择系统。该系统基于VANET实现交通道路信息获取，预测司机到达停车场的时间及可用停车位数，从而选择最佳的停车场。该系统，利用公交车进行道路信息获取，利用出租车进行道路信息传输，实现了分布式的实时信息获取，减少了信息获取的成本，也为VANET信息获取提供了一种思路，运用公共服务车辆传输信息，避免了现有VANET信息获取中，车与车之间隐私，安全的问题。同时通过预测的方法为司机选择最短耗时的路径，最优的停车场，均衡了停车资源和司机之间的利益(行驶时间)问题。
附图说明
图1为公交车进行交通道路信息的采集流程；
图2为其他任意车辆寻找并选择目的地附近的停车场流程。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明提供的一种基于公交车骨干网的停车场选择系统涉及三种类型的车辆：公交车，出租车，其他车辆(如私家车)。公交车安装GPS定位模块、电子地图模块、计时模块、公交车数据存储模块和无线传输模块。出租车安装GPS定位模块、电子地图模块、无线传输模块、数据库存储模块。其他车辆安装GPS定位模块、电子地图模块、无线传输模块、信息决策模块。电子地图模块可以显示各个停车场的服务情况(总停车位数，当前空闲停车位数，动态的车辆到达率，车辆服务率)。公交车进行交通道路信息的采集，出租车与公交车通信进行信息的获取和存储，其他车辆通过和出租车进行信息交互获取所需的实时的交通信息。
如图1所示，公交车进行交通道路信息的采集流程，公交车进行交通道路信息的采集包括以下部分(其中，公交车的计时模块包括计时单元一及计时单元二)：
部分一：公交车GPS定位，判断公交车已经进入新的路段入口，计时单元一开始路段通过时间计时，公交车GPS定位，判断公交车已经结束该路段，即将进入下一路段，计时单元一对于此路段的计时结束，总计时时长tR。
部分二：公交车GPS定位，判断公交车停车的原因是到达站台为乘客上下车，计时单元二开始计时，公交车重新起步，结束乘客上下车，计时单元二停止计时。在该路段上，计时单元二总计时时长tS。
部分三：公交车无线模块，周期性地将交通道路信息发送给通信范围内的出租车。发送的信息至少包含以下信息：公交车的车牌号(ID号)、公交车所属的线路号(如3路公交车，18路公交车)、公交车经过的上一段路段的路段ID号、当前路段对应的通过时间tT，tT＝tR-tS。
公交车在道路上行驶时，一边进行交通道路信息的采集，一边对采集的信息存储转发给通信范围内的出租车。其中，公交车数据存储模块存储以下信息(如表1所示)：公交车线路号公交车车牌号(ID号：)、道路路段号(ID号：<i，j>)、通行该路段使用的时间前一辆同线路的公交车车牌号(ID号：)，后一辆同线路公交车车牌号(ID号：)。
表1公交车数据存储
出租车在其通信范围内通过无线传输模块接收公交车发送的交通信息，并对信息进行存储，如表2所示，数据库模块存储以下信息：出租车车牌号(ID号：)，公交车的车牌号(ID号：)，公交车所属的线路号公交车经过的路段ID号(<i，j>)，通过该路段的时间tT 同时对每条信息设置TTL(Time to Live)。如果信息存储时间到达TTL，则删除该信息。
表2出租车数据存储
如图2所示为其他任意车辆寻找并选择目的地附近的停车场包括以下步骤：
步骤11：所述的其他车辆通过GPS定位，判断是否需要开始获取通向停车场的道路信息。如果是，则转向步骤12，如果不是，则继续行驶，不发送信息请求。
步骤12：所述的其他车辆通过电子地图模块，判断出有哪些公交线路经过通向目的地附近的停车场的道路。
步骤13：车辆发送交通道路请求信息，通过无线传输模块在其通信范围内对出租车进行信息获取，查询出租车中满足自己需求的公交线路的交通信息。
步骤14：所述的需要选择停车场的一般车辆的信息决策模块根据获取的交通信息，以及电子地图上动态的停车场信息，进行预测，预测到达某个停车场的耗时最短路径，预测到达停车场时停车场可用的停车位数。从而选择到达时可用停车位数最多停车场，到达该停车场时间最短的一条路径。
步骤15，当前道路拥挤时，或者车辆想改变路径时，返回步骤12，重新进行信息获取，停车场决策。

Claims (4)

1.一种基于公交车骨干网的停车场选择系统，其特征在于，包括安装在公交车上的GPS定位模块一、电子地图模块一、计时模块、公交车数据存储模块一和无线传输模块一；
安装在出租车上的GPS定位模块二、电子地图模块二、无线传输模块二、数据库存储模块；
安装在其他车辆上的GPS定位模块三、电子地图模块三、无线传输模块三、信息决策模块，电子地图模块三可以显示各个停车场的服务情况；
每辆公交车利用GPS定位模块一、电子地图模块一和计时模块得到行经的道路每一路段的通过时间tT，获得通过时间tT后至少连同当前公交车ID号、当前公交车所属的线路号、与通过时间tT对应路段的路段ID号通过无线传输模块一向周围的出租车广播；
每辆出租车接收到公交车发出的广播信号后，将当前出租车的ID号、接收到的公交车ID号、接收到的公交车所属的线路号、接收到的路段ID及接收到的通过时间tT作为一条交通信息存储在数据库存储模块内；
其他任意车辆通过以下步骤寻找并选择目的地附近的停车场：
步骤11、其他车辆通过GPS定位模块三判断是否需要开始获取通向停车场的道路信息，如果是，则转向步骤12，如果不是，则继续行驶，不发送信息请求；
步骤12、其他车辆通过电子地图模块三判断出有哪些公交线路经过通向目的地附近的停车场的道路；
步骤13、其他车辆发送交通道路请求信息，通过无线传输模块三在其通信范围内对出租车进行信息获取，查询出租车中满足自己需求的公交线路的交通信息；
步骤14、信息决策模块根据获取到的交通信息以及电子地图模块三上动态的停车场信息进行预测，预测到达某个停车场的耗时最短路径，预测到达停车场时停车场可用的停车位数，从而选择到达时可用停车位数最多停车场以及到达该停车场时间最短的一条路径；
步骤15、其他车辆依据步骤14得到的路径行径过程中，若当前道路拥挤或者当前车辆想改变路径时，返回步骤12，重新进行信息获取，获得新的停车场决策。
2.如权利要求1所述的一种基于公交车骨干网的停车场选择系统，其特征在于，在数据库存储模块内，对每条交通信息设置最长保存时间TTL，删除保存时长超过TTL的交通信息。
3.如权利要求1所述的一种基于公交车骨干网的停车场选择系统，其特征在于，所述计时模块包括计时单元一及计时单元二，则所述通过时间tT采用以下方法得到：
步骤1、所述公交车通过所述GPS定位模块一及所述电子地图模块一，判断当前公交车已经进入新的路段入口，计时单元一开始路段通过时间计时，通过所述GPS定位模块一及所述电子地图模块一，判断当前公交车已经结束当前路段即将进入下一路段，计时单元一对于此路段的计时结束，得到计时单元一的总计时时长tR；
步骤2、所述公交车判断公交车停车的原因是到达站台为乘客上下车，计时单元二开始计时，公交车重新起步，结束乘客上下车，计时单元二停止计时，在当前路段上，得到计时单元二的总计时时长tS；
步骤3、当前路段的通过时间tT＝tR-tS。
4.如权利要求1所述的一种基于公交车骨干网的停车场选择系统，其特征在于，在每辆公交车上设有公交车数据存储模块一，公交车数据存储模块一存储以下信息：公交车线路号、公交车ID号、道路路段ID号、通行道路路段ID号对应的路段使用的通过时间tT、前一辆同线路的公交ID号、后一辆同线路公交车ID号。
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