CN106331111A

CN106331111A - 车辆在途监控管理方法

Info

Publication number: CN106331111A
Application number: CN201610732178.4A
Authority: CN
Inventors: 束海波; 蔡春丽; 戴刚; 邵毅明
Original assignee: Chongqing Jiaotong University
Current assignee: Chongqing Jiaotong University
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2016-08-26
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2036-08-26
Also published as: CN106331111B

Abstract

本专利申请公开了本方案中的车辆在途监控管理方法，包括，预先设定在信息管理终端内的离线预警数据，离线预警数据包括线路数据采集以及线路数据编辑，其中，线路数据采集用于采集预警的位置的信息，线路数据编辑用于线路数据加工；车载终端获取位于信息处理服务器的临时预警数据，对临时预警数据进行处理并获得处理结果，信息处理服务器将处理结果发送至车载终端；当车载终端未接收信息处理服务器发送的临时预警数据，信息管理终端将下发离线预警数据，离线预警数据存储在车载终端，且离线预警数据具有预警位置信息、预警时间戳、预警临时图像、预警文本和预警语音的预警信息进行分发以完成预警提示。

Description

车辆在途监控管理方法

技术领域

本发明属于道路车辆的交通控制系统的领域，特别涉及一种车辆在途监控管理方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，车辆已成为人们生活工具之一，但是由于驾驶员驾驶经验不足和路况复杂等多种原因，导致现在的交通事务发生率较高，因此，导致大量的财产损失和人员伤亡。

为了解决上述问题，现有的车辆通过行车监控及商业导航软件和设备避免交通事务的发生，但是，其商业导航软件和设备以下两方面的特性，使之无法直接应用到偏僻的公路上。其一，现有的商业导航软件和设备主要集成了高速公路或城市公路地理信息，未集成或只粗略提供偏僻公路地理信息，使得这些商业导航软件无法为在偏僻公路上行驶的客运车辆提供与高速公路或城市公路一样的丰富信息推送和预警信息播报功能；其二，在偏僻公路中运营的客运线路种类中，路况信息复杂，突发事件多，现有的商业导航软件和设备由于采用预先定制模式，一旦形成导航信息，无法实现实时动态修改。

发明内容

本发明意在提供一种车辆在途监控管理方法，以解决现有商业软件和设备无法满足偏僻公路上客运行车信息推送和监控的要求以及现有的商业导航软件和设备无法实现实时动态修改导航信息的技术问题。

本方案中的车辆在途监控管理方法，包括，预先设定在信息管理终端内的离线预警数据，所述离线预警数据包括线路数据采集以及线路数据编辑，其中，所述线路数据采集用于采集预警的位置的信息，所述线路数据编辑用于线路数据加工；

车载终端获取位于信息处理服务器的临时预警数据，对所述临时预警数据进行处理并获得处理结果，所述信息处理服务器将处理结果发送至所述车载终端；

当所述车载终端未接收所述信息处理服务器发送的临时预警数据，所述信息管理终端将下发所述离线预警数据，所述离线预警数据存储在所述车载终端，且所述离线预警数据具有预警位置信息、预警时间戳、预警临时图像、预警文本和预警语音的预警信息进行分发以完成预警提示。

本发明的原理在于：将若干个车载终端的数据传递给信息管理终端，信息管理终端将车载终端的数据进行整理，并发给信息处理服务器，同样，信息处理服务器接收所有的车载终端信息，并实时监控车载终端的路线，在车载终端的预警信息管理模块接收到信息处理服务器发送的预警信息，并通过车载终端报警，但其报警信息并不存储在存储器内；通过信息管理终端内的线路信息编辑模块编辑预警信息，并通过线路信息编辑模块发送给每一个车载终端，线路信息编辑模块内的预警文本可转化为预警语音，并通过车载终端报警。

本发明的有益效果在于：当车辆在高速公路或城市公路时，可通过信息处理服务器接收到临时预警信息，通过车载终端报警；当车辆运行在偏僻公路时，其接收不到信息处理服务器，车载终端将会发送信息到信息管理终端，信息管理终端将会下发预警信息，根据实时监控，进而及时发送预警信息，而且该系统的管理员可根据偏僻公路的情况，可实现实时动态修改。

进一步，所述离线预警数据包括以下编辑步骤：

（1）离线预警数据编辑，数据编辑包括编号、经度、维度、临近预警半径、临近预警图像、临近预警文本和临近预警语音；

（2）线路数据采集：线路数据采集由数据采集人员对线路中的需要预警的位置进行采集，并记录在所述信息管理终端的数据库中；

（3）线路数据编辑：线路数据编辑对采集的数据进行再加工。

进一步，所述线路数据采集包括左转、右转、限速、上下坡和隧道。为了更好的实时的监控车辆，并能够正确的预警。

进一步，所述线路数据采集后进行两次所述线路数据编辑。为了线路信息的更准确。

进一步，所述线路数据编辑主要用于预警文本的编辑以及文本语音转换。更智能化的将预警信息转变为语音，使用者不需要在驾驶车辆时，还看预警的文本信息。

进一步，所述线路数据编辑后压缩离线数据包文件，并存储在所述信息管理终端。为了获得准确的信息。

附图说明

图1为实现本发明各个实施例的车载终端的硬件结构示意图；

图2为实现本发明操作的通信系统结构示意图；

图3为本发明终端注册的通信流程图；

图4为本发明车载终端鉴权与连接的通信流程图；

图5为本发明车载终端信息汇报的通信流程图；

图6为本发明信息管理终端下发信息的通信流程图；

图7为本发明离线预警信息的流程图；

图8为本发明离线预警信息数据包的示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

现在将参考附图描述实现本发明各个实施例。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

图1为实现本发明各个实施例的车载终端的硬件结构示意。

车载终端100可以包括通讯单元101、输出单元102、存储器103、接口单元104、控制器105和电源单元106等等，应理解的是，并不要求实施所有表示出的组件，可以替代地实施更多或更少的组件。将在下面详细描述车载终端100的元件。

通讯单元101通常包括一个或多个组件，其允许车载终端100与无线/有线/3G网络/4G网络之间的无线电通信有线电通信。例如，通讯单元101可以包括移动通信模块110、无线互联网模块111、有线互联网模块112、短程通信模块113、位置信息模块114和广播接收模块115中的至少一个。

移动模块110将无线电信号发送到基站（例如，接入点、节点B等等），信息管理终端200以及信息处理服务器300中的至少一个接收移动模块110发送无线电信号。这样的无线电信号可以包括语音信号、视频信号、或者根据文本和/或多媒体消息发送和/或接收的各类类型的数据。

无线互联网模块111支持车载终端100的无线互联网接入。该模块可以内部或外部地耦接到终端。该模块所涉及的无线互联网接入技术可以包括WLAN（无线LAN）（Wi-Fi）、Wibro（无线宽带）、Wimax（全球微波互联接入）、HSDPA（高速下行链路分组接入）等等。

有线互联网模块112支持车载终端100的有线互联网接入。同样，该模块可以内部或外部地耦接到终端，其有线网络模块采用HANRUN 型号，其连接的导线为单口RJ45，插座HR911105A。

短程通信模块113是用于支持短程通信的模块。短程通信技术的一些示例包括蓝牙TM、射频识别（RFID）、红外数据协会（IrDA）、超宽带（UWB）、紫蜂TM等等。

位置信息模块114是用于检查或获取车载终端100的位置信息的模块。位置信息模块114的典型示例GPS（全球定位系统），本方案的GPS采用的型号为XM-GU1613H。根据当前的技术，GPS模块计算来自三个或更多卫星的距离信息和准确的时间信息并且对于计算的信息应用三角测量法，从而根据经度、维度和高度准确地计算三维当前位置信息。当前，用于计算位置和时间信息的方法使用三颗卫星并且通过使用另外的一颗卫星校正计算出的位置和时间信息的误差。此外，GPS模块能够通过实时地连续计算当前位置信息来计算速度信息。

广播接收模块115经由广播信道从外部信息处理服务器接收广播信号和/或广播相关信息。广播信道可以包括卫星信道和/或地面信道。

接口单元104用作至少一个外部装置与车载终端100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括无线或有线外部电源（或电池充电器）端口、100M有线或无线（WIFI）数据端口、扩展接口（扩展接口为SD卡接口，采用的型号为2*USB HOST）、Camera接口（支持200万摄像头，可通过外插座外接摄像头）和USB接口等等。

接口单元104可以用于接收来自外部装置的输入（例如，数据信息、电力等等）并且将接收到的输入传输到车载终端100内的一个或多个元件。

输出单元102是以视觉、音频和/或触觉方式提供输出信号(例如，音频信号、视频信号、警报信号、振动信号等等)。输出单元102可以包括显示单元121、音频输出模块122、警报单元123等等。

显示单元121可以显示在车载终端100中动态交通信息。例如，当车载终端100处于运行模式时，显示单元121可以显示与其它通信(例如，文本消息收发、多媒体文件下载等等)相关的用户界面(UI) 或图形用户界面(GUI)。当车载终端100处于预警模式时，显示单元121可以显示捕获的图像和/或接收的图像、显示出视频或图像、车辆位置，预警提示图像以及相关功能的UI或GUI等等。

音频输出模块122可以在车载终端100处于转弯时，将无线通信单元接收的或者在存储器中存储的音频数据转换音频信号并且输出为声音。而且，音频输出模块122可以提供与移动终端110执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出模块122可以包括扬声器、蜂鸣器等等。

警报单元123可以提供输出以将事件的发生通知给车载终端100。典型的事件可以包括呼叫接收、消息接收、键信号输入、触摸输入等等。除了音频或视频输出之外，警报单元123可以以不同的方式提供输出以通知事件的发生。

存储器103可以存储由控制器105执行的处理和控制操作的软件程序等等，或者可以暂时地存储己经输出或将要输出的数据(例如，电话簿、消息、静态图像、视频等等)。

存储器103可以包括至少一种类型的存储介质，所述存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器 (ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。而且，车载终端100可以与通过网络连接执行存储器103的存储功能的网络存储装置协作。

控制器105通常控制车载终端100的总体操作。例如，控制器105执行与语音通话、数据通信、视频通话等等相关的控制和处理。另外，控制器105可以包括用于再现(或回放)多媒体数据的多媒体模块151，多媒体模块151可以构造在控制器105内，或者可以构造为与控制器105分离。

电源单元106在控制器105的控制下接收外部电力或内部电力并且提供操作各元件和组件所需的适当的电力。

这里描述的各种实施方式可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算机可读介质来实施。对于硬件实施，车载终端100的硬件采用北京讯为电子有限公司的iTOP-4412核心板，搭载Android4.0系统的嵌入式设备。对于软件实施，诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块（道路运输车辆卫星定位软件系统）来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施，软件代码可以存储在存储器103中并且由控制器105执行。

信息管理终端200采用重庆亿程信息技术有限公司，该信息管理终端200基于windows 2008r2 ent操作系统，其信息管理终端200内的CPU型号为 Intel Xeon E5-26202.0GHz，信息管理终端200的内存为16G，信息管理终端200的硬盘为5T。

信息处理服务器300采用重庆亿程信息技术有限公司，该信息处理服务器300基于Windows系统。

图2为实现本发明操作的通信系统。

车载终端100包括通讯服务模块301、基础数据管理模块302、运行数据管理模块303和预警信息管理模块304。

在车载终端100的通讯服务模块301还包括Socket通信模块与协议解析和封装模块，以上通讯服务模块301设置在车载终端100中的通讯单元101内，Socket通信模块用于向信息处理服务器300发送连接请求，同时，向信息处理服务器300发送数据，并接收信息处理服务器300的数据；协议解析和封装模块用于对信息处理服务器300发来的数据包根据协议进行解析，将车载终端100自身数据按照协议封装发送给信息处理服务器300。

在车载终端100的基础数据管理模块302还包括线路基本信息模块，以上基础数据管理模块设置在车载终端100中的存储器103内，线路基本信息模块用于管理可用的行车线路信息（包括预警点，预警半径，预警语音，预警图像等）。

在车载终端100中的运行数据管理模块303还包括车辆运行数据管理模块，与车载终端100中的预警信息管理模块304相配合，以上运行数据管理模块303和预警信息管理模块304均设置在控制器105内，车辆运行数据管理模块用于收集并编码车辆运行数据；预警信息管理模块304用于监控车辆行车路线，在预定的预警位置播报语音和图像信息，以及执行信息处理服务器300广播信息。

车载终端100的预警信息为离线预警信息，信息处理服务器300的预警信息是临时信息，不记录到车载终端100的数据库内。

信息处理服务器300包括通讯服务模块401、基础数据管理模块402和运行数据管理模块403。

在信息处理服务器300的通讯服务模块401还包括Socket通信模块、协议解析和封装模块与消息队列模块，Socket通信模块用于监听车载终端100的连接请求，接收车载终端100的数据，并向车载终端100发送数据；协议解析和封装模块用于对车载终端100发来的数据包根据协议进行解析；将信息处理服务器300自身数据按照协议封装发送给车载终端100；消息队列模块用于按照先到先服务的规则，将车载终端100发送的数据存放在队列中，保证车载终端100发送的数据不会因为信息处理服务器300处理速度的限制造成数据包丢失的情况。

在信息处理服务器300的基础数据管理模块402还包括车辆基本信息模块、驾驶员信息模块和线路基本信息模块，车辆基本信息模块用于车辆基本信息管理，便于车辆数据分类存放在消息队列中；驾驶员信息模块用于驾驶员信息管理；线路基本信息模块用于线路信息管理，包括预警点，预警点间距离，行车速度，预警语音提示。

在信息处理服务器300的运行数据管理模块403还包括车辆与线路管理模块和车辆运行数据管理模块，车辆与线路管理模块用于以行车线路为管理集合、车辆为管理单位，分类管理和存储车载终端100发送的车辆运行信息；车辆运行数据管理模块用于车辆运行数据管理，只记录最新的由车载终端100上传的运行信息，并将已失效信息存储在数据库中。

信息管理终端200包括通讯服务模块501、线路信息编辑模块502和信息发布模块503。

在信息管理终端200中的通讯服务模块501还包括Socket通信模块与协议解析和封装模块，Socket通信模块用于向信息处理服务器300发送连接请求，由信息处理服务器300转发信息管理终端发送给车载终端100的数据，并接收信息处理服务器300存放的车载终端100的数据。协议解析和封装模块用于对信息处理服务器300发来的数据包根据协议进行解析；将信息管理终端200自身的数据按照协议封装发送给信息处理服务器300。

在信息管理终端200中的线路信息编辑模块502还包括线路基本信息模块，线路基本信息模块用于编辑生成线路信息（包括预警点，预警半径，预警语音，预警图像等）。

离线预警信息数据包括编号、经度、维度、临近预警半径、临近预警图像、临近预警文本和临近预警语音，临近预警文本可转化为临近预警语音。该临近预警信息需要管理员将线路数据传输至车载终端的数据库内，如图7和图8所示，离线预警信息包括以下的步骤：

（2）线路数据采集：线路数据采集由数据采集人员对线路中的需要预警的位置进行采集（常见的包括左转，右转，限速，上下坡，隧道等），并记录在车载终端100的数据库中。采集完毕后在进行二次编辑；

（3）线路数据编辑：线路数据编辑对采集的数据进行再加工，主要进行预警文本的编辑，以及文本语音转换。制作完毕后，压缩大包制作成最终的离线预警数据包文件。

在信息管理终端200中的信息发布模块503还包括车辆运行数据显示模块和管理信息发布模块，车辆运行数据显示模块用于结合信息处理服务器中的线路信息，根据车载终端100发送运行数据，显示车辆状态信息；管理信息发布模块用于根据需要向指定车载终端100发送语音图像等多媒体信息。

至此，己经按照其功能描述了车载终端100、信息处理服务器300和信息管理终端200，并现以车载终端100、信息处理服务器300和信息管理终端200运行过程进一步描述，且基于中华人民共和国交通运输部于2013年1月发布《道路运输车辆卫星定位系统北斗兼容车载终端通讯协议技术规范》。

图3为本发明终端注册的通信流程。

上述车载终端100中的移动通信模块110内安装有信息发布软件，通过信息发布软件将车载终端100注册消息体数据发送至信息管理终端200，信息管理终端200对车载终端100注册消息体数据进行验证，同时向车载终端100发送回应消息，该回应消息包括车载终端100是否与信息管理终端200连接成功的信息以及是否允许车载终端100连接信息管理终端200，如是允许车载连接信息管理终端200，即为验证成功，信息管理终端200向车载终端100发送鉴权码，车载终端100将获得鉴权码进行保存，同时将车载终端100的通用应答消息体数据发送至信息管理终端200。

图4为本发明车载终端鉴权与连接的通信流程。

车载终端100需要运行时，车载终端100获得的鉴权码发送至信息处理服务器300，信息处理服务器300回复通用应答消息，该通用应答消息包括了车载终端100将会与信息处理服务器300进行通信的信息，在信息处理服务器300在完成鉴权和连接后，根据参数设定周期性收集车辆状态信息（无线互联网模块111、有线互联网模块112、短程通信模块113和位置信息模块114传输的车辆位置信息、车辆速度信息和运行状态信息等）并向信息处理服务器300发送状态数据，同时，信息处理服务器300向车载终端100发送终端应答。

图5为本发明车载终端信息汇报的通信流程。

另一方面，信息管理终端200向信息处理服务器300发送连接请求，由信息处理服务器300转发信息管理终端200发送给客户端的数据，并接收信息处理服务器300存放的车载终端100数据。同时，信息管理终端200将显示车辆终端100状态数据素材的编辑，并且安排各个车载终端100的工作行车计划，并生成数据发布给信息处理服务器300。在信息处理服务器300周期性的回传客运车辆状态数据时，通过车载终端100上的GPS和摄像头装置，收集并存储GPS设备采集的车辆定位速度等GPS数据，存储由摄像头采集的车辆内外的监控视频；每5秒向信息管理终端200回传车辆的GPS数据，信息管理终端200可在电子地图中实时显示车辆信息，便于对车辆状态的实时监管和监控，同时，等待信息处理服务器300语音消息。

图6为本发明信息管理终端下发信息的通信流程。

根据车辆运行状态数据，通过信息处理服务器300已建立的与车载终端100之间的通信链路，向车载终端100下发信息通告，车载终端100发送终端响应消息，该终端响应消息由具体功能协议决定，在车载终端100等待应答超时后，应对消息进行重发，应答超时时间和重传次数由信息处理服务器参数制定，每次重传后的应答超时时间的计算公式为：T_N+1=T_N*(N+1)，T_N+1——每次重传后的应答超时时间；T_N——前一次的应答超时时间；N——重传次数，数据通信链路正常时，所有车载终端100主发的消息均要求信息处理服务器300应答，对于车载终端100发送的关键报警消息，若达到重传次数后仍未收到应答，则应对其车载终端100进行保持。以后在发送其他消息前要先保存的关键报警消息。在车载终端100未正确接收到信息处理服务器300响应消息时，车载终端100可采用补传分包数据（重传数据）请求命令，要求信息处理服务器300发送重传缺失的分包数据（重传数据）。信息处理服务器300应采用原始消息将重传包ID列表中的分包数据（重传数据）重发一次，重传分包数据（重传数据）与原始分包数据消息完全一致。车载终端100正确接收到信息处理服务器300响应消息时，车载终端100发送终端应答消息至信息处理服务器300，这时，车载终端100与信息处理服务器300建立连接，并且车载终端100内的信息发布软件系统实现接收、解析，实现本文语音转换，并用语音方式通知驾驶员。

当信息管理终端200执行服务端应用程序时，打开监听端口，实时接收安装在车载终端100中信息发布软件回传信息，并且该信息发布软件每1秒向信息管理终端200汇报车载终端100状态信息，能够存储3天车载终端运行全过程的视频数据，根据车载终端100实时回传状态信息，按照线路自定义的预警规则通过蜂窝移动网络将预警信息推送至车载终端100，并在简易电子地图中显示其状态和执行预警播报。

该预警播报是在信息处理服务器300推送时，可使用信息处理服务器300内的预警信息；当信息处理服务器300未推送时，车载终端100中的软件判断信息管理终端200的数据库内是否有离线预警信息，如有，则使用。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims

1.车辆在途监控管理方法，其特征在于，包括，

预先设定在信息管理终端内的离线预警数据，所述离线预警数据包括线路数据采集以及线路数据编辑，其中，所述线路数据采集用于采集预警的位置的信息，所述线路数据编辑用于线路数据加工；

2.根据权利要求1所述的车辆在途监控管理方法，其特征在于：所述离线预警数据包括以下编辑步骤：

3.根据权利要求2所述的车辆在途监控管理方法，其特征在于：所述线路数据采集包括左转、右转、限速、上下坡和隧道。

4.根据权利要求2所述的车辆在途监控管理方法，其特征在于：所述线路数据采集后进行两次所述线路数据编辑。

5.根据权利要求2所述的车辆在途监控管理方法，其特征在于：所述线路数据编辑主要用于预警文本的编辑以及文本语音转换。

6.根据权利要求2所述的车辆在途监控管理方法，其特征在于：所述线路数据编辑后压缩离线数据包文件，并存储在所述信息管理终端。