CN106408929A

CN106408929A - 基于车联网技术的高速公路车辆智能管理系统

Info

Publication number: CN106408929A
Application number: CN201510444252.8A
Authority: CN
Inventors: 周生利
Original assignee: Qingdao Lisheng Huineng Automatic Door Safe Technology Ltd
Current assignee: Qingdao Lisheng Huineng Automatic Door Safe Technology Ltd
Priority date: 2015-07-27
Filing date: 2015-07-27
Publication date: 2017-02-15

Abstract

本发明涉及应用在高速公路的车，车，人信息的车联网交互技术。是基于工业控制的高速编码器的精确测速和定位原理，引申用于高速公路车辆综合信息实时与驾驶者交互管理系统。利用国际通用zigbee组网技术和工业高速编码器工作原理，采集车辆精确速度和精确位置信息后，通过3G或4G网络与后台计算机进行信息计算交互。利用现有海量存储和云计算技术建立智能平台，直接连接驾驶者智能手机APP,用于管理，规范，警示高速公路行驶车辆和驾驶行为。本系统方便高速公路管理者和高速交警实现即时而高效的监管，从而全面降低高速违章和事故发生概率。

Description

基于车联网技术的高速公路车辆智能管理系统

技术领域

本发明涉及高速公路通行车辆管理系统，尤其是基于车联网技术的高速公路车辆智能手机APP管理系统。

背景技术

实时无盲点监控和管理高速公路全路段的车辆精确定位、精确测速、精确车距、精确违章判断和车祸预警。以及极端天气和路况预警，车辆导流等。是我国高速公路现有管理技术的缺陷所在。

如何科学，智能保障高速公路畅通和车辆及人员的安全，急需开发研究高速公路新型智能管理系统。

纵观并检索关于高速公路管理系统等发明和实用新型专利。大致分为两类，区别在于是否利用国际通用zigbee无线通讯技术。非zigbee技术的利用 GPS，北斗，和通讯基站定位，或者利用车载雷达和车载芯片测距，无精度而不可行。利用zigbee技术的方案大都必须有车载系统。架构不明，技术支撑数据使用模糊。不便于高速管理部门操作和推广。强制安装车载系统难度大，成本高不能真正应用到高速管理上来。推广起来没有可操作性。

国家明确提出互联网+战略，车联网技术应该基于更方便，更高效，更智能。更应有可操作性，更应做到企业，高速管理部门，车辆驾驶者都能直接受益。根据浙江高速管理部门的有益探索经验。现行急需一个更简捷的系统方案来解决车.车.人的互联互通问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种基于车联网技术的高速公路车辆智能手机APP管理系统。

本发明提供了以下技术方案：

基于车联网技术的高速公路车辆智能管理系统，其特征在于：该系统包含随车通行卡、zigbee信息采集节点和3G/4G网络发送装置，高速公路大数据管理中心，高速公路智能手机APP系统；该系统基于国际通用zigbee技术和工业用高速编码器工作原理采集车辆精确速度和位置信息后通过3G或4G网络信号与后台大数据管理中心进行信息计算交互；该系统利用3G或4G网络通讯技术直接连接驾驶者智能手机APP,用于管理，规范警示高速公路行驶车辆的驾驶行为和处理高速突发事件。

进一步地，随车高速公路通行卡采用定制超高频6米-10米感应距离无源射频卡；具有车辆牌照，图像信息，入口信息存储模块；与zigbee信息采集节点实时进行对接与信息采集。

进一步地，所述zigbee信息采集节点设置两个，对称安装于两侧护栏；用于精确采集通过的车辆车牌，速度和位置信息。

进一步地，还包括设置于高速公路上的无线网关；用于传输zigbee信息采集节点信息并传输至对应信息大数据管理中心。

进一步地，所述高速公路大数据管理中心分为总站，分站，子站；总站为国家高速管理数据中心，分站为省高速公路数据管理中心，子站为省高速沿途的单个收费站计算数据管理中心。

进一步地，所述子站计算数据管理中心处理小范围内zigbee信息采集节点数据；即时汇总记录属地管辖范围内高速车辆实时数据；子站具有独立发布和连接高速每个车辆驾驶者的智能手机app的能力；根据独立计算，分析；具备即时连接驾驶员手机APP，实时发布警告，车速，车距，路况，违章等实时语音信息；子站应具有灰色数据剔除系统能力；并保留，存储，发送有效数据到分站数据中心，也具备实时连接子站高速交警数据中心记录，打印车辆违章信息；也具备发送至子站高速交警手持智能设备；方便高速交警对违章车辆在出口即时处理。

进一步地，所述高速公路子站数据管理中心建立动态数据实时监管显示大屏幕；实时观察，分析，提取该子站属地管理范围内的车辆动态地图信息；监管，发布，提示并约束高速车辆驾驶员驾驶行为。

进一步地，所述高速公路分站数据管理中心具备收集，提取，汇总子站有效数据的能力；上可以发送至国家高速管理中心作为政府制定政策的有效参考依据；下可以至子站进行全省高速车辆流量分析实时预警和管理。

进一步地，该系统与每个高速子站数据管理端进行信息交互；高速公路车辆驾驶者只要下载和打开高速公路专用APP软件；就可以就近连接子站数据管理中心；手机APP自动发送手机号码锁定驾驶车辆牌照信息捆绑；APP软件具备接收高速公路子站智能发送的与前后的速度与距离位置信息，自动接收并显示违章占道，超车，超速和路况警示信息。并具有实时语音播报功能。还具有语音，文本即时上传道路，车辆，险情信息，天气信息等等至高速公路子站数据管理中心；方便实时信息交互处理。

进一步地，所述高速公路智能手机APP大数据中心，还可以延伸对接应用于车辆管理，包括车辆身份管理、年检管理、违章记录、车辆稽查、路径识别、定位跟踪、车辆防盗、和自动收费在内的综合车辆智能管理系统。

与较现有技术，本发明有如下优点：

(1)对随车射频卡进行精准技术和数据升级，不改变现有发卡模式，方便，快速无缝融入高速系统管理，原有设备可以继续独立运行，也可简易接入现有系统。

(2)zigbee 采集节点二次开发，嵌入式集成精准经纬度高速公路精准位置信息。与其他技术相比对车辆的定位精度更高、车速计算更精确，车距判断误差更小。

(3) 无需建立车载系统，各个子站数据逐次完美和驾驶者智能手机实时对接。成本低，组网快。手机APP系统符合现有是市场供需定位，而且方法简易，高效。驾驶者对于高速公路子站提供的信息会无法抗拒---因为接受高速公路智能手机APP管控符合管理者和被管理者的双方利益最大化。对于初次无危害违章可以首次无处罚提醒，但多次违法行驶将产生大量罚款和扣分，直接涉及到驾驶者的切身利益。驾驶者会主动接受这种管控方式。何况智能APP对于车速和车距等的提示保障了驾乘人员的安全。

附图说明

图 1 是本发明的系统架构示意图和APP与子站通讯组成框图。

图 2 是本发明中的zigbee节点的组成框图。

图 3 是本发明中总站，分站，子站的组成框图。

图 4 是本发明中的子站智能管理平台组成框图。

具体实施方式

基于车联网技术的高速公路车辆智能管理系统，该系统包含随车通行卡、zigbee采集和3G或4G网络发送，高速公路大数据管理中心，高速公路智能手机APP系统四大部分。该系统基于物联网技术，zigbee技术、GIS技术、云计算和大数据、智能手机APP终端。系统能在车辆进入高速公路之后全程无盲点对其进行检测，判断，具有对高速公路上行驶的车辆智能信息交互。进行精确车距定位、精确速度监控、实时路况信息交互。智能手机app自有功能可以及时收到和触发车速信息语音提示、安全车距和速度语音提示和路段注意事项语音提示的功能。智能手机高速公路APP还可以即时提供语音，文本向高速子站数据中心提供实时路段天气，路况，险情等。为高速管理部门提供管理和疏导数据。

所述随车通行卡为特制卡，此卡在距离精度，信息量，准确度，触发速度都与现有射频卡不同。所述zigbee节点为内置独立精确经纬度信息为基础，两侧zigbee节点配置方便保证无线传输信息畅通。即使一路zigbee节点出现故障，其他zigbee节点可以快捷组网进行通信，以免造成数据传输故障。所述每一公里以上安装一个无线网关。用于传输zigbee节点信息至对应高速公路子站存储与计算管理中心。所述高速公路大数据中心分为总站，分站，子站。子站作为智能管理平台。负责和手机APP进行实时数据交换。所述高速公路智能手机APP软件分别为安卓和ios两种系统平台搭建。可以简捷，高效，即时与子站作为智能管理平台进行实时数据交换。

所述高速通行卡位于高速公路进口，可以利用原有模式发卡。卡片的升级改造不影响原有系统使用。如图1

所述zigbee模块必须进行二次开发，采用国际顶级芯片CC2530开发板或升级开发板。进行精准地理位置嵌入。利用zigbee采集节点逐次发送到无线网关。如图2

所述大数据计算中心，分为总站，分站，子站。如图3

所述APP与子站数据计算和发布平台互联互通。见图4，

上述所有装置要根据系统和技术要求进行二次开发和搭建。

Claims

1.基于车联网技术的高速公路车辆智能管理系统，其特征在于：该系统包含随车通行卡、zigbee信息采集节点和3G/4G网络发送装置，高速公路大数据管理中心，高速公路智能手机APP系统；该系统基于国际通用zigbee技术和工业用高速编码器工作原理采集车辆精确速度和位置信息后通过3G或4G网络信号与后台大数据管理中心进行信息计算交互；该系统利用3G或4G网络通讯技术直接连接驾驶者智能手机APP,用于管理，规范警示高速公路行驶车辆的驾驶行为和处理高速突发事件。

2.如权利要求1所述的基于车联网技术的高速公路车辆智能管理系统，其特征在于：随车高速公路通行卡采用定制超高频6米-10米感应距离无源射频卡；具有车辆牌照，图像信息，入口信息存储模块；与zigbee信息采集节点实时进行对接与信息采集。

3.如权利要求1所述的基于车联网技术的高速公路车辆智能管理系统，其特征在于：所述zigbee信息采集节点设置两个，对称安装于两侧护栏；用于精确采集通过的车辆车牌，速度和位置信息。

4.如权利要求1所述的基于车联网技术的高速公路车辆智能管理系统，其特征在于：还包括设置于高速公路上的无线网关；用于传输zigbee信息采集节点信息并传输至对应信息大数据管理中心。

5.如权利要求1所述的基于车联网技术的高速公路车辆智能管理系统，其特征在于：所述高速公路大数据管理中心分为总站，分站，子站；总站为国家高速管理数据中心，分站为省高速公路数据管理中心，子站为省高速沿途的单个收费站计算数据管理中心。

6.如权利要求1所述的基于车联网技术的高速公路车辆智能管理系统，其特征在于：所述子站计算数据管理中心处理小范围内zigbee信息采集节点数据；即时汇总记录属地管辖范围内高速车辆实时数据；子站具有独立发布和连接高速每个车辆驾驶者的智能手机app的能力；根据独立计算，分析；具备即时连接驾驶员手机APP，实时发布警告，车速，车距，路况，违章等实时语音信息；子站应具有灰色数据剔除系统能力；并保留，存储，发送有效数据到分站数据中心，也具备实时连接子站高速交警数据中心记录，打印车辆违章信息；也具备发送至子站高速交警手持智能设备；方便高速交警对违章车辆在出口即时处理。

7.如权利要求1所述的基于车联网技术的高速公路车辆智能管理系统，其特征在于：所述高速公路子站数据管理中心建立动态数据实时监管显示大屏幕；实时观察，分析，提取该子站属地管理范围内的车辆动态地图信息；监管，发布，提示并约束高速车辆驾驶员驾驶行为。

8.如权利要求1所述的基于车联网技术的高速公路车辆智能管理系统，其特征在于：所述高速公路分站数据管理中心具备收集，提取，汇总子站有效数据的能力；上可以发送至国家高速管理中心作为政府制定政策的有效参考依据；下可以至子站进行全省高速车辆流量分析实时预警和管理。

9.如权利要求1所述的基于车联网技术的高速公路车辆智能管理系统，其特征在于：该系统与每个高速子站数据管理端进行信息交互；高速公路车辆驾驶者只要下载和打开高速公路专用APP软件；就可以就近连接子站数据管理中心；手机APP自动发送手机号码锁定驾驶车辆牌照信息捆绑；APP软件具备接收高速公路子站智能发送的与前后的速度与距离位置信息，自动接收并显示违章占道，超车，超速和路况警示信息；并具有实时语音播报功能，还具有语音，文本即时上传道路，车辆，险情信息，天气信息等等至高速公路子站数据管理中心；方便实时信息交互处理。

10.如权利要求1所述的基于车联网技术的高速公路车辆智能管理系统，其特征在于：所述高速公路智能手机APP大数据中心，还可以延伸对接应用于车辆管理，包括车辆身份管理、年检管理、违章记录、车辆稽查、路径识别、定位跟踪、车辆防盗、和自动收费在内的综合车辆智能管理系统。