CN106781462A

CN106781462A - 一种基于车联网的汽车拥堵疏导与分流系统

Info

Publication number: CN106781462A
Application number: CN201611097549.2A
Authority: CN
Inventors: 晏勇
Original assignee: ABA Teachers University
Current assignee: ABA Teachers University
Priority date: 2016-12-03
Filing date: 2016-12-03
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2036-12-03
Also published as: CN106781462B

Abstract

本发明提供一种基于车联网的汽车拥堵疏导与分流系统，包括路侧单元，车载智能终端，景区云服务器；其中，路侧单元包括数字信号处理器，称重感应器，信号采集放大模块，数字高清摄像头和无线WI‑FI收发器A；所述车载智能终端包括无线WI‑FI收发器B，嵌入式处理器，GPS模块，GSM模块。本发明通过GPS和GSM相结合的方式实现旅游景区汽车拥堵疏导与分流控制，解决了旅游景区交通路况数据传输与查询共享实时发布的问题，及时疏导与分流旅游景区部分车辆，减轻景区汽车拥堵压力，为游客提供了一种轻松、智能的出游环境，同时也适用于高速公路、国道、省道交通管理与交通路况实时发布，不仅适用范围广，而且成本低。

Description

一种基于车联网的汽车拥堵疏导与分流系统

技术领域

本发明属于智能交通领域，涉及一种汽车拥堵疏导与分流系统，特别涉及一种基于车联网的汽车拥堵疏导与分流系统。

背景技术

随着经济飞速发展，人们生活水平的逐渐提高，旅游开始成为衡量都市人群的生活品质的标准之一。近些年来，我国轿车保有量特别是家用轿车保有量不断增加，自驾出游已成为大众休闲、娱乐、放松的重要方式。旅游景区在特定时间车流数量井喷式增长，部分景区受到自然条件限制，进出景区道路单一、路况条件较差，一旦遇到意外情况将导致旅游景区交通拥堵甚至瘫痪，在景区道路拥堵情况下，部分游客并不知情继续前往，造成景区交通拥堵情况加重，给交通疏导制造更大困难，同时游客将大部分时间浪费在路上，出行旅游质量下降，交通状况直接影响旅游质量，因此对景区汽车拥堵疏导与分流系统研究十分迫切。

传统车载GPS导航只能被动接收导航数据，不具有无线双工通信能力，不能发送当前汽车位置与相对移动位置数据至景区云服务器，不能实时查询当地交通状况，未能实现真正意义上的车联网，无法解决实时交通路况发布和拥堵疏导与分流等功能；部分出租车上安装的GPS装置，能够在服务器中查询到出租车在一段时间内相对移动位置，可实现当前该路段路况的推断并发布信息，由于出租车数量有限，该技术大多只能在城市路段使用，实时路况查询只能精确到路段，不能精确到点，误差较大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于车联网的汽车拥堵疏导与分流系统，GPS和GSM相结合的方式实现汽车位置信号双向传输，解决了目前实时路况查询实时性差、误差大的缺陷。

本发明提供了一种基于车联网的汽车拥堵疏导与分流系统，包括：路侧单元1，车载智能终端2，景区云服务器3；

其中，所述路侧单元包括数字信号处理器11，称重感应器12，信号采集放大模块13，数字高清摄像头14和无线WI-FI收发器A 15；所述称重感应器的输出端与信号采集放大模块输入端连接；所述数字信号处理器，与信号采集放大模块输出端，数字高清摄像头，无线WI-FI收发器A输入端连接；

所述路侧单元通过称重感应器触发后，经信号采集放大模块触发数字信号处理器实现对数字高清摄像头图像帧信号的提取，并获取车牌信息发送至景区云服务器；

所述称重感应器为柱式重感应器。

所述称重传感器设置公路表面与路面持平，阀值设置为120～760Kg。

优选地，称重传感器阀值设置为440Kg。

所述车载智能终端包括无线WI-FI收发器B 21，嵌入式处理器22，GPS模块23，GSM模块24；所述嵌入式处理器，与无线WI-FI收发器B的输入端，GPS模块的输出端，GSM模块连接；

所述车载智能终端实现进入景区路段的汽车与景区云服务器通过直接通信，实现汽车经度与维度的数据传输。

所述无线WI-FI收发器B接收路侧单元发送汽车车牌，并作为唯一身份识别代码，并接收无线WI-FI收发器A向车载智能终端发送景区云服务器地址；

所述GPS模块实时接收卫星定位数据信号；

所述GSM模块将GPS模块接收的卫星定位数据信号实时向景区云服务器发送车辆位置信息，即车辆当前的经纬度；

所述景区云服务器根据收到信息判定景区交通状况，并通过景区主页及时向社会发布，游客可及时调整路线避免拥堵。

所述车载智能终端还包括辅助单元，所述辅助单元的输入端与嵌入式处理器连接；

所述辅助单元，包括旅游景区前方交通拥堵报警电路，当前方道路交通拥堵，GSM模块接收景区云服务器发送交通拥堵报警信号至智能车载终端并报警，用户通过智能终端实时查询拥堵位置，调整计划；

所述GSM模块还包括接收景区交通状况信息，如有堵车立即语言报警提示，停车更改路线，避免二次拥堵；

所述智能终端包括手机、PC机、平板电脑和智能终端等实时查询景区交通状况，及时调整路线避免拥堵。

本发明还提供一种基于车联网的汽车拥堵疏导与分流系统，所述路侧单元包括以下工作步骤：

步骤(1)：路侧单元上电、初始化；

步骤(2)：并设置称重传感器重量数据阀值，并进入等待碾压状态；

步骤(3)：碾压物体通过称重感应器，判断碾压物体是否是为汽车：若碾压物体重量未超过称重传感器重量数据阀值，转步骤(2)；若碾压物体重量超过称重传感器重量数据阀值，转步骤(4)；

步骤(4)：数字高清摄像头提取图像帧，由数字信号处理器提取特征向量，识别并提取汽车车牌信号；

步骤(5)：无线WI-FI收发器A发送汽车车牌信号至景区云服务器。

所述车载智能终端工作步骤包括：

步骤(1)：车载智能终端上电初始化；

步骤(2)：GPS模块接收当前车辆卫星经度与纬度信号；

步骤(3)：GSM模块和景区云服务器双向通讯，GSM模块向景区云服务器发送车辆卫星经度与纬度信号；

步骤(4)：景区云服务器判断当前景区交通状况：若同一时间、不同汽车经度、纬度没有发生变化或变化缓慢，或同一时间、同一汽车经度、纬度没有发生变化或变化缓慢即判定为堵车，发出警告，并进入步骤(5)；若判定为不堵车，返回步骤(3)；

步骤(5)：通过智能终端查询拥堵位置，调整路线。

所述智能终端包括车载智能终端、手机、PC机或平板电脑。

本发明通过采用GPS和GSM相结合的方式实现旅游景区汽车拥堵疏导与分流控制，解决了旅游景区交通路况数据传输与查询共享实时发布的问题，及时疏导与分流旅游景区部分车辆，减轻景区汽车拥堵压力，为用户提供了一种轻松、智能出游环境，同时也适用于高速公路、国道、省道交通管理与交通路况实时发布，不仅适用范围广，而且成本低。

附图说明

图1：本发明的结构框图；

图2：路侧单元工作流程图；

图3：车载智能终端工作流程图。

图中附图标记：

1-路侧单元，2-车载智能终端，3-景区云服务器；

11-数字信号处理器，12-称重传感器，13-信号采集放大模块，14-数字高清摄像头，15-无线WI-FI收发器A；

21-无线WI-FI收发器B，22-嵌入式处理器，23-GPS模块，24-GSM模块，25-辅助单元。

具体实施方式

为更好地解释本发明，下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例1

根据图1所示，一种基于车联网的汽车拥堵疏导与分流系统，包括：路侧单元1，车载智能终端2，景区云服务器3；

所述称重感应器通过信号采集放大模块触发数字信号处理器实现对数字高清摄像头图像帧信号的提取，并获取车牌信息；

所述无线WI-FI收发器A向景区云服务器发送车辆信息；

所述车载智能终端包括无线WI-FI收发器B 21，嵌入式处理器22，GPS模块23，GSM模块24，辅助单元25；所述嵌入式处理器，与无线WI-FI收发器B的输入端，GPS模块的输出端，GSM模块连接，辅助单元的输入端；

所述无线WI-FI收发器B接收路侧单元发送的景区云服务器地址，实现GSM与景区云服务器通过直接通信；

所述GPS模块实时接收汽车经度与维度卫星定位信号；

所述GSM模块实时将GPS模块的定位信号发送至景区云服务器；

实施例2

实施例1中的基于车联网的汽车拥堵疏导与分流系统：

所述数字信号处理器采用TI公司32位DSP处理器；信号采集放大模块采用海芯科技24位AD转换器HX711；称重传感器采用合肥力智传感器系统有限公司LZ-ZS1柱式称重传感器；数字高清摄像头采用东莞市波特安防器材有限公司210万数字高清摄像头YH-GQ210A8；无线WI-FI收发器A采用TI公司基于ARM Cortex4技术的无线WI-FI收发器CC3200。

所述嵌入式处理器采用意法半导体ARM Cortex-M332位RISC内核增强嵌入式处理器STM32F103；无线WI-FI收发器B采用TI公司基于ARM Cortex4技术的无线WI-FI收发器CC3200；GPS模块采用国产杭州中科微电子有限公司ATGM330B双模接收机；GSM模块采用西门子公司TC35；辅助单元采用TI公司VCA821数字功放及外围电路。

实施例3

根据图2和图3所示，结合实施例1所述基于车联网的汽车拥堵疏导与分流系统，所述路侧单元工作步骤包括：

步骤(1)：路侧单元上电、初始化；

步骤(5)：无线WI-FI收发器A发送汽车车牌信号至景区云服务器，作为汽车唯一识别代码。

路侧单元将称重传感器设置在公路表面与路面持平。路侧单元测试数据如表1，测试采用几种不同重量的车型，分别为自行车、摩托车、5座、7座、11座、23座、51座的乘用汽车，首先汽车前轮碾压传感器时后轮任着地，经分析阀值为120Kg-760Kg，取中间值440Kg，自行车、摩托车没有触发摄像头，5辆汽车全部触发摄像头提取并准确识别车牌信息，汽车触发提取车牌信号识别率为100％，可以广泛应用于负载路况路侧单元汽车检测并识别。

表1：路侧单元测试数据

所述车载智能终端工作步骤包括：

步骤(1)：车载智能终端上电初始化；

步骤(2)：GPS模块接收当前车辆卫星经度与纬度信号；

步骤(3)：GSM模块向景区云服务器发送车辆卫星经度与纬度信号；

步骤(5)：通过车载智能终端或者手机、PC机、平板电脑查询拥堵位置，调整路线。

选取景区道路玉堂汽车站入口A点、马鞍石隧道入口B点、友谊隧道入口C点、寿江大桥头水磨侧D点、郭家坝车站入口E点5个点，准确计算当前汽车经度与纬度，误差小于15米，能应用于景区各种环境交通路况测试。

车载终端接收路侧单元发送云景区云服务器地址，进入景区道路后由车载向景区云服务器发送当前经纬度信号，由景区云服务器判断景区道路是否拥堵。

辅助单元——旅游景区前方交通拥堵报警电路，当前方道路交通拥堵，GSM模块接收景区云服务器发送交通拥堵报警信号至智能车载终端并报警，用户通用智能手机实时查询拥堵位置，及时调整路线避免拥堵。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于车联网的汽车拥堵疏导与分流系统，其特征在于，包括路侧单元(1)，车载智能终端(2)，景区云服务器(3)；

其中，所述路侧单元包括数字信号处理器(11)，称重感应器(12)，信号采集放大模块(13)，数字高清摄像头(14)和无线WI-FI收发器A(15)；所述称重感应器的输出端与信号采集放大模块输入端连接；所述数字信号处理器，与信号采集放大模块输出端，数字高清摄像头，无线WI-FI收发器A输入端连接；

所述车载智能终端包括无线WI-FI收发器B(21)，嵌入式处理器(22)，GPS模块(23)，GSM模块(24)；所述嵌入式处理器，与无线WI-FI收发器B的输入端，GPS模块的输出端，GSM模块连接。

2.根据权利要求1所述的基于车联网的汽车拥堵疏导与分流系统，其特征在于，所述车载智能终端还包括辅助单元，其输入端与嵌入式处理器连接。

3.根据权利要求2所述的基于车联网的汽车拥堵疏导与分流系统，其特征在于，所述辅助单元包括交通拥堵报警电路。

4.根据权利要求1所述的基于车联网的汽车拥堵疏导与分流系统，其特征在于，所述称重感应器为柱式称重传感器。

5.根据权利要求1或4所述的基于车联网的汽车拥堵疏导与分流系统，其特征在于，所述称重感应器阀值设置为120～760Kg。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的基于车联网的汽车拥堵疏导与分流系统，其特征在于，通过智能终端实时查询交通状况。

7.根据权利要求6所述的基于车联网的汽车拥堵疏导与分流系统，其特征在于，所述智能终端包括手机、PC机、平板电脑或车载智能终端。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的基于车联网的汽车拥堵疏导与分流系统，其特征在于，所述路侧单元包括以下工作步骤：

步骤(1)：路侧单元上电、初始化；

9.根据权利要求1～7中任意一项所述的基于车联网的汽车拥堵疏导与分流系统，其特征在于，所述车载智能终端工作步骤包括：

步骤(1)：车载智能终端上电初始化；

步骤(2)：GPS模块接收当前车辆卫星经度与纬度信号；

步骤(5)：通过智能终端查询拥堵位置，调整路线。

10.根据权利要求9所述的基于车联网的汽车拥堵疏导与分流系统，其特征在于，所述智能终端包括车载智能终端、手机、PC机或平板电脑。