CN106920392A - 智慧交通大数据方法及系统 - Google Patents

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CN106920392A CN201710178099.8A CN201710178099A CN106920392A CN 106920392 A CN106920392 A CN 106920392A CN 201710178099 A CN201710178099 A CN 201710178099A CN 106920392 A CN106920392 A CN 106920392A
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Abstract

本发明提出了一种智慧交通大数据方法及系统，包括：获取车辆信息，根据所述车辆信息判断该车辆是否满足开启定位功能的条件；通过卫星导航系统获取该车辆的监测点的高精度定位数据；构建高精度矢量化的城市交通空间信息模型；所述远程交通数据平台对接收到的数据进行解密和分析，基于所述高精度矢量化的城市交通空间信息模型、交通监管体系模型、车辆交通运行环境模型，对高精度定位数据与上述模型进行匹配关联分析。本发明预先采集并构建高精度矢量化智慧交通空间信息模型，可以实现后续快速、高精度的应用分析。

Description

智慧交通大数据方法及系统
技术领域
本发明涉及智慧交通技术领域，特别涉及一种智慧交通大数据方法及系统。
背景技术
随着社会经济的快速发展，城市化水平越来越高，机动车保有量迅速增加，交通拥挤、交通事故救援、交通管理等问题已经成为城市管理中的共同难题。在此背景下，为了实现实时、准确、高效的综合运输和管理，智能交通系统是一种解决途径。
然而，现有的智能交通系统处于监控、引导、管理等功能模块相对孤立以及自动化、智能化水平低下的状态，比如：交管部门采用人工巡检、定点监测设备等方式，基于交通规则和车流运行情况，进行相应的交通监控和管理；车主基于定位信息和电子地图进行通行导航；而这二者之间是相对孤立的，未能够实现人、车、路(包括环境)三者的协调整合，使得城市交通运输效率、交通管理效率和质量、自动化智能化水平等都不理想。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的目的在于提出一种智慧交通大数据方法及系统。
为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种智慧交通大数据方法，包括如下步骤：
步骤S1，获取车辆信息，根据所述车辆信息判断该车辆是否满足开启定位功能的条件；
步骤S2，如果满足开启定位功能的条件，则通过卫星导航系统获取该车辆的监测点的高精度定位数据，则对所述高精度定位数据、车辆信息、车辆定位开启时的触发条件状态数据进行加密，并将加密后的数据发送至远程交通数据平台；
步骤S3，采集城市的高精度的地理信息和建筑信息模型BIM数据，根据所述地理信息和建筑信息模型BIM数据构建高精度矢量化的城市交通空间信息模型；基于城市交通管理规则、交通临时管制体系、交通运行监控信息构建交通监管体系模型；基于城市气象水文环境数据、地质灾害、应急灾害信息构建的车辆交通运行环境模型；
步骤S4，所述远程交通数据平台对接收到的数据进行解密和分析，基于所述高精度矢量化的城市交通空间信息模型、交通监管体系模型、车辆交通运行环境模型，对高精度定位数据与上述模型进行匹配关联分析，获得车辆在交通约束环境下与地理空间随时间所形成重叠、接近、进入和碰撞的拓扑分析结果，以提供通行路线的引导优化、交通调度与管制、临时停车的引导，交通路口红绿灯的优化布局与动态调控，车辆违规行为的自动识别、交通事故应急处置，驾驶过程中的智慧服务。
进一步，所述建筑信息模型BIM数据包括：交通基础设施的高精度BIM信息模型、路网跨越工程BIM模型以及相关城市建筑BIM模型。
进一步，在所述步骤S2中，通过移动网络和/或卫星导航系统实现高精度定位数据的采集，以及与所述远程交通数据平台的数据交互。
进一步，所述车辆信息包括：
车主基本信息，包括：车主姓名、身份证号、联系方式；
车辆基本信息，包括：车型、车牌号码；
车辆状态信息：车辆是否驶入泊车位以及是否发生碰撞、火灾。
进一步，还包括如下步骤：采用分布式文件系统存储交互数据。
本发明实施例还提出一种智慧交通大数据系统，包括：车载数据终端和远程交通数据平台，其中，所述车载数据终端包括：车辆信息集成模块、高精度定位开关控制模块、高精度定位数据采集模块、数据发送模块和数据加密模块；所述远程交通数据平台包括：数据接收模块、大数据分析管理模块、高精度矢量化的城市交通空间信息模型建立模块、交通专业化监管大数据模型模块、城市交通环境大数据模型模块，其中，
所述车辆信息采集模块用于获取车辆信息；
所述高精度定位开关控制模块用于根据所述车辆信息判断该车辆是否满足开启定位功能的条件；
所述高精度定位数据采集模块用于在满足开启定位功能的条件时，通过卫星导航系统获取该车辆的高精度定位数据；
所述数据加密模块用于所述高精度定位数据、车辆信息、车辆定位开启时的触发条件状态数据进行加密；
所述数据发送模块用于将加密后的数据发送至远程交通数据平台；
所述高精度矢量化的城市交通空间信息模型建立模块用于采集城市的高精度的地理信息和建筑信息模型BIM数据，根据所述地理信息和建筑信息模型BIM数据构建高精度矢量化的城市交通空间信息模型；
所述交通专业化监管大数据模型模块用于根据城市交通管理规则、交通临时管制体系、交通运行监控信息构建交通监管体系模型；
所述城市交通环境大数据模型模块用于根据城市气象水文环境数据、地质灾害、应急灾害信息构建的车辆交通运行环境模型；
所述数据接收模块用于接收来自所述数据发送模块发送的数据；
所述大数据分析管理模块用于对接收到的数据进行解密和分析，基于所述高精度矢量化的城市交通空间信息模型、交通监管体系模型、车辆交通运行环境模型，对高精度定位数据与上述模型进行匹配关联分析，获得车辆在交通约束环境下与地理空间随时间所形成重叠、接近、进入和碰撞的拓扑分析结果，以提供通行路线的引导优化、交通调度与管制、临时停车的引导，交通路口红绿灯的优化布局与动态调控，车辆违规行为的自动识别、交通事故应急处置，驾驶过程中的智慧服务。
进一步，所述建筑信息模型BIM数据包括：交通基础设施的高精度BIM信息模型、路网跨越工程BIM模型以及相关城市建筑BIM模型。
进一步，所述高精度定位数据采集模块通过移动网络和/或卫星导航系统实现高精度定位数据的采集，以及与所述远程交通数据平台的数据交互。
进一步，所述车辆信息包括：
车主基本信息，包括：车主姓名、身份证号、联系方式；
车辆基本信息，包括：车型、车牌号码；
车辆状态信息：车辆是否驶入泊车位以及是否发生碰撞、火灾。
进一步，所述远程交通数据平台还包括：数据存储模块，用于以分布式文件系统存储与所述车辆数据终端的交互数据。
根据本发明实施例的智慧交通大数据方法及系统，具有以下有益效果：
1.本发明基于城市智慧交通的应用场景需求，结合深度的专业应用，预先采集并构建高精度矢量化智慧交通空间信息模型，可以实现后续快速、高精度的应用分析。
2.本发明基于城市智慧交通的应用场景需求，结合深度的专业应用，整合城市交通管理规则、交通临时管制体系、交通运行监控信息(交管部门通过设备采集)等信息所构建的交通专业化监管大数据模型，可以实现交通管理相关的应用分析。
3.本发明基于城市智慧交通的应用场景需求，结合深度的专业应用，整合城市气象水文环境数据、地质灾害、应急灾害等信息所构建的城市交通环境大数据模型，可以实现后续快速、高精度的应用分析。
4.本发明基于北斗卫星导航系统或其它卫星导航系统、无线定位技术等，采集车辆的高精度定位数据，实现应用分析的精准化。
5.本发明基于高精度矢量化的智慧交通空间信息模型、交通专业化监管大数据模型、城市交通环境大数据模型、车辆高精度定位数据，构造四者一体化的智慧交通大数据系统。
6.本发明基于四者一体化的智慧交通大数据系统，为城市路网的规划、设计、建设中的优化，以及运行体系的规范、交通制度的优化等提供精准的决策依据支撑体系。
7.本发明为城市交通管理中被动管理、碎片化管理、延后管理、冲突性管理、重复管理等模式转变为主动管理、系统管理、及时管理、协调管理、一体化管理的智慧交通管理模式。
8.本发明可以为无人驾驶、有人智能驾驶等提供智慧化、精准化的支撑体系。
9.本发明可以为特定车辆在特定城市环境下的性能分析与安全监控等提供智慧化、精准化的支撑体系。
10.本发明为北斗卫星导航系统提供了一种具有广泛深入专业化应用价值的应用场景。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明实施例的智慧交通大数据方法的流程图；
图2为根据本发明实施例的智慧交通大数据方法的示意图；
图3为根据本发明实施例的智慧交通大数据方法的建设框架图；
图4为根据本发明实施例的智慧交通大数据系统的结构框图；
图5为根据本发明实施例的智慧交通大数据系统的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提出了一种基于高精度矢量化的智慧交通空间信息模型、交通专业化监管大数据模型、城市交通环境大数据模型、车辆高精度定位数据，构造四者一体化的智慧交通大数据方法及系统。
首先，参考图3，本发明实施例提供的智能交通大数据方法及系统的建设框架如下：
(1)对城市区域需要实施智慧交通大数据管理的地理空间场所和建筑信息(BIM)进行高精度数据的采集，或者基于原有的高精度地理信息数据和建筑信息模型(BIM)，包括而不局限于：路网/桥梁/地下隧道等相关交通基础设施的高精度BIM信息模型、路网跨越工程BIM模型，以及相关城市建筑BIM模型等，城市停车位边界线、道路行车道边界线、道路超车道边界线、道路紧急停车带边界线、红绿灯交叉路口边界线、危险穿越铁路交叉口边界线、非停车位置区域边界线、引道边界线、固定目标物位置边界线等，按照城市智慧交通的应用需求，对高精度地理信息模型与相关专业信息模型(包括而不局限于设计成果、专业信息采集成果等)，进行深度加工、融合，构建高精度矢量化智慧交通空间信息模型。
(2)按照城市智慧交通的专业化应用需求，整合城市交通管理规则、交通临时管制体系、交通运行监控信息(交管部门通过设备采集)等，构建交通专业化监管大数据模型。
(3)按照城市智慧交通的专业化应用需求，整合城市气象水文环境数据、地质灾害、应急灾害等信息，构建城市交通环境大数据模型。
(4)开发部署在车辆上的软硬件体系，包括而不限于车辆信息集成模块、高精度定位开关控制模块、高精度定位数据采集模块、数据发送模块、数据加密模块等功能模块。
(5)开发部署在远程交通数据平台上的软硬件体系，包括而不限于高精度矢量化智慧交通空间信息模型模块、交通专业化监管大数据模型、城市交通环境大数据模型、数据接收模块、数据存储模块、大数据分析模块、数据信息安全体系模块等功能模块。
(6)构建数据传输、管理中的加密、解密体系。
如图1和图2所示，本发明实施例的智慧交通大数据方法，包括如下步骤：
步骤S1，获取车辆信息，根据车辆信息判断该车辆是否满足开启定位功能的条件。
在本发明的一个实施例中，车辆信息包括：
车主基本信息，包括：车主姓名、身份证号、联系方式；
车辆基本信息，包括：车型、车牌号码；
车辆状态信息：车辆是否驶入泊车位以及是否发生碰撞、火灾。
步骤S2，如果满足开启定位功能的条件，则通过卫星导航系统获取该车辆的监测点的高精度定位数据，则对高精度定位数据、车辆信息、车辆定位开启时的触发条件状态数据进行加密，并将加密后的数据发送至远程交通数据平台。
具体地，通过移动网络和/或卫星导航系统实现高精度定位数据的采集，以及与远程交通数据平台的数据交互。
步骤S3，采集城市的高精度的地理信息和建筑信息模型BIM数据，根据地理信息和建筑信息模型BIM数据构建高精度矢量化的城市交通空间信息模型；基于城市交通管理规则、交通临时管制体系、交通运行监控信息构建交通监管体系模型；基于城市气象水文环境数据、地质灾害、应急灾害信息构建的车辆交通运行环境模型。
其中，建筑信息模型BIM数据包括：交通基础设施的高精度BIM信息模型、路网跨越工程BIM模型以及相关城市建筑BIM模型。
步骤S4，远程交通数据平台对接收到的数据进行解密和分析，基于高精度矢量化的城市交通空间信息模型、交通监管体系模型、车辆交通运行环境模型，对高精度定位数据与上述模型进行匹配关联分析，获得车辆在交通约束环境下与地理空间随时间所形成重叠、接近、进入和碰撞的拓扑分析结果，以提供通行路线的引导优化、交通调度与管制、临时停车的引导，交通路口红绿灯的优化布局与动态调控，车辆违规行为的自动识别、交通事故应急处置，驾驶过程中的智慧服务。
进一步，本发明还包括如下步骤：采用分布式文件系统存储交互数据。
如图4和图5所示，本发明实施例的智慧交通大数据系统，包括：车载数据终端100和远程交通数据平台200。其中，车载数据终端100包括：车辆信息集成模块14、高精度定位开关控制模块11、高精度定位数据采集模块12、数据发送模块13和数据加密模块15。
具体地，车载数据终端100指的是集成双向导航定位与传输的硬件产品，绑定于车辆，基于城市智慧交通应用需求、依据特定条件向远程交通数据平台200发送定位等状态数据的组成部分。
具体地，车辆信息采集模块用于获取车辆信息。在本发明的一个实施例中，车辆信息包括：
车主基本信息，包括：车主姓名、身份证号、联系方式；
车辆基本信息，包括：车型、车牌号码；
车辆状态信息：车辆是否驶入泊车位以及是否发生碰撞、火灾。
高精度定位开关控制模块11用于根据车辆信息判断该车辆是否满足开启定位功能的条件。
具体地，高精度定位开关控制模块11依据不同的应用场景需求，该模块可以持续或者以特定的时间间隔处于开启状态，依据特定条件控制高精度定位数据采集模块12定位功能的开启。
高精度定位数据采集模块12用于在满足开启定位功能的条件时，通过卫星导航系统获取该车辆的高精度定位数据。
具体地，高精度定位数据采集模块12通过移动网络和/或卫星导航系统实现高精度定位数据的采集，以及与远程交通数据平台200的数据交互。
在本发明的一个实施例中，高精度定位数据采集模块12基于北斗、其它卫星导航系统、移动基站等无线定位系统，获取目标对象的高精度定位数据。
在本发明的一个实施例中，以年检等方式，在城市车辆上强制性安装高精度定位数据采集模块12。高精度定位数据采集模块12基于高精度定位技术动态获取运行车辆的高精度定位数据。
数据加密模块15用于高精度定位数据、车辆信息、车辆定位开启时的触发条件状态数据进行加密。车载数据终端100必须与车主身份一致，并关联特定支付账户。终端设备可以与其他功能终端设备集成为一个综合性终端设备。
数据发送模块13用于将加密后的数据发送至远程交通数据平台200。
在本发明的一个实施例中，数据发送模块13基于包括而不局限于移动网络、卫星通讯系统(包括北斗等的双向通讯导航系统)等方式将高精度定位、车辆及车主基本信息、车辆定位开启时的触发条件状态等数据发送至远程交通数据平台200。
远程交通数据平台200用于存储已有高精度矢量化的智慧交通空间信息模型、交通专业化监管大数据模型、城市交通环境大数据模型，并动态用于接收、存储、管理、加密、解密交通专业化监管数据、城市交通环境数据以及相应车载数据终端100发送过来的高精度定位等数据，
远程交通数据平台200包括：数据接收模块21、大数据分析管理模块22、高精度矢量化的城市交通空间信息模型建立模块23、交通专业化监管大数据模型模块24、城市交通环境大数据模型模块25。
高精度矢量化的城市交通空间信息模型建立模块23用于采集城市的高精度的地理信息和建筑信息模型BIM数据，根据地理信息和建筑信息模型BIM数据构建高精度矢量化的城市交通空间信息模型。
其中，建筑信息模型BIM数据包括：交通基础设施的高精度BIM信息模型、路网跨越工程BIM模型以及相关城市建筑BIM模型。
具体地，高精度矢量化的城市交通空间信息模型建立模块23预先采集或获取高精度地理信息数据、建筑信息模型(BIM)数据，并按照城市智慧交通专业化深度应用需求，构建高精度矢量化智慧交通空间信息模型。
对城市区域需要实施智慧交通大数据管理的地理空间场所和建筑信息(BIM)进行高精度数据的采集，或者基于原有的高精度地理信息数据和建筑信息模型(BIM)，包括而不局限于：路网/桥梁/地下隧道等相关交通基础设施的高精度BIM信息模型、路网跨越工程BIM模型，以及相关城市建筑BIM模型等，城市停车位边界线、道路行车道边界线、道路超车道边界线、道路紧急停车带边界线、红绿灯交叉路口边界线、危险穿越铁路交叉口边界线、非停车位置区域边界线、引道边界线、固定目标物位置边界线等，按照城市智慧交通的应用需求，对高精度地理信息模型与相关专业信息模型(包括而不局限于设计成果、专业信息采集成果等)，进行深度加工、融合，构建高精度矢量化智慧交通空间信息模型。
交通专业化监管大数据模型模块24用于按照城市智慧交通的专业化应用需求，根据城市交通管理规则、交通临时管制体系、交通运行监控信息(交管部门通过设备采集)构建交通监管体系模型。
城市交通环境大数据模型模块25用于按照城市智慧交通的专业化应用需求，根据城市气象水文环境数据、地质灾害、应急灾害信息构建的车辆交通运行环境模型。
数据接收模块21用于接收来自数据发送模块13发送的数据，包括：加密后的高精度定位、车辆及车主基本信息、车辆定位开启时的触发条件状态等数据，并发送给大数据分析管理模块22。
在本发明的一个实施例中，数据接收模块21基于包括而不局限于移动网络、卫星通讯系统(包括北斗等的双向通讯导航系统)等方式，接收数据发送模块13发送过来的车辆高精度定位、车辆及车主基本信息、车辆定位开启时的触发条件状态等数据。
大数据分析管理模块22用于对接收到的数据进行解密和分析，基于高精度矢量化的城市交通空间信息模型、交通监管体系模型、车辆交通运行环境模型，对高精度定位数据与上述模型进行匹配关联分析，获得车辆在交通约束环境下与地理空间随时间所形成重叠、接近、进入和碰撞的拓扑分析结果，以提供通行路线的引导优化、交通调度与管制、临时停车的引导，交通路口红绿灯的优化布局与动态调控，车辆违规行为的自动识别、交通事故应急处置，驾驶过程中的智慧服务。
大数据分析管理模块22基于高精度矢量化的智慧交通空间信息模型、交通专业化监管大数据模型、城市交通环境大数据模型、车辆高精度定位数据，构造四者一体化的城市智慧交通大数据体系，通过车辆高精度定位数据与智慧交通空间信息模型、交通专业化监管大数据模型、城市交通环境大数据模型之间的动态精准化关联分析，为城市路网的规划、设计、建设中的优化等提供服务，实现运行体系的规范、交通制度的优化，通行路线的引导优化、交通调度与管制(路口开闭、限速、限道等)、临时停车的引导，交通路口红绿灯的优化布局与动态调控，车辆违规行为的自动识别、交通事故应急处置，驾驶过程中的智慧服务，特定车辆在特定城市环境下的性能分析与安全监控等智慧服务等特定应用，为智慧交通领域提供全方位的精准化、智慧化服务与支撑，特定车辆在特定城市环境下的性能分析与安全监控等智慧服务等特定应用。
综合基于高精度矢量化的智慧交通空间信息模型大数据、交通专业化监管大数据、城市交通环境大数据、车辆高精度定位大数据等，为城市交通领域的决策者、管理者、运营者、建设者，针对路网的规划、设计、建设，交通运行体系及制度、交通运营管理制度等的优化、制定、完善、出台等提供精准化、智慧化服务与支撑。
进一步，远程交通数据平台200还包括：数据存储模块，用于以分布式文件系统存储与车辆数据终端的交互数据。
进一步，远程交通数据平台200还包括：数据信息安全体系模块，用于为远程交通数据平台200提供数据加密、解密及信息安全保障。
下面以城市智慧交通为例，对本发明的智慧交通大数据方法及系统进行说明：
1.车载数据终端100指的是集成双向导航定位与传输的硬件产品，绑定于车辆，基于城市智慧交通应用需求、依据特定条件向远程交通数据平台200发送定位等状态数据的组成部分。具体包括而不限于：车辆信息集成模块14、高精度定位开关控制模块11(依据不同的应用场景需求，该模块可以持续或者以特定的时间间隔处于开启状态)、高精度定位数据采集模块12、数据发送模块13、数据加密模块15等。其中车辆信息集成模块14用于存储车主基本信息(包括而不限于车主姓名、身份证号、联系方式等)、车辆基本信息(包括而不限于车型、车牌号、几何参数等)；高精度定位开关控制模块11依据特定条件控制高精度定位数据采集模块12定位功能的开启；高精度定位数据采集模块12基于北斗、其它卫星导航系统、移动基站等无线定位系统，获取目标对象的高精度定位数据；数据发送模块13基于包括而不局限于移动网络、卫星通讯系统(包括北斗等的双向通讯导航系统)等方式将高精度定位、车辆及车主基本信息、车辆定位开启时的触发条件状态等数据发送至远程交通数据平台200；数据加密模块15对相关数据进行加密处理。终端设备必须与车主身份一致，并关联特定支付账户。终端设备可以与其他功能终端设备集成为一个综合性终端设备。
2.远程交通数据平台200用于存储已有高精度矢量化的智慧交通空间信息模型、交通专业化监管大数据模型、城市交通环境大数据模型，并动态用于接收、存储、管理、加密、解密交通专业化监管数据、城市交通环境数据以及相应车载数据终端100发送过来的高精度定位等数据，具体包括而不限于：高精度矢量化智慧交通空间信息模型模块、交通专业化监管大数据模型模块24、城市交通环境大数据模型模块25、数据接收模块21、数据存储模块、大数据分析模块、数据信息安全体系模块等。其中，高精度矢量化智慧交通空间信息模型模块为基于预先采集的高精度地理信息数据及建筑信息模型(BIM)数据，基于城市智慧交通的专业深度应用，所构建的高精度矢量化的城市交通空间信息模型；交通专业化监管大数据模型模块24为基于城市交通管理规则、交通临时管制体系、交通运行监控信息(交管部门通过设备采集)等，构建的交通监管体系模型；交通环境大数据模型模块25为基于城市气象水文环境数据、地质灾害、应急灾害等信息构建的车辆交通运行环境模型；数据接收模块21接收车载数据终端100发送过来的高精度定位、车辆及车主基本信息、车辆定位开启时的触发条件状态等数据；数据存储模块为数据提供可支持分布式的存储；大数据分析管理模块22基于高精度矢量化智慧交通空间信息模型模块、交通环境大数据模型模块25和交通专业化监管大数据模型模块24，结合车载数据终端100的高精度定位数据，进行四者之间的精准匹配分析，为城市路网的规划、设计、建设中的优化等提供服务，实现运行体系的规范、交通制度的优化，提供通行路线的引导优化、交通调度与管制(路口开闭、限速、限道等)、临时停车的引导，交通路口红绿灯的优化布局与动态调控，车辆违规行为的自动识别、交通事故应急处置，驾驶过程中的智慧服务，特定车辆在特定城市环境下的性能分析与安全监控等智慧服务等特定应用；数据信息安全体系模块为远程交通数据平台200提供数据加密、解密及信息安全保障。
一种城市智慧交通大数据系统的实施方法体系如下：
1.一种城市智慧交通大数据系统的建设框架
(1)在城市车辆上强制安装高精度定位系统，并以设备安装费用减免、停车费用优惠等方式鼓励车辆安装高精度定位系统。同时，进行强制安装、检查、处罚等相关立法，并出台设备安装费用优惠、城市智慧交通管理运营等的政策。
(2)所在城市建设部署北斗地基增强系统。
(3)测绘单位对城市区域需要实施智慧交通大数据管理的地理空间场所和建筑信息(BIM)进行高精度数据的采集，包括而不局限于：路网/桥梁/地下隧道等相关交通基础设施的高精度BIM信息模型、路网跨越工程BIM模型，以及相关城市建筑BIM模型等，城市停车位边界线、道路行车道边界线、道路超车道边界线、道路紧急停车带边界线、红绿灯交叉路口边界线、危险穿越铁路交叉口边界线、非停车位置区域边界线、引道边界线、固定目标物位置边界线等，并基于此，构建高精度矢量化智慧交通空间信息模型。
(4)按照城市智慧交通的专业化应用需求，整合城市交通管理规则、交通临时管制体系、交通运行监控信息(交管部门通过设备采集)等，构建交通专业化监管大数据模型。
(5)按照城市智慧交通的专业化应用需求，整合城市气象水文环境数据、地质灾害、应急灾害等信息，构建城市交通环境大数据模型。
(6)以公开招投标等社会化、市场化的方式，配置相关车辆的高精度定位系统，开发部署在车辆上的软硬件体系，包括而不限于车辆信息集成模块、高精度定位开关控制模块、高精度定位数据采集模块、数据发送模块、数据加密模块等功能模块。
(7)成立专门的运维机构，建设远程交通数据平台，开发部署在远程交通数据平台上的软硬件体系，包括而不限于高精度矢量化智慧交通空间信息模型模块、交通专业化监管大数据模型、城市交通环境大数据模型、数据接收模块、数据存储模块、大数据分析模块、数据信息安全体系模块等功能模块。
2.一种城市智慧交通大数据系统的运行流程
(1)对城市区域需要实施智慧交通大数据管理的地理空间场所和建筑信息(BIM)进行高精度数据的采集，或者基于原有的高精度地理信息数据和建筑信息模型(BIM)，包括而不局限于：路网/桥梁/地下隧道等相关交通基础设施的高精度BIM信息模型、路网跨越工程BIM模型，以及相关城市建筑BIM模型等，城市停车位边界线、道路行车道边界线、道路超车道边界线、道路紧急停车带边界线、红绿灯交叉路口边界线、危险穿越铁路交叉口边界线、非停车位置区域边界线、引道边界线、固定目标物位置边界线等，按照城市智慧交通的应用需求，对高精度地理信息模型与相关专业信息模型(包括而不局限于设计成果、专业信息采集成果等)，进行深度加工、融合，构建高精度矢量化智慧交通空间信息模型。
(2)按照城市智慧交通的专业化应用需求，整合城市交通管理规则、交通临时管制体系、交通运行监控信息(交管部门通过设备采集)等，构建交通专业化监管大数据模型。
(3)按照城市智慧交通的专业化应用需求，整合城市气象水文环境数据、地质灾害、应急灾害等信息，构建城市交通环境大数据模型。
(4)高精度定位数据采集模块基于北斗、其它卫星导航系统、移动基站等无线定位系统，获取车辆的高精度定位数据；
(5)数据发送模块基于包括而不局限于移动网络、卫星通讯系统(包括北斗等的双向通讯导航系统)等方式将车辆的高精度定位、车辆及车主基本信息、车辆定位开启时的触发条件状态等数据发送至远程交通数据平台。在完成该数据发送流程之前，数据加密模块对相关数据进行加密处理。
(6)数据接收模块基于包括而不局限于移动网络、卫星通讯系统(包括北斗等的双向通讯导航系统)等方式，接收数据发送模块发送过来的车辆高精度定位、车辆及车主基本信息、车辆定位开启时的触发条件状态等数据；
(7)数据存储模块采用可支持分布式的文件系统来存储数据接收模块所接收的数据。
(8)大数据分析管理模块基于高精度矢量化智慧交通空间信息模型模块、交通环境大数据模型模块和交通专业化监管大数据模型模块，结合车载数据终端的高精度定位数据，进行四者之间的精准匹配分析，提供通行路线的引导优化、交通调度与管制(路口开闭、限速、限道等)、临时停车的引导，交通路口红绿灯的优化布局与动态调控，车辆违规行为的自动识别、交通事故应急处置，驾驶过程中的智慧服务，特定车辆在特定城市环境下的性能分析与安全监控等智慧服务等特定应用。
(9)数据信息安全体系模块为远程交通数据平台提供数据加密、解密及信息安全保障。
(10)综合基于高精度矢量化的智慧交通空间信息模型大数据、交通专业化监管大数据、城市交通环境大数据、车辆高精度定位大数据等，为城市交通领域的决策者、管理者、运营者、建设者，针对路网的规划、设计、建设，交通运行体系及制度、交通运营管理制度等的优化、制定、完善、出台等提供精准化、智慧化服务与支撑。
本发明实施例的智慧交通大数据方法及系统具有以下用途：
1.本发明可以用于智慧交通领域，包括而不局限于：提供通行路线的引导优化、交通调度与管制(路口开闭、限速、限道等)、临时停车的引导，交通路口红绿灯的优化布局与动态调控，车辆违规行为的自动识别、交通事故应急处置等智慧服务等特定应用。
2.本发明中基于构建的高精度矢量化的智慧交通空间信息模型、交通专业化监管大数据模型、城市交通环境大数据模型以及车辆高精度定位数据，可以为无人驾驶、有人智能驾驶等提供精准环境支撑。
3.本发明可以为城市路网的规划、设计、建设中的优化等提供服务，实现运行体系的规范、交通制度的优化。
4.本发明可以为局部场景的自动无人配送运输设备等提供精准环境支撑。
5.本发明为特定车辆在特定城市环境下的性能分析与安全监控提供精准环境支撑。
根据本发明实施例的智慧交通大数据方法及系统，具有以下有益效果：
1.本发明基于城市智慧交通的应用场景需求，结合深度的专业应用，预先采集并构建高精度矢量化智慧交通空间信息模型，可以实现后续快速、高精度的应用分析。
2.本发明基于城市智慧交通的应用场景需求，结合深度的专业应用，整合城市交通管理规则、交通临时管制体系、交通运行监控信息(交管部门通过设备采集)等信息所构建的交通专业化监管大数据模型，可以实现交通管理相关的应用分析。
3.本发明基于城市智慧交通的应用场景需求，结合深度的专业应用，整合城市气象水文环境数据、地质灾害、应急灾害等信息所构建的城市交通环境大数据模型，可以实现后续快速、高精度的应用分析。
4.本发明基于北斗卫星导航系统或其它卫星导航系统、无线定位技术等，采集车辆的高精度定位数据，实现应用分析的精准化。
5.本发明基于高精度矢量化的智慧交通空间信息模型、交通专业化监管大数据模型、城市交通环境大数据模型、车辆高精度定位数据，构造四者一体化的智慧交通大数据系统。
6.本发明基于四者一体化的智慧交通大数据系统，为城市路网的规划、设计、建设中的优化，以及运行体系的规范、交通制度的优化等提供精准的决策依据支撑体系。
7.本发明为城市交通管理中被动管理、碎片化管理、延后管理、冲突性管理、重复管理等模式转变为主动管理、系统管理、及时管理、协调管理、一体化管理的智慧交通管理模式。
8.本发明可以为无人驾驶、有人智能驾驶等提供智慧化、精准化的支撑体系。
9.本发明可以为特定车辆在特定城市环境下的性能分析与安全监控等提供智慧化、精准化的支撑体系。
10.本发明为北斗卫星导航系统提供了一种具有广泛深入专业化应用价值的应用场景。
在本说明书的描述中，参考术语一个实施例、一些实施例、示例、具体示例、或一些示例等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种智慧交通大数据方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，获取车辆信息，根据所述车辆信息判断该车辆是否满足开启定位功能的条件；
步骤S2，如果满足开启定位功能的条件，则通过卫星导航系统获取该车辆的监测点的高精度定位数据，则对所述高精度定位数据、车辆信息、车辆定位开启时的触发条件状态数据进行加密，并将加密后的数据发送至远程交通数据平台；
步骤S3，采集城市的高精度的地理信息和建筑信息模型BIM数据，根据所述地理信息和建筑信息模型BIM数据构建高精度矢量化的城市交通空间信息模型；基于城市交通管理规则、交通临时管制体系、交通运行监控信息构建交通监管体系模型；基于城市气象水文环境数据、地质灾害、应急灾害信息构建的车辆交通运行环境模型；
步骤S4，所述远程交通数据平台对接收到的数据进行解密和分析，基于所述高精度矢量化的城市交通空间信息模型、交通监管体系模型、车辆交通运行环境模型，对高精度定位数据与上述模型进行匹配关联分析，获得车辆在交通约束环境下与地理空间随时间所形成重叠、接近、进入和碰撞的拓扑分析结果，以提供通行路线的引导优化、交通调度与管制、临时停车的引导，交通路口红绿灯的优化布局与动态调控，车辆违规行为的自动识别、交通事故应急处置，驾驶过程中的智慧服务。
2.如权利要求1所述的智慧交通大数据方法，其特征在于，所述建筑信息模型BIM数据包括：交通基础设施的高精度BIM信息模型、路网跨越工程BIM模型以及相关城市建筑BIM模型。
3.如权利要求1所述的智慧交通大数据方法，其特征在于，在所述步骤S2中，通过移动网络和/或卫星导航系统实现高精度定位数据的采集，以及与所述远程交通数据平台的数据交互。
4.如权利要求1所述的智慧交通大数据方法，其特征在于，所述车辆信息包括：
车主基本信息，包括：车主姓名、身份证号、联系方式；
车辆基本信息，包括：车型、车牌号码；
车辆状态信息：车辆是否驶入泊车位以及是否发生碰撞、火灾。
5.如权利要求1-4任一项所述的智慧交通大数据方法，其特征在于，还包括如下步骤：采用分布式文件系统存储交互数据。
6.一种智慧交通大数据系统，其特征在于，包括：车载数据终端和远程交通数据平台，其中，所述车载数据终端包括：车辆信息集成模块、高精度定位开关控制模块、高精度定位数据采集模块、数据发送模块和数据加密模块；所述远程交通数据平台包括：数据接收模块、大数据分析管理模块、高精度矢量化的城市交通空间信息模型建立模块、交通专业化监管大数据模型模块、城市交通环境大数据模型模块，其中，
所述车辆信息采集模块用于获取车辆信息；
所述高精度定位开关控制模块用于根据所述车辆信息判断该车辆是否满足开启定位功能的条件；
所述高精度定位数据采集模块用于在满足开启定位功能的条件时，通过卫星导航系统获取该车辆的高精度定位数据；
所述数据加密模块用于所述高精度定位数据、车辆信息、车辆定位开启时的触发条件状态数据进行加密；
所述数据发送模块用于将加密后的数据发送至远程交通数据平台；
所述高精度矢量化的城市交通空间信息模型建立模块用于采集城市的高精度的地理信息和建筑信息模型BIM数据，根据所述地理信息和建筑信息模型BIM数据构建高精度矢量化的城市交通空间信息模型；
所述交通专业化监管大数据模型模块用于根据城市交通管理规则、交通临时管制体系、交通运行监控信息构建交通监管体系模型；
所述城市交通环境大数据模型模块用于根据城市气象水文环境数据、地质灾害、应急灾害信息构建的车辆交通运行环境模型；
所述数据接收模块用于接收来自所述数据发送模块发送的数据；
所述大数据分析管理模块用于对接收到的数据进行解密和分析，基于所述高精度矢量化的城市交通空间信息模型、交通监管体系模型、车辆交通运行环境模型，对高精度定位数据与上述模型进行匹配关联分析，获得车辆在交通约束环境下与地理空间随时间所形成重叠、接近、进入和碰撞的拓扑分析结果，以提供通行路线的引导优化、交通调度与管制、临时停车的引导，交通路口红绿灯的优化布局与动态调控，车辆违规行为的自动识别、交通事故应急处置，驾驶过程中的智慧服务。
7.如权利要求6所述的智慧交通大数据系统，其特征在于，所述建筑信息模型BIM数据包括：交通基础设施的高精度BIM信息模型、路网跨越工程BIM模型以及相关城市建筑BIM模型。
8.如权利要求6所述的智慧交通大数据系统，其特征在于，所述高精度定位数据采集模块通过移动网络和/或卫星导航系统实现高精度定位数据的采集，以及与所述远程交通数据平台的数据交互。
9.如权利要求6所述的智慧交通大数据系统，其特征在于，所述车辆信息包括：
车主基本信息，包括：车主姓名、身份证号、联系方式；
车辆基本信息，包括：车型、车牌号码；
车辆状态信息：车辆是否驶入泊车位以及是否发生碰撞、火灾。
10.如权利要求6-9任一项所述的智慧交通大数据系统，其特征在于，所述远程交通数据平台还包括：数据存储模块，用于以分布式文件系统存储与所述车辆数据终端的交互数据。
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