CN107273771A - 车辆行驶方向的识别方法、系统、标识站、存储器及后台服务器 - Google Patents

车辆行驶方向的识别方法、系统、标识站、存储器及后台服务器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及了一种车辆行驶方向的识别方法、系统、标识站、存储器及后台服务器，该车辆行驶方向的识别方法包括：收集各个标识站发送的交易记录信息，所述交易记录信息包括电子标签的标识、标签发现时间；获取同一电子标签在预设时段内收到的交易记录信息及数量；根据所述交易记录信息及数量，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别。实施本发明的技术方案，可准确判断出车辆的行驶方向。

Description

车辆行驶方向的识别方法、系统、标识站、存储器及后台服 务器
技术领域
本发明涉及智能交通(Intelligent Transportation System，简称ITS)领域，尤其涉及一种车辆行驶方向的识别方法、系统、标识站、存储器及后台服务器。
背景技术
随着高速公路的发展，路网越来越复杂，在许多有争议的高速路段都装有路径标识点，客户不仅需要通过路径标识系统辅助收费站完成收费，还需提供车辆的行驶方向的数据给后台进行路况的分析和监测。由于高速公路的路径标识点处不像收费站车道装有栏杆，所以经过路径标识点的车辆都是正常行驶速度，并且在同一时刻可能需要和多辆车进行交易，为了在车道之间实现信号无缝覆盖以及增加车辆的交易时间，一般通过对天线阵列进行改良和增加天线的发射功率，使天线的横向覆盖范围大于车道的宽度来实现无缝覆盖，同时使天线的纵向覆盖范围变长来增加交易时间。虽然天线交易成功率提高了，但是同时也带来了副作用：使射频信号覆盖到了反方向的道路，这样路径标识系统就对反方向的车辆进行了标识，这样路径标识系统就无法区分车辆的行驶的方向。
目前通过路径标识系统进行车辆方向的传统做法就是：两个方向的路径标识系统根据收到的信号场强值进行判断，当收到的场强值大于设定的阀值时，则认为是本车道的车辆，从而就确定的车辆行驶方向，但是这种方法存在不足之处：
因为每个厂家标签存在差异，标签的发射功率大小不一样，而且车辆的装有标签的挡风玻璃屏蔽信号的强度不一样，这样造成天线收到的场强值波动范围很大，这样就造成无法设置准确、合理的场强阀值。当场强阀值设置太大，造成本来是本方向的车辆，而认为不是本方向的；当场强阀值设置太小，当收到反向车辆的信号时，也被认为是本向的车辆。这样简单的通过场强阀值进行判断就存在较大的误差。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述判断车辆行驶方向时误差较大的缺陷，提供一种车辆行驶方向的识别方法、系统、标识站、存储器及后台服务器，能准确判断车辆的行驶方向。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种车辆行驶方向的识别方法，包括：
收集各个标识站发送的交易记录信息，所述交易记录信息包括电子标签的标识、标签发现时间；
获取同一电子标签在预设时段内收到的交易记录信息及数量；
根据所述交易记录信息及数量，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别。
优选地，所述交易记录信息还包括至少两个信号强度值，每个信号强度值对应一个交易步骤；
根据所述交易记录信息及数量，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别的步骤包括：
若预设时段内仅收到一个交易记录信息，则根据所述交易记录信息中的至少两个信号强度值，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别。
优选地，根据所述交易记录信息中的至少两个信号强度值，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别的步骤包括：
获取所述交易记录信息中的至少两个信号强度值按照交易步骤顺序的变化趋势；
判断所述变化趋势是否为由弱变强；
若是，则确定安装所述电子标签的车辆的行驶方向与发送所述交易记录信息的标识站所在道路的车辆行驶方向相同。
优选地，根据所述交易记录信息及数量，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别的步骤包括：
若预设时段内收到两个交易记录信息，则根据所述两个交易记录信息中的标签发现时间，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别。
优选地，根据所述两个交易记录信息中的标签发现时间，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别的步骤包括：
对所述两个交易记录信息中的标签发现时间进行比较，并将标签发现时间较早的交易记录信息设置为参考交易记录信息；
确定安装所述电子标签的车辆的行驶方向与发送所述参考交易记录信息的标识站所在道路的车辆行驶方向相同。
优选地，所述交易记录信息还包括至少两个信号强度值，每个信号强度值对应一个交易步骤；
而且，根据所述两个交易记录信息中的标签发现时间，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别的步骤之后，还包括：
根据所述参考交易记录信息中的至少两个信号强度值，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行二次识别。
本发明还构造一种标识站，包括：
通讯模块，用于在安装有电子标签的车辆经过时，与所述电子标签进行通讯，以获取所述电子标签的标签发现时间；
生成模块，用于生成交易记录信息，所述交易记录信息包括电子标签的标识、标签发现时间；
发送模块，用于将所生成的交易记录信息发送至后台服务器。
本发明还构造一种后台服务器，用于对车辆行驶方向进行识别，包括：
收集模块，用于收集各个标识站发送的交易记录信息，所述交易记录信息包括电子标签的标识、标签发现时间；
获取模块，用于获取同一电子标签在预设时段内收到的交易记录信息及数量；
识别模块，用于根据所述交易记录信息及数量，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别。
本发明还构造一种后台服务器，用于对车辆行驶方向进行识别，包括处理器和存储器，其特征在于，所述存储器用于存储程序指令，所述程序指令由所述处理器加载并执行以上方法的步骤。
本发明还构造一种存储器，其上存储有程序指令，其特征在于：所述程序指令被处理器加载并执行时实现如以上方法的步骤。
本发明还构造一种车辆行驶方向的识别系统，包括以上所述的标识站及以上所述的后台服务器。
实施本发明的技术方案，通过对交易记录信息和数量进行分析，可准确判断出车辆的行驶方向，从而使监管部门能对高速公路的车流量进行准确的统计和分析，给广大的司机提供准确的高速公路的路况信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：
图1是车辆经过道路上的标识站的示意图；
图2是本发明车辆行驶方向的识别方法实施例一的流程图；
图3是可掉头的双向道路的示意图；
图4是交易记录信息的字段图；
图5是本发明车辆行驶方向的识别系统实施例一的逻辑结构图；
图6是图5中标识站实施例一的逻辑结构图；
图7是图5中后台服务器实施例一的逻辑结构图；
图8是图5中后台服务器实施例二的逻辑结构图。
具体实施方式
首先说明的是，在图1所示的双向八车道的通行道路上设置有两个标识站，其中，标识站A设置在道路的左侧，其对应车辆的行驶方向为由北向南，且在龙门架上分别针对左侧的四条车道各设置一路侧单元，该四个路侧单元A1、A2、A3、A4分别用于对相应车道上行驶的车辆进行路径标识，例如，路侧单元A4用于对车辆C进行路径标识。标识站B设置在道路的右侧，其对应车辆的行驶方向为由南向北，且在龙门架上分别针对右侧的四条车道各设置一路侧单元，该四个路侧单元B1、B2、B3、B4分别用于对相应车道上行驶的车辆进行路径标识，例如，路侧单元B4用于对车辆D进行路径标识。另外，如图1所示，在道路上设置标识站时，保证车辆先经过本车道的标识站，后经过相反车道的标识站，例如，车辆C先经过标识站A，再经过标识站B，而车辆D先经过标识站B，再经过标识站A。另外还需说明的是，每个路侧单元上的天线均为定向天线，且定向天线的辐射方向是来车方向。
图2是本发明车辆行驶方向的识别方法实施例一的流程图，在该实施例中，后台服务器通过以下步骤进行车辆行驶方向的识别：
S10.收集各个标识站发送的交易记录信息，所述交易记录信息包括电子标签的标识、标签发现时间；
在该步骤中，当安装有电子标签的车辆经过标识站时，设置在相应车道的路侧单元通过与电子标签通讯来进行交易，交易步骤(也称为标识步骤)例如包括有：1.向电子标签发送连接建立请求信号(BST)，并接收电子标签所返回的连接建立确认信号(VST)；2.向电子标签发送车辆信息读请求，并接收电子标签所返回的车辆信息；3.向电子标签发送路径信息读请求，并接收电子标签所返回的路径信息；4.向电子标签发送路径信息写请求，并接收电子标签所返回的路径信息写结果，等等。当标识站的路侧单元与电子标签交易完成时，会生成一条交易记录信息并上报给后台服务器，该交易记录信息除了包括电子标签的标识(MAC地址)外，还包括有标签的发现时间和标识站编号，其中，该标签的发现时间可为交易步骤1中接收电子标签所返回的连接建立确认信号(VST)的时间，或交易步骤2中车辆信息的接收时间。不同标识站针对与其交易的电子标签，一般会生成不同的交易记录信息，后台服务器还会对应记录上报各交易记录信息的标识站，因此交易记录信息还可包括标识站编号。
S20.获取同一电子标签在预设时段内收到的交易记录信息及数量；
在该步骤中，当后台服务器对各个标识站发送的交易记录信息进行收集后，便开始统计预设时段内收到的同一电子标签的交易记录信息的数量，具体地：例如对于某个特定的电子标签，当收到一个标识站发送的交易记录信息后，便开始计时，然后判断预设时段内是否收到第二个标识站发送的交易记录信息，若收到，则认为预设时段内收到两个交易记录信息，即，两个交易记录信息的间隔时间小于等于预设时段；若无收到，则认为预设时段内仅收到一个交易记录信息。
另外，关于预设时段的设置，需说明的是，结合图1和图3，从标识站B的龙门架到标识站A的龙门架最近的道路距离为S1(m)，若右侧道路上行驶的车辆从经过标识站B开始，然后掉头驶入左侧车道，直到经过标识站A，此时所需的最短时间为T1，而且，T1＝S1/V，其中，V为道路的最高限速，例如，V＝120km/h。然后，可根据计算出的T1确定预设时段T，且T<T1，并将其存储在后台服务器中。。
S30.根据所述交易记录信息及数量，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别。
在一个具体实施例中，若预设时段内收到两个交易记录信息，表明该电子标签与两个标识站进行过交易，则此时，步骤S30可包括：
S31.若预设时段内收到两个交易记录信息，则根据所述两个交易记录信息中的标签发现时间，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别。优选地，在步骤S31中，可根据所述两个交易记录信息中的标签发现时间，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别的步骤包括以下步骤：
S311.对所述两个交易记录信息中的标签发现时间进行比较，并将标签发现时间较早的交易记录信息设置为参考交易记录信息；
S312.确定安装所述电子标签的车辆的行驶方向与发送所述参考交易记录信息的标识站所在道路的车辆行驶方向相同。
在该实施例中，结合图1，标识站在设置时，由于保证了车辆先经过本车道的标识站，后经过相反车道的标识站，所以，肯定是本车道的标识站先发现车辆的电子标签，而相反车道的标识站后发现该车辆的电子标签，因此，可根据两个交易记录信息中的标签发现时间的早晚来识别车辆的行驶方向。
应理解，在其它实施例中，若标识站在设置时，保证的是先经过反向车道的标识站，后经过的是本车道的标识站，则在步骤S311中，在比较了两个交易记录信息中的标签发现时间后，可将标签发现时间较晚的交易记录信息设置为参考交易记录信息。
由于标识站的路侧单元与车辆的电子标签要经过多次通讯才能完成交易，每次通讯完成一个交易步骤(详见步骤S10)，所以标识站可先获取每个交易步骤的信号强度值，并按时间先后顺序在交易记录信息中添加所获取的多个信号强度值的字段，交易记录信息如图4所示。然后将其发送至后台服务器，这样，后台服务器所收集到的交易记录信息便包括至少两个信号强度值，且每个信号强度值对应一个交易步骤，。
在一个具体实施例中，若预设时段内仅收到一个交易记录信息，表明该电子标签与一个标识站进行过交易，此时，步骤S30可包括：S32.若预设时段内仅收到一个交易记录信息，则根据所述交易记录信息中的至少两个信号强度值，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别。
优选地，在步骤S32中，根据所述交易记录信息中的至少两个信号强度值，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别的步骤可包括：
S321.获取所述交易记录信息中的至少两个信号强度值按照交易步骤顺序的变化趋势；
S322.判断所述变化趋势是否为由弱变强，若是，则执行步骤S43，若否，确定安装所述电子标签的车辆的行驶方向与发送所述交易记录信息的标识站所在道路的车辆行驶方向相反；
S323.确定安装所述电子标签的车辆的行驶方向与发送所述交易记录信息的标识站所在道路的车辆行驶方向相同。
在该实施例中，结合图1，由于标识站的路侧单元的天线均为定向天线，且辐射方向为来车方向，所以，随着车辆逐渐驶近标识站，车辆上的电子标签与路侧单元之间通讯的信号强度值会越来越强，所以，可根据交易记录信息中的至少两个信号强度值的变化趋势来判断车辆的行驶方向。
在一个可选实施例中，步骤S31之后，还包括：
S33.根据所述参考交易记录信息中的至少两个信号强度值，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行二次识别。
在该实施例中，当预设时段内针对同一电子标签的交易记录信息有两个时，优先通过比较两个交易记录信息中的标签发现时间来识别车辆的行驶方向，然后，还可根据标签发现时间较早的交易记录信息(参考交易记录信息)中的至少两个信号强度值，对车辆的行驶方向再次进行识别，识别步骤与步骤S32相同，若两次识别的行驶方向不一致，可向工作人员输出，以进行人工判断。
图5是本发明车辆行驶方向的识别系统实施例一的逻辑结构图，该实施例的识别系统包括后台服务器100及多个标识站(图中仅示出了一个标识站200)。
在图6所示的标识站中，其包括通讯模块201、生成模块202及发送模块203，其中，通讯模块201用于在安装有电子标签的车辆经过时，与所述电子标签进行通讯，以获取所述电子标签的标签发现时间；生成模块202用于生成交易记录信息，所述交易记录信息包括电子标签的标识、标签发现时间；发送模块203用于将所生成的交易记录信息发送至后台服务器100。
在图7所示的后台服务器中，其包括收集模块101、获取模块102和识别模块103，其中，收集模块101用于收集各个标识站发送的交易记录信息，所述交易记录信息包括电子标签的标识、标签发现时间及至少两个信号强度值；获取模块102用于获取同一电子标签在预设时段内收到的交易记录信息及数量；识别模块103用于根据所述交易记录信息及数量，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别。
具体地，识别模块103进一步包括第一识别单元和第二识别单元，其中，第一识别单元用于在预设时段内收到两个交易记录信息时，根据所述两个交易记录信息中的标签发现时间，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别；第二识别单元，用于在预设时段内仅收到一个交易记录信息时，根据所述交易记录信息中的至少两个信号强度值，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别。
在图8所示的后台服务器中，其包括存储器111和处理器112，而且，存储器112用于存储程序指令，所述程序指令由所述处理器加载并执行以上识别方法的步骤。
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，所作的任何纂改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种车辆行驶方向的识别方法，其特征在于，包括：
收集各个标识站发送的交易记录信息，所述交易记录信息包括电子标签的标识、标签发现时间；
获取同一电子标签在预设时段内收到的交易记录信息及数量；
根据所述交易记录信息及数量，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别。
2.根据权利要求1所述的车辆行驶方向的识别方法，其特征在于，所述交易记录信息还包括至少两个信号强度值，每个信号强度值对应一个交易步骤；
根据所述交易记录信息及数量，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别的步骤包括：
若预设时段内仅收到一个交易记录信息，则根据所述交易记录信息中的至少两个信号强度值，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别。
3.根据权利要求2所述的车辆行驶方向的识别方法，其特征在于，根据所述交易记录信息中的至少两个信号强度值，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别的步骤包括：
获取所述交易记录信息中的至少两个信号强度值按照交易步骤顺序的变化趋势；
判断所述变化趋势是否为由弱变强；
若是，则确定安装所述电子标签的车辆的行驶方向与发送所述交易记录信息的标识站所在道路的车辆行驶方向相同。
4.根据权利要求1-3任一项所述的车辆行驶方向的识别方法，其特征在于，根据所述交易记录信息及数量，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别的步骤包括：
若预设时段内收到两个交易记录信息，则根据所述两个交易记录信息中的标签发现时间，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别。
5.根据权利要求4所述的车辆行驶方向的识别方法，其特征在于，根据所述两个交易记录信息中的标签发现时间，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别的步骤包括：
对所述两个交易记录信息中的标签发现时间进行比较，并将标签发现时间较早的交易记录信息设置为参考交易记录信息；
确定安装所述电子标签的车辆的行驶方向与发送所述参考交易记录信息的标识站所在道路的车辆行驶方向相同。
6.根据权利要求5所述的车辆行驶方向的识别方法，其特征在于，所述交易记录信息还包括至少两个信号强度值，每个信号强度值对应一个交易步骤；
而且，根据所述两个交易记录信息中的标签发现时间，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别的步骤之后，还包括：
根据所述参考交易记录信息中的至少两个信号强度值，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行二次识别。
7.一种标识站，其特征在于，包括：
通讯模块，用于在安装有电子标签的车辆经过时，与所述电子标签进行通讯，以获取所述电子标签的标签发现时间；
生成模块，用于生成交易记录信息，所述交易记录信息包括电子标签的标识、标签发现时间；
发送模块，用于将所生成的交易记录信息发送至后台服务器。
8.一种后台服务器，用于对车辆行驶方向进行识别，其特征在于，包括：
收集模块，用于收集各个标识站发送的交易记录信息，所述交易记录信息包括电子标签的标识、标签发现时间；
获取模块，用于获取同一电子标签在预设时段内收到的交易记录信息及数量；
识别模块，用于根据所述交易记录信息及数量，对安装所述电子标签的车辆的行驶方向进行识别。
9.一种后台服务器，用于对车辆行驶方向进行识别，包括处理器和存储器，其特征在于，所述存储器用于存储程序指令，所述程序指令由所述处理器加载并执行权利要求1-6任一项所述方法的步骤。
10.一种存储器，其上存储有程序指令，其特征在于：所述程序指令被处理器加载并执行时实现如权利要求1-6中任意一项所述方法的步骤。
11.一种车辆行驶方向的识别系统，其特征在于，包括权利要求7所述的标识站及权利要求8-9任一项所述的后台服务器。
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