CN108154683A - 智能交通管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能交通管理方法及系统，所述方法包括：通过道路情况采集子系统测绘道路基本情况；车辆检测与信息分析处理子系统利用辅助惯性导航技术，计算出机动车驾驶人的实时驾驶违章情况；语音提示子系统提醒驾驶人员路段信息和需要注意的问题，并对违章信息进行告知；车联网子系统通过车载终端设备，实现对车辆所有工作情况和静、动态信息的采集、存储并发送；信息发布子系统将驾驶行为和违章信息发布到交通管理网站上，同时自动发送短信告知违章行为，提醒违章人员尽快处理违章事项。所述方法和系统可以将驾驶与交通管理紧密联系起来，全面实时了解驾驶者违章情况，并可以根据获取的信息在突发情况报警救援，确保道路交通安全。

Description

智能交通管理方法及系统

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种智能交通管理系统及方法。

背景技术

全面智能交通管理系统，英文简称为CITMS，是一个集成了空间信息技术、传感检测技术、惯性导航技术、IT技术等多种现代科技的以解决实际交通管理问题为主要目的的新兴智能技术。全面智能交通管理系统将司机、公安交通管理局、汽车以及道路情况有机的结合起来，对于解决道路死点违章、提升道路安全系数具有重要的现实意义。但是，目前的交通管理系统只是通过监控摄像头和测速拍照监视司机，司机会通过电子狗等电子产品检测出管理漏点而违章。没有有效的进行交通管理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种可以将驾驶与交通管理紧密联系起来，全面实时了解驾驶者违章情况，并可以根据获取的信息在突发情况报警救援，确保道路交通安全的智能交通管理方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种智能交通管理方法，其特征在于包括：

通过道路情况采集子系统测绘道路基本情况；

车辆检测与信息分析处理子系统利用辅助惯性导航技术，计算出机动车驾驶人的实时驾驶违章情况；

语音提示子系统提醒驾驶人员路段信息和需要注意的问题，并对违章信息进行告知；

车联网子系统通过车载终端设备，实现对车辆所有工作情况和静、动态信息的采集、存储并发送；

信息发布子系统将驾驶行为和违章信息发布到交通管理网站上，同时自动发送短信告知违章行为，提醒违章人员尽快处理违章事项。

进一步的技术方案在于：道路情况采集子系统利用基于GNSS技术的高精度测量RTK设备测绘道路基本情况，将机动车道、桩、井盖、路障以及交叉路口地貌要素对象的空间和属性信息测绘，绘制出GIS电子地图；同时，建立GNSS差分定位基准站系统，系统包括高精度GNSS基准站接收机、GNSS天线、PC服务器、网络设备、UPS电源、墩标以及避雷系统。

进一步的技术方案在于：车辆检测与信息分析处理子系统利用CAN总线接口和串口采集红外传感器、光电传感器、压力传感器、超声波传感器、加速度/速度检测器、发动机转速/档位检测器以及温/湿/照度检测器实时检测的数据，同时车载GNSS定位系统与GIS电子地图自动匹配和对比分析，实时自动评判驾驶行为；通过与车载GNSS定位系统采集和记录的车辆轮廓线、行驶轨迹路线基于拓扑关系对比分析定位和定向数据，自动识别车辆与道路边缘线、停车线的距离差异，解算判定车轮是否压线、车身是否越界，并将机动车驾驶员信息和操作过程数据，汇总至车载显示屏加载的评判软件综合解算分析，计算出机动车驾驶人的实时驾驶违章情况。

进一步的技术方案在于：在智能交通管理方法将绘制的电子地图导入时，一起将各道路的详细信息及驾驶要求导入，并和电子地图中的位置信息绑定，当驾驶车辆到达该位置时语音提示子系统进行语音播报提示；

当驾驶者违章，经系统自动评判后，语音提示子系统对驾驶人员进行通报告知，且违章信息经车联网子系统实时上传到交通管理监控中心，同时驾驶人员将收到交通管理监控中心下传的短信通知。

进一步的技术方案在于：所述车联网子系统包括车载终端、云计算处理平台、数据分析平台，驾驶员在操作车辆运行过程中，产生的车辆数据不断回发到后台数据库，形成海量数据，由云计算处理平台实现对海量数据的处理，数据分析平台对数据进行报表式处理，供管理人员查看。

进一步的技术方案在于：所述车载终端与云计算处理平台之间的图像、语音、视频、数据通讯采用3G、WiFi、无线网桥进行传输。

进一步的技术方案在于：整个道路网绘制成GIS电子地图后，以图形化、全方位视角切换方式展现给监控中心的管理人员，实现足不出户即可监视车载GNSS定位系统与GIS电子地图自动匹配和对比分析，实时自动评判驾驶行为；并将虚拟现实与GIS在三维场景建模的技术融合，实时渲染驾驶场地的三维图像，管理人员操作三维场景浏览功能漫游监视车辆驾驶内容，系统虚拟显示场地地理环境的仿真效果犹如身临其境，便于实时监控。

进一步的技术方案在于：违章信息则通过车联网系统实时上传到交通管理监控中心，分别汇总记录，驾驶人员和交通管理人员会同时了解违章信息。

本发明还公开了一种智能交通管理系统，其特征在于包括：

道路情况采集子系统，用于测绘道路基本情况；

车辆检测与信息分析处理子系统：利用辅助惯性导航技术，计算出机动车驾驶人的实时驾驶违章情况；

语音提示子系统：用于提醒驾驶人员路段信息和需要注意的问题，并对违章信息进行告知；

车联网子系统通过车载终端设备：用于实现对车辆所有工作情况和静、动态信息的采集、存储并发送；

信息发布子系统：用于将驾驶行为和违章信息发布到交通管理网站上，同时自动发送短信告知违章行为，提醒违章人员尽快处理违章事项。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1)实时反馈：所谓的实时反馈就是将车辆的行驶信息、路况信息等进行及时、快速的处理和汇报。例如车辆行驶在过程中雷达监测系统进行实时的路况播报，若仍不慎出现超速现象，车载导航系统将及时处理违法数据并通过交通管理系统将此次违法数据进行整合及时地传输至交通管理部门以及汽车拥有者手中。该技术就是通过系统之间的配合、协调，实时地将数据整合、反馈。

2)精确反馈：在所述系统中，对于数据精准的处理尤为重要。汽车行驶过程当中，雷达监测的精准判断，路段信息的精准反馈，汽车行驶信息的监测等这一系列信息采集与数据处理都需要高度准确性。在导航系统中，对于路况的准确信息收集和及时地反馈，这使得汽车的行驶更为通畅。再者交通体系对于汽车违法数据的处理也做到高准确性。

3)方便性：所述系统的整体运用使得出行将变得极大便利。人们出行可以通过反馈快速寻找出最优路线，对于路况可提前预知，也可做到很好的预防。尤其在对于罚单的处理将变得尤为方便。人们无需到交管部门办理和查询，更不用在家通过电脑操作，可以直接随时随地用手机接收罚单信息、交罚款、查询汽车或自己驾驶本的信息等。

4)系统性：全面智能交通管理系统是一套完整的体系，主要包括车载导航定位系统、雷达监测系统、交通管理系统的网络系统，这三大系统之间相互配合，相互影响，从而高效率、高精准的帮助人们更好的出行。这是一个整体的系统，各部分之间缺一不可，相互配合也必须准确无误，所以说系统性的保证是关键点之一，是必须要维持的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例所述方法的流程图；

图2是本发明实施例所述系统的原理框图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本发明实施例公开了一种智能交通管理方法，包括：

S101：通过道路情况采集子系统测绘道路基本情况；

S102：车辆检测与信息分析处理子系统利用辅助惯性导航技术，计算出机动车驾驶人的实时驾驶违章情况；

S103：语音提示子系统提醒驾驶人员路段信息和需要注意的问题，并对违章信息进行告知；

S104：车联网子系统通过车载终端设备，实现对车辆所有工作情况和静、动态信息的采集、存储并发送；

S105：信息发布子系统将驾驶行为和违章信息发布到交通管理网站上，同时自动发送短信告知违章行为，提醒违章人员尽快处理违章事项。

全面智能交通管理系统利用了卫星导航定位(GNSS)、地理信息系统(GIS)和传感检测等技术，进行道路的采集，车辆的监测以及分析处理，来达到交通智能化管理的目的。

道路情况采集：应用了GNSS技术、GIS技术和RTK载波相位实时动态差分技术。利用基于GNSS技术的高精度测量RTK设备测绘道路基本情况，将机动车道、桩、井盖、路障、交叉路口等地貌要素对象的空间和属性信息测绘以便绘制出GIS电子地图。同时，要保证车辆和道路情况的实时上传，需要建立GNSS差分定位基准站系统，系统包括高精度GNSS基准站接收机、GNSS天线、PC服务器、网络设备、UPS电源、墩标、避雷系统等组成部分，基准站选址点需标注警示物以保障数据采集、记录、传输和设备的安全防护。

RTK(Real-time kinematic)载波相位实时动态差分技术，它是GNSS技术应用于高精度测量工程的常规手段，能够保证GNS移动站接收机在户外实时动态达到“cm级”的定位精度，技术原理是采用在工程测区范围内架设固定的GNSS差分定位基准站，通过电台、无线通讯网络等数据传输方式主动播发差分改正信号，GNSS移动站接收机实时动态接收差分信号数据包后解算待测点的坐标值，其平面精度误差达到±1cm+1ppm、高程精度误差达到±2cm+1ppm。

车辆检测和信息分析处理：利用了辅助惯性导航技术。由于驾驶情况复杂，要求自动评判内容的多样性，系统还需要利用CAN总线接口和串口采集红外传感器、光电传感器、压力传感器、超声波传感器、加速度/速度检测器、发动机转速/档位检测器、温/湿/照度检测器等多种类传感器的实时检测数据，同时车载GNSS定位系统与GIS电子地图自动匹配和对比分析，实时自动评判驾驶行为。通过与车载GNSS定位系统采集和记录的车辆轮廓线、行驶轨迹路线基于拓扑关系对比分析定位和定向数据，即可自动识别车辆与道路边缘线、停车线等参照物的距离差异，解算判定车轮是否压线、车身是否越界等，并将机动车驾驶员信息和操作过程数据，汇总至车载显示屏加载的评判软件综合解算分析，计算出机动车驾驶人的实时驾驶违章情况。

语音提示系统：车辆到达行驶路段前，系统会提前提醒驾驶人员路段信息和需要注意的问题，及语音提示系统。在智能交通管理系统将绘制的电子地图导入时，一起将各道路的详细信息及驾驶要求导入，并和电子地图中的位置信息绑定，当驾驶车辆到达该位置时就会语音播报进行提示。

而当驾驶者违章，经系统自动评判后，语音提示系统会对驾驶人员进行通报告知，且违章信息经车联网系统实时上传到交通管理监控中心，驾驶人员也会收到短信通知。

车联网系统：通过在车辆仪表台安装车载终端设备，实现对车辆所有工作情况和静、动态信息的采集、存储并发送。系统分为三大部分：车载终端、云计算处理平台、数据分析平台，根据不同行业对车辆的不同的功能需求实现对车辆有效监控管理。车辆的运行往往涉及多项开关量、传感器模拟量、CAN信号数据等等，驾驶员在操作车辆运行过程中，产生的车辆数据不断回发到后台数据库，形成海量数据，由云计算平台实现对海量数据的“过滤清洗”，数据分析平台对数据进行报表式处理，供管理人员查看。

监控中心管理系统与车载评判系统之间的图像、语音、视频、数据通讯多采用无线通讯网络予以实现，考虑数据延时长短、施工成本和建设周期，可以选择采用3G，WiFi，无线网桥等传输技术。

整个道路网绘制成GIS电子地图后，以图形化、全方位视角切换方式展现给监控中心的管理人员，实现足不出户即可监视车载GNSS定位系统与GIS电子地图自动匹配和对比分析，实时自动评判驾驶行为；尤其是虚拟现实(Virtual Reality)与GIS在三维场景建模的技术融合，逼真的实时渲染驾驶场地的三维图像，管理人员操作三维场景浏览功能漫游监视车辆驾驶内容，系统虚拟显示场地地理环境的仿真效果犹如身临其境，便于实时监控。

违章信息则通过车联网系统实时上传到交通管理监控中心，分别汇总记录，驾驶人员和交通管理人员会同时了解违章信息。

信息发布系统：在车联网系统的基础上，信息发布系统将驾驶行为和违章信息发布在交通管理网站上，同时将会自动发送短信告知违章行为，提醒违章人员尽快处理违章事项。

如图2所示，相应的本申请公开了一种智能交通管理系统，包括：

道路情况采集子系统101，用于测绘道路基本情况；

车辆检测与信息分析处理子系统102：利用辅助惯性导航技术，计算出机动车驾驶人的实时驾驶违章情况；

语音提示子系统103：用于提醒驾驶人员路段信息和需要注意的问题，并对违章信息进行告知；

车联网子系统通过车载终端设备104：用于实现对车辆所有工作情况和静、动态信息的采集、存储并发送；

信息发布子系统105：用于将驾驶行为和违章信息发布到交通管理网站上，同时自动发送短信告知违章行为，提醒违章人员尽快处理违章事项。

车载导航定位：利用车用通信与信息服务，让汽车驾乘者可以在车内利用无线通信技术随时随地与外在环境资源做双向的信息传输与传递服务，提供使用者适时化、位置化、个人化的应用服务。在本系统和方法中，导航定位技术的实现不单单只是以某种方式传输给汽车驾驶者，而是通过对数据的直接计算与分析从而直接输出，让车辆跟随导航的指引自动。行驶车辆中的导航定位功能可以通过前装系统来实现，例如通用的OnStar系统，也可以通过后装终端来实现。车载终端一般可以提供位置搜索功能，查找指定的目的地的位置或者基于某一位置查找周边一定范围内符合搜索条件的地址信息；可以提供路线计算与引导功能，依据一定的路由策略(如最短的路径、实时道路交通情况等)，使汽车按规划从起点到终点的行车路线进行行驶，并且可以提供实时交通路况信息、停车场地信息等。

车载导航定位具有定位精度高、定位速度快、作用距离长、能全天候作业等特点，能快速、精确地获得公路交通事故的空间数据，在公路交通事故历史数据基础上通过车载采集公路数据获取事故点坐标，结合事故点属性数据与空间数据，采用空间聚类分析方法研究公路事故点的空间分布规律判断出事故多发路段，并在车辆发生故障时通过警报等方式反馈。

其次是雷达监测技术的解决。导航雷监测机构主要有3部分组成。包括天线电机驱动、天线方位识别和产生舰首导前标识。通俗来讲，雷达监测技术的实现与电子狗的应用有一定的联系，它可通过卫星定位，运用雷达监测技术对路况信息进行及时的搜集和处理，从而极大解决了无人驾驶汽车运行中超速、遭遇障碍物等的问题。例如在汽车通过某一有限速标志的路段时，雷达监测技术就起到了很大的用处，汽车可提前获知该段路况信息，对车速进行及时调整。也就是说，雷达监测技术的良好解决，能很大程度的减少汽车违章、违规现象，更能减少车祸的发生几率。

交通管理系统的网络技术是基于智能公共交通系统(Intelligent PublicTransportation Systems)就足ITS的总体框架下发展起来的，是其具体的应用。交通管理系统集卫里导航技术、传感器技术和无线通信技术等于一体,实时、准确的对汽车的交通信息进行采集和处理,然后通过网络终端对对交通管理部门和汽车拥有者进行双向反馈，并根据所获得的实时信息进行交通系统控制策略的调整,使交通管理部门可以更好的掌握、汇总和处理交通信息，也极大方便了汽车拥有者的出行生活。简单来说，就是将汽车的出行位置、驾驶情况、周边信息等通过网络技术准确、实时地进行一个收集、汇总以及反馈。

所述方法和系统具有如下优点：

1)实时反馈：所谓的实时反馈就是将车辆的行驶信息、路况信息等进行及时、快速的处理和汇报。例如车辆行驶在过程中雷达监测系统进行实时的路况播报，若仍不慎出现超速现象，车载导航系统将及时处理违法数据并通过交通管理系统将此次违法数据进行整合及时地传输至交通管理部门以及汽车拥有者手中。该技术就是通过系统之间的配合、协调，实时地将数据整合、反馈。

2)精确反馈：在所述系统中，对于数据精准的处理尤为重要。汽车行驶过程当中，雷达监测的精准判断，路段信息的精准反馈，汽车行驶信息的监测等这一系列信息采集与数据处理都需要高度准确性。在导航系统中，对于路况的准确信息收集和及时地反馈，这使得汽车的行驶更为通畅。再者交通体系对于汽车违法数据的处理也做到高准确性。

3)方便性：所述系统的整体运用使得出行将变得极大便利。人们出行可以通过反馈快速寻找出最优路线，对于路况可提前预知，也可做到很好的预防。尤其在对于罚单的处理将变得尤为方便。人们无需到交管部门办理和查询，更不用在家通过电脑操作，可以直接随时随地用手机接收罚单信息、交罚款、查询汽车或自己驾驶本的信息等。

4)系统性：全面智能交通管理系统是一套完整的体系，主要包括车载导航定位系统、雷达监测系统、交通管理系统的网络系统，这三大系统之间相互配合，相互影响，从而高效率、高精准的帮助人们更好的出行。这是一个整体的系统，各部分之间缺一不可，相互配合也必须准确无误，所以说系统性的保证是关键点之一，是必须要维持的。

Claims (9)

1.一种智能交通管理方法，其特征在于包括：

通过道路情况采集子系统测绘道路基本情况；

车辆检测与信息分析处理子系统利用辅助惯性导航技术，计算出机动车驾驶人的实时驾驶违章情况；

语音提示子系统提醒驾驶人员路段信息和需要注意的问题，并对违章信息进行告知；

车联网子系统通过车载终端设备，实现对车辆所有工作情况和静、动态信息的采集、存储并发送；

信息发布子系统将驾驶行为和违章信息发布到交通管理网站上，同时自动发送短信告知违章行为，提醒违章人员尽快处理违章事项。

2.如权利要求1所述的智能交通管理方法，其特征在于：

道路情况采集子系统利用基于GNSS技术的高精度测量RTK设备测绘道路基本情况，将机动车道、桩、井盖、路障以及交叉路口地貌要素对象的空间和属性信息测绘，绘制出GIS电子地图；同时，建立GNSS差分定位基准站系统，系统包括高精度GNSS基准站接收机、GNSS天线、PC服务器、网络设备、UPS电源、墩标以及避雷系统。

3.如权利要求1所述的智能交通管理方法，其特征在于：

车辆检测与信息分析处理子系统利用CAN总线接口和串口采集红外传感器、光电传感器、压力传感器、超声波传感器、加速度/速度检测器、发动机转速/档位检测器以及温/湿/照度检测器实时检测的数据，同时车载GNSS定位系统与GIS电子地图自动匹配和对比分析，实时自动评判驾驶行为；通过与车载GNSS定位系统采集和记录的车辆轮廓线、行驶轨迹路线基于拓扑关系对比分析定位和定向数据，自动识别车辆与道路边缘线、停车线的距离差异，解算判定车轮是否压线、车身是否越界，并将机动车驾驶员信息和操作过程数据，汇总至车载显示屏加载的评判软件综合解算分析，计算出机动车驾驶人的实时驾驶违章情况。

4.如权利要求1所述的智能交通管理方法，其特征在于：

在智能交通管理方法将绘制的电子地图导入时，一起将各道路的详细信息及驾驶要求导入，并和电子地图中的位置信息绑定，当驾驶车辆到达该位置时语音提示子系统进行语音播报提示；

当驾驶者违章，经系统自动评判后，语音提示子系统对驾驶人员进行通报告知，且违章信息经车联网子系统实时上传到交通管理监控中心，同时驾驶人员将收到交通管理监控中心下传的短信通知。

5.如权利要求1所述的智能交通管理方法，其特征在于：

所述车联网子系统包括车载终端、云计算处理平台、数据分析平台，驾驶员在操作车辆运行过程中，产生的车辆数据不断回发到后台数据库，形成海量数据，由云计算处理平台实现对海量数据的处理，数据分析平台对数据进行报表式处理，供管理人员查看。

6.如权利要求5所述的智能交通管理方法，其特征在于：

所述车载终端与云计算处理平台之间的图像、语音、视频、数据通讯采用3G、WiFi、无线网桥进行传输。

7.如权利要求5所述的智能交通管理方法，其特征在于：

整个道路网绘制成GIS电子地图后，以图形化、全方位视角切换方式展现给监控中心的管理人员，实现足不出户即可监视车载GNSS定位系统与GIS电子地图自动匹配和对比分析，实时自动评判驾驶行为；并将虚拟现实与GIS在三维场景建模的技术融合，实时渲染驾驶场地的三维图像，管理人员操作三维场景浏览功能漫游监视车辆驾驶内容，系统虚拟显示场地地理环境的仿真效果犹如身临其境，便于实时监控。

8.如权利要求5所述的智能交通管理方法，其特征在于：

违章信息则通过车联网系统实时上传到交通管理监控中心，分别汇总记录，驾驶人员和交通管理人员会同时了解违章信息。

9.一种智能交通管理系统，其特征在于包括：

道路情况采集子系统，用于测绘道路基本情况；

车辆检测与信息分析处理子系统：利用辅助惯性导航技术，计算出机动车驾驶人的实时驾驶违章情况；

语音提示子系统：用于提醒驾驶人员路段信息和需要注意的问题，并对违章信息进行告知；

车联网子系统通过车载终端设备：用于实现对车辆所有工作情况和静、动态信息的采集、存储并发送；

信息发布子系统：用于将驾驶行为和违章信息发布到交通管理网站上，同时自动发送短信告知违章行为，提醒违章人员尽快处理违章事项。