CN108597218A - 基于车辆监控和车联网技术的路径规划与车辆速度优化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于车辆监控和车联网技术的路径规划与车辆速度优化装置，包括车辆监控综合指数确定模块和分别与该模块连接的修养指数确定模块、车技指数确定模块、省油指数确定模块、平稳指数确定模块、性能指数确定模块、车内环境指数确定模块、车联网信息指数确定模块、路径规划模块及速度优化模块。本装置通过传感器监控车辆信息，并对车辆进行分析和评估以确定车辆实时运行状态的车辆监控综合指数；通过车联网获得实时路网信息，对交通情况进行分析和评估以确定车辆行驶前方的实时道路交通状态指数，为驾驶员提供合理的路径规划建议和速度优化建议。
Description
技术领域
本发明涉及车辆领域和计算机网络技术，具体是一种基于车辆监控和车联网技术的路径规划与车辆速度优化装置。
背景技术
近几十年来，随着人们生活质量的不断提升，汽车已变成人们主要的代步工具，这就造成汽车的销量逐年上升，导致车辆所产生的数据也在随之不断增加，人们对于车辆相关的一些性能的要求也越来越高。车辆数据的增加的同时是汽车驾驶人员的人数的增多，由于汽车驾驶人员的驾驶技术水平的不同，导致日常出行尤其是道路状况的复杂化，这给道路的规划设计带来困难。其实很多驾驶员对于自身的驾驶技术是没有准确的判断的，在汽车的行驶过程中驾驶员也没有多余的精力对于自我的行为进行理性的判断，这是可以宽容的。但是对于驾驶员以及车辆监控的技术是必不可少的。另外，随着路网的发展，即便是对道路状况、路线熟悉的驾龄较长的驾驶员来说，路径规划越来越不是一件容易的事情。现代路网的复杂性限制了人们出行的自我的路径选择，路径选择不是独立的，往往与实时路况以及道路设计状况等紧密相关，在这一方面信息网络技术有着其不可替代性。
因此，有必要提供一种对于汽车驾驶人员的行为以及车辆本身进行监控分析评估以及能够对于实时道路路况分析，进而能够提出优化后的道路规划和合理的速度优化的装置，以满足对驾驶人员提高通行效率的要求，减轻道路的交通拥堵状况。
发明内容
本发明的目的是要提供一种基于车辆监控和车联网技术的路径规划与车辆速度优化装置。
实现本发明目的的技术方案是：
一种基于车辆监控和车联网技术的路径规划与车辆速度优化装置，包括车辆监控综合指数确定模块和分别与该模块连接的修养指数确定模块、车技指数确定模块、省油指数确定模块、平稳指数确定模块、性能指数确定模块、车内环境指数确定模块、车联网信息指数确定模块、路径规划模块及速度优化模块，根据修养指数、车技指数、省油指数、平稳指数、性能指数、车内环境指数确定驾驶员的驾驶行为和车辆的实时状态的评定指数，其中：
修养指数确定模块：用于根据驾驶员的驾驶行为确定驾驶员的驾驶行为的修养指数；
车技指数确定模块：用于根据驾驶员的驾驶行为确定驾驶员的驾驶行为的车技指数；
省油指数确定模块：用于根据驾驶员的驾驶行为确定驾驶员的驾驶行为的省油指数；
平稳指数确定模块：用于根据驾驶员的驾驶行为确定驾驶员的驾驶行为的平稳指数；
性能指数确定模块：用于根据驾驶员的驾驶行为确定车辆的性能指数；
车内环境指数确定模块：用于根据驾驶员的驾驶行为确定车内环境指数；
车联网信息指数确定模块：用于根据车联网提供的路网信息确定车联网信息指数；
路径规划模块：用于确定车辆优化后的路径规划；
速度优化模块：用于确定车辆合理的速度优化。
进一步的，还包括权重计算模块，用于给修养指数、车技指数、省油指数、平稳指数、性能指数、车内环境指数设置不同的权重值，车辆监控综合指数确定模块根据修养指数、车技指数、省油指数、平稳指数、性能指数、车内环境指数以及权重计算模块确定各个指数相应的权重，确定驾驶行为和车辆实时运行状态的车辆监控综合指数。
进一步的，还包括位置确定模块及地图库；根据车联网信息指数确定模块提供的实时路网信息，并结合车辆的当前位置对车辆进行路径的规划和速度的优化
所述修养指数确定模块用于监控汽车驾驶人员是否有乱按喇叭、乱开远光灯、不开灯转向、驾驶中经常变道、驾驶中强行并道、抢车道、闯红灯、驾驶过程中不使用安全带等不良驾驶行为，以及是否有猛刹车、猛踩油门、经常踩刹车、低档高速长距离行驶、不必要的高速行驶、高速路上行驶是否关闭空调开窗户等间接伤害汽车的驾驶行为，并根据不良行为的危险程度和对汽车的破坏性划分其等级并设定每一等级以相应的不同分值，按照综合分值确定驾驶人员的修养指数。
所述车技指数确定模块用于根据汽车驾驶人员的停车入库时间、换挡效率、转弯时间等一系列与车技相关的驾驶行为，确定汽车驾驶人员的车技指数，不同操作按照驾驶的技术水平等级确定分值，并根据综合的车技水平分值确定车技指数。
所述省油指数确定模块包括油箱压力传感器，用于获得实时的油量消耗使用情况以及油量的变化率，根据油量变化率确定汽车用火的驾驶行为的油量使用指数。
所述平稳指数模块包括速度传感器和加速度传感器，根据速度传感器和加速度传感器获取速度变化率、加速度变化率以及车辆的颠簸程度，确定汽车用户的驾驶行为的平稳指数，汽车的速度变化率、加速度变化率越大和车辆的颠簸率越大，驾驶员的驾驶行为的平稳指数越低，综合分析任意时间段累积的平稳指数确定最终驾驶员驾驶的平稳指数。
所述性能指数确定模块是对汽车基本性能的监控与检测，其中包括底盘输出功率、发动机功率、转矩、供给系统和点火系统状况，利用各相关不同种类的传感器对汽车的性能进行检测，由于汽车的性能在出厂时已经确定了，性能指数确定模块主要是将实时的性能与原始性能进行对比，确定其性能的磨耗值，从而确定性能指数。
所述车内环境指数确定模块用于根据可吸入颗粒物传感器、温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器、CO传感器、CO2传感器确定车内环境指数。给各项空气指标设置不同的分值，各传感器的示数越接近人体健康标准，车内环境指数越高。
所述车联网信息指数确定模块用于根据从车联网收集的车辆位置、行驶速度、行驶路线、道路信息、信号灯周期确定车联网信息指数，并利用车联网信息指数的高低表示车辆行驶前方的实时道路交通状态。
所述路径规划模块用于根据车辆监控综合指数确定模块确定的驾驶行为和车辆实时运行状态的车辆监控综合指数，及车联网信息模块确定的车辆行驶前方的实时道路交通状况对车辆的路线进行合理的规划建议。
所述速度优化模块用于根据车辆监控综合指数模块确定的驾驶行为和车辆实时运行状态的车辆监控综合指数，及车联网信息模块确定的车辆行驶前方的实时道路交通状况对车辆在前方道路行驶的速度进行有效的优化建议。
本发明的有益效果是：本装置可以通过传感器监控车辆信息，并对车辆进行分析和评估，以确定车辆实时运行状态的车辆监控综合指数，通过车联网收集汽车驾驶员的驾驶行为、车辆实时运行状态，形成车辆在行驶过程中的车辆评估数据库，收集车辆行驶前方的实时道路交通状况，形成车辆在行驶过程中的交通评估数据库，并对交通情况进行分析和评估，以语音和文字的形式为驾驶员提供符合驾驶员驾驶习惯的路径规划建议和速度优化建议。
附图说明
图1为本发明实施例的结构框图；
图2、图3为本发明实施例的车辆监控的示意图；
图4、图5、图6为本发明实施例的速度优化与路径规划的示意图；
图7为本发明实施例的路径规划与速度优化方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行更全面的描述，但不是对本发明内容的限定。
实施例：
如图1所示，本发明基于车辆监控与车联网技术的路径规划与速度优化装置，包括：
修养指数确定模块101，用于根据驾驶员的驾驶行为确定驾驶员的驾驶行为的修养指数；
车技指数确定模,102，用于根据驾驶员的驾驶行为确定驾驶员的驾驶行为的车技指数；
省油指数确定模103，用于根据驾驶员的驾驶行为确定驾驶员的驾驶行为的省油指数；
平稳指数确定模块104，用于根据驾驶员的驾驶行为确定驾驶员的驾驶行为的平稳指数；
性能指数确定模105，用于根据驾驶员的驾驶行为确定车辆的性能指数；
车内环境指数确定模块106，用于根据驾驶员的驾驶行为确定车内环境指数；
车辆监控综合指数确定模块107，与修养指数确定模块、车技指数确定模块、省油指数确定模块、平稳指数确定模块、性能指数确定模块、车内环境指数确定模块相连接，用于根据修养指数、车技指数、省油指数、平稳指数、性能指数、车内环境指数确定驾驶员的驾驶行为和车辆的实时状态的评定指数；
车联网信息指数确定模块108，用于根据车联网提供的路网信息确定车联网信息指数；
路径规划模块109，用于确定车辆优化后的路径规划；
速度优化模块110，用于确定车辆合理的速度优化；
权重计算模块，用于给修养指数、车技指数、省油指数、平稳指数、性能指数、车内环境指数设置不同的权重值；车辆监控综合指数确定模块根据修养指数、车技指数、省油指数、平稳指数、性能指数、车内环境指数以及权重计算模块确定各个指数相应的权重是确定驾驶行为和车辆实时运行状态的车辆监控综合指数；
位置确定模块及地图库；根据车联网信息指数确定模块提供的实时路网信息中，结合车辆的当前位置对车辆进行路径的规划和速度的优化。
在本例中，还可以在汽车上设置不同种类的传感器，通过收集传感器的数据记录驾驶员的驾驶行为，例如通过刹车传感器获取驾驶员的刹车行为，获取车辆的制动性能；通过摄像头获取驾驶员的驾驶行为，获取驾驶员开车的习惯。收集各个传感器的数据，并进行深度的分析、计算，从而得出车辆的实时状态和驾驶员的驾驶习惯，实现车辆监控。
本装置可以根据传感器检测驾驶员的驾驶行为及监控汽车的实时信息进行分析和评估，确定驾驶员的驾驶行为和汽车状态的综合评估指数，并根据车辆监控综合指数与车联网信息指数对车辆进行合理的路径规划和更好的速度优化建议。
本发明提供的车辆监控装置，通过不同类型相关的传感器对汽车以及驾驶人员的驾驶行为进行监控，通过时间的累积形成对该车辆以及该驾驶员驾驶行为的数据库，并对汽车以及汽车驾驶人员的数据库进行数据分析，并与驾驶行为良好的驾驶员的数据进行比较。在形成对该汽车该驾驶员的监控的同时对驾驶员的行为进行指导。
修养指数确定模块用于监控汽车驾驶人员时候有乱按喇叭、乱开远光灯、不开灯转向、驾驶中经常变道、驾驶中强行并道、抢车道、闯红灯、驾驶过程中不使用安全带等不良驾驶行为，以及是否有猛刹车、猛踩油门、经常踩刹车、低档高速长距离行驶、不必要的高速行驶、高速路上行驶是关闭空调开窗户等间接伤害汽车的驾驶行为，根据不良行为的危险程度和对汽车的破坏性划分其等级并设定每一等级以相应的不同的分值，若监测到驾驶员有不良行为则扣除该行为对应的分值。例如，修养指数的满分为100分，乱按喇叭扣除1分、乱开远光灯扣除2分、不开灯转向扣除2分、驾驶中经常变道扣除3分、驾驶中强行并道扣除3分、抢车道扣除2分、闯红灯扣除10分、驾驶过程中不使用安全带扣除10分，猛刹车扣除2分、猛踩油门扣除2分、经常踩刹车扣除2分、低档高速长距离行驶扣除5分、不必要的高速行驶扣除5分、高速路上行驶开窗户扣除5分。记录每一驾驶时间段的修养指数数值，累计一天、一周、一月、一年的修养指数，并对修养指数数据的变化进行分析。
车技指数确定模块根据汽车驾驶人员的停车入库时间、换挡效率、转弯时间等一系列与车技相关的驾驶行为确定汽车驾驶人员的车技指数。例如，获取全国驾驶人员的平均的停车入库时间、换挡效率、转弯时间，若该汽车驾驶员的停车入库时间大于平均停车入库时间、换挡效率小于平均换挡效率、转弯时间大于平均转弯时间则该汽车驾驶员的车技指数分值为负，反之，则为正。具体的分值则按照获取的全国驾驶人员的停车入库时间、换挡效率、转弯时间的范围按比例分配。
省油指数确定模块包括油箱压力传感器，用于获得实时的油量消耗使用情况以及油量的变化率，根据油量变化率确定汽车用火的驾驶行为的油量使用指数。例如，获取全国同类型车的油量使用数据，获取平均每公里的油量使用情况与该汽车的每公里的油量使用情况与该汽车进行比较。若该汽车的每公里的油量使用值大于平均每公里的油量使用则省油指数的数值为负，反之，则为正。
平稳指数确定模块包括速度传感器，加速度传感器。根据速度传感器和加速度传感器获取的速度变化率、加速度变化率以及车辆的颠簸程度确定汽车用户的驾驶行为的平稳指数。例如，速度变化率越大、加速度变化率越大以及车辆的颠簸程度越严重，则该汽车驾驶人员的平稳指数分值越低，反之，则越高。
性能指数确定模块包括对底盘输出功率、发动机功率、转矩、供给系统、点火系统状况的监控。例如，获取该类型汽车的包括对底盘输出功率、发动机功率、转矩、供给系统、点火系统的正常值范围，与该汽车的实时的底盘输出功率、发动机功率、转矩、供给系统、点火系统数据进行比较。若超出正常值的范围则性能指数数值为负值，反之，则为正。在性能指数数值为负值的情况下需要立即向驾驶员反馈以规避危险的发生。对性能指数数值为负的情况进行时间、空间等多方面因素的分析以确保汽车的性能从而规避分险。
车内环境指数确定模块包括可吸入颗粒物传感器、温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器、CO传感器、CO2传感器，根据可吸入颗粒物传感器、温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器、CO传感器、CO2传感器确定车内环境指数。例如，如果车辆的温度和湿度变化越接近人体的最适值，车内环境指数越高；可吸入颗粒物浓度高和/或甲醛浓度高和/或CO浓度高和/或CO2浓度高，车内环境指数越低，反之，则车内环境指数越高。
车联网信息指数确定模块用于根据从车联网收集的车辆位置、行驶速度、行驶路线、道路信息、信号灯周期确定车联网信息指数，用车联网信息指数的高低表示车辆行驶前方的实时道路交通状态的好坏。例如，如果前方道路单位时间T内通过的车辆越多，则车联网信息指数越高；驾驶员前方车辆越多和路口红绿灯通行时间越短，则车联网信息指数越低。
路径规划模块用于根据车辆监控综合指数模块确定的驾驶行为和车辆实时运行状态的车辆监控综合指数，及车联网信息模块确定的车辆行驶前方的实时道路交通状况对车辆的路线进行合理的规划建议。通过车辆监控综合指数得出车辆目前的行驶信息和驾驶员的驾驶习惯，通过车联网信息指数得出前方道路状况，经过评估得到驾驶员通过前方道路的效率，从而判断是否要给出更为优化的路径规划建议。如果需要给出路径规划建议，通过车联网信息指数和车辆监控综合指数得出驾驶员能够最快到达目的地的路径规划方案。
速度优化模块用于根据车辆监控综合指数模块确定的驾驶行为和车辆实时运行状态的车辆监控综合指数，及车联网信息模块确定的车辆行驶前方的实时道路交通状况对车辆在前方道路行驶的速度进行有效的优化建议。
如图2所示，该车辆监控示意图可以为一六边形的分析评估图，该分析评估图包括修养指数、车技指数、省油指数、平稳指数、性能指数、车内环境信息指数以及根据上述指数确定的车辆监控综合指数，根据驾驶员的驾驶行为和车辆的实时状态信息确定修养指数、车技指数、省油指数、平稳指数、性能指数、车内环境信息指数，并根据上述指数确定用户驾驶行为的车辆监控综合指数，如图3所示，通过该分析评估示意图可以直观的显示车辆监控的综合评估指数。
如图4所示，车辆监控综合指数的得出，包括修养指数a、车技指数b、省油指数c、平稳指数d、性能指数e、车内环境信息指数f以及各个指数占车辆监控综合指数的权重值（x1、x2、x3、x4、x5、x6）,将这些得到和已知的数据进行权重计算,可确定用户驾驶行为的车辆监控综合指数；图5示出一个实施例的车联网信息指数的来源信息，比如，车辆位置、行驶速度、行驶路线、道路信息、信号灯周期，通过分析这些多种类的车联网信息，将分析结果转化为数值，从而可以确定当前前方道路交通的车联网信息指数；如图6所示，速度优化与路径规划方案的提出，包括车辆监控综合指数和车联网信息指数，根据车辆监控综合指数的数值判断当前车辆与驾驶员的情况，对当前车辆与驾驶员的情况做出评估与分析，根据车联网信息指数的数值判断当前前方道路交通的情况，对当前前方道路交通的情况做出评估与分析，根据车辆监控综合指数和车联网信息指数得出的判断和评估分析的结果，得出优化的路径规划方案和合理的速度优化方案，并将得到的两类方案提交给驾驶员。
如图7所示，本发明装置的工作流程是：
车辆内部收集数据根据驾驶员的驾驶行为以确定驾驶员驾驶行为的修养指数，驾驶员驾驶行为的车技指数，驾驶员驾驶行为的省油指数，驾驶员驾驶行为的平稳指数，驾驶员驾驶行为的车辆的性能指数，驾驶员驾驶行为的车内环境指数，即流程S201至S206，之后进入S207，即根据修养指数、车技指数省油指数、平稳指数、性能指数、车内环境指数确定驾驶员的驾驶行为综合评定指数，流程S208为根据车联网提供的路网信息确定车联网信息指数，流程S209、S210为根据车联网信息指数和综合指数确定车辆优化后的路径规划和根据车联网信息指数和综合指数确定车辆最合理的速度优化，直至结束。
本发明所描述的是为了示例和表述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和表述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用方式，并且使相关领域的技术人员能够理解本发明从而能够设计制造出适用于特定用途的带有各种修改的各种实施案例。
Claims (5)
1.一种基于车辆监控和车联网技术的路径规划与车辆速度优化装置，其特征是：包括车辆监控综合指数确定模块和分别与该模块连接的修养指数确定模块、车技指数确定模块、省油指数确定模块、平稳指数确定模块、性能指数确定模块、车内环境指数确定模块、车联网信息指数确定模块、路径规划模块及速度优化模块，根据修养指数、车技指数、省油指数、平稳指数、性能指数、车内环境指数确定驾驶员的驾驶行为和车辆的实时状态的评定指数，其中：
修养指数确定模块：用于根据驾驶员的驾驶行为确定驾驶员的驾驶行为的修养指数；
车技指数确定模块：用于根据驾驶员的驾驶行为确定驾驶员的驾驶行为的车技指数；
省油指数确定模块：用于根据驾驶员的驾驶行为确定驾驶员的驾驶行为的省油指数；
平稳指数确定模块：用于根据驾驶员的驾驶行为确定驾驶员的驾驶行为的平稳指数；
性能指数确定模块：用于根据驾驶员的驾驶行为确定车辆的性能指数；
车内环境指数确定模块：用于根据驾驶员的驾驶行为确定车内环境指数；
车联网信息指数确定模块：用于根据车联网提供的路网信息确定车联网信息指数；
路径规划模块：用于确定车辆优化后的路径规划；
速度优化模块：用于确定车辆合理的速度优化。
2.根据权利要求1所述的基于车辆监控和车联网技术的路径规划与车辆速度优化装置，其特征是：还包括权重计算模块，用于给修养指数、车技指数、省油指数、平稳指数、性能指数、车内环境指数设置不同的权重值，车辆监控综合指数确定模块根据修养指数、车技指数、省油指数、平稳指数、性能指数、车内环境指数以及权重计算模块确定各个指数相应的权重，确定驾驶行为和车辆实时运行状态的车辆监控综合指数。
3.根据权利要求1所述的基于车辆监控和车联网技术的路径规划与车辆速度优化装置，其特征是：还包括位置确定模块及地图库；根据车联网信息指数确定模块提供的实时路网信息，并结合车辆的当前位置对车辆进行路径的规划和速度的优化。
4.根据权利要求1所述的基于车辆监控和车联网技术的路径规划与车辆速度优化装置，其特征是：所述省油指数确定模块包括油箱压力传感器，用于获得实时的油量消耗使用情况以及油量的变化率，根据油量变化率确定汽车用火的驾驶行为的油量使用指数。
5.根据权利要求1所述的基于车辆监控和车联网技术的路径规划与车辆速度优化装置，其特征是：所述平稳指数模块包括速度传感器和加速度传感器，根据速度传感器和加速度传感器获取速度变化率、加速度变化率以及车辆的颠簸程度，确定汽车用户的驾驶行为的平稳指数，汽车的速度变化率、加速度变化率越大和车辆的颠簸率越大，驾驶员的驾驶行为的平稳指数越低，综合分析任意时间段累积的平稳指数确定最终驾驶员驾驶的平稳指数。
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