CN108694846B - 一种数字化交通标志的信息处理与解析方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提出了一种数字化交通标志的信息处理与解析方法，包括：数字化交通标志数据发送步骤，用于使数字化交通标志将其存储的数据发送到智能交通终端；其中所述数据中至少包括：数字化交通标志自身的信息内容S^c、交通标志的初始参数集合P^s；数据校验步骤，用于在终端接收到数据后进行数据校验以判断数据的有效性；如果校验通过则进入下一步，否则步骤结束；数据匹配步骤，用于使该终端将接收到的数据与该智能交通的终端中存储的车辆的基本信息集合B^v、车辆的实时动态信息集合D^v进行匹配；规则确定步骤，用于确定该车辆对应的规则S^v。

Description

一种数字化交通标志的信息处理与解析方法

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，尤其是涉及一种数字化交通标志的信息处理与解析方法。

背景技术

随着人类社会的发展，交通已经成为了人们生活最基础的需要，无论货物运输、人民出行，都不可避免的使用到交通系统。随着城市规模的不断扩大，交通问题也成为了最典型的“大城市病”。

现有的交通标志都是静态交通标志，一般都是矗立在道路两侧或是通过横梁延伸到道路上方。这种静态的交通标志在指示不变的情况，例如道路名称等，具有很好的效果。这种静态交通标志都是利用特定颜色的图形、符号、线条、文字等制作，向人们传递规范化可视信息。换句话说，传统的道路交通标志是给人看的，其设置的位置、大小、颜色、形状、视认特性等都是根据人的生理心理特性、道路特性及车辆特性来设计的。

但是随着城市的发展以及智能交通技术的发展，都对交通标志提出了更高的要求。例如对于导航来说，现有的导航软件基本都要靠人工输入来确定每一个交通标志；一旦交通标志发生了变化，更新的时效性以及所耗费的人力物力都无法满足要求。

发明内容

针对当前的静态交通标志能够传达的信息有限导致使用效果不好的问题，本发明实施例提出了一种数字化交通标志的信息处理与解析方法。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种数字化交通标志的信息处理与解析方法，包括：

数字化交通标志数据发送步骤，用于使数字化交通标志将其存储的数据发送到智能交通终端；其中所述数据中至少包括：数字化交通标志自身的信息内容S^c、交通标志的初始参数集合P^s；

其中，数字化交通标志自身的信息内容S^c，包括以下的至少一种参数：警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、旅游区标志、作业区标志、告示标志；

其中交通标志的初始参数集合P^s，包括以下的至少一种参数：标志的有效期、适用的车辆对象、出行者对象、货物类型、道路特征、通行的优先度、气象环境；

数据校验步骤，用于在终端接收到数据后进行数据校验以判断数据的有效性；如果校验通过则进入下一步，否则步骤结束；

数据匹配步骤，用于使该终端将接收到的数据与该智能交通的终端中存储的车辆的基本信息集合B^v、车辆的实时动态信息集合D^v进行匹配，以判断该数据是否与该终端的车辆匹配，如果是则进入下一步，否则步骤结束；

规则确定步骤，用于使该终端根据接收到的数字化交通标志发送的数据、车辆的基本信息集合B^v、车辆的实时动态信息集合D^v进行数据分析，以确定该车辆对应的规则S^v。

进一步的，所述数据匹配步骤具体包括：

从接收到的交通标志的初始参数集合P^s中提取该交通标志的有效期，以判断该数据是否有效，如果是则进入下一步，如果否则步骤结束；

提取交通标志的初始参数集合P^s中的适用的车辆对象，并与终端中存储的车辆的基本信息集合B^v进行匹配，如果车型匹配则进数据匹配成功，如果否则丢弃该数据。

进一步的，该数据校验步骤具体包括：

将数据分为M个帧，每个帧的长度为K字节；然后在每一帧上添加长度为n字节的冗余码，以生成长度为K+n字节的校验数据帧；

该数字化交通标志与智能交通的终端进行通讯以确定用于校验的除数P；其中该除数P的长度为n+1字节；

将数字化交通标志的每一校验数据帧都除以该除数以得到余数R；然后将该余数R添加到该帧的尾部，得到K+R的发送数据帧；并将每一发送数据帧分别发送到智能交通的终端；

智能交通的终端在接收到该发送数据帧后，利用该发送数据帧除以除数P，并判断余数是否为0；如果是则该发送数据帧通过校验，如果否则该发送数据帧未通过校验。

进一步的，该规则确定步骤具体包括：利用模糊推理方法对接收到的数字化交通标志发送的数据、车辆的基本信息集合B^v、车辆的实时动态信息集合D^v进行数据分析，以确定该车辆对应的规则S^v；

具体包括：

模糊推理规则库建立子步骤，用于对历史交通标志信息数据进行分析分类，利用专家打分法，建立数字化交通标志自身的信息内容S^c、车辆的基本信息集合B^v、车辆的实时动态信息集合D^v与规则S^v之间的对应关系；

数据分析子步骤，用于通过接收到的车辆的基本信息集合

车辆的实时动态信息集合

数字化交通标志自身的信息内容

确定该车辆对应的规则

进一步的，该规则确定步骤还包括：将确定的该车辆对应的规则

转化为车辆可读的数据格式，发送给车辆的电子控制单元。

进一步的，所述数据中还包括交通标志的类型T^s；其中所述交通标志的类型T^s包括：静态、半动态、动态；且所述方法还包括：

冗余标志信息处理步骤，用于获取交通标志的类型T^s，确定根据交通标志的类型T^s的重要度确定该数据的阈值，并判断该数据收到的次数是否大于阈值，如果是则为重复的数据，丢弃该数据。

本发明的技术方案具有以下优势：

上述方案提出了一种数字化交通标志的信息处理与解析方法，能够终端结合车辆自身特征以有针对性的向支持智能交通的车辆、设备传达数字化的道路交通标志信息，为智能交通参与者提供用于主动预防事故、智能预警等技术的基础数据，提高道路运行的安全性。其中数字化的新型道路交通标志可以有效地避免静态交通标志所存在的成本高、布局不合理、设置不规范等问题，有针对性地向特定车辆提供特定的交通标志信息。它是新一代智能道路控制和智能汽车控制的核心因素，也是道路交通标志信息化管理技术的创新。上述技术方案通过对数字化的新型数字化道路交通标志的信息解析，可解决自动驾驶系统对传统道路交通标志辨识度低的问题，可提升信息的有效性及可靠性，降低车辆运行安全风险，进一步提高交通管理与服务水平。

附图说明

通过下面结合附图对本发明的一个优选实施例进行的描述，本发明的技术方案及其技术效果将变得更加清楚，且更加易于理解。其中：

图1为本发明实施例的流程图；

图2为冗余标志信息处理步骤的流程图。

具体实施方式

以下将结合所附的附图对本发明的一个优选实施例进行描述。

为了使得交通标志能够向数字化的智能交通的车辆、设备传达数字化的道路交通标志信息，本发明实施例提出了一种数字化交通标志的信息处理与解析方法，该方法包括：

数据传输步骤，用于在数字化交通标志与智能交通终端设备进行实时通信；

由于本发明实施例中的数字化交通标志与智能交通终端之间的数据传输对于传输的可靠性要求不高，数据传输量不大，因此本发明实施例中在数据传输时采用CRC循环冗余校验的数据校验方法来对数据的完整性进行校验。其具体包括：

第一步：在发送端将信息划分成组，每组为1帧；

第二步，在每组后面，添加供差错检测用的冗余码一起发送；

第三步，发送前双方协商确定除数，方便接收方收到后校验；

第四步，给每组数据添加除数减一个0作为被除数，与第三步确定的除数做“模2除法”。得出的余数即FCS校验序列；

第五步，将FCS校验序列添加至每组信息的后面，发送出去；

第六步，接收方对接收到的每一帧进行校验，若得出的余数为0，则判定这一帧没有差错，就接受。若余数不为0，则判定这个帧有差错，就舍弃。

(2)数字化交通标志的解析

第一步，车辆端读取车辆本身的特征库；

第二步，解析数字化交通标志的类型；

第三步，解析交通标志的初始参数，标志初始参数包括交通标志提供的信息有效期、适用对象、车辆、交通环境、气象环境等；

第四步，判断交通标志信息与车辆的符合性，如不相符，则舍弃，相符则转下一步；

第五步，解析数字化交通标志的标志码；

第六步，解析数字化交通标志提供的信息内容；

第七步，将上述步骤解析的信息进行拼接合成车辆可读信息。

(3)冗余标志信息的处理

由于新型交通标志存在着成本较低，布设方便等特点，而且考虑到车辆在行进过程中，可能出现信息接收丢失等现象，在道路上布设时，可能会存在冗余交通标志。冗余标志信息的处理核心是冗余交通标志的判定。

数字化交通标志的信息处理与解析方法，具体包含三部分：一是，数据的实时校验；二是，数字化交通标志的解析；三是，冗余标志信息的处理。具体的流程图如图1，具体的实施步骤如下：

(1)数据的实时校验

第一步，在发送端，先把数据划分为组(即：一帧)。假定每组k个比特。

第二步，在每组后面，添加供差错检测用的n位冗余码一起发送。即：实际发送长度为：k+n比特。

第三步，发送前双方协商n+1位的除数P，方便接收方收到后校验。

第四步，给K个比特的数据添加除数减一个0(P-1)作为被除数，与第三步确定的除数做“模2除法”。得出的余数即FCS校验序列，它的位数也必须是(P-1)。

第五步，将FCS校验序列添加至K个比特位的后面发送出去。

第六步，接收方对接收到的每一帧进行校验，若得出的余数R＝0，则判定这个帧没有差错，就接受(accept)。若余数R≠0，则判定这个帧有差错，就丢弃。

CRC循环冗余校验的数据校验方法示例如下：

假设交通标志数据二进制码一帧的数据为101001，则k＝6；假设冗余码长度为n＝3，则实际发送长度为k+n＝9；假设约定的除数P＝1101，则长度为n+1；根据“模2除法”计算余数FCS，计算过程如下，得到余数R＝001：

发送加上FCS码的交通标志数据：101001001给接收端，接收方根据收到的数据帧做“模2除法”运算，若得出的余数R＝0，则判定这段数据没有差错，校验过程如下：

根据余数判断，不为零则丢弃，为零则保留进入后续处理流程。本例中余数为0，则保留。

(2)数字化交通标志的解析

第一步，车辆端读取车辆本身的特征库。

车辆读取自身的基本信息及实时动态信息，车辆基本信息如车辆类型、运输的货物类型；实时动态信息如，当前车速、交通环境、气象环境等信息。将车辆的基本信息集合记作B^v，将车辆的实时动态信息集合记作D^v。

第二步，解析数字化交通标志的类型。

数字化交通标志的类型包括静态、半动态、动态三类。基于数字化交通标志信息的编码规则，对数字化交通标志的类型编码信息进行解析，确定交通标志的具体类型T^s。

第三步，解析数字化交通标志的初始参数。

数字化交通标志的初始参数包括标志的有效期、适用的车辆对象、出行者对象、货物类型、道路特征、通行的优先度、气象环境等。基于数字化交通标志信息的编码规则，对数字化交通标志的初始参数编码信息进行解析，确定交通标志的初始参数集合P^s。

第四步，判断交通标志信息与车辆的符合性。

首先，判断标志信息是否在有效期内，若不在有效期内，则舍弃；若在有效期内，则进一步比对标志适用的车辆对象与车辆的基本信息是否一致。

提取车辆的基本信息集合B^v与交通标志的初始参数集合P^s的共有元素，比对共有元素信息的一致性，若不一致，则舍弃，若一致则转下一步。

第五步，解析数字化交通标志的标志码。

每个数字化交通标志都有唯一的标志码与之对应。基于数字化交通标志信息的编码规则，对数字化交通标志的标志码信息进行解析。

第六步，解析数字化交通标志提供的信息内容；

步骤6.1，解析数字化交通标志自身的信息内容S^c。

数字化交通标志主要包括警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、旅游区标志、作业区标志及告示标志等。根据基于数字化交通标志信息的编码规则以及编码的唯一性和可逆性，解析出数字化交通标志提供的信息内容。

步骤6.2，结合车辆基本信息及实时动态信息，进一步解析适用于该车辆的交通标志信息S^v。

本专利采用人工智能的方法，如神经网络或模糊推理等方法，结合车辆信息解析适用于该车辆的交通标志信息。如，采用模糊推理方法进行解析的步骤如下：

1)建立模糊推理规则库

针对历史交通标志信息数据进行分析分类，利用专家打分法，将车辆基本信息B^v，车辆的实时动态信息D^v，数字化交通标志自身的信息内容S^c三者与适用于车辆自身的交通标志信息S^v之间建立规则库。即，建立如下的规则库，

2)输入信息，通过规则库获得解析的适用于车辆自身的交通标志信息

当输入信息

则通过模糊推理规则库，得到

第七步，将上述步骤解析的信息进行拼接,合成车辆可读信息。

(3)冗余标志信息的处理

冗余标志信息的处理，关键是如何判断冗余信息是否多余、是否重复不必要的信息。

冗余标志信息的处理流程如图2。结合数字化交通标志的类型及重要等级，通过阈值法进行冗余标志信息的处理。当标志信息出现的次数大于设定好的阈值时，则删除重复的信息。标志的类型不同、重要等级不同，阈值也不同，通常情况下，重要等级越高则阈值越大，反之则较小。

对于所属技术领域的技术人员而言，随着技术的发展，本发明构思可以不同方式实现。本发明的实施方式并不仅限于以上描述的实施例，而且可在权利要求的范围内进行变化。

Claims (5)

1.一种数字化交通标志的信息处理与解析方法，其特征在于，包括：

数字化交通标志数据发送步骤，用于使数字化交通标志将其存储的数据发送到智能交通终端；其中所述数据中至少包括：数字化交通标志自身的信息内容S^c、交通标志的初始参数集合P^s；

其中，数字化交通标志自身的信息内容S^c，包括以下的至少一种参数：警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、旅游区标志、作业区标志、告示标志；

其中交通标志的初始参数集合P^s，包括以下的至少一种参数：标志的有效期、适用的车辆对象、出行者对象、货物类型、道路特征、通行的优先度、气象环境；

数据校验步骤，用于在终端接收到数据后进行数据校验以判断数据的有效性；如果校验通过则进入下一步，否则步骤结束；

数据匹配步骤，用于使该终端将接收到的数据与该智能交通的终端中存储的车辆的基本信息集合B^v、车辆的实时动态信息集合D^v进行匹配，以判断该数据是否与该终端的车辆匹配，如果是则进入下一步，否则步骤结束；

规则确定步骤，用于使该终端根据接收到的数字化交通标志发送的数据、车辆的基本信息集合B^v、车辆的实时动态信息集合D^v进行数据分析，以确定该车辆对应的规则S^v；

其中所述数据校验步骤包括：

根据交通标志数据二进制码中一帧的数据长度以及冗余码长度，确定实际发送的数据的长度；根据约定的除数，根据模2除法计算余数FCS；将加上FCS码的交通标志数据发送给终端；终端根据收到的数据帧做模2除法运算，若得出的余数为0，则判定这段数据没有差错；如果余数不为零则丢弃，为零则保留进入后续处理流程。

2.根据权利要求1所述的数字化交通标志的信息处理与解析方法，其特征在于，所述数据匹配步骤具体包括：

从接收到的交通标志的初始参数集合P^s中提取该交通标志的有效期，以判断该数据是否有效，如果是则进入下一步，如果否则步骤结束；

提取交通标志的初始参数集合P^s中的适用的车辆对象，并与终端中存储的车辆的基本信息集合B^v进行匹配，如果车型匹配则进数据匹配成功，如果否则丢弃该数据。

3.根据权利要求1所述的数字化交通标志的信息处理与解析方法，其特征在于，该规则确定步骤具体包括：利用模糊推理方法对接收到的数字化交通标志发送的数据、车辆的基本信息集合B^v、车辆的实时动态信息集合D^v进行数据分析，以确定该车辆对应的规则S^v；

具体包括：

模糊推理规则库建立子步骤，用于对历史交通标志信息数据进行分析分类，利用专家打分法，建立数字化交通标志自身的信息内容S^c、车辆的基本信息集合B^v、车辆的实时动态信息集合D^v与规则S^v之间的对应关系；

and

and

and

and

……

and

and

数据分析子步骤，用于通过接收到的车辆的基本信息集合

车辆的实时动态信息集合

数字化交通标志自身的信息内容

确定该车辆对应的规则

4.根据权利要求1所述的数字化交通标志的信息处理与解析方法，其特征在于，该规则确定步骤还包括：将确定的该车辆对应的规则

转化为车辆可读的数据格式，发送给车辆的电子控制单元。

5.根据权利要求1所述的数字化交通标志的信息处理与解析方法，其特征在于，所述数据中还包括交通标志的类型T^s；其中所述交通标志的类型T^s包括：静态、半动态、动态；且所述方法还包括：

冗余标志信息处理步骤，用于获取交通标志的类型T^s，确定根据交通标志的类型T^s的重要度确定该数据的阈值，并判断该数据收到的次数是否大于阈值，如果是则为重复的数据，丢弃该数据。

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