CN109890007A - 一种智能车联网系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能车联网系统，包括：若干路边接入设备、与各路边接入设备相连的控制中心；其中所述路边接入设备包括：与车辆进行互联的第一通讯模块、与控制中心互联的第二通讯模块，与第一、第二通讯模块电性连接的控制模块；所述控制模块接收车辆入网请求数据，并汇总当前路边接入设备所连各入网车辆的行车数据，并通过第二通讯模块将车辆入网请求数据、行车数据上传至控制中心以构建车联网；以及所述控制中心适于根据入网车辆的请求推送所需信息。

Description

一种智能车联网系统

技术领域

本发明涉及智能设备领域，具体涉及一种智能车联网系统。

背景技术

车联网技术将车辆、道路、行人和路边设备集成一个有机的整体，以提供车辆安全、交通控制、信息服务、互联网接入等应用。最终提高交通效率、降低交通事故、提升道路通行能力、提高社会服务。车辆之间通过路边接入设备进行通信，然后传输到对应的基站或控制中心，路边接入设备为用户提供了中继服务，使得用户能够及时的获取所需信息。

为了获得所需服务，用户车辆首先需要接入到网络中，从基站或是控制中心获取通信地址，进而实现网络的组建，以及通信路径的设置。而现有的地址获取方式时效性较差，而且，路边接入设备仅实现了数据的转发作用，造成资源浪费。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，为了提高组网策略，有效利用路边接入设备的资源，本发明提出一种智能车联网系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种车联网系统，包括：

若干路边接入设备、与各路边接入设备相连的控制中心；其中

所述路边接入设备包括：

与车辆进行互联的第一通讯模块、与控制中心互联的第二通讯模块，与第一、第二通讯模块电性连接的控制模块；

所述控制模块接收车辆入网请求数据，并汇总当前路边接入设备所连各入网车辆的行车数据，并通过第二通讯模块将车辆入网请求数据、行车数据上传至控制中心以构建车联网；以及

所述控制中心适于根据入网车辆的请求推送所需信息。

进一步，所述路边接入设备适于接收来自车辆的入网请求数据，根据其预先保存的地址区间，判断地址的合法性，若合法则直接入网；

否则，根据预先保存的可用地址区间，为车辆分配地址，对车辆执行入网操作。

进一步，当车辆入网后，所述控制中心适于根据入网车辆的信息请求向入网车辆推送所需数据；同时监测行车数据；其中

所述行车数据包括跨线、急刹车、车辆状态。

进一步，所述路边接入设备预先保存的地址区间包括基站分配的可用地址区间以及与该可用地址区间相邻的地址区间；

所述路边接入设备适于直接实现新入网车辆的地址配置；

当判断车辆地址处于所述相邻的地址区间中时，则判定该车辆为已入网车辆，为合法车辆，可直接进行数据交互。

进一步，所述路边接入设备对车辆执行入网操作，即

在接收到车辆的入网请求后，根据待入网车辆的速度、行进方向、信号强度、位于当前道路的时间估计、覆盖密度、当前上下行数据流量、节点可信度，计算簇首节点权重，选择权重较高的簇首节点加入；其中

位于当前道路的时间估计根据行进方向道路的车流量、信号灯的个数、车道限速进行确定；

当前上、下行数据流量估计根据道路内车辆的请求信息计算获得；以及

节点可信度为正确传输的流量与异常的比值。

进一步，所述选择权重较高的簇首节点加入，即

所述控制模块适于计算各自的负载、信号强度、周围环境噪声、以及可靠性参数、异常车辆判断的准确性获得各自的权值并广播，根据该权值确定所在路段的第一簇首；

根据各路边接入设备的负载、信号强度、周围环境噪声、以及与第一簇首的距离、异常车辆判断的准确性、连通性参数进行选择第二簇首；其中

连通性参数为与第一簇首之间数据传输成功率；

可靠性参数使用其上下行数据发送的成功率表示；

第一簇首、第二簇首同时工作，且互为主备，实现请求处理，当其中一个簇首发生故障时，另一簇首将继续进行请求的处理。

进一步，所述控制模块适于使用多信道模型，并具有预留通道；即

当入网车辆出现紧急状况时，根据路边接入设备的信号强度、负载、以及可信度选择可用的路边接入设备，使用预留通道实现紧急数据的传输。

进一步，所述路边接入设备中保存的可用地址区间为控制中心根据路段信息通过广播信息下发，其中，路段信息包括道路的长度、车流量大小估计。

进一步，所述异常车辆是指出现流量异常的车辆。

本发明的有益效果是，本发明提供的路边接入设备预先保存有可用的地址区间，能够直接实现新入网车辆的地址配置，同时保存有相邻的地址区间，由此能够使得具有该相邻网段内的地址的车辆无需再次进行网络的接入，直接使用原有地址，通过该路边接入设备请求所需信息。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的车联网系统的原理框图；

图2是本发明的车联网系统的执行过程流程图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例

本实施例提供的一种车联网系统，其应用在一种具有层次型结构的网络系统中。

如图1所示，具体的，所述车联网系统包括：若干路边接入设备、与各路边接入设备相连的控制中心；其中所述路边接入设备包括：与车辆进行互联的第一通讯模块、与控制中心互联的第二通讯模块，与第一、第二通讯模块电性连接的控制模块；所述控制模块接收车辆入网请求数据，并汇总当前路边接入设备所连各入网车辆的行车数据，并通过第二通讯模块将车辆入网请求数据、行车数据上传至控制中心以构建车联网；以及所述控制中心适于根据入网车辆的请求推送所需信息。

其中，所述第一、第二通讯模块例如但不限于采用WiFi模块、4G模块等便于与汽车或者控制中心互联的通讯模块，所述控制模块可以采用基于ARM处理器的工控机，所述控制中心相当于服务器。

所述层次型的网络系统可以包括由控制中心组成的控制层、由路边接入设备组成的传输层以及由车辆组成的用户层。

所述控制中心实现了用户（即为入网车辆）的数据请求的处理，以及向用户推送订阅信息、广播信息等，并根据路段信息为传输层中的路边接入设备下发可用地址区间，其中，该路段信息可以包括但不限于道路的长度、车流量大小估计（可根据历史数据统计获得），由此使得配置的地址区间能够保证车辆的接入；传输层实现了用户数据请求以及订阅信息、广播信息等的转发，同时处理用户的入网请求，根据控制中心分配的可用地址区间为用户配置通讯地址。

在传输层中，如图2所示：路边接入设备接收来自用户车辆的入网请求，根据其预先设置的地址区间，判断地址的合法性，如果合法则直接接入，否则，根据预先设置的地址区间，为车辆分配地址，对车辆执行入网步骤，最后执行数据交互。

所述路边接入设备预先保存有控制中心下发的可用地址区间以及与该可用地址区间相邻的地址区间，该路边接入设备能够直接实现新入网车辆的地址配置；当判断车辆地址处于所述相邻的地址区间中时，则判定该车辆为已入网车辆，可直接进行数据交互；由此，该路边接入设备能够实现了用户地址的配置，还能够通过对地址的判断，确定用户原有地址是否可用，如果可用直接接入，由此减少了网络的地址配置过程，降低了用户的入网时间，提高了用户体验。如果当前道路车流量较大，无可用地址时，则在接收到用户入网请求后，向控制中心转发该请求，以便于实现地址的配置。

当车辆入网后，由控制中心通过路边接入设备根据用户的请求向用户推送所需信息；同时监测车辆的行车数据，其中，行车数据包括跨线、急刹车、车辆状态。

其中，所述路边接入设备对车辆执行入网操作包括：在接收到车辆的入网请求后，根据车辆的速度、行进方向、信号强度、位于当前道路的时间估计、节点覆盖密度、当前上下行数据流量、节点可信度，计算簇首节点权重，选择权重较高的簇首节点加入，由于在传输层中，每个路段具有两个簇首，因此，用户车辆在入网时，需要选择合适的簇首，而车辆的速度、行驶方向、信号强度、位于当前道路的时间估计、节点覆盖密度、节点当前上下行数据流量、节点可信度能够保证选择的簇首为用户提供可靠的服务，保证数据传输的稳定性。

其中，位于当前道路的时间估计根据行进方向道路的车流量、信号灯的个数、车道限速进行确定；即将车道中的车流量分为较少、正常、拥挤三个状态，并根据实际情况统计三种状态下车辆最大速度；然后根据信号灯的个数、道路长度及上述最大车速确定该时间估计；当前上、下行数据流量估计根据道路内车辆的请求信息计算获得；节点可信度为正确传输的流量与异常流量的比值。

为了保证传输层数据传输的稳定性，在簇首节点选择过程中，根据各路边接入设备的负载、信号强度、周围环境噪声、以及可靠性参数、异常车辆判断的准确性，选择第一簇首；然后根据各路边接入设备的负载、信号强度、周围环境噪声、以及与第一簇首的距离、异常车辆判断的准确性、连通性参数进行选择第二簇首；连通性参数为与第一簇首之间数据传输成功率；其中可靠性参数使用其上下行数据发送的成功率表示；第一簇首、第二簇首同时工作，且互为主备，实现请求处理，当其中一个簇首发生故障时，另一簇首将继续进行请求的处理；不同的簇首选择方式能够保证簇首分布的均衡，以为用户提供更稳定的服务；其中异常车辆是指出现流量异常的车辆。主备簇首的设置能够有效的对请求进行处理，而在异常时，无需重新选择簇首，保证通信的稳定性。

所述路边接入设备使用多信道模型，并具有预留通道，当接收到紧急数据时，根据路边接入设备的信号强度、负载、以及可信度选择可用的路边接入设备，使用预留通道实现紧急数据的传输。预留通道的设置使得车辆在发送异常、交通事故时，能够及时的传输到控制中心，以便于控制中心及时设置控制策略并广播，使得其他用户根据广播信息进行道路选择。

本发明提供的车联网系统中路边接入设备预先保存有可用的地址区间，能够直接实现新入网车辆的地址配置，同时保存有相邻的地址区间，由此能够使得具有该相邻网段内的地址的车辆无需再次进行网络的接入，直接使用原有地址，通过该路边接入设备请求所需信息；而且，本发明中，多个路边接入设备构成了数据转发层，且具有两个簇首节点同时工作，并互为主备，由此可以防止通信的中断；再者，本发明提供的路边接入设备使用了多信道模型，并设置有预留通道用于紧急数据的传输，由此保证了控制中心能够有效的获取道路异常、交通事故、违章等紧急信息，便于及时处理。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种车联网系统，其特征在于，包括：

若干路边接入设备、与各路边接入设备相连的控制中心；其中

所述路边接入设备包括：

与车辆进行互联的第一通讯模块、与控制中心互联的第二通讯模块，与第一、第二通讯模块电性连接的控制模块；

所述控制模块接收车辆入网请求数据，并汇总当前路边接入设备所连各入网车辆的行车数据，并通过第二通讯模块将车辆入网请求数据、行车数据上传至控制中心以构建车联网；以及

所述控制中心适于根据入网车辆的请求推送所需信息。

2.根据权利要求1所述的车联网系统，其特征在于，

所述路边接入设备适于接收来自车辆的入网请求数据，根据其预先保存的地址区间，判断地址的合法性，若合法则直接入网；

否则，根据预先保存的可用地址区间，为车辆分配地址，对车辆执行入网操作。

3.根据权利要求2所述的车联网系统，其特征在于，

当车辆入网后，由所述控制中心通过路边接入设备根据入网车辆的信息请求向入网车辆推送所需数据；同时监测行车数据；其中

所述行车数据包括跨线、急刹车、车辆状态。

4.根据权利要求2所述的车联网系统，其特征在于，

所述路边接入设备预先保存的地址区间包括基站分配的可用地址区间以及与该可用地址区间相邻的地址区间；

所述路边接入设备适于直接实现新入网车辆的地址配置；

当判断车辆地址处于所述相邻的地址区间中时，则判定该车辆为已入网车辆，为合法车辆，可直接进行数据交互。

5.根据权利要求2所述的车联网系统，其特征在于，

所述路边接入设备对车辆执行入网操作，即

在接收到车辆的入网请求后，根据待入网车辆的速度、行进方向、信号强度、位于当前道路的时间估计、覆盖密度、当前上下行数据流量、节点可信度，计算簇首节点权重，选择权重较高的簇首节点加入；其中

位于当前道路的时间估计根据行进方向道路的车流量、信号灯的个数、车道限速进行确定；

当前上、下行数据流量估计根据道路内车辆的请求信息计算获得；以及

节点可信度为正确传输的流量与异常的比值。

6.根据权利要求5所述的车联网系统，其特征在于，

所述选择权重较高的簇首节点加入，即

所述控制模块适于计算各自的负载、信号强度、周围环境噪声、以及可靠性参数、异常车辆判断的准确性获得各自的权值并广播，根据该权值确定所在路段的第一簇首；

根据各路边接入设备的负载、信号强度、周围环境噪声、以及与第一簇首的距离、异常车辆判断的准确性、连通性参数进行选择第二簇首；其中

连通性参数为与第一簇首之间数据传输成功率；

可靠性参数使用其上下行数据发送的成功率表示；

第一簇首、第二簇首同时工作，且互为主备，实现请求处理，当其中一个簇首发生故障时，另一簇首将继续进行请求的处理。

7.根据权利要求1-6任一项所述的车联网系统，其特征在于，

所述控制模块适于使用多信道模型，并具有预留通道；即

当入网车辆出现紧急状况时，根据路边接入设备的信号强度、负载、以及可信度选择可用的路边接入设备，使用预留通道实现紧急数据的传输。

8.根据权利要求7所述的车联网系统，其特征在于，

所述路边接入设备中保存的可用地址区间为控制中心根据路段信息通过广播信息下发，其中，路段信息包括道路的长度、车流量大小估计。

9.根据权利要求8所述的车联网系统，其特征在于，

所述异常车辆是指出现流量异常的车辆。