CN110095132A - 基于北斗导航定位的特种车辆应急系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于北斗导航定位的特种车辆应急系统，包括北斗卫星定位、客户端和服务器，所述客户端分别为普通车辆客户端和特种车辆专用客户端，所述普通车辆客户端和特种车辆专用客户端均采用手机APP，通过北斗卫星定位对所述手机APP进行定位，所述手机APP进行路径规划并将路径规划信息传递至服务器，对所述路径规划信息在服务器内对缓冲区算法。本发明在现有地图定位导航服务的基础上，实现了基于北斗卫星和道路交通信号建立的特种车辆实时规划的保障系统，针对特种车辆的出行设计一种可行的方案，以减缓其与社会车辆的出行冲突，提高出行效率。

Description

基于北斗导航定位的特种车辆应急系统

技术领域

本发明涉及电子信息技术技术领域，尤其涉及基于北斗导航定位的特种车辆应急系统。

背景技术

在我们的生活中，街道拥堵、车水马龙已经成为了日常，每天早晚高峰都有成排的汽车堵在路上，每个经历过这种场景的人都会感到焦虑。但相比之下，有一类车在拥堵的过程中除了焦虑以外，还可能危及生命或者给救援等带来威胁，那就是特种车辆，如救护车、消防车、警车、工程救险车、军事监理车等。

依据《中华人民共和国道路交通安全法》相关规定，特种车辆在执行任务途中可以不受行驶速度、行驶路线、行驶方向和指挥灯信号的限制，其他车辆和行人应当让行。然而在车辆日益增多的当今社会，普通民众对特种车辆让行的公众意识还有所欠缺，经常出现普通车辆不让行或由于道路交通本身设置问题无法让行的现象。而政府相关部门在交通规划及管理方面暂无更有效的措施，导致特种车辆与社会车辆冲突发生的交通事故频见报端。以百度搜索数据为例，查询“救护车堵塞”，就有约3550000个相关结果。救护车因故意堵塞导致患者抢救不及时而失去生命的真实案例也让我们痛心。在提高中国私家车司机驾驶素质、加强交通法规教育、加大对违章惩戒力度的同时，结合“互联网+”、智慧导航系统为特种车辆顺利出行保驾护航，也是解决其与社会车辆矛盾的有效措施之一。

于是，百度地图上线了“急救车让行播报”功能，并在北京、江西九江两地率先落地使用。该系统全方位接入北京地区120、999急救车相关权威数据。系统运行模式为：当用户正在使用百度地图导航时，车辆后方1.5公里范围如果出现急救车，百度地图导航系统就会自动语音提示“附近将有救护车经过，请注意让行”，以此提示车辆避让，为抢救患者赢得宝贵时间。然而目前百度地图上线的此功能对象只针对救护车，尚未囊括消防车、警车等其他特种车辆，且只体现对社会车辆的提醒避让功能。

发明内容

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

基于北斗导航定位的特种车辆应急系统，包括北斗卫星定位、客户端和服务器，所述客户端分别为普通车辆客户端和特种车辆专用客户端，所述普通车辆客户端和特种车辆专用客户端均采用手机APP，通过北斗卫星定位对所述手机APP进行定位，所述手机APP进行路径规划并将路径规划信息传递至服务器，对所述路径规划信息在服务器内对缓冲区算法；

所述特种车辆专用客户端APP制定路径信息规划包括一般任务路径规划和紧急任务路径规划；

当处于一般任务路径规划，所述服务器对普通车辆客户端进行路径更新，当处于紧急任务路径规划，所述特种车辆专用客户端进行紧急预案。

优选的，所述普通车辆客户端和特种车辆专用客户端通过无线网络与服务器进行数据交互。

优选的，所述紧急预案包括向服务器传递调控交通信号灯的申请。

优选的，所述缓冲区算法包括设定期望值，选取目标区域，对所述目标区域内目标对象进行计数。

优选的，所述缓冲区算法包括选取边缘，标识数字图像中亮度变化明显的点的数目。

优选的，所述路径规划采用迪杰斯特拉算法：

(1)、设置标记数组book[]：将所有的顶点分为两部分,已知最短路径的顶点集合P和未知最短路径的顶点集合Q，很显然最开始集合P只有源点一个顶点。book[i]为1表示在集合P中；

(2)、设置最短路径数组dst[]并不断更新：初始状态下，令dst[i]＝edge[s][i](s为源点，edge为邻接矩阵)，很显然此时dst[s]＝0，book[s]＝1。此时，在集合Q中可选择一个离源点s最近的顶点u加入到P中。并依据以u为新的中心点，对每一条边进行松弛操作(松弛是指由结点s-->j的途中可以经过点u，并令dst[j]＝min{dst[j],dst[u]+edge[u][j]})，并令book[u]＝1；

(3)、在集合Q中再次选择一个离源点s最近的顶点v加入到P中。并依据v为新的中心点，对每一条边进行松弛操作(即dst[j]＝min{dst[j],dst[v]+edge[v][j]}),并令book[v]＝1；

(4)、重复(3)，直至集合Q为空。

北斗导航定位的特种车辆应急方法，包括以下步骤：

(1)、北斗卫星定位对普通车辆客户端和特种车辆专用客户端进行定位；

(2)、普通车辆客户端和特种车辆专用客户端进行路径规划，并将路径规划信息上传至服务器；

(3)、特种车辆专用客户端上传信息为一般任务路径规划时，服务器将信息发送至普通车辆客户端，进行路径重新规划，特种车辆专用客户端上传信息为紧急任务路径规划时，服务器将信息将申请调控交通信号灯信息传递至交通部门进行审批与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、根本性,显著减轻由于车辆增多而引起的交通拥堵程度，在巨大的车流量和复杂的行车取向基础上建立起专属特种车辆行车便捷道路实时保障系统，有针对性地从根本上解决特种车辆紧急出行的交通问题；

2、多效性,结合了北斗卫星导航和地面交通信号控制的特种车规划实时保障系统，解决了难以界定的“有道不让”和“无道可让”的此类主客观模糊的最常见道路交通问题，也解决了交通管理人员对于交通管理“不可强制规定而采取让道推崇教育”的要求，使极大多数的主客观模糊问题的解决巧妙地得到统一保障；

3、灵活性，对比现有阶段实施的最优方法“开通专有车辆绿色车道”而言，此实时保障系统根据实际行驶路面实时规划缓冲区，更具有灵活性和实际可实施的现实意义；

4、普及性相比较投入大量资金和技术的目前采取的多种解决办法如“建立各类专用车绿色通道”“行车记录仪的实施”，在车辆原有的导航系统和固有的交通信号设施的基础上，仅进行思维和方法上的突破而实现的特种车辆经行实时保障系统，开发及使用所针对的市场广泛，普及型更高；

综上所述，本发明在现有地图定位导航服务的基础上，实现了基于北斗卫星和道路交通信号建立的特种车辆实时规划的保障系统，针对特种车辆的出行设计一种可行的方案，以减缓其与社会车辆的出行冲突，提高出行效率。

附图说明

图1为本发明提出的基于北斗导航定位的特种车辆应急系统的流程图。

具体实施方式

下面将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一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1，基于北斗导航定位的特种车辆应急系统，包括北斗卫星定位、客户端和服务器，客户端分别为普通车辆客户端和特种车辆专用客户端，普通车辆客户端和特种车辆专用客户端均采用手机APP，通过北斗卫星定位对手机APP进行定位，手机APP进行路径规划并将路径规划信息传递至服务器，路径规划采用迪杰斯特拉算法：

(1)、设置标记数组book[]：将有的顶点分为两部分,已知最短路径的顶点集合P和未知最短路径的顶点集合Q，很显然最开始集合P只有源点一个顶点。book[i]为1表示在集合P中；

(2)、设置最短路径数组dst[]并不断更新：初始状态下，令dst[i]＝edge[s][i](s为源点，edge为邻接矩阵)，很显然此时dst[s]＝0，book[s]＝1。此时，在集合Q中可选择一个离源点s最近的顶点u加入到P中。并依据以u为新的中心点，对每一条边进行松弛操作(松弛是指由结点s-->j的途中可以经过点u，并令dst[j]＝min{dst[j],dst[u]+edge[u][j]})，并令book[u]＝1；

(3)、在集合Q中再次选择一个离源点s最近的顶点v加入到P中。并依据v为新的中心点，对每一条边进行松弛操作(即dst[j]＝min{dst[j],dst[v]+edge[v][j]}),并令book[v]＝1；

(4)、重复(3)，直至集合Q为空；完成最优路径的选取。

普通车辆客户端和特种车辆专用客户端通过无线网络与服务器进行数据交互，无线网络可为3G、4G网络等，对路径规划信息在服务器内对缓冲区算法，缓冲区算法包括设定期望值，选取目标区域，对目标区域内目标对象进行计数，设定期望值n，对最优路径内随机选取目标区域，对目标区域内计数m，当n小于m时，进行下一条最优路径内的选取计数，直到n大于等于m；

特种车辆专用客户端APP制定路径信息规划包括一般任务路径规划和紧急任务路径规划；

当处于一般任务路径规划，服务器对普通车辆客户端进行路径更新，进行路径更新时即在普通车辆客户端中选取的最优路径中去除特种车辆专用客户端所选取的左右路径，当处于紧急任务路径规划，特种车辆专用客户端进行紧急预案，紧急预案包括向服务器传递调控交通信号灯的申请。

基于北斗导航定位的特种车辆应急方法，包括以下步骤：

(1)、北斗卫星定位对普通车辆客户端和特种车辆专用客户端进行定位；

(2)、普通车辆客户端和特种车辆专用客户端进行路径规划，并将路径规划信息上传至服务器；

(3)、特种车辆专用客户端上传信息为一般任务路径规划时，服务器将信息发送至普通车辆客户端，进行路径重新规划，特种车辆专用客户端上传信息为紧急任务路径规划时，服务器将信息将申请调控交通信号灯信息传递至交通部门进行审批。

实施例二

参照图1，基于北斗导航定位的特种车辆应急系统，包括北斗卫星定位、客户端和服务器，客户端分别为普通车辆客户端和特种车辆专用客户端，普通车辆客户端和特种车辆专用客户端均采用手机APP，通过北斗卫星定位对手机APP进行定位，手机APP进行路径规划并将路径规划信息传递至服务器，路径规划采用迪杰斯特拉算法：

(1)、设置标记数组book[]：将有的顶点分为两部分,已知最短路径的顶点集合P和未知最短路径的顶点集合Q，很显然最开始集合P只有源点一个顶点。book[i]为1表示在集合P中；

(2)、设置最短路径数组dst[]并不断更新：初始状态下，令dst[i]＝edge[s][i](s为源点，edge为邻接矩阵)，很显然此时dst[s]＝0，book[s]＝1。此时，在集合Q中可选择一个离源点s最近的顶点u加入到P中。并依据以u为新的中心点，对每一条边进行松弛操作(松弛是指由结点s-->j的途中可以经过点u，并令dst[j]＝min{dst[j],dst[u]+edge[u][j]})，并令book[u]＝1；

(3)、在集合Q中再次选择一个离源点s最近的顶点v加入到P中。并依据v为新的中心点，对每一条边进行松弛操作(即dst[j]＝min{dst[j],dst[v]+edge[v][j]}),并令book[v]＝1；

(4)、重复(3)，直至集合Q为空；完成最优路径的选取。

普通车辆客户端和特种车辆专用客户端通过无线网络与服务器进行数据交互，无线网络可为3G、4G网络等，对路径规划信息在服务器内对缓冲区算法，所述缓冲区算法包括选取边缘，标识数字图像中亮度变化明显的点的数目，选取路径便于亮度变化明显的点，确定当前选取路径车辆情况；

特种车辆专用客户端APP制定路径信息规划包括一般任务路径规划和紧急任务路径规划；

当处于一般任务路径规划，服务器对普通车辆客户端进行路径更新，进行路径更新时即在普通车辆客户端中选取的最优路径中去除特种车辆专用客户端所选取的左右路径，当处于紧急任务路径规划，特种车辆专用客户端进行紧急预案，紧急预案包括向服务器传递调控交通信号灯的申请。

基于北斗导航定位的特种车辆应急方法，包括以下步骤：

(1)、北斗卫星定位对普通车辆客户端和特种车辆专用客户端进行定位；

(2)、普通车辆客户端和特种车辆专用客户端进行路径规划，并将路径规划信息上传至服务器；

(3)、特种车辆专用客户端上传信息为一般任务路径规划时，服务器将信息发送至普通车辆客户端，进行路径重新规划，特种车辆专用客户端上传信息为紧急任务路径规划时，服务器将信息将申请调控交通信号灯信息传递至交通部门进行审批。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于北斗导航定位的特种车辆应急系统，其特征在于，包括北斗卫星定位、客户端和服务器，所述客户端分别为普通车辆客户端和特种车辆专用客户端，所述普通车辆客户端和特种车辆专用客户端均采用手机APP，通过北斗卫星定位对所述手机APP进行定位，所述手机APP进行路径规划并将路径规划信息传递至服务器，对所述路径规划信息在服务器内对缓冲区算法；

所述特种车辆专用客户端APP制定路径信息规划包括一般任务路径规划和紧急任务路径规划；

当处于一般任务路径规划，所述服务器对普通车辆客户端进行路径更新，当处于紧急任务路径规划，所述特种车辆专用客户端进行紧急预案。

2.根据权利要求1所述的基于北斗导航定位的特种车辆应急系统，其特征在于，所述普通车辆客户端和特种车辆专用客户端通过无线网络与服务器进行数据交互。

3.根据权利要求1所述的基于北斗导航定位的特种车辆应急系统，其特征在于，所述紧急预案包括向服务器传递调控交通信号灯的申请。

4.根据权利要求1所述的基于北斗导航定位的特种车辆应急系统，其特征在于，所述缓冲区算法包括设定期望值，选取目标区域，对所述目标区域内目标对象进行计数。

5.根据权利要求1所述的基于北斗导航定位的特种车辆应急系统，其特征在于，所述缓冲区算法包括选取边缘，标识数字图像中亮度变化明显的点的数目。

6.根据权利要求1所述的基于北斗导航定位的特种车辆应急系统，其特征在于，所述路径规划采用迪杰斯特拉算法：

(1)、设置标记数组book[]：将所有的顶点分为两部分,已知最短路径的顶点集合P和未知最短路径的顶点集合Q，很显然最开始集合P只有源点一个顶点。book[i]为1表示在集合P中；

(2)、设置最短路径数组dst[]并不断更新：初始状态下，令dst[i]＝edge[s][i](s为源点，edge为邻接矩阵)，很显然此时dst[s]＝0，book[s]＝1。此时，在集合Q中可选择一个离源点s最近的顶点u加入到P中。并依据以u为新的中心点，对每一条边进行松弛操作(松弛是指由结点s-->j的途中可以经过点u，并令dst[j]＝min{dst[j],dst[u]+edge[u][j]})，并令book[u]＝1；

(3)、在集合Q中再次选择一个离源点s最近的顶点v加入到P中。并依据v为新的中心点，对每一条边进行松弛操作(即dst[j]＝min{dst[j],dst[v]+edge[v][j]}),并令book[v]＝1；

(4)、重复(3)，直至集合Q为空。

7.根据权利要求1所述的基于北斗导航定位的特种车辆应急方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、北斗卫星定位对普通车辆客户端和特种车辆专用客户端进行定位；

(2)、普通车辆客户端和特种车辆专用客户端进行路径规划，并将路径规划信息上传至服务器；

(3)、特种车辆专用客户端上传信息为一般任务路径规划时，服务器将信息发送至普通车辆客户端，进行路径重新规划，特种车辆专用客户端上传信息为紧急任务路径规划时，服务器将信息将申请调控交通信号灯信息传递至交通部门进行审批。