CN110210746A - 物联网工程车辆监控调度方法、服务器及车辆系统 - Google Patents

物联网工程车辆监控调度方法、服务器及车辆系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种物联网工程车辆监控调度方法、服务器及车辆系统，包括：将车辆的移动路径划分为若干区域，将各区域对应的经纬度坐标信息保存至数据库；对所有车辆赋值唯一编号，将各车辆随机安排至各个区域，使各车辆按既定移动路径在各区域内穿梭移动；间歇性采集车辆i的经纬度信息，计算车辆i与各区域的距离，并筛选出与车辆i距离最近的区域j；根据车辆i与区域j之间的距离判断车辆i是否在区域j内。通过将车辆的移动路径划分为若干区域，随后计算车辆与每一个区域的距离即能判定车辆是否在某一个区域内，随后即能进一步判定车辆是否在既定的移动路径上移动，进而实现对车辆的实时监控。本发明应用于工业物联网领域。

Description

物联网工程车辆监控调度方法、服务器及车辆系统
技术领域
本发明涉及工业物联网领域，尤其涉及一种物联网工程车辆监控调度方法、服务器及车辆系统。
背景技术
工程机械行业的综合运营和调度管理是对所在行业内涉及到的人、财、车等资源的集成化管理和调配，随着国家基础设施建设的高速发展，工程机械业的用户数量和用户管理的车辆的数量都在剧增。这给工程机械的调度管理带来了日趋严重的巨大压力。由于传统的工程机械单位内部运营调度和车辆管理依赖于手工操作手段进行管控，有时会出现部分工程机械司机脱离既定移动路径，进行“接私活”等违规操作，但是由于工程机械的既定移动路径有时较为复杂，对于工作机械是否在既定移动路径内移动的判定很难做到普适性，同时也无法做到长时间的对工程机械进行监控调度。目前的线路偏航检测方法有根据经纬度实时计算是否在预设线路上；根据历史轨迹以及街道名称判断行驶轨迹是否在预设的街道上；根据车辆行驶时间及预设线路长度判断是否偏航行驶。上述方案存在缺陷主要有容错能力差，经纬度信息偶尔会有较大偏差，当经纬度信息不准确时，会产生误报警。使用街道名称或行驶时间判断容易受地图街道信息及车况的影响，也会产生误报警；对计算机性能要求高，车辆经纬度信息都是实时采集上来，并同步计算出坐标点是否在设定的轨迹上，当采集频率比较高时，需要消耗大量的计算机性能来做偏航检测。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种物联网工程车辆监控调度方法、服务器及车辆系统。
其采用的技术方案是：
一种基于多区域的物联网工程车辆监控调度方法，包括以下步骤：
步骤1，将车辆的既定移动路径划分为m个区域，将各区域对应的经纬度坐标信息保存至数据库；
步骤2，对所有车辆赋值唯一编号，将各车辆随机安排至各个区域，使各车辆按既定移动路径在各区域内穿梭移动；
步骤3，间歇性采集车辆i的经纬度信息，计算车辆i与各区域的距离，并筛选出与车辆i距离最近的区域j，其中，i＝1,2,…,n，1≤j≤m，i为车辆编号，n为车辆总数；
步骤4，根据车辆i与区域j之间的距离判断车辆i是否在区域j内：
若车辆i在区域j内则使车辆i继续按照既定移动路径移动；
若车辆i不在区域j内则对车辆i发出警告，使车辆i移动至区域j后按照既定移动路径移动。
作为上述技术方案的进一步改进，步骤1中，所述将车辆的既定移动路径划分为若干区域具体为：
将车辆的既定移动路径根据车辆的工作状态划分为若干区域。
作为上述技术方案的进一步改进，步骤1中，划分出的区域可以是线形结构或圆形结构或矩形结构或多边形结构。
作为上述技术方案的进一步改进，
线形结构区域保存至数据库的经纬度坐标信息为：{[lng,lat]1,…,[lng,lat]e}，其中[lng,lat]1表示线形结构区域起点的经纬度，[lng,lat]e表示线形结构区域终点的经纬度；
圆形结构区域保存至数据库的经纬度坐标信息为：{[lng,lat]o,r}，其中[lng,lat]o表示圆形结构区域圆心的经纬度，r表示圆形结构区域的半径；
矩形结构区域保存至数据库的经纬度坐标信息为：{[lng,lat]a,[lng,lat]b}，[lng,lat]a与[lng,lat]b表示矩形结构区域中两个对角顶点的经纬度；
多边形结构区域保存至数据库的经纬度坐标信息为：{[lng,lat]1,[lng,lat]2,…,[lng,lat]y}，其中[lng,lat]x表示多边形结构区域上第x个顶点的经纬度，x＝1,2,…,y，y表示多边形结构区域的顶点数量。
作为上述技术方案的进一步改进，步骤3中，所述间歇性采集车辆i的经纬度信息具体为：
每隔1-3秒采集一次车辆i的经纬度信息。
作为上述技术方案的进一步改进，步骤4中，所述根据车辆i与区域j之间的距离判断车辆i是否在区域j内的具体过程为：
若区域j为线形结构区域，计算车辆i到线的最短距离L，若L≤d则判定车辆i在区域j内，反之则判定车辆i不在区域j内；
若区域j为圆形结构区域，计算车辆i到圆心距离L，若L≤d+r则判定车辆i在区域j内，反之则判定车辆i不在区域j内；
若区域j为矩形结构区域，计算车辆i到矩形结构区域中两个对角顶点连线的最短距离L，若L≤d则判定车辆i在区域j内，反之则判定车辆i不在区域j内；
若区域j为多边形结构区域，根据多边形的射线算法判定车辆i是否在区域j内；
其中，d为偏差值。
一种服务器，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
一种车辆系统，包括车辆与设在车辆上的客户端，所述客户端与上述的服务器通信相连。
本发明的有益技术效果：
本发明通过将车辆的既定移动路径划分为若干区域，随后计算车辆与每一个区域的距离即能判定车辆是否在某一个区域内，随后即能进一步判定车辆是否在既定的移动路径上移动，进而实现对车辆的实时监控，有效的适用于各种既定移动路径的车辆，具有较高的普适应，同时计算过程简单，能够实现对车辆的长时间监控调度。
附图说明
图1是本发明中基于多区域的物联网工程车辆监控调度方法的流程示意图；
图2是是本发明中服务器的结构框图。
具体实施方式
为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下结合具体实施例，并根据附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在附图或说明书描述中，未描述的内容以及部分英文简写为所属技术领域中普通技术人员所熟知的内容。本实施例中给定的一些特定参数仅作为示范，在不同的实施方式中该值可以相应地改变为合适的值。
如图1所示的一种基于多区域的物联网工程车辆监控调度方法，包括以下步骤：
101，将车辆的既定移动路径划分为m个区域，将各区域对应的经纬度坐标信息保存至数据库；
102，对所有车辆赋值唯一编号，将各车辆随机安排至各个区域，使各车辆按既定移动路径在各区域内穿梭移动；
103，间歇性采集车辆i的经纬度信息，计算车辆i与各区域的距离，并筛选出与车辆i距离最近的区域j，其中，i＝1,2,…,n，1≤j≤m，i为车辆编号，n为车辆总数；
104，根据车辆i与区域j之间的距离判断车辆i是否在区域j内：
105，若车辆i在区域j内则使车辆i继续按照既定移动路径移动；
106，若车辆i不在区域j内则对车辆i发出警告，使车辆i移动至区域j后按照既定移动路径移动。
本实施例通过将车辆的既定移动路径划分为若干区域，随后计算车辆与每一个区域的距离即能判定车辆是否在某一个区域内，随后即能进一步判定车辆是否在既定的移动路径上移动，进而实现对车辆的实时监控，有效的适用于各种不同情况既定移动路径的车辆，具有较高的普适应，同时计算过程简单，能够实现对车辆的长时间监控调度。
在101中，将车辆的既定移动路径划分为若干区域具体为：将车辆的既定移动路径根据车辆的工作状态划分为若干区域。本实施例中以泵车为例，泵车在投入应用时的既定运动路径基本是在车库、道路与工地之间来回穿梭，因此将泵车的既定移动路径划分为三个区域：车库区域，工作状态为待机；道路区域，工作状态为行车；工地区域，工作状态为起泵。
在101中，划分出的区域可以是线形结构或圆形结构或矩形结构或多边形结构。如泵车的车库区域与工地区域可以划分为圆形结构或矩形结构或多边形结构区域，泵车的道路区域可以划分为线形结构结构的区域，具体的：
线形结构区域保存至数据库的经纬度坐标信息为：{[lng,lat]1,…,[lng,lat]e}，其中lng表示经度,lat表示纬度，[lng,lat]1表示线形结构区域起点的经纬度，[lng,lat]e表示线形结构区域终点的经纬度，在线性结构区域中可以每隔5米或10米采集一个经纬度，最终形成线性方程。
圆形结构区域保存至数据库的经纬度坐标信息为：{[lng,lat]o,r}，其中[lng,lat]o表示圆形结构区域圆心的经纬度，r表示圆形结构区域的半径。
矩形结构区域保存至数据库的经纬度坐标信息为：{[lng,lat]a,[lng,lat]b}，[lng,lat]a与[lng,lat]b表示矩形结构区域中两个对角顶点的经纬度。
多边形结构区域保存至数据库的经纬度坐标信息为：{[lng,lat]1,[lng,lat]2,…,[lng,lat]y}，其中[lng,lat]x表示多边形结构区域上第x个顶点的经纬度，x＝1,2,…,y。
在103中，所述间歇性采集车辆i的经纬度信息具体为：每隔1-3秒采集一次车辆i的经纬度信息。本实施例中每隔3秒采集一次泵车的经纬度，即每隔3秒对泵车的位置进行一次监控。
在104中，所述根据车辆i与区域j之间的距离判断车辆i是否在区域j内的具体过程为：
若区域j为线形结构区域，计算车辆i到线的最短距离L，若L≤d则判定车辆i在区域j内，反之则判定车辆i不在区域j内；
若区域j为圆形结构区域，计算车辆i到圆心距离L，若L≤d+r则判定车辆i在区域j内，反之则判定车辆i不在区域j内；
若区域j为矩形结构区域，计算车辆i到矩形结构区域中两个对角顶点连线的最短距离L，若L≤d则判定车辆i在区域j内，反之则判定车辆i不在区域j内；
若区域j为多边形结构区域，根据多边形的射线算法判定车辆i是否在区域j内，其中，多边形的射线算法即从车辆i出射的所有射线没有一条是与多边形结构区域的边相交即判定车辆i不在区域j内，反之从车辆i出射的任意一条射线与多边形结构区域的任意一条边相交即判定车辆i在区域j内；
其中，d为偏差值，本实施例中的偏差值取值为5米。
如图2所示的是于用来实现本发明实施方式的示例性服务器201的框图。图2显示的服务器201仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图2所示，服务器201以通用计算设备的形式表现。服务器201的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器(处理单元)202，存储器203，连接不同系统组件(包括存储器203和处理器202)的总线204。
总线204表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
服务器201典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被服务器201访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
存储器203可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)205和/或高速缓存存储器206。服务器201可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统207可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图2未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图2中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线204相连。存储器203可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块208的程序/实用工具，可以存储在例如存储器203中，这样的程序模块208包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块208通常执行本发明所描述的实施例中可行驶区域检测的功能和/或方法。
服务器201也可以与一个或多个外部设备209(例如键盘、指向设备、显示器等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该服务器201交互的设备通信，和/或与使得该服务器201能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口2010进行。并且，服务器201还可以通过网络适配器2011与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图2所示，网络适配器2011通过总线204与服务器201的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合服务器201使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理器202通过运行存储在存储器203中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现图1所示实施例中的方法。
可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本实施例还公开了一种车辆系统，包括车辆与设在车辆上的客户端，所述客户端与上述的服务器通信相连，客户端上装载有GPS定位仪以用于采集车辆的经纬度。
以上包含了本发明优选实施例的说明，这是为了详细说明本发明的技术特征，并不是想要将发明内容限制在实施例所描述的具体形式中，依据本发明内容主旨进行的其他修改和变型也受本专利保护。本发明内容的主旨是由权利要求书所界定，而非由实施例的具体描述所界定。

Claims (8)

1.一种基于多区域的物联网工程车辆监控调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将车辆的既定移动路径划分为m个区域，将各区域对应的经纬度坐标信息保存至数据库；
步骤2，对所有车辆赋值唯一编号，将各车辆随机安排至各个区域，使各车辆按既定移动路径在各区域内穿梭移动；
步骤3，间歇性采集车辆i的经纬度信息，计算车辆i与各区域的距离，并筛选出与车辆i距离最近的区域j，其中，i＝1,2,…,n，1≤j≤m，i为车辆编号，n为车辆总数；
步骤4，根据车辆i与区域j之间的距离判断车辆i是否在区域j内：
若车辆i在区域j内则使车辆i继续按照既定移动路径移动；
若车辆i不在区域j内则对车辆i发出警告，使车辆i移动至区域j后按照既定移动路径移动。
2.根据权利要求1所述基于多区域的物联网工程车辆监控调度方法，其特征在于，步骤1中，所述将车辆的既定移动路径划分为若干区域具体为：
将车辆的既定移动路径根据车辆的工作状态划分为若干区域。
3.根据权利要求1所述基于多区域的物联网工程车辆监控调度方法，其特征在于，步骤1中，划分出的区域可以是线形结构或圆形结构或矩形结构或多边形结构。
4.根据权利要求3所述基于多区域的物联网工程车辆监控调度方法，其特征在于，
线形结构区域保存至数据库的经纬度坐标信息为：{[lng,lat]1,…,[lng,lat]e}，其中[lng,lat]1表示线形结构区域起点的经纬度，[lng,lat]e表示线形结构区域终点的经纬度；
圆形结构区域保存至数据库的经纬度坐标信息为：{[lng,lat]o,r}，其中[lng,lat]o表示圆形结构区域圆心的经纬度，r表示圆形结构区域的半径；
矩形结构区域保存至数据库的经纬度坐标信息为：{[lng,lat]a,[lng,lat]b}，[lng,lat]a与[lng,lat]b表示矩形结构区域中两个对角顶点的经纬度；
多边形结构区域保存至数据库的经纬度坐标信息为：{[lng,lat]1,[lng,lat]2,…,[lng,lat]y}，其中[lng,lat]x表示多边形结构区域上第x个顶点的经纬度，x＝1,2,…,y，y表示多边形结构区域的顶点数量。
5.根据权利要求1所述基于多区域的物联网工程车辆监控调度方法，其特征在于，步骤3中，所述间歇性采集车辆i的经纬度信息具体为：
每隔1-3秒采集一次车辆i的经纬度信息。
6.根据权利要求4所述基于多区域的物联网工程车辆监控调度方法，其特征在于，步骤4中，所述根据车辆i与区域j之间的距离判断车辆i是否在区域j内的具体过程为：
若区域j为线形结构区域，计算车辆i到线的最短距离L，若L≤d则判定车辆i在区域j内，反之则判定车辆i不在区域j内；
若区域j为圆形结构区域，计算车辆i到圆心距离L，若L≤d+r则判定车辆i在区域j内，反之则判定车辆i不在区域j内；
若区域j为矩形结构区域，计算车辆i到矩形结构区域中两个对角顶点连线的最短距离L，若L≤d则判定车辆i在区域j内，反之则判定车辆i不在区域j内；
若区域j为多边形结构区域，根据多边形的射线算法判定车辆i是否在区域j内；
其中，d为偏差值。
7.一种服务器，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
8.一种车辆系统，其特征在于，包括车辆与设在车辆上的客户端，所述客户端与权利要求7所述的服务器通信相连。
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