CN111131371A - 一种基于虚拟围栏的共享单车监管系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于虚拟围栏的共享单车监管系统，包括：API网关，用于共享单车位置数据接入以及接入鉴权；系统核心，包括位置服务引擎、虚拟围栏引擎、监管规则引擎；其中所述位置服务引擎用于共享单车位置数据的处理和存储、单车历史轨迹查询、单车当前位置查询；所述虚拟围栏引擎用于将地理信息数据以围栏的形式进行管理并生成索引；所述监管规则引擎用于监管规则的增、删、改、查和规则触发逻辑判断；系统控制台，用于展示实时监控结果和提供各管理功能的入口；数据库，用于数据的持久化。如上所述，本发明的基于虚拟围栏的共享单车监管系统，无需要部署实体的电子围栏，因而不受环境和成本因素的影响，有利于大范围推广。并且使用空间索引技术，突破了围栏形状的限制。

Description

一种基于虚拟围栏的共享单车监管系统
技术领域
本发明涉及一种共享单车监管系统，尤其是涉及一种基于虚拟围栏的共享单车监管系统。
背景技术
共享单车的出现为人们的生活提供了更多的便利，但是由于缺少统一监管系统，共享单车存在过度投放，在很大程度上造成了资源的浪费和共享单车市场管理上的混乱；另外由于监管工作难度较高，单车乱停乱放现象严重，过度投放的单车加上乱停乱放，在一定程度上影响了人们的正常出行，运维成本也越来越高。规划专门的停放区域并设置围栏，使共享单车能够定点停放，则能大大缓解上述问题。但基于物理电子围栏的监管方式，需要大量部署电子围栏，受环境、成本等各方面因素制约，几乎不可能大面积推广。通过监控区域四点经纬度形成围栏进行监管的方案，无法支持复杂形状的监管区域，支持的监管场景有限。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于虚拟围栏的共享单车监管系统，均为用于解决现有技术中共享单车监管成本高、适用场景有限等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于虚拟围栏的共享单车监管系统，包括：API网关，用于共享单车位置数据接入以及接入鉴权；系统核心，包括位置服务引擎、虚拟围栏引擎、监管规则引擎；其中所述位置服务引擎用于共享单车位置数据的处理和存储、单车历史轨迹查询、单车当前位置查询；所述虚拟围栏引擎用于将地理信息数据以围栏的形式进行管理并生成索引；所述监管规则引擎用于监管规则的增、删、改、查和规则触发逻辑判断；系统控制台，用于展示实时监控结果和提供各管理功能的入口；数据库，用于数据的持久化。
优选地，上述基于虚拟围栏的共享单车监管系统中，所述虚拟围栏的属性包括ID，围栏类型，围栏边界。
优选地，上述基于虚拟围栏的共享单车监管系统中，所述虚拟围栏的属性包括围栏编码，围栏名称、围栏状态等属性。
优选地，上述基于虚拟围栏的共享单车监管系统中，所述围栏类型是预置值，包括停车区、禁停区、特别关注区和/或自定义区。
优选地，上述基于虚拟围栏的共享单车监管系统中，所述规则包括以下属性：ID，规则名称，规则表达式，生效时间段。
优选地，上述基于虚拟围栏的共享单车监管系统中，所述系统核心模块还包括监控报警引擎，用于触发规则的事件转为报警信息进行处理。
优选地，上述基于虚拟围栏的共享单车监管系统中，所述系统核心模块还包括统计报表引擎，用于分析数据，结合空间索引技术产生监管报表。
如上所述，本发明的基于虚拟围栏的共享单车监管系统，无需要部署实体的电子围栏，因而不受环境和成本因素的影响，有利于大范围推广。并且使用空间索引技术，突破了围栏形状的限制。
附图说明
图1是本发明基于虚拟围栏的共享单车监管系统逻辑框图；
图2为通过系统控制台录入基础数据的流程示意图；
图3为使用本发明基于虚拟围栏共享单车监管系统进行实时监控的流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
首先参阅图1，图1是本发明基于虚拟围栏的共享单车监管系统逻辑框图。如图所示，该系统包括API网关、系统核心、系统控制台、数据库四大模块。以下结合图1对各模块进行详细介绍。
API网关，提供与共享单车的数据接口，并且负责共享单车位置数据接入以及接入鉴权(校验接入者的全法性和安全性)。
系统核心，用于接收API网关经过初步筛选、鉴权的数据，是本系统的核心模块，可以包括位置服务引擎、虚拟围栏引擎、监管规则引擎、监控报警引擎、统计报表引擎等组件。根据场景和实际需求的不同，可以对其中的组件进行取舍。以下对各组件进行说明：
位置服务引擎，负责共享单车位置数据的处理和存储、单车历史轨迹查询、单车当前位置查询；
虚拟围栏引擎，是最核心的组件，用于在逻辑上划定围栏区域，并对该围栏进行设置。虚拟围栏可以包括以下属性：ID(系统唯一标识)，围栏类型，围栏边界。其中，围栏类型可以是预置值，例如可以预置停车区、禁停区、特别关注区，还可以保留设置接口，由使用者设置自定义围栏类型。围栏边界是将要监控的地理位置数据以地理信息数据格式保存，利用空间索引技术，就可以支持复杂形状的监管区域，例如不规则多边形，椭圆形等。此外，虚拟围栏还可以包括围栏编码，表示围栏的业务标识，可用于以编码的方式对围栏进行管理；围栏名称，用于使围栏更易于理解，例如“新江湾城地铁站1号出口殷行路北侧”等；围栏状态，用于标记围栏的工作状态，包括在线、下线、扩建中等。本领域技术人员可以理解的是，围栏的属性可以根据实践需要进行增、减，围栏属性的种类和数量变化，不应当被认为超出本发明的构思。
虚拟围栏引擎负责将地理信息数据以围栏的形式进行管理，并利用数据库的地理信息空间索引技术生成索引信息，以便高性能的执行地理信息与位置数据的复杂运算。目前支持空间索引技术的数据库中间件很多，生成空间索引非常方便，成本很低。以MongoDB为例(本发明不限于使用MongoDB作为空间索引技术实现的中间件)：
假设虚拟围栏collection名称为fence，边界数据字段为border，则需要border字段包含两个子字段：type、coordinates；其中，type是支持空间索引的数据类型，以″Polygon″为例，则coordinates的值须是Polygon类型的数据，例如：
Figure BDA0001851439680000041
Figure BDA0001851439680000051
则可以通过以下命令，实现创建空间索引：
db.fence.ensureIndex({″border″：″2dsphere″})。
监管规则引擎，用于监管规则的增、删、改、查和规则触发逻辑判断。规则可以包括以下属性：ID(系统唯一标识)，规则名称，规则表达式，生效时间段，状态等。这样，我们就可以设置形如以下形式的规则：每天0:00--24:00进入禁停区，则报警，实现禁停区进入报警；或者，每天0:00--24:00离开″指定″停车区，则报警，实现指定停车的驶离报警。本例中，为实现一条限时进入围栏的规则，可以通过如下规则表达式表示：任意单车(entity(any))任意时间(time(0:0:0-23:0:0)或者time(any))进入(某围栏，与该规则有关联记录的围栏)，就会产生报警；entity(any)and time(0:0:0-23:0:0)and action(moveIn)。用户可以根据监管需求，使用逻辑符号、规则表达式创建更复杂、更定制化的规则。
监控报警引擎，用于触发规则的事件转为报警信息进行处理。报警信息的显示方式可以是页面展示、相关人员短信通知、统计分析类报警邮件通知等
统计报表引擎，利用大数据计算框架负责定时分析数据，结合空间索引技术支持的算法，产生监管报表。
另外，系统核心模块还可以包括系统用户管理、权限管理、接入车企管理组件，负责基础信息的管理。鉴于这些组件与普通的信息管理系统中相应组件的设置区别不大，这里不再赘述。
数据库负责数据持久化。
系统控制台，负责将系统产生的实时监控结果和统计分析报表以可视化的方式展示出来，并提供各管理功能的入口，例如基础数据、规则信息录入的用户接口。图2所示即为通过系统控制台录入基础数据的流程。图2中，在围栏信息管理时，将要监控的区域的经纬度边界数据转成数据库支持的地理信息数据格式保存，这样就可以利用空间索引技术，低成本实现复杂的地理信息计算功能，例如：可以实现判断单车辆是否停放在指定类型的围栏内；以任意一点为中心，查询任意半径范围内的车辆信息；查询单车运行轨迹是否驶过某禁停区等等。
基于以上所述的虚拟围栏的共享单车监管系统，则可以方便地实现共享单车的实时监控功能。图3所示即为使用上述的虚拟围栏共享单车监管系统进行实时监控的流程。图示中2，规则匹配时，除了基本的规则表达式匹配外，扩展规则引擎，使其支持空间索引运算，这样基于围栏的监控功能得以实现。
综上所述，本发明相对于现有的对资源链接进行编排推荐的系统及方法而言，。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种基于虚拟围栏的共享单车监管系统，其特征在于，包括：
API网关，用于共享单车位置数据接入以及接入鉴权；
系统核心，包括位置服务引擎、虚拟围栏引擎、监管规则引擎；其中所述位置服务引擎用于共享单车位置数据的处理和存储、单车历史轨迹查询、单车当前位置查询；所述虚拟围栏引擎用于将地理信息数据以围栏的形式进行管理并生成索引；所述监管规则引擎用于监管规则的增、删、改、查和规则触发逻辑判断；
系统控制台，用于展示实时监控结果和提供各管理功能的入口；
数据库，用于数据的持久化。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟围栏的共享单车监管系统，其特征在于，所述虚拟围栏的属性包括ID，围栏类型，围栏边界。
3.根据权利要求2所述的基于虚拟围栏的共享单车监管系统，其特征在于，所述虚拟围栏的属性包括围栏编码，围栏名称、围栏状态等属性。
4.根据权利要求2所述的基于虚拟围栏的共享单车监管系统，其特征在于，所述围栏类型是预置值，包括停车区、禁停区、特别关注区和/或自定义区。
5.根据权利要求1所述的基于虚拟围栏的共享单车监管系统，其特征在于，所述规则包括以下属性：ID，规则名称，规则表达式，生效时间段。
6.根据权利要求1所述的基于虚拟围栏的共享单车监管系统，其特征在于，所述系统核心模块还包括监控报警引擎，用于触发规则的事件转为报警信息进行处理。
7.根据权利要求1所述的基于虚拟围栏的共享单车监管系统，其特征在于，所述系统核心模块还包括统计报表引擎，用于分析数据，结合空间索引技术产生监管报表。
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