CN111325969A - 基于大数据分析技术的车辆安全监管系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于大数据分析技术的车辆安全监管系统，在采集车辆卫星定位信息的基础上，对被监控车辆出现各类异常报警时由车载终端自动或由远程手动进行相应管制措施，同时结合车辆实时轨迹和相关人员的轨迹等信息进行大数据人车拟合分析，发现可能存在异常的车辆，提前预警或管控，防范风险。本发明创新性的首次采用预案管控和主动管控措施，并利用大数据技术进行智能分析和主动预警，实现对大型工程机械和车辆监管由被动监管和事后追溯向主动预防和智能管控的转变。

Description

基于大数据分析技术的车辆安全监管系统

技术领域

本发明涉及车辆监管技术领域，尤其涉及一种基于大数据分析技术的车辆安全监管系统。

背景技术

我国对重点营运车辆的监管由来已久，2009年，交通运输部以上海世博会安保为契机，统一标准，建设全国重点营运车辆联网联控系统，实现与全国31个省级监管平台的联网，解决各省道路运输管理部门对外省车辆无法有效监管的问题，实现车辆跨区域、跨部门联合监管。交通部平台定位为管理平台的平台，对车辆的监控由企业平台负责，并允许个性化开发。

近年来，利用大型工程机械设备(包括挖掘机、推土机、装载机、铲运机等)和车辆(包括重型载货汽车、混凝土搅拌运输车等)实施冲撞人群的事件屡有发生，对人民生命财产带来不可估量的损失，并造成巨大的负面影响。传统车辆监管方式主要为态势掌控和事后溯源，已经不能完全适应日益严峻的社会安全形势，对大型工程机械设备和车辆的监管，需要向主动预防和智能管控转变。

现有的基于北斗定位的车辆监管系统，均不具备通过大数据分析技术分析车辆异常状况，发现可能存在潜在风险的车辆，提前预警及管控。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种基于大数据分析技术的车辆安全监管系统，在采集车辆卫星定位信息的基础上，对被监控车辆出现各类异常报警时由车载终端自动或由远程手动进行相应管制措施。

本发明采用的技术方案是，所述基于大数据分析技术的车辆安全监管系统，包括以下组成部分：车载终端设备以及位于监控平台的数据层、服务层、应用层；

所述数据层建设有基础数据库、各种业务专题库、研判分析库和系统管理库，所述数据层用于为服务层和应用层提供数据支撑；

所述服务层为应用层提供支撑服务，所述支撑服务包括：数据处理、数据交换、数据分析、数据存储、终端交互、日志服务、消息服务及地图服务；

应用层包括WEB系统应用和移动APP应用，所述WEB系统应用用于在监控平台大屏及各类监控平台用户的PC端使用，为各类监控平台用户提供车辆安全监管控制功能。

进一步的，所述WEB系统应用包括：牌证业务管理模块、车辆实时监控和报警模块、特殊区域管控和线路管理模块、智能管控模块、黑白名单管理模块、可视化模块、大数据深度应用模块、以及系统管理模块；所述移动APP应用包括：移动审批模块、移动管理模块、移动运维模块、移动执法模块、以及人车比对模块。

进一步的，所述牌证业务管理模块，用于实现对大型工程机械与车辆的管理、大型工程机械设备牌证的管理、对驾驶人员资格证的管理和对终端设备及信息的管理功能；

所述车辆实时监控和报警模块，用于通过车载终端设备采集数据，由WEB系统应用进行操作控制，实现对车辆运行状态、行驶轨迹、启动停止进行监控，实现对车辆行驶位置判定、车辆超速判定，实现监控平台对车辆的预警通知、指挥调度；

所述特殊区域管控和线路管理模块，用于基于地图的安全区域管控和线路管理，限定车辆可行驶范围和路线，进行预警处理和事件报警处理；

所述智能管控模块，用于实现车辆连接管理、解锁车控制、消息推送服务、报警推送服务、车辆油电控制和管控日志的功能；

所述黑白名单管理模块，用于对黑名单车辆进行重点跟踪，获取其在线状态、行驶里程和违章报警数量；并对白名单车辆审核和保护；

所述可视化模块，用于基于地图的数据可视化，并按区域、车辆类型、报警信息进行态势查询和统计分析，实现单独区域监控和历史分析的功能；

所述大数据深度应用模块，用于基于监控平台上的注册数据及终端数据、车辆基础数据、电子围栏数据、接入视频结构化数据、GPS/北斗车辆终端定位信息数据，实现人车拟合分析以及多维预警；

所述系统管理模块，用于实现对监控平台用户、监控平台所在的单位、监控平台用户的角色信息的管理，包括对监控平台用户的权限分配。

进一步的，所述人车拟合分析包括：人车伴随分析；所述多维预警包括：未装卫星定位系统车辆预警。

进一步的，所述基于大数据分析技术的车辆安全监管系统，执行业务流程包括下列步骤：

步骤1，驾驶人及车辆通过考核、审批后发放牌证，在车辆中安装车载终端设备；

步骤2，监控平台自动或手动将电子围栏设置、监管预案设置下发至在线车载终端设备；

步骤3，车辆启动前，首先进行车载终端设备的系统自检和驾驶人生理特征识别，自检及识别通过后车辆可点火启动，否则车辆无法启动；

步骤4，车辆作业时，车载终端设备定期上报定位、状态的实时信息，供监控平台对车辆进行实时监控，满足设定的条件时采取语音播报、图片抓拍、锁车的管控措施；

步骤5，车辆作业时，当车辆发生超速、靠近特定区域、驶出规定路线的事件时，自动触发车载终端设备报警，车载终端设备按照监控平台预设处置预案执行，并自动进行图片抓拍以及将报警上报至监管平台，监控平台根据报警类型下发相应的处置指令；

步骤6，车辆离线时，车载终端设备定期上报其定位信息，若车载终端设备被强拆，立即自动锁车并向监控平台发送强拆报警；

步骤7，监控平台进行大数据人车拟合分析和多维预警，对智能管控提供辅助决策。

进一步的，在步骤7中，监控平台进行大数据人车拟合分析包括：

步骤A1，对卡点视频结构化数据、定位数据、电子围栏数据进行预处理，得到车辆信息、卡点位置信息、以及手机位置信息；

步骤A2，卡点位置和手机位置信息，获得卡点周边手机信息；

步骤A3，对多个卡点、电子围栏数据计算车辆和卡点周边手机信息，计算其轨迹相似度，获得轨迹相似度达到设定相似度阀值的手机和车辆关联信息，即人车伴随轨迹。

进一步的，在步骤7中，监控平台进行多维预警包括：

步骤B1，对从卡点系统获取的卡点视频结构化数据和定位数据进行预处理，得到通过卡点车辆信息；

步骤B2，对卡点车辆信息与平台注册车辆信息求差集，以获得未装定位年辆信息。

采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点：

本发明所述基于大数据分析技术的车辆安全监管系统，在采集车辆卫星定位信息的基础上，对被监控车辆出现各类异常报警时由车载终端自动或由远程手动进行相应管制措施，同时结合车辆实时轨迹和相关人员的轨迹等信息进行大数据人车拟合分析，发现可能存在异常的车辆，提前预警或管控，防范风险。本发明创新性的首次采用预案管控和主动管控措施，并利用大数据技术进行智能分析和主动预警，实现对大型工程机械和车辆监管由被动监管和事后追溯向主动预防和智能管控的转变。

附图说明

图1为本发明第一实施例的基于大数据分析技术的车辆安全监管系统组成示意图；

图2为本发明第一实施例的基于大数据分析技术的车辆安全监管系统的处理业务流程示意图；

图3为本发明第一实施例的人车伴随分析流程图；

图4为本发明第一实施例的未装卫星定位系统车辆预警流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。

本发明实施例，一种基于大数据分析技术的车辆安全监管系统，如图1所示，包括以下组成部分：车载终端设备以及位于监控平台的数据层、服务层、应用层；

所述数据层建设有基础数据库、各种业务专题库、研判分析库和系统管理库，所述数据层用于为服务层和应用层提供数据支撑；

所述服务层为应用层提供支撑服务，所述支撑服务包括：数据处理、数据交换、数据分析、数据存储、终端交互、日志服务、消息服务及地图服务；

应用层包括WEB系统应用和移动APP应用，所述WEB系统应用用于在监控中心大屏及各类监控中心用户的PC端使用，为各类监控中心用户提供车辆安全监管控制功能。

所述WEB系统应用包括由牌证业务办理、车辆实时监控和报警、特殊区域管控和线路管理、智能管控、黑白名单管理、可视化、大数据深度应用和系统管理八个部分组成。移动APP应用为部分WEB系统应用提供移动办理支撑，包括移动审批、移动管理、移动运维、移动执法、人车比对等功能。

牌证业务管理实现对大型工程机械与车辆的管理、大型工程机械设备牌证的管理、对驾驶人员资格证的管理和对终端设备及信息的管理功能。支持牌证业务办理，包括注册、登记、年度检验、变更登记、操作证申领、年度签注、统计查询及核发证件等内容；支持各类统计报表输出；支持图形化显示车辆分布情况，车辆状态及终端安装情况。

车辆实时监控和报警通过车载终端设备采集数据，由WEB系统进行操作控制，实现对车辆运行状态、行驶轨迹、启动停止等信息进行监控，实现对车辆行驶位置判定、车辆超速判定等，实现平台与车辆预警通知、指挥调度。支持车辆实时监控和跟踪，包括自动推送车辆的实时位置，速度和管控状态数据，查看历史监控状态信息，查看管控状态、行驶速度、进出特定区域等情况，并支持区域查车；支持防强拆、进出特定区域等各类报警信息的监控和处理。

特殊区域管控和线路管理基于地图的安全区域管控和线路管理，限定车辆可行驶范围和路线，进行预警处理和事件报警处理。支持多边形特定区域绘制，并以不同颜色区分不同等级特定安全区域，支持特定安全区域属性设置，包括但不仅限于：限速值、起始时间、结束时间、进出特定区域是否报警给驾驶员和平台等；支持智能绘制路线。

智能管控实现车辆连接管理、解锁车控制、消息推送服务、报警推送服务、车辆油电控制和管控日志等功能。支持手动对车辆发送各类管控指令，包括解、锁车，图片抓拍，视频监控，身份验证、反馈，限速，语音播报等，并支持批量管控，并记录全部操作日志。

黑白名单管理支持对黑名单车辆进行重点跟踪，包括在线状态、行驶里程和违章报警数量等；支持对白名单车辆审核和保护机制。

可视化基于地图的数据可视化，实现按区域、车辆类型、报警信息等进行态势查询和统计分析，实现单独区域监控和历史分析等功能。

大数据深度应用以平台技术终端数据，车辆基础数据、电子围栏数据，接入视频结构化数据、GPS/北斗车辆终端定位信息数据等进行碰撞计算，进而得出人员、号码和车牌的关系，实现人车伴随分析等人车拟合分析功能以及未装卫星定位系统车辆预警等多维预警功能。

所述系统管理实现对用户、单位、角色等信息的管理，包括授权和监控等功能。

如图2所示，本发明实施例提出的基于大数据分析技术的车辆安全监管系统主要业务流程包括下列步骤：

步骤A1：驾驶人及车辆通过考核、审批后发放牌证，车辆安装终端；

步骤A2：平台可自动或手动将电子围栏、监管预案等终端设置下发至在线终端；

步骤A3：车辆启动前，首先进行系统自检和生理特征识别，自检及识别通过后车辆可点火启动，否则车辆无法启动；

步骤A4：车辆作业时，定期上报定位、状态等实时信息，供监管平台可对其进行实时监控，必要时候采取语音播报、图片抓拍、锁车等管控措施；

步骤A5：车辆作业时，当其发生超速、靠近特定区域、驶出规定路线等事件时，自动触发终端报警，终端按照平台预设处置预案执行，如语音播报、限速等，并自动进行图片抓拍以及将报警上报至监管平台，平台根据可报警类型下发相应的处置指令，如断油、锁车等；

步骤A6：车辆离线时，终端定期上报其定位等信息，若终端被强拆，立即自动锁车并向平台发送强拆报警；

步骤A7：平台进行大数据人车拟合分析和多维预警，对智能管控提供辅助决策。

如图3所示，本发明实施例提出的对大型工程机械和车辆的人车伴随分析流程包括下列步骤：

步骤B1：对卡点视频结构化、定位、电围等数据进行预处理，得到车辆信息、卡点位置信息、手机位置信息等数据；

步骤B2：碰撞卡点位置和手机位置信息，获得卡点周边手机信息；

步骤B3：对多个卡点、电围碰撞车辆和卡点周边手机信息，计算其轨迹相似度，获得达到一定阀值相似度的手机/车辆关机信息，可获得人车伴随轨迹。

如图4所示，本发明实施例提出的对未装卫星定位系统的大型工程机械和车辆的分析预警流程包括下列步骤：

步骤C1，对卡点视频结构化和定位数据进行预处理，得到通过卡点车辆信息；

步骤C2，碰撞通过卡点车辆信息与平台注册车辆信息求差集，可获得未装定位车辆信息。

本发明实施例的关键点如下：

本发明针对新形势下大型工程机械和车辆的监管需求，构建了一套基于大数据分析技术的车辆安全监管系统。系统利用北斗卫星定位、差分精准定位、生理特征识别等技术，采用终端执行预案和平台智能管控相结合的方法，同时基于大数据技术智能分析、提前预警，实现对大型工程机械和车辆的综合管理和主动管控。

通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

Claims (7)

1.一种基于大数据分析技术的车辆安全监管系统，其特征在于，包括以下组成部分：车载终端设备以及位于监控平台的数据层、服务层、应用层；

所述数据层建设有基础数据库、各种业务专题库、研判分析库和系统管理库，所述数据层用于为服务层和应用层提供数据支撑；

所述服务层为应用层提供支撑服务，所述支撑服务包括：数据处理、数据交换、数据分析、数据存储、终端交互、日志服务、消息服务及地图服务；

应用层包括WEB系统应用和移动APP应用，所述WEB系统应用用于在监控平台大屏及各类监控平台用户的PC端使用，为各类监控平台用户提供车辆安全监管控制功能。

2.根据权利要求1所述的基于大数据分析技术的车辆安全监管系统，其特征在于，所述WEB系统应用包括：牌证业务管理模块、车辆实时监控和报警模块、特殊区域管控和线路管理模块、智能管控模块、黑白名单管理模块、可视化模块、大数据深度应用模块、以及系统管理模块；

所述移动APP应用包括：移动审批模块、移动管理模块、移动运维模块、移动执法模块、以及人车比对模块。

3.根据权利要求2所述的基于大数据分析技术的车辆安全监管系统，其特征在于，所述牌证业务管理模块，用于实现对大型工程机械与车辆的管理、大型工程机械设备牌证的管理、对驾驶人员资格证的管理和对终端设备及信息的管理功能；

所述车辆实时监控和报警模块，用于通过车载终端设备采集数据，由WEB系统应用进行操作控制，实现对车辆运行状态、行驶轨迹、启动停止进行监控，实现对车辆行驶位置判定、车辆超速判定，实现监控平台对车辆的预警通知、指挥调度；

所述特殊区域管控和线路管理模块，用于基于地图的安全区域管控和线路管理，限定车辆可行驶范围和路线，进行预警处理和事件报警处理；

所述智能管控模块，用于实现车辆连接管理、解锁车控制、消息推送服务、报警推送服务、车辆油电控制和管控日志的功能；

所述黑白名单管理模块，用于对黑名单车辆进行重点跟踪，获取其在线状态、行驶里程和违章报警数量；并对白名单车辆审核和保护；

所述可视化模块，用于基于地图的数据可视化，并按区域、车辆类型、报警信息进行态势查询和统计分析，实现单独区域监控和历史分析的功能；

所述大数据深度应用模块，用于基于监控平台上的注册数据及终端数据、车辆基础数据、电子围栏数据、接入视频结构化数据、GPS/北斗车辆终端定位信息数据，实现人车拟合分析以及多维预警；

所述系统管理模块，用于实现对监控平台用户、监控平台所在的单位、监控平台用户的角色信息的管理，包括对监控平台用户的权限分配。

4.根据权利要求3所述的基于大数据分析技术的车辆安全监管系统，其特征在于，所述人车拟合分析包括：人车伴随分析；

所述多维预警包括：未装卫星定位系统车辆预警。

5.根据权利要求1所述的基于大数据分析技术的车辆安全监管系统，其特征在于，所述系统执行业务流程包括下列步骤：

步骤1，驾驶人及车辆通过考核、审批后发放牌证，在车辆中安装车载终端设备；

步骤2，监控平台自动或手动将电子围栏设置、监管预案设置下发至在线车载终端设备；

步骤3，车辆启动前，首先进行车载终端设备的系统自检和驾驶人生理特征识别，自检及识别通过后车辆可点火启动，否则车辆无法启动；

步骤4，车辆作业时，车载终端设备定期上报定位、状态的实时信息，供监控平台对车辆进行实时监控，满足设定的条件时采取语音播报、图片抓拍、锁车的管控措施；

步骤5，车辆作业时，当车辆发生超速、靠近特定区域、驶出规定路线的事件时，自动触发车载终端设备报警，车载终端设备按照监控平台预设处置预案执行，并自动进行图片抓拍以及将报警上报至监管平台，监控平台根据报警类型下发相应的处置指令；

步骤6，车辆离线时，车载终端设备定期上报其定位信息，若车载终端设备被强拆，立即自动锁车并向监控平台发送强拆报警；

步骤7，监控平台进行大数据人车拟合分析和多维预警，对智能管控提供辅助决策。

6.根据权利要求5所述的基于大数据分析技术的车辆安全监管系统，其特征在于，在步骤7中，监控平台进行大数据人车拟合分析包括：

步骤A1，对卡点视频结构化数据、定位数据、电子围栏数据进行预处理，得到车辆信息、卡点位置信息、以及手机位置信息；

步骤A2，卡点位置和手机位置信息，获得卡点周边手机信息；

步骤A3，对多个卡点、电子围栏数据计算车辆和卡点周边手机信息，计算其轨迹相似度，获得轨迹相似度达到设定相似度阀值的手机和车辆关联信息，即人车伴随轨迹。

7.根据权利要求5所述的基于大数据分析技术的车辆安全监管系统，其特征在于，在步骤7中，监控平台进行多维预警包括：

步骤B1，对从卡点系统获取的卡点视频结构化数据和定位数据进行预处理，得到通过卡点车辆信息；

步骤B2，对卡点车辆信息与平台注册车辆信息求差集，以获得未装定位车辆信息。

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