CN112525211A - 一种基于大数据的应急车辆导航系统及导航方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于大数据的应急车辆导航系统及导航方法，所述导航系统包括接收模块、GPS定位模块、导航地图获取模块、紧急等级输入模块、交通信号灯等待耗时修正模块、管制道路信息获取模块、初步路径信息生成模块、最终路径信息生成模块、地图显示模块，根据应急车辆执行的当前任务紧急等级，修正基于前一时段民用车辆交通信号灯等待耗时的平均值，并将管制道路的禁行等级与当前任务的紧急等级进行比较，判断是否可以通行，生成通行标志，最终路径信息生成模块对初步路径信息生成模块的初步路径信息进行修正，得到最终推荐路线以及相应的通行时长。
Description
技术领域
本发明属于导航技术领域，具体设计一种基于大数据的应急车辆导航系统及导航方法。
背景技术
车载导航系统是一种安装在车辆上用来对车辆进行导航的系统。在世界上，现代车辆导航方面的研究已经具有30多年的历史。它融合了汽车、交通、计算机、通信、系统科学、工程科学等领域的技术，一直是众多高科技公司、各种研究机构和大学研究的热点。车辆导航系统设备在20世纪80年代问世，在20世纪90年代初期进入市场。由于全球定位系统的全面投入应用，车载导航装置得以推广。
由于全球定位系统的全面投入应用，车载导航装置才得以推广，其发展过程大致可分为四代。第一代，采用航位推算单元结合印刷地图的导航；第二代，航位推算单元结合数字地图数据库进行的导航；第三代，随着GPS以及地理信息系统技术的成熟，出现了GPS精确定位结合地理信息系统导航的方式；第四代，采用卫星定位、惯性导航以及地形辅助导航的组合导航，基于移动式地理信息系统技术并融合多种信息的导航系统。
车载导航系统已经广泛应用于普通民用车辆，随着城市交通越来越拥护，环境调节交通管理也变得越来越艰难了，老百姓的交通出行更是离不开车载导航系统。随着大数据等技术日益成熟，导航系统能够综合分析交通拥堵情况、红绿灯平均等待时长等各方面的因素，智能、准确、及时地推荐的导航路线。导航路线不仅可以避开拥堵，还可以避开红绿灯数量较多的路线。
由于目前交通拥堵情况、车辆行驶平均速度、红绿灯平均等待时长等数据是根据大数据技术分析所得，这些大数据主要来源于成千上万的普通民用车辆，因此，这些数据具有普遍适用性。
然而，这些具有普遍适用性的数据并不完全适用于应急车辆，在消费车辆救援、救护车运送危重症病人等紧急情况下，沿线红绿灯系统可以配合应急车辆路线，将红绿灯路口相应的通行方向调整为绿灯，使得应急车辆无需等待红灯，节省宝贵的救援时间，另外，对于一些民用车辆禁行路段，某些应急车辆在担任应急任务时，可以视情况通行，为路径规划提供多一种选择。比如，2019年3月29日，一颗由珠海志愿者捐献的珍贵心脏，“乘坐”救护车，在珠海、中山、佛山、广州四地交警的接力护送，沿途红绿灯路口的交通信号灯根据救护车路线实时调整，用时90分钟，跨越120公里，抵达位于广州的中山大学孙逸仙纪念医院南院区，顺利移植入严重心肌病患者钟阿姨的体内。
由于应急车辆的特殊性，普通导航系统根据红绿灯平均等待时长等大数据分析出来的最快路线并不一定是应急车辆的通行的最快路线。
发明内容
为解决上述问题，发明提供一种基于大数据的应急车辆导航系统及导航方法，对传统的基于大数据的推荐路线进行修正，以适用于应急车辆。
一种基于大数据的应急车辆导航系统，包括：
接收模块，所述接收模块用于接收导航请求，所述导航请求包括目的地信息；
GPS定位模块，所述GPS定位模块用于实时获取车辆的当前位置信息；
导航地图获取模块，所述导航地图获取模块用于获取所述目的地和所述当前位置之间对应的区域导航地图；
紧急等级输入模块，所述紧急等级输入模块用于用户根据所述应急车辆执行的任务输入相应的紧急等级；
交通信号灯等待耗时修正模块，所述交通信号灯等待耗时修正模块用于获取路线中导航地图中交通路口的交通信号灯等待耗时，并根据所述紧急等级对所述交通信号灯等待耗时进行耗时修正，生成修正耗时；
管制道路信息获取模块，所述管制道路信息获取模块用于获取管制道路的禁行等级，并将所述禁行等级与当前任务的紧急等级进行比较，判断是否可以通行，生成通行标志；
初步路径信息生成模块，所述初步路径信息生成模块根据所述当前位置信息和所述目的地生成初步路径信息，所述路径信息包括两条或两条以上推荐路线以及相应的通行时长；
最终路径信息生成模块，所述最终路径信息生成模块获取所述紧急等级输入模块的所述紧急等级、所述交通信号灯等待耗时修正模块生成的所述修正耗时、所述管制道路信息获取模块生成的所述通行标志，并对所述初步路径信息生成模块的初步路径信息进行修正，得到最终推荐路线以及相应的通行时长；
地图显示模块，所述地图显示模块用于显示所述当前位置信息和所述最终路径信息生成模块生成的最终推荐路线。
优选的，所述耗时修正的修正方法为：将交通信号灯等待耗时乘以修正系数，得到修正耗时，所述修正系数小于或等于1，所述修正系数根据紧急等级来取值。
优选的，当紧急等级很低时，无需特地将交通信号灯切换，所述修正系数取值为1；当紧急等级较高时，可以在应急车辆到达交通路口时将交通信号灯切换为绿灯，所述修正系数为0.8，当紧急等级很高时，可以在应急车辆到达路口之前1-3分钟将交通信号灯切换为绿灯，从而提前将交通路口的疏通，所述修正系数在0.3-0.8之间取值。
优选的，所述交通信号灯等待耗时基于前一时段民用车辆交通信号灯等待耗时的平均值。
优选的，民用车辆交通信号灯等待耗时采用大数据技术获取所得，所述前一时段可以为当前时段的前五分钟、前十分钟，或者前一天中与当前时段对应的时段。
优选的，如果管制道路的禁行等级要高于当前任务的紧急等级，则将该管制道路标志为禁行，如果管制道路的禁行等级要低于当前任务的紧急等级，则将该管制道路标志为可以通行。
相应的，本发明还公开了一种基于大数据的应急车辆导航系统的导航方法，包括以下步骤：
S1，接收模块接收导航请求，所述导航请求包括目的地信息；
GPS定位模获取车辆的当前位置信息；
导航地图获取模块获取所述目的地和所述当前位置之间对应的区域导航地图；
S2，用户根据所述应急车辆执行的任务在紧急等级输入模块输入相应的紧急等级；
S3，交通信号灯等待耗时修正模块获取路线中导航地图中交通路口的交通信号灯等待耗时，并根据所述紧急等级对所述交通信号灯等待耗时进行耗时修正，生成修正耗时；
S4，管制道路信息获取模块获取管制道路的禁行等级，并将所述禁行等级与当前任务的紧急等级进行比较，判断是否可以通行，生成通行标志；
S5，初步路径信息生成模块根据所述当前位置信息和所述目的地生成初步路径信息，所述路径信息包括两条或两条以上推荐路线以及相应的通行时长；
S6，最终路径信息生成模块获取所述紧急等级输入模块的所述紧急等级、所述交通信号灯等待耗时修正模块生成的所述修正耗时、所述管制道路信息获取模块生成的所述通行标志，并对所述初步路径信息生成模块的所述初步路径信息进行修正，得到最终推荐路线以及相应的通行时长；
S7，地图显示模块显示所述当前位置信息和所述最终路径信息生成模块生成的最终推荐路线。
优选的，将交通信号灯等待耗时乘以修正系数，得到所述修正耗时，所述修正系数小于或等于1。
优选的，所述修正系数根据紧急等级来取值。
优选的，当紧急等级很低时，无需特地将交通信号灯切换，所述修正系数取值为1；当紧急等级较高时，可以在应急车辆到达交通路口时将交通信号灯切换为绿灯，所述修正系数为0.8，当紧急等级很高时，可以在应急车辆到达路口之前1-3分钟将交通信号灯切换为绿灯，从而提前将交通路口的疏通，所述修正系数在0.3-0.8之间取值。
优选的，所述交通信号灯等待耗时基于前一时段民用车辆交通信号灯等待耗时的平均值。
优选的，民用车辆交通信号灯等待耗时采用大数据技术获取所得，所述前一时段可以为当前时段的前五分钟、前十分钟，或者前一天中与当前时段对应的时段。
优选的，如果管制道路的禁行等级要高于当前任务的紧急等级，则将该管制道路标志为禁行，如果管制道路的禁行等级要低于当前任务的紧急等级，则将该管制道路标志为可以通行。
有益效果：本发明提供一种基于大数据的应急车辆导航系统及导航方法，根据应急车辆执行的当前任务紧急等级，修正基于前一时段民用车辆交通信号灯等待耗时的平均值，并将管制道路的禁行等级与当前任务的紧急等级进行比较，判断是否可以通行，生成通行标志，最终路径信息生成模块对初步路径信息生成模块的初步路径信息进行修正，得到最终推荐路线以及相应的通行时长。
附图说明
图1为本发明的一种基于大数据的应急车辆导航系统的导航方法工作流程图；
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种基于大数据的应急车辆导航系统，包括，
接收模块，所述接收模块用于接收导航请求，所述导航请求包括目的地信息。
GPS定位模块，所述GPS定位模块用于实时获取车辆的当前位置信息。
导航地图获取模块，所述导航地图获取模块用于获取所述目的地和所述当前位置之间对应的区域导航地图。
紧急等级输入模块，所述紧急等级输入模块用于用户根据所述应急车辆执行的任务输入相应的紧急等级。
交通信号灯等待耗时修正模块，所述交通信号灯等待耗时修正模块用于获取路线中导航地图中交通路口的交通信号灯等待耗时，并根据所述紧急等级对所述交通信号灯等待耗时进行耗时修正，生成修正耗时。
具体的，所述耗时修正的修正方法为：将交通信号灯等待耗时乘以修正系数，得到修正耗时，所述修正系数小于或等于1。
具体的，所述修正系数根据紧急等级来取值。
具体的，当紧急等级很低时，无需特地将交通信号灯切换，所述修正系数取值为1；当紧急等级较高时，可以在应急车辆到达交通路口时将交通信号灯切换为绿灯，所述修正系数为0.8，当紧急等级很高时，可以在应急车辆到达路口之前1-3分钟将交通信号灯切换为绿灯，从而提前将交通路口的疏通，所述修正系数在0.3-0.8之间取值。
所述交通信号灯等待耗时基于前一时段民用车辆交通信号灯等待耗时的平均值。
民用车辆交通信号灯等待耗时采用大数据技术获取所得，所述前一时段可以为当前时段的前五分钟、前十分钟，或者前一天中与当前时段对应的时段。
比如，当前时段为周三的早上8：00，所述前一时段可以为周三的7:50到8:00，也可以为周二的早上8：00。
管制道路信息获取模块，所述管制道路信息获取模块用于获取管制道路的禁行等级，并将所述禁行等级与当前任务的紧急等级进行比较，判断是否可以通行，生成通行标志。
具体的，如果管制道路的禁行等级要高于当前任务的紧急等级，则将该管制道路标志为禁行，如果管制道路的禁行等级要低于当前任务的紧急等级，则将该管制道路标志为可以通行。
初步路径信息生成模块，所述初步路径信息生成模块根据所述当前位置信息和所述目的地生成初步路径信息，所述路径信息包括两条或两条以上推荐路线以及相应的通行时长。
最终路径信息生成模块，所述最终路径信息生成模块获取所述紧急等级输入模块的所述紧急等级、所述交通信号灯等待耗时修正模块生成的所述修正耗时、所述管制道路信息获取模块生成的所述通行标志，并对所述初步路径信息生成模块的初步路径信息进行修正，得到最终推荐路线以及相应的通行时长。
地图显示模块，所述地图显示模块用于显示所述当前位置信息和所述最终路径信息生成模块生成的最终推荐路线。
如图1所示，相应的，本发明还公开了一种基于大数据的应急车辆导航系统的导航方法，包括以下步骤：
S1，接收模块接收导航请求，所述导航请求包括目的地信息。
GPS定位模获取车辆的当前位置信息。
导航地图获取模块获取所述目的地和所述当前位置之间对应的区域导航地图。
S2，用户根据所述应急车辆执行的任务在紧急等级输入模块输入相应的紧急等级。
S3，交通信号灯等待耗时修正模块获取路线中导航地图中交通路口的交通信号灯等待耗时，并根据所述紧急等级对所述交通信号灯等待耗时进行耗时修正，生成修正耗时。
具体的，将交通信号灯等待耗时乘以修正系数，得到修正耗时，所述修正系数小于或等于1。
具体的，所述修正系数根据紧急等级来取值。
具体的，当紧急等级很低时，无需特地将交通信号灯切换，所述修正系数取值为1；当紧急等级较高时，可以在应急车辆到达交通路口时将交通信号灯切换为绿灯，所述修正系数为0.8，当紧急等级很高时，可以在应急车辆到达路口之前1-3分钟将交通信号灯切换为绿灯，从而提前将交通路口的疏通，所述修正系数在0.3-0.8之间取值。
所述交通信号灯等待耗时基于前一时段民用车辆交通信号灯等待耗时的平均值。
民用车辆交通信号灯等待耗时采用大数据技术获取所得，所述前一时段可以为当前时段的前五分钟、前十分钟，或者前一天中与当前时段对应的时段。
比如，当前时段为周三的早上8：00，所述前一时段可以为周三的7:50到8:00，也可以为周二的早上8：00。
S4，管制道路信息获取模块获取管制道路的禁行等级，并将所述禁行等级与当前任务的紧急等级进行比较，判断是否可以通行，生成通行标志。
具体的，如果管制道路的禁行等级要高于当前任务的紧急等级，则将该管制道路标志为禁行，如果管制道路的禁行等级要低于当前任务的紧急等级，则将该管制道路标志为可以通行。
S5，初步路径信息生成模块根据所述当前位置信息和所述目的地生成初步路径信息，所述路径信息包括两条或两条以上推荐路线以及相应的通行时长。
S6，最终路径信息生成模块获取所述紧急等级输入模块的所述紧急等级、所述交通信号灯等待耗时修正模块生成的所述修正耗时、所述管制道路信息获取模块生成的所述通行标志，并对所述初步路径信息生成模块的所述初步路径信息进行修正，得到最终推荐路线以及相应的通行时长。
S7，地图显示模块显示所述当前位置信息和所述最终路径信息生成模块生成的最终推荐路线。
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。
Claims (10)
1.一种基于大数据的应急车辆导航系统，其特征在于，包括：
接收模块，所述接收模块用于接收导航请求，所述导航请求包括目的地信息；
GPS定位模块，所述GPS定位模块用于实时获取车辆的当前位置信息；
导航地图获取模块，所述导航地图获取模块用于获取所述目的地和所述当前位置之间对应的区域导航地图；
紧急等级输入模块，所述紧急等级输入模块用于用户根据所述应急车辆执行的任务输入相应的紧急等级；
交通信号灯等待耗时修正模块，所述交通信号灯等待耗时修正模块用于获取路线中导航地图中交通路口的交通信号灯等待耗时，并根据所述紧急等级对所述交通信号灯等待耗时进行耗时修正，生成修正耗时；
管制道路信息获取模块，所述管制道路信息获取模块用于获取管制道路的禁行等级，并将所述禁行等级与当前任务的紧急等级进行比较，判断是否可以通行，生成通行标志；
初步路径信息生成模块，所述初步路径信息生成模块根据所述当前位置信息和所述目的地生成初步路径信息，所述路径信息包括两条或两条以上推荐路线以及相应的通行时长；
最终路径信息生成模块，所述最终路径信息生成模块获取所述紧急等级输入模块的所述紧急等级、所述交通信号灯等待耗时修正模块生成的所述修正耗时、所述管制道路信息获取模块生成的所述通行标志，并对所述初步路径信息生成模块的初步路径信息进行修正，得到最终推荐路线以及相应的通行时长；
地图显示模块，所述地图显示模块用于显示所述当前位置信息和所述最终路径信息生成模块生成的最终推荐路线。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的应急车辆导航系统，其特征在于，所述耗时修正的修正方法为：将交通信号灯等待耗时乘以修正系数，得到修正耗时，所述修正系数小于或等于1，所述修正系数根据紧急等级来取值。
3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的应急车辆导航系统，其特征在于，所述修正系数在0.3-1之间取值。
4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的应急车辆导航系统，其特征在于，所述交通信号灯等待耗时基于前一时段民用车辆交通信号灯等待耗时的平均值，民用车辆交通信号灯等待耗时采用大数据技术获取所得。
5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的应急车辆导航系统，其特征在于，如果管制道路的禁行等级要高于当前任务的紧急等级，则将该管制道路标志为禁行，如果管制道路的禁行等级要低于当前任务的紧急等级，则将该管制道路标志为可以通行。
6.一种基于大数据的应急车辆导航方法，采用权利要求1-5中任一项所述的基于大数据的应急车辆导航系统，其特征在于，包括以下步骤：
S1，接收模块接收导航请求，所述导航请求包括目的地信息，GPS定位模获取车辆的当前位置信息，导航地图获取模块获取所述目的地和所述当前位置之间对应的区域导航地图；
S2，用户根据所述应急车辆执行的任务在紧急等级输入模块输入相应的紧急等级；
S3，交通信号灯等待耗时修正模块获取路线中导航地图中交通路口的交通信号灯等待耗时，并根据所述紧急等级对所述交通信号灯等待耗时进行耗时修正，生成修正耗时；
S4，管制道路信息获取模块获取管制道路的禁行等级，并将所述禁行等级与当前任务的紧急等级进行比较，判断是否可以通行，生成通行标志；
S5，初步路径信息生成模块根据所述当前位置信息和所述目的地生成初步路径信息，所述路径信息包括两条或两条以上推荐路线以及相应的通行时长；
S6，最终路径信息生成模块获取所述紧急等级输入模块的所述紧急等级、所述交通信号灯等待耗时修正模块生成的所述修正耗时、所述管制道路信息获取模块生成的所述通行标志，并对所述初步路径信息生成模块的所述初步路径信息进行修正，得到最终推荐路线以及相应的通行时长；
S7，地图显示模块显示所述当前位置信息和所述最终路径信息生成模块生成的最终推荐路线。
7.根据权利要求6所述的一种基于大数据的应急车辆导航系统，其特征在于，在所述S3中还包括，将交通信号灯等待耗时乘以修正系数，得到修正耗时，所述修正系数小于或等于1。
8.根据权利要求7所述的一种基于大数据的应急车辆导航系统，其特征在于，所述修正系数根据紧急等级来取值，所述修正系数在0.3-1之间取值。
9.根据权利要求8所述的一种基于大数据的应急车辆导航系统，其特征在于，所述交通信号灯等待耗时基于前一时段民用车辆交通信号灯等待耗时的平均值，民用车辆的所述交通信号灯等待耗时采用大数据技术获取所得，所述前一时段可以为当前时段的前五分钟、前十分钟或者前一天中与当前时段对应的时段。
10.根据权利要求9所述的一种基于大数据的应急车辆导航系统，其特征在于，如果管制道路的禁行等级要高于当前任务的紧急等级，则将该管制道路标志为禁行，如果管制道路的禁行等级要低于当前任务的紧急等级，则将该管制道路标志为可以通行。
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