CN114166234A - 基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的系统、方法、装置、处理器及计算机存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的系统，其中，该系统包括：车载数据处理模块，用于数据采集、转换、预处理、和传输；客户端处理模块，用于为用户提供信息交互服务；网络应用平台子系统，用于数据转发管理并提供应用服务；大数据管理及分析平台子系统，用于管理分析数据，并响应网络应用平台子系统下发的请求，提供路害及应用模型，包括路线级路害度量与路线选择、路线上严重路害筛选与提示、和局部突发路害识别与预警。本发明还涉及一种相应的方法、装置、处理器及其存储介质。采用了本发明的该系统、方法、装置、处理器及其存储介质，基于加速度定义了路害及应用模型，可提高行程的安全性、舒适性、和经济性。
Description
技术领域
本发明涉及交通技术领域，尤其涉及基于路害度量选择导航路线和路害识别预警技术领域，具体是指一种基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的系统、方法、装置、处理器及计算机存储介质。
背景技术
目前的车辆导航应用主要依据GPS/北斗等卫星定位数据和电子地图，完成行驶路线规划和导航功能。在路线规划上，主要考虑因素包括交通拥堵情况、距离、行驶时间、路桥费、沿途服务区加油站等信息。这类方法可以满足一般的行车路线规划和导航需求。同时，现有的导航应用的路线规划中没有包含路害的影响。路害指危害行驶安全性、舒适性、和经济性的不利状态，包括但不限于：(1)路线级路害，指路线全程的综合路面不平整度；(2)局部突发路害，指路面凹凸、裂缝、陷坑、积水、抛洒物等。路害对行程安全性、舒适性、和经济性具有重大影响。现有导航应用的路线规划中没有包含路线级路害的影响，也没有针对局部突发路害的识别和预警服务。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种安全性更高、用户体验感更佳的基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的系统、方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质。
为了实现上述目的，本发明的基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的系统、方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质如下：
该基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的系统，其主要特点是，所述的系统包括：
车载数据处理模块，固定设置于车辆设备上，用于通过集成加速度计、GPS/北斗卫星、振动等传感器及无线通信模块周期性地进行车载数据的采集、转换、预处理、和传输；
客户端处理模块，用于为用户提供实时信息推送或根据用户请求展示相应信息，并收集上传用户的查询需求以及偏好设置；
网络应用平台子系统，与所述的车载数据处理模块以及客户端处理模块相连接，用于对采集到的车载数据进行下发管理以及提供数据支撑应用服务；以及
大数据管理及分析平台子系统，与所述的网络应用平台子系统相连接，用于获取所述的车载数据，并响应所述的网络应用平台子系统下发的请求，进行路害及应用模型的提供，包括路线级路害度量与路线选择、路线上严重路害筛选与提示、以及局部突发路害识别与预警模型。
较佳地，所述的车载数据处理模块具体包括：
车载数据采集单元，用于周期性的进行所述的车辆设备的包括但不限于车辆速度、加速度、振动、以及手机卫星定位数据的采集；
车载数据转换单元，与所述的车载数据采集单元相连接，用于对采集到的数据进行向量矩阵转换处理；
车载数据预处理单元，与所述的车载数据采集单元相连接，用于对数据转换后的车载数据进行汇集计算、编码和压缩处理；以及
数据传输单元，打包同一周期的采集数据为一个数据元；数据元同时包含对应的车载数据处理模块的编码唯一性编码，用于标示数据的出处；数据元同时包含采集地坐标，用于与路线关联；数据元同时包含采集时间，用于基于时间窗口的选取；上传数据元至网络应用平台子系统、再至大数据管理与分析平台子系统。
较佳地，所述的客户端处理模块具体包括：
信息交互显示单元，通过以显示屏或者语音交互的方式进行路害实时信息的推送或者展示用户当前所需的请求信息；以及
模型实现处理子系统，与所述的信息交互显示单元进行网络连接，用于在智能手机、平板电脑、笔记本电脑上通过原生APP、公众号、小程序或者其他专用设备上实现交互控制处理。
较佳地，所述的网络应用平台子系统具体包括：
下发命令管理单元，与所述的车载数据处理模块相连接，用于接收采集到的车载数据，向所述的车载数据采集单元下发管理指令，并将预处理后的车载数据下发至所述的大数据管理及分析平台子系统；
建模应用数据获取单元，与所述的下发命令管理单元相连接，用于获取所述的大数据管理及分析平台子系统经数据分析建模后的应用信息；
数据支撑应用处理单元，与所述的客户端处理模块相连接，用于对所述的客户端处理模块获取的车载数据提供数据支撑应用服务处理。
较佳地，所述的大数据管理及分析平台子系统具体进行以下处理：
(a1)连接所述的网络应用平台子系统获取多种车载数据；
(b1)响应所述的网络应用平台子系统下发的网络请求；
(c1)根据用户在行程前、行程中等不同场景中所发出的服务请求，进行相应的路线级路害度量与路线选择模型、路线上严重路害筛选与提示模型、以及局部突发路害识别与预警模型的提供。
较佳地，所述的处理过程(c1)具体为：
行程开始前，在用户启动路线规划后，调用所述的路线级路害度量与路线选择模型，从备选路线中选择路害程度最低的路线；
路线选择完毕后，调用所述的路线上严重路害筛选与提示模型进行严重路害的预先筛查；
行程开始后，调用所述的局部突发路害识别与预警模型进行局部突发路害的识别检测与预警。
较佳地，所述的路线级路害度量与路线选择模型具体进行以下处理：
(a2)调用导航应用，获取备选路线集合；
(b2)遍历每一备选路线，计算路线的所有向上加速度的平方和的均值获取平均振动能量，并将所述的平均振动能量作为路线级路害度量；
(c2)默认选取具有最低平均振动能量的路线，作为选择路线；
(d2)待选择完毕之后将所选择路线及各路线平均振动能量排序后发送至用户。
较佳地，所述的路线上严重路害筛选与提示模型具体为：
根据所选择路线，筛选出路线上具有较大加速度绝对值的点位或区间，确定为路线上严重路害，并通过所述的客户端处理模块进行提示推送。
较佳地，所述的局部突发路害识别与预警模型具体进行以下处理：
(a3)将所选路线上各路段划分为长度适当的分割段；
(b3)对每一分割段，获取其上的采集时间处于当前时间点之前一个时间窗口内的车载采集数据集；
(c3)对该车载采集数据集针对各个分割段上的历史数据统计值进行检验，若检验得出该分割段当前时间窗口内的数据与其历史数据统计不一致，则报告当前分割段处于某种路害状态；
(d3)若检测出路害，则挑选出按预定路线驶往对应分割段的车辆，将路害预警信息发送至所述的客户端处理模块进行实时反馈，并在数据中标记路害分割段；
(e3)遍历各个分割段，并以设定的检验周期重复该处理过程。
该实现基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)用户在行程前，调用路线级路害度量与路线选择方法，以选择行驶路线；
(2)根据所选路线进行路线上严重路害的筛选，并根据筛选结果推送提示至用户端；
(3)行程中，将路线上各路段划分为长度适当的分割段，比较各分割段当前时间窗口内的数据与其历史数据，以识别局部突发路害，并根据结果进行预警处理。
较佳地，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
(1.1)调用导航应用，获取备选路线集合；
(1.2)遍历每一备选路线，计算路线的所有向上加速度的平方和的均值获取平均振动能量，并将所述的平均振动能量作为路线级路害度量；
(1.3)默认选取具有最低平均振动能量的路线，作为选择路线；
(1.4)待选择完毕之后将所选择路线及各路线平均振动能量排序后发送至用户。
更佳地，所述的步骤(1)具体进一步为：
调用导航应用，获取备选路线集合；之后，
对于所选择的路线，读取其上的所有数据元；从各数据元获取其向上加速度，计算所有向上加速度的平方和的均值，即其平均振动能量，作为路线级路害度量；之后，
默认选取振动能量最低的路线，作为选择路线；之后，
将所选择路线、及各路线平均振动能量排序后发送至用户。
较佳地，所述的步骤(2)具体为：
根据所选择路线，筛选出路线上具有较大加速度绝对值的点位或区间，确定为路线上严重路害，并通过所述的客户端处理模块进行提示推送。
更佳地，所述的步骤(2)具体进一步为:
根据所选择的路线，筛选出具有较大的向上加速度绝对值的数据元，将对应的路段点位或区间确定为路线严重路害，并通过所述的客户端处理模块进行提示推送。
较佳地，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)将所选路线上各路段划分为长度适当的分割段；
(3.2)对每一分割段，获取其上的采集时间处于当前时间点之前一个时间窗口内的车载采集数据集；
(3.3)对该车载采集数据集针对各个分割段上的历史数据统计值进行检验，若检验得出该分割段当前时间窗口内的数据与其历史数据统计不一致，则报告当前分割段处于某种路害状态；
(3.4)若检测出路害，则挑选出按预定路线驶往对应分割段的车辆，将路害预警信息发送至所述的客户端处理模块进行实时反馈，并在数据中标记路害分割段；
(3.5)遍历各个分割段，并以设定的检验周期重复该步骤。
更佳地，所述的步骤(3)具体进一步为:
将所选择路线上各路段划分为长度合适的分割段；之后，
对一个分割段，获取其上的当前时间点之前一个预置时间窗口内的车载采集数据元集合；取该数据元集合中的加速度数据，针对该分割段上的历史加速度数据统计值进行检验，检验该分割段处于包括但不限于陷坑、抛洒物以及积水的行驶环境中对应的车辆设备侧向加速度异常、行驶方向加速度异常、以及竖直方向加速度异常；之后，
若检验得出该分割段当前时间窗口内的数据与其历史数据统计不一致，则报告当前分割段处于某种路害状态；之后，
在检出路害情况下，挑出按预定路线驶往对应分割段的车辆，将路害预警信息发送至所述的客户端处理模块进行实时反馈，并标记路害分割段。之后，
遍历各分割段，并以设定的检验周期重复这一检验。
该用于实现基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的装置，其主要特点是，所述的装置包括：
处理器，被配置成执行计算机可执行指令；
存储器，存储一个或多个计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被所述处理器执行时，实现上述所述的基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的方法的各个步骤。
该基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的处理器，其主要特点是，所述的处理器被配置成执行计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现上述所述的基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的方法的各个步骤。
该计算机可读存储介质，其主要特点是，其上存储有计算机程序，所述的计算机程序可被处理器执行以实现上述所述的基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的方法的各个步骤。
采用了本发明的该基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的系统、方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质，通过车载设备收集车辆行驶中的相关数据；通过网络应用平台汇集数据至大数据管理分析平台，进行数据分析建模，得到道路的路害及应用模型；应用路害及应用模型和数据，进行路线级路害度量与路线选择、路线上严重路害筛选与提示、以及局部突发路害识别与预警；通过网络应用平台和客户端模块，为用户提供交互信息服务。其中，路线级路害度量用于导航路线选择，可提高行程的安全性、舒适性、和经济性，所选择路线上的严重路害筛选与提示服务，可帮助驾乘人员提前知晓严重路害位置并做好处置准备，从而降低事故发生概率、提高行驶的安全性、舒适性；局部突发路害识别与预警，可降低事故发生概率，提高行驶的安全性、舒适性。
附图说明
图1为本发明的基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的系统的架构示意图。
图2为本发明的大数据管理及分析平台子系统的结构示意图。
图3为本发明的路线级路害度量与路线选择以及路线上严重路害筛选提示的流程图。
图4为本发明的局部突发路害识别与预警流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
在详细说明根据本发明的实施例前，应该注意到的是，在下文中，第一和第二之类的关系术语仅仅用来区分一个实体或动作与另一个实体或动作，而不一定要求或暗示这种实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包括”、“包含”或任何其他变体旨在涵盖非排他性的包含，由此使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包含这些要素，而且还包含没有明确列出的其他要素，或者为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
请参阅图1所示，该基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的系统，其中，所述的系统包括：
车载数据处理模块，固定设置于车辆设备上，用于通过集成加速度计、GPS/北斗卫星、无线通信模块周期性地进行车载数据的采集、转换、预处理、和传输；
客户端处理模块，用于为用户提供实时信息推送或根据用户请求展示相应信息，并收集上传用户的查询需求以及偏好设置；
网络应用平台子系统，与所述的车载数据处理模块以及客户端处理模块相连接，用于对采集到的车载数据进行下发管理以及提供数据支撑应用服务；以及
大数据管理及分析平台子系统，与所述的网络应用平台子系统相连接，用于获取所述的车载数据，并响应所述的网络应用平台子系统下发的请求，进行路害及应用模型的提供，包括路线级路害度量与路线选择、路线上严重路害筛选与提示、以及局部突发路害识别与预警模型。
作为本发明的优选实施方式，所述的车载数据处理模块具体包括：
车载数据采集单元，用于周期性的进行所述的车辆设备的加速度以及手机卫星定位数据的采集；
车载数据转换单元，与所述的车载数据采集单元相连接，用于对采集到的数据进行向量矩阵转换处理，以计算所述数据的X轴、Y轴和Z轴上的分量数据；以及
车载数据预处理单元，与所述的车载数据采集单元相连接，用于对数据转换后的车载数据进行汇集计算、编码和压缩处理。
数据传输单元，打包同一周期的采集数据为一个数据元；数据元同时包含对应的车载数据处理模块的编码唯一性编码，用于标示数据的出处；数据元同时包含采集地坐标，用于关联地图路线；数据元同时包含采集时间，用于基于时间窗口的选取；上传数据元至网络应用平台子系统、再至大数据管理与分析平台子系统。
作为本发明的优选实施方式，所述的客户端处理模块具体包括：
信息交互显示单元，通过以显示屏或者语音交互的方式进行路害实时信息的推送或者展示用户当前所需的请求信息；以及
模型实现处理子系统，与所述的信息交互显示单元进行网络连接，用于在智能手机、平板电脑、笔记本电脑上通过原生APP、公众号、小程序上实现交互控制处理。
作为本发明的优选实施方式，所述的网络应用平台子系统具体包括：
下发命令管理单元，与所述的车载数据处理模块相连接，用于接收采集到的车载数据，向所述的车载数据采集单元下发管理指令，并将预处理后的车载数据下发至所述的大数据管理及分析平台子系统；
建模应用数据获取单元，与所述的下发命令管理单元相连接，用于获取所述的大数据管理及分析平台子系统经数据分析建模后的应用信息；
数据支撑应用处理单元，与所述的客户端处理模块相连接，用于对所述的客户端处理模块获取的车载数据提供数据支撑应用服务处理。
请参阅图2所示，作为本发明的优选实施方式，所述的大数据管理及分析平台子系统具体为：
连接所述的网络应用平台子系统获取多种车载数据，并响应所述的网络应用平台子系统下发的网络请求，进行相应路害及应用模型的提供。
作为本发明的优选实施方式，所述的路害及应用模型具体包括：
路线级路害度量与路线选择模型、路线上严重路害筛选与提示模型、以及局部突发路害识别与预警模型。
作为本发明的优选实施方式，所述的大数据管理及分析平台子系统具体进行以下处理：
(a1)连接所述的网络应用平台子系统获取多种车载数据；
(b1)响应所述的网络应用平台子系统下发的网络请求；
(c1)根据用户在行程前、行程中的不同场景中所发出的服务请求，进行相应的路线级路害度量与路线选择模型、路线上严重路害筛选与提示模型、以及局部突发路害识别与预警模型的提供。
作为本发明的优选实施方式，各个模型的实际应用场景如下：
行程开始前，在用户启动路线规划后，调用所述的路线级路害度量与路线选择模型，从备选路线中选择路害程度最低的路线；
路线选择完毕后，调用所述的路线上严重路害筛选与提示模型进行严重路害的预先筛查；
行程开始后，调用所述的局部突发路害识别与预警模型进行局部突发路害的识别检测与预警。
作为本发明的优选实施方式，所述的路线级路害度量与路线选择模型，请参阅图3所示，具体为：
调用导航应用，获取备选路线集合；对集合中每一路线，计算其平均振动能量作为路线级路害度量；之后，默认选取具有最低平均振动能量的路线，作为选择路线；之后将所选择路线、及各路线平均振动能量排序后发送至用户。
作为本发明的优选实施方式，所述的路线级路害度量与路线选择模型具体进行以下处理：
(a2)调用导航应用，获取备选路线集合；
(b2)遍历每一备选路线，计算路线的所有向上加速度的平方和的均值获取平均振动能量，并将所述的平均振动能量作为路线级路害度量；
(c2)默认选取具有最低平均振动能量的路线，作为选择路线；
(d2)待选择完毕之后将所选择路线及各路线平均振动能量排序后发送至用户。
作为本发明的优选实施方式，所述的路线上严重路害筛选与提示模型，请参阅图3所示，具体为：
根据所选择路线，筛选出路线上具有较大加速度绝对值的点位或区间，确定为路线上严重路害，并通过所述的客户端处理模块进行提示推送。
作为本发明的优选实施方式，所述的局部突发路害识别与预警模型具体进行以下处理：
(a3)将所选路线上各路段划分为长度适当的分割段；
(b3)对每一分割段，获取其上的采集时间处于当前时间点之前一个时间窗口内的车载采集数据集；
(c3)对该车载采集数据集针对各个分割段上的历史数据统计值进行检验，若检验得出该分割段当前时间窗口内的数据与其历史数据统计不一致，则报告当前分割段处于某种路害状态；
(d3)若检测出路害，则挑选出按预定路线驶往对应分割段的车辆，将路害预警信息发送至所述的客户端处理模块进行实时反馈，并在数据中标记路害分割段；
(e3)遍历各个分割段，并以设定的检验周期重复该处理过程。
在本发明的一具体实施方式中，所述的局部突发路害识别与预警模型，请参阅图4所示，具体进行以下处理：
以地图应用定义的路段、和路段上特征点序列数据为基础，定义路段上两个相邻特征点之间部分为一个分割段；之后，
对一个分割段，获取其上采集时间处于当前时间点之前一个时间窗口的车载采集加速度数据；之后，
对该加速度数据集针对所属分割段上的历史数据的中值进行Wilcoxon符号秩检验，检验该分割段处于包括但不限于陷坑、抛洒物以及积水的行驶环境中的对应车辆设备侧向加速度异常、行驶方向加速度异常、以及竖直方向加速度异常；之后，
若检验得出该分割段当前时间窗口内的数据与其历史数据统计不一致，则报告当前分割段处于某种路害状态，挑出按预定路线驶往检出异常的分割段的车辆，将路害预警信息发送至所述的客户端处理模块进行实时反馈，并标记路害分割段；之后，
遍历各分割段，并以设定的检验周期重复这一检验。
该实现基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的方法，其中，所述的方法包括以下步骤：
(1)用户在行程前，调用路线级路害度量与路线选择方法，以选择行驶路线；
(2)根据所选路线进行路线上严重路害的筛选，并根据筛选结果推送提示至用户端；
(3)行程中，将路线上各路段划分为长度适当的分割段，比较各分割段当前时间窗口内的数据与其历史数据，以识别局部突发路害，并根据结果进行预警处理。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
(1.1)调用导航应用，获取备选路线集合；
(1.2)遍历每一备选路线，计算路线的所有向上加速度的平方和的均值获取平均振动能量，并将所述的平均振动能量作为路线级路害度量；
(1.3)默认选取具有最低平均振动能量的路线，作为选择路线；
(1.4)待选择完毕之后将所选择路线及各路线平均振动能量排序后发送至用户。
在本发明的一具体实施方式中，所述的步骤(1)具体为：
调用导航应用，获取备选路线集合；之后，
遍历每一备选路线，读取关联其上的所有数据元；从各数据元获取其向上加速度，计算所有向上加速度的平方和的均值，即其平均振动能量，作为路线级路害度量；之后，
默认选取振动能量最低的路线，作为选择路线；之后，
将所选择路线、以及各路线平均振动能量排序后发送至用户。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(2)具体为：
根据所选择路线，筛选出路线上具有较大加速度绝对值的点位或区间，确定为路线上严重路害，并通过所述的客户端处理模块进行提示推送。
在本发明的一具体实施方式中，当收到路线上严重路害筛选与提示的服务请求时，所述的步骤(2)具体为：
根据所选择路线do，获取该路线的数据元集合Fo，其中o为路线编号；之后
获取Fo的竖直加速度集合
其中az代表竖直向上的加速度分量，下标i为车载数据处理模块的编号，下标t为采集时间，上标o标注该加速度采集值在路线o上。之后，
求竖直加速度集合AZo的绝对值的中值m；之后
计算区间距离R＝f·m，其中f＞0为可配置控制参数；之后
筛选出绝对值大于m+R的加速度，即
放入集合TZo(f)，其中(f)表示集合TZo的元素受所配置参数f的影响；之后
根据TZo(f)元素的索引i和t，得到对应的数据元Bi，t及其坐标值li，t；TZo(f)包含的所有坐标值集合记为Lo(f)；之后
根据集合Lo(f)，可得路线do上较大向上加速度绝对值的点位或者区间，即严重路害，在客户端推送提示，并调用地图应用接口标注。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)将所选路线上各路段划分为长度适当的分割段；
(3.2)对每一分割段，获取其上的采集时间处于当前时间点之前一个时间窗口内的车载采集数据集；
(3.3)对该车载采集数据集针对各个分割段上的历史数据统计值进行检验，若检验得出该分割段当前时间窗口内的数据与其历史数据统计不一致，则报告当前分割段处于某种路害状态；
(3.4)若检测出路害，则挑选出按预定路线驶往对应分割段的车辆，将路害预警信息发送至所述的客户端处理模块进行实时反馈，并在数据中标记路害分割段；
(3.5)遍历各个分割段，并以设定的检验周期重复该步骤。
在本发明的一具体实施方式中，所述的步骤(3)具体为：以地图应用定义的路段、和路段上特征点序列数据为基础，定义路段上两个相邻特征点之间部分为一个分割段；之后，
对一个分割段，获取其上的车载采集侧向加速度数据集SAX、行驶方向加速度数据集SAY、和竖直方向加速度数据集SAZ；之后，
分别从SAX、SAY、和SAZ中筛选出采集时间处于当前时间点之前一个时间窗口的车载采集加速度数据集合AX、AY、和AZ；之后，
对AX针对SAX的中值作Wilcoxon符号秩检验，获得检验的p-Value值pvX；之后
对AY针对SAY的中值作Wilcoxon符号秩检验，获得检验的p-Value值pvY；之后
对AZ针对SAZ的中值作Wilcoxon符号秩检验，获得检验的p-Value值pvZ；之后
分别检查三个p-Value值pvX、pvY、pvZ，若其值低于预设阀值，如0.1或者0.05，则报告相应分割段存在局部突发路害；之后，
如果存在局部突发路害报告，挑出按预定路线驶往对应分割段的车辆，将路害预警信息发送至所述的客户端处理模块进行实时反馈，并标记路害分割段；之后，
遍历各分割段，并以设定的检验周期重复这一检验。
该用于实现基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的装置，其中，所述的装置包括：
处理器，被配置成执行计算机可执行指令；
存储器，存储一个或多个计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被所述处理器执行时，实现上述所述的基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的方法的各个步骤。
该基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的处理器，其中，所述的处理器被配置成执行计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现上述所述的基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的方法的各个步骤。
该计算机可读存储介质，其中，其上存储有计算机程序，所述的计算机程序可被处理器执行以实现上述所述的基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的方法的各个步骤。
请参阅图2所示，本技术方案包括车载数据处理模块、客户端处理模块、网络应用平台子系统以及大数据管理及分析平台子系统，其中，所述的车载数据处理模块还包括车载数据采集单元、车载数据转换单元、车载数据预处理单元、以及数据传输单元。
在本发明的另一实施例中，该实施例可以由上述实施例和车载自动驾驶/辅助驾驶系统相结合而实现。车载自动驾驶/辅助驾驶系统包括车载计算机、车载传感器、和云计算平台，具备对路况和环境进行感知、进行信息处理、并生成操作指令或者提醒的能力。第二实施例中，车载数据采集模块的功能和客户端可以联通自动驾驶/辅助驾驶等相关智能系统，实现数据信息共享，以及功能、界面融合。
在上述实施例中，可以进行加速度与速度的回归分析，应用速度值修正加速度得到等效加速度，并以等效加速度替代原始加速度用于相关分析，可以得到更好的分析结果。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行装置执行的软件或固件来实现。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成的，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
采用了本发明的该基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的系统、方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质，通过车载设备收集车辆行驶中的相关数据；通过网络应用平台汇集数据至大数据管理分析平台，进行数据分析建模，得到道路的路害和应用模型；应用路害及应用模型和数据，进行路线级路害度量与路线选择、路线上严重路害筛选与提示、和局部突发路害识别与预警；通过网络应用平台和客户端模块，为用户提供交互信息服务。其中，路线级路害度量用于导航路线选择，可提高行程的安全性、舒适性、和经济性，所选择路线上的严重路害的筛选与提示服务，可帮助驾乘人员提前知晓严重路害位置并做好处置准备，从而降低事故发生概率、提高行驶的安全性、舒适性；局部突发路害识别与预警，可降低事故发生概率，提高行驶的安全性、舒适性。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (13)
1.一种基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的系统，其特征在于，所述的系统包括：
车载数据处理模块，固定设置于车辆设备上，用于通过集成加速度计、GPS/北斗卫星、无线通信模块周期性地进行车载数据的采集、转换、预处理和传输；
客户端处理模块，用于为用户提供实时信息推送或根据用户请求展示相应信息，并收集上传用户的查询需求以及偏好设置；
网络应用平台子系统，与所述的车载数据处理模块以及客户端处理模块相连接，用于对采集到的车载数据进行下发管理以及提供数据支撑应用服务；以及
大数据管理及分析平台子系统，与所述的网络应用平台子系统相连接，用于获取所述的车载数据，并响应所述的网络应用平台子系统下发的请求，进行路害及应用模型的提供。
2.根据权利要求1所述的基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的系统，其特征在于，所述的大数据管理及分析平台子系统具体进行以下处理：
(a1)连接所述的网络应用平台子系统获取多种车载数据；
(b1)响应所述的网络应用平台子系统下发的网络请求；
(c1)根据用户在行程前、行程中的不同场景中所发出的服务请求，进行相应的路线级路害度量与路线选择模型、路线上严重路害筛选与提示模型以及局部突发路害识别与预警模型的提供。
3.根据权利要求2所述的基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的系统，其特征在于，所述的处理过程(c1)具体为：
行程开始前，在用户启动路线规划后，调用所述的路线级路害度量与路线选择模型，从备选路线中选择路害程度最低的路线；
路线选择完毕后，调用所述的路线上严重路害筛选与提示模型进行严重路害的预先筛查；
行程开始后，调用所述的局部突发路害识别与预警模型进行局部突发路害的识别检测与预警。
4.根据权利要求3所述的基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的系统，其特征在于，所述的路线级路害度量与路线选择模型具体进行以下处理：
(a2)调用导航应用，获取备选路线集合；
(b2)遍历每一备选路线，计算路线的所有向上加速度的平方和的均值获取平均振动能量，并将所述的平均振动能量作为路线级路害度量；
(c2)默认选取具有最低平均振动能量的路线，作为选择路线；
(d2)待选择完毕之后将所选择路线及各路线平均振动能量排序后发送至用户。
5.根据权利要求3所述的基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的系统，其特征在于，所述的路线上严重路害筛选与提示模型具体进行以下处理：
根据所选择路线，筛选出路线上具有较大加速度绝对值的点位或区间，确定为路线上严重路害，并通过所述的客户端处理模块进行提示推送。
6.根据权利要求3所述的基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的系统，其特征在于，所述的局部突发路害识别与预警模型具体进行以下处理：
(a3)将所选路线上各路段划分为长度适当的分割段；
(b3)对每一分割段，获取其上的采集时间处于当前时间点之前一个时间窗口内的车载采集数据集；
(c3)对该车载采集数据集针对对应分割段上的历史数据统计值进行检验，若检验得出该分割段当前时间窗口内的数据与其历史数据统计不一致，则报告当前分割段处于某种路害状态；
(d3)若检测出路害，则挑选出按预定路线驶往对应分割段的车辆，将路害预警信息发送至所述的客户端处理模块进行实时反馈，并在数据中标记路害分割段；
(e3)遍历各个分割段，并以设定的检验周期重复该处理过程。
7.一种实现基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)用户在行程前，调用路线级路害度量与路线选择方法，以选择行驶路线；
(2)根据所选路线进行路线上严重路害的筛选，并根据筛选结果推送提示至用户端；
(3)行程中，将路线上各路段划分为长度适当的分割段，比较各分割段当前时间窗口内的数据与其历史数据，以识别局部突发路害，并根据结果进行预警处理。
8.根据权利要求7所述的实现基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
(1.1)调用导航应用，获取备选路线集合；
(1.2)遍历每一备选路线，计算路线的所有向上加速度的平方和的均值获取平均振动能量，并将所述的平均振动能量作为路线级路害度量；
(1.3)默认选取具有最低平均振动能量的路线，作为选择路线；
(1.4)待选择完毕之后将所选择路线及各路线平均振动能量排序后发送至用户。
9.根据权利要求7所述的实现基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体为：
根据所选择路线，筛选出路线上具有较大加速度绝对值的点位或区间，确定为路线上严重路害，并通过所述的客户端处理模块进行提示推送。
10.根据权利要求7所述的实现基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的方法，其特征在于，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)将所选路线上各路段划分为长度适当的分割段；
(3.2)对每一分割段，获取其上的采集时间处于当前时间点之前一个时间窗口内的车载采集数据集；
(3.3)对该车载采集数据集针对各个分割段上的历史数据统计值进行检验，若检验得出该分割段当前时间窗口内的数据与其历史数据统计不一致，则报告当前分割段处于某种路害状态；
(3.4)若检测出路害，则挑选出按预定路线驶往对应分割段的车辆，将路害预警信息发送至所述的客户端处理模块进行实时反馈，并在数据中标记路害分割段；
(3.5)遍历各个分割段，并以设定的检验周期重复该步骤。
11.一种用于实现基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的装置，其特征在于，所述的装置包括：
处理器，被配置成执行计算机可执行指令；
存储器，存储一个或多个计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被所述处理器执行时，实现权利要求7至10中任一项所述的基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的方法的各个步骤。
12.一种基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的处理器，其特征在于，所述的处理器被配置成执行计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现权利要求7至10中任一项所述的基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的方法的各个步骤。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述的计算机程序可被处理器执行以实现权利要求7至10中任一项所述的基于路害度量选择导航路线和路害识别预警的方法的各个步骤。
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114783189A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-07-22 | 安徽交欣科技股份有限公司 | 基于ai和gis的智慧预警及路径规划交通系统 |
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2021
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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