CN117218851B - 一种基于物联网的车辆安全智慧监管系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆安全监管技术领域，具体为一种基于物联网的车辆安全智慧监管系统及方法，所述系统包括路线更新预警模块，所述路线更新预警模块根据目的导航路线汇总集中每个元素对应的路线安全影响值，判断用户的目的路线变更需求，并在用户存在目的路线变更需求的情况下，对用户发出目的路线变更预警；在确认用户行驶的路线不属于目的导航路线或停车导航路线中的一个时，对待测车辆的目的导航路线进行更新；反之，则不更新待测车辆的目的导航路线；本发明考虑到车辆的导航路线在发生变化的情况下，对最适合车辆停放的停车场的动态筛选及对行车路线的自适应调节，在兼顾车辆安全及对最佳停车场的筛选结果的情况下，确保车辆安全停放。

Description

一种基于物联网的车辆安全智慧监管系统及方法

技术领域

本发明涉及车辆安全监管技术领域，具体为一种基于物联网的车辆安全智慧监管系统及方法。

背景技术

随着车辆的普及，城市对车辆停放管理的难度越来越大，对于人流集中区域，停车场内的空闲车位人们无法提前了解，进而容易出现车辆驶至停车场却无法停放车辆的情况；为解决上述问题，现有技术采用停车场空闲车位动态监管方式，实时为人们提供停车场的空闲车位个数，进而用户可以提前通过导航软件直接前往存在空闲车位的停车场，避免车辆出现反复寻找停车位的情况，在一定程度上解决了用户停车难的问题，节省了用户的停车时间。

但是实际生活中，车辆在通过导航软件按照导航路线前往指定停车场的过程中，导航路线会存在很多岔路口，且每个岔路口对应不同的车道指向，在用户按照导航路线前进时，若在岔路口处未提前驶入正确指向的车道，且车辆周边的其余车辆较多使得车辆变道难度大的情况下，会使得车辆变道时的风险增大，用户的车辆安全受到影响，而不变道时，又会导致行驶路线与导航路线出现偏差(现有技术在行驶路线错误的情况下，会保持导航路径的终点不变，即前往的停车场不变，对道路进行重新规划)，但是，却没有考虑到在车辆的导航路线发生变化的情况下，可能最适合车辆停放的停车场也会发生变动，因此，现有技术无法兼顾车辆安全及对最佳停车场的筛选结果，存在较大的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于物联网的车辆安全智慧监管系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的车辆安全智慧监管方法，所述方法包括以下步骤：

S1、获取待测车辆的行车目的地及判断用户是否存在停车需求，在用户存在停车需求的情况下实时获取待测车辆行车目的地周边的停车场信息构成的停车信息集合，所述停车信息集合中各元素对应的停车场与待测车辆行车目的地之间的距离小于等于第一预设距离；

S2、获取待测车辆的目的导航路线、停车导航路线及相应目的导航路线中的监控节点；在待测车辆行驶至每个监控节点对应的监控范围时，通过车辆上装载的摄像头实时提取车辆所属车道及周边的车辆信息，得到待测车辆在相应监控节点对应的路线行驶安全系数；每个监控节点与相应目的导航路线中的一个岔路口对应，所述监控节点对应的监控范围为以监控节点对应岔路口中心点为圆心且以预设长度为半径的圆形区域；

S3、根据车辆所属车道及待测车辆行车目的地，生成目的导航备选路线集；将待测车辆的目的导航路线添加到生成的目的导航备选路线集中，得到目的导航路线汇总集；获取停车信息集合中，与目的导航路线汇总集中每个元素存在关联关系的停车场信息，得到目的导航路线汇总集中每个元素对应的路线安全影响值；

S4、根据目的导航路线汇总集中每个元素对应的路线安全影响值，判断用户的目的路线变更需求，并在用户存在目的路线变更需求的情况下，对用户发出目的路线变更预警；在确认用户行驶的路线不属于目的导航路线或停车导航路线中的一个时，对待测车辆的目的导航路线进行更新；反之，则不更新待测车辆的目的导航路线；

S5、在确定目的导航路线的情况下，根据停车信息集合中，与相应目的导航路线存在关联关系的停车场信息，实时锁定待测车辆的最佳停车场，并根据锁定的最佳停车场对相应停车导航路线进行自适应调整。

进一步的，所述S1中判断用户是否存在停车需求是直接根据用户的反馈结果得到的，所述用户的反馈结果包括存在停车需求及不存在停车需求；

所述停车场信息包括停车场与目的地之间的距离、停车场内的空闲车位个数及空闲车位对应的最大空闲间距，所述空闲间距表示相应空闲车位左右两边最近停靠车辆之间的距离。

本发明考虑到空闲车位对应的最大空闲间距是因为不同用户的驾驶技术不同，在停放车辆的过程中，有的车位对应的空闲间距虽然满足车辆宽度对应的停车需求，但是由于用户的驾驶技术问题，也会出现车辆无法停放的情况发生，进而提取空闲车位对应的最大空闲间距，在一定程度上能够实现对停放待测车辆的最佳停车场的筛选。

进一步的，所述S2中得到待测车辆在相应监控节点对应的路线行驶安全系数的方法包括以下步骤：

S201、获取待测车辆行驶至每个监控节点对应的监控范围时，通过车辆上装载的摄像头实时提取车辆所属车道及周边的车辆信息，将待测车辆行驶至第i个监控节点对应的监控范围内，时间t时车辆所属车道记为Dit，周边的车辆信息记为[nit，Bit]，

所述nit表示待测车辆行驶至第i个监控节点对应的监控范围内，时间t时车辆单位距离内的摄像头采集的其余车辆数量，所述单位距离为数据库中预置的常数，所述Bit表示待测车辆行驶至第i个监控节点对应的监控范围内，时间t时车辆所属车道与正常车道之间的最小间隔车道数量，所述正常车道表示待测车辆按目的导航路线向第i+1个监控节点行驶时，在第i个监控节点对应的所有正确通行车道；

S202、得到待测车辆在相应监控节点对应的路线行驶安全系数，记为LXi，

LXi＝max{Bit·e^nit|t∈Ti}

其中，e表示自然常数，Ti表示待测车辆在第i个监控节点对应的监控范围内的时间区间，在待测车辆未驶出第i个监控节点对应的监控范围时，Ti的最大值等于待测车辆行驶时的最大时间。

本发明在预测待测车辆在相应监控节点对应的路线行驶安全系数的过程中，考虑到车辆单位距离内的摄像头采集的其余车辆数量，是因为在车辆在进行变道操作时，会受到周边车辆的影响，且周边车辆的个数越多，在一定程度上会导致车辆在执行变道操作时的难度越大；同理，每次执行变道操作时，变换的车道个数越大，待测车辆的变道难度也越大。

进一步的，所述S3中生成目的导航备选路线集的过程中，获取待测车辆按所属车道对应指向驶过相应监控节点的监控范围后的位置，记为车辆起始参照位置，并以车辆起始参照位置为起点且以待测车辆行车目的地为终点生成不同的导航路线，所得各个导航路线的集合为目的导航备选路线集；

获取停车信息集合中，与目的导航路线汇总集中每个元素存在关联关系的停车场信息的过程中，当停车信息集合中第j个元素对应的停车场位置与目的导航路线汇总集中第k个元素之间的最小距离小于第一预设距离，且停车信息集合中第j个元素对应停车场信息中停车场内的空闲车位个数大于0时，则判定停车信息集合中第j个停车场信息与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系；反之，则判定停车信息集合中第j个停车场信息与目的导航路线汇总集中第k个元素不存在关联关系。

进一步的，所述S3中得到目的导航路线汇总集中每个元素对应的路线安全影响值的方法包括以下步骤：

S31、获取待测车辆在驶向目的地的过程中经过及正在通行的所有的监控节点分别对应的路线行驶安全系数，及目的导航路线汇总集中每个元素对应的未通行的监控节点个数；

S32、获取与目的导航路线汇总集中每个导航路线存在关联关系的停车场信息；

S33、得到目的导航路线汇总集中第k个元素对应的路线安全影响值，记为Qk，

当时，

其中，表示与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系的第g个停车场信息，对待测车辆产生的停靠干扰值；/>表示S31中所得各个路线行驶安全系数的平均值；N_k表示目的导航路线汇总集中第k个元素对应的未通行的监控节点个数；β表示转化系数且β为数据库中预置的常数；gk表示与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系的停车场信息个数；C_g表示与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系的第g个停车场信息中停车场内的空闲车位个数；RL_g表示与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系的第g个停车场信息中停车场与目的地之间的距离；R表示第一预设距离；W_g表示与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系的第g个停车场信息中空闲车位对应的最大空闲间距；WB表示待测车辆对应历史数据中车辆停靠的各个车位相应空闲间距的最小值；

表示在与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系的第g个停车场信息对应的停车场中，待测车辆停靠车位时的停靠安全系数，

当W_g-WB≥0时，则

当W_g-WB＜0时，则

当时，则Qk对应的值不存在，且将目的导航路线汇总集中第k个元素对应的导航路线删除。

本发明得到目的导航路线汇总集中每个元素对应的路线安全影响值，是为了判断待测车辆所属用户是否存在变更目的路线的需求，及用户存在目的路线变更需求时对变更后的目的导航路线的筛选结果。

进一步的，所述S4中判断用户的目的路线变更需求时，

若目的导航路线汇总集为空集或目的导航路线汇总集中对应路线安全影响值最小的元素不属于目的导航备选路线集，则判定用户不存在目的路线变更需求；

若目的导航路线汇总集中对应路线安全影响值最小的元素属于目的导航备选路线集，则判定用户存在目的路线变更需求；

所述对待测车辆的目的导航路线进行更新时，更新后的待测车辆的目的导航路线为目的导航路线汇总集中对应路线安全影响值最小的元素对应的导航路线。

进一步的，所述S5中锁定待测车辆的最佳停车场时，获取停车信息集合中，与相应目的导航路线存在关联关系的停车场信息，并将所得停车场信息中对待测车辆产生的停靠干扰值最大的停车场作为锁定的待测车辆的最佳停车场；

所述S5中对停车导航路线进行自适应调整时，获取待测车辆从目的导航路线的起始点至锁定的最佳停车场之间的所有停车导航备选路线，将所得各个停车导航备选路线中，与待测车辆的目的导航路线重合路段最长的停车导航备选路线，作为对停车导航路线进行自适应调整的结果。

一种基于物联网的车辆安全智慧监管系统，所述系统包括以下模块：

停车信息实时采集模块，所述停车信息实时采集模块获取待测车辆的行车目的地及判断用户是否存在停车需求，在用户存在停车需求的情况下实时获取待测车辆行车目的地周边的停车场信息构成的停车信息集合；

路线节点安全分析模块，所述路线节点安全分析模块获取待测车辆的目的导航路线、停车导航路线及相应目的导航路线中的监控节点；在待测车辆行驶至每个监控节点对应的监控范围时，通过车辆上装载的摄像头实时提取车辆所属车道及周边的车辆信息，得到待测车辆在相应监控节点对应的路线行驶安全系数；

行驶路线安全影响分析模块，所述行驶路线安全影响分析模块根据车辆所属车道及待测车辆行车目的地，生成目的导航备选路线集；将待测车辆的目的导航路线添加到生成的目的导航备选路线集中，得到目的导航路线汇总集；获取停车信息集合中，与目的导航路线汇总集中每个元素存在关联关系的停车场信息，得到目的导航路线汇总集中每个元素对应的路线安全影响值；

路线更新预警模块，所述路线更新预警模块根据目的导航路线汇总集中每个元素对应的路线安全影响值，判断用户的目的路线变更需求，并在用户存在目的路线变更需求的情况下，对用户发出目的路线变更预警；在确认用户行驶的路线不属于目的导航路线或停车导航路线中的一个时，对待测车辆的目的导航路线进行更新；反之，则不更新待测车辆的目的导航路线；

停车路线自适应调整模块，所述停车路线自适应调整模块在确定目的导航路线的情况下，根据停车信息集合中，与相应目的导航路线存在关联关系的停车场信息，实时锁定待测车辆的最佳停车场，并根据锁定的最佳停车场对相应停车导航路线进行自适应调整。

进一步的，所述行驶路线安全影响分析模块包括目的导航备选路线生成单元、目的导航路线汇总单元及路线安全影响分析单元，

所述目的导航备选路线生成单元根据车辆所属车道及待测车辆行车目的地，生成目的导航备选路线集；

所述目的导航路线汇总单元将待测车辆的目的导航路线添加到生成的目的导航备选路线集中，得到目的导航路线汇总集；

所述路线安全影响分析单元获取停车信息集合中，与目的导航路线汇总集中每个元素存在关联关系的停车场信息，得到目的导航路线汇总集中每个元素对应的路线安全影响值。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明考虑到用户在按照导航路线前进的过程中，若在岔路口处未提前驶入正确指向的车道，且车辆周边的其余车辆较多使得车辆变道难度大的情况下，分析用户变道时受到的风险影响，并生成预警提示；同时，还考虑到车辆的导航路线在发生变化的情况下，对最适合车辆停放的停车场的动态筛选及对行车路线的自适应调节，在兼顾车辆安全及对最佳停车场的筛选结果的情况下，确保车辆安全停放，实现对车辆的有效监管。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明一种基于物联网的车辆安全智慧监管方法的流程示意图；

图2是本发明一种基于物联网的车辆安全智慧监管系统的结构示意图。

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。

请参阅图1，本发明提供技术方案：一种基于物联网的车辆安全智慧监管方法，所述方法包括以下步骤：

S1、获取待测车辆的行车目的地及判断用户是否存在停车需求，在用户存在停车需求的情况下实时获取待测车辆行车目的地周边的停车场信息构成的停车信息集合，所述停车信息集合中各元素对应的停车场与待测车辆行车目的地之间的距离小于等于第一预设距离；

所述S1中判断用户是否存在停车需求是直接根据用户的反馈结果得到的，所述用户的反馈结果包括存在停车需求及不存在停车需求；

所述停车场信息包括停车场与目的地之间的距离、停车场内的空闲车位个数及空闲车位对应的最大空闲间距，所述空闲间距表示相应空闲车位左右两边最近停靠车辆之间的距离。

本实施例中若某停车场存在三个空闲车位，分别为甲、乙及丙，且甲乙两空闲车位左右相邻，停车场内每个停车位的标准宽度为2.5米；

若丙车位左边最近停靠车辆与右边最近停靠车辆之间的距离为2.6米(这个距离根据两边最近停靠车辆的停靠位置决定，可能大于2.5米，也可能小于等于2.5米)；

若甲乙车位左边最近停靠车辆与右边最近停靠车辆之间的距离为4.9米；

则该停车场空闲车位对应的最大空闲间距为4.9米。

S2、获取待测车辆的目的导航路线、停车导航路线及相应目的导航路线中的监控节点；在待测车辆行驶至每个监控节点对应的监控范围时，通过车辆上装载的摄像头实时提取车辆所属车道及周边的车辆信息，得到待测车辆在相应监控节点对应的路线行驶安全系数；每个监控节点与相应目的导航路线中的一个岔路口对应，所述监控节点对应的监控范围为以监控节点对应岔路口中心点为圆心且以预设长度为半径的圆形区域；

所述S2中得到待测车辆在相应监控节点对应的路线行驶安全系数的方法包括以下步骤：

S201、获取待测车辆行驶至每个监控节点对应的监控范围时，通过车辆上装载的摄像头实时提取车辆所属车道及周边的车辆信息，将待测车辆行驶至第i个监控节点对应的监控范围内，时间t时车辆所属车道记为Dit，周边的车辆信息记为[nit，Bit]，

所述nit表示待测车辆行驶至第i个监控节点对应的监控范围内，时间t时车辆单位距离内的摄像头采集的其余车辆数量，所述Bit表示待测车辆行驶至第i个监控节点对应的监控范围内，时间t时车辆所属车道与正常车道之间的最小间隔车道数量，所述正常车道表示待测车辆按目的导航路线向第i+1个监控节点行驶时，在第i个监控节点对应的所有正确通行车道；

本实施例中若待测车辆按目的导航路线向第10个监控节点行驶时，在第9个监控节点对应的正确通行车道为直行车道，且第9个监控节点对应的直行车道为3个，左拐车道为2个，

若待测车辆在监控范围内所属的车辆为左拐车道，且与最近的直行车道之间的间隔2个车道，若待测车辆行驶至第9个监控节点对应的监控范围内，此时车辆单位距离内的摄像头采集的其余车辆数量为5辆，

则此时待测车辆周边的车辆信息记为[5，2]。

S202、得到待测车辆在相应监控节点对应的路线行驶安全系数，记为LXi，

LXi＝max{Bit·e^nit|t∈Ti}

其中，e表示自然常数，Ti表示待测车辆在第i个监控节点对应的监控范围内的时间区间，在待测车辆未驶出第i个监控节点对应的监控范围时，Ti的最大值等于待测车辆行驶时的最大时间。

S3、根据车辆所属车道及待测车辆行车目的地，生成目的导航备选路线集；将待测车辆的目的导航路线添加到生成的目的导航备选路线集中，得到目的导航路线汇总集；获取停车信息集合中，与目的导航路线汇总集中每个元素存在关联关系的停车场信息，得到目的导航路线汇总集中每个元素对应的路线安全影响值；

所述S3中生成目的导航备选路线集的过程中，获取待测车辆按所属车道对应指向驶过相应监控节点的监控范围后的位置，记为车辆起始参照位置，并以车辆起始参照位置为起点且以待测车辆行车目的地为终点生成不同的导航路线，所得各个导航路线的集合为目的导航备选路线集；

获取停车信息集合中，与目的导航路线汇总集中每个元素存在关联关系的停车场信息的过程中，当停车信息集合中第j个元素对应的停车场位置与目的导航路线汇总集中第k个元素之间的最小距离小于第一预设距离，且停车信息集合中第j个元素对应停车场信息中停车场内的空闲车位个数大于0时，则判定停车信息集合中第j个停车场信息与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系；反之，则判定停车信息集合中第j个停车场信息与目的导航路线汇总集中第k个元素不存在关联关系。

所述S3中得到目的导航路线汇总集中每个元素对应的路线安全影响值的方法包括以下步骤：

S31、获取待测车辆在驶向目的地的过程中经过及正在通行的所有的监控节点分别对应的路线行驶安全系数，及目的导航路线汇总集中每个元素对应的未通行的监控节点个数；

S32、获取与目的导航路线汇总集中每个导航路线存在关联关系的停车场信息；

S33、得到目的导航路线汇总集中第k个元素对应的路线安全影响值，记为Qk，

当时，

其中，表示与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系的第g个停车场信息，对待测车辆产生的停靠干扰值；/>表示S31中所得各个路线行驶安全系数的平均值；N_k表示目的导航路线汇总集中第k个元素对应的未通行的监控节点个数；β表示转化系数且β为数据库中预置的常数；gk表示与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系的停车场信息个数；C_g表示与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系的第g个停车场信息中停车场内的空闲车位个数；RL_g表示与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系的第g个停车场信息中停车场与目的地之间的距离；R表示第一预设距离；W_g表示与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系的第g个停车场信息中空闲车位对应的最大空闲间距；WB表示待测车辆对应历史数据中车辆停靠的各个车位相应空闲间距的最小值；

表示在与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系的第g个停车场信息对应的停车场中，待测车辆停靠车位时的停靠安全系数，

当W_g-WB≥0时，则

当W_g-WB＜0时，则

当时，则Qk对应的值不存在，且将目的导航路线汇总集中第k个元素对应的导航路线删除。

S4、根据目的导航路线汇总集中每个元素对应的路线安全影响值，判断用户的目的路线变更需求，并在用户存在目的路线变更需求的情况下，对用户发出目的路线变更预警；在确认用户行驶的路线不属于目的导航路线或停车导航路线中的一个时，对待测车辆的目的导航路线进行更新；反之，则不更新待测车辆的目的导航路线；

所述S4中判断用户的目的路线变更需求时，

若目的导航路线汇总集为空集或目的导航路线汇总集中对应路线安全影响值最小的元素不属于目的导航备选路线集，则判定用户不存在目的路线变更需求；

若目的导航路线汇总集中对应路线安全影响值最小的元素属于目的导航备选路线集，则判定用户存在目的路线变更需求。

所述对待测车辆的目的导航路线进行更新时，更新后的待测车辆的目的导航路线为目的导航路线汇总集中对应路线安全影响值最小的元素对应的导航路线。

S5、在确定目的导航路线的情况下，根据停车信息集合中，与相应目的导航路线存在关联关系的停车场信息，实时锁定待测车辆的最佳停车场，并根据锁定的最佳停车场对相应停车导航路线进行自适应调整；

所述S5中锁定待测车辆的最佳停车场时，获取停车信息集合中，与相应目的导航路线存在关联关系的停车场信息，并将所得停车场信息中对待测车辆产生的停靠干扰值最大的停车场作为锁定的待测车辆的最佳停车场；

所述S5中对停车导航路线进行自适应调整时，获取待测车辆从目的导航路线的起始点至锁定的最佳停车场之间的所有停车导航备选路线，将所得各个停车导航备选路线中，与待测车辆的目的导航路线重合路段最长的停车导航备选路线，作为对停车导航路线进行自适应调整的结果。

如图2所示，一种基于物联网的车辆安全智慧监管系统，所述系统包括以下模块：

停车信息实时采集模块，所述停车信息实时采集模块获取待测车辆的行车目的地及判断用户是否存在停车需求，在用户存在停车需求的情况下实时获取待测车辆行车目的地周边的停车场信息构成的停车信息集合；

路线节点安全分析模块，所述路线节点安全分析模块获取待测车辆的目的导航路线、停车导航路线及相应目的导航路线中的监控节点；在待测车辆行驶至每个监控节点对应的监控范围时，通过车辆上装载的摄像头实时提取车辆所属车道及周边的车辆信息，得到待测车辆在相应监控节点对应的路线行驶安全系数；

行驶路线安全影响分析模块，所述行驶路线安全影响分析模块根据车辆所属车道及待测车辆行车目的地，生成目的导航备选路线集；将待测车辆的目的导航路线添加到生成的目的导航备选路线集中，得到目的导航路线汇总集；获取停车信息集合中，与目的导航路线汇总集中每个元素存在关联关系的停车场信息，得到目的导航路线汇总集中每个元素对应的路线安全影响值；

路线更新预警模块，所述路线更新预警模块根据目的导航路线汇总集中每个元素对应的路线安全影响值，判断用户的目的路线变更需求，并在用户存在目的路线变更需求的情况下，对用户发出目的路线变更预警；在确认用户行驶的路线不属于目的导航路线或停车导航路线中的一个时，对待测车辆的目的导航路线进行更新；反之，则不更新待测车辆的目的导航路线；

停车路线自适应调整模块，所述停车路线自适应调整模块在确定目的导航路线的情况下，根据停车信息集合中，与相应目的导航路线存在关联关系的停车场信息，实时锁定待测车辆的最佳停车场，并根据锁定的最佳停车场对相应停车导航路线进行自适应调整。

所述行驶路线安全影响分析模块包括目的导航备选路线生成单元、目的导航路线汇总单元及路线安全影响分析单元，

所述目的导航备选路线生成单元根据车辆所属车道及待测车辆行车目的地，生成目的导航备选路线集；

所述目的导航路线汇总单元将待测车辆的目的导航路线添加到生成的目的导航备选路线集中，得到目的导航路线汇总集；

所述路线安全影响分析单元获取停车信息集合中，与目的导航路线汇总集中每个元素存在关联关系的停车场信息，得到目的导航路线汇总集中每个元素对应的路线安全影响值。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于物联网的车辆安全智慧监管方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、获取待测车辆的行车目的地及判断用户是否存在停车需求，在用户存在停车需求的情况下实时获取待测车辆行车目的地周边的停车场信息构成的停车信息集合，所述停车信息集合中各元素对应的停车场与待测车辆行车目的地之间的距离小于等于第一预设距离；

S2、获取待测车辆的目的导航路线、停车导航路线及相应目的导航路线中的监控节点；在待测车辆行驶至每个监控节点对应的监控范围时，通过车辆上装载的摄像头实时提取车辆所属车道及周边的车辆信息，得到待测车辆在相应监控节点对应的路线行驶安全系数；每个监控节点与相应目的导航路线中的一个岔路口对应，所述监控节点对应的监控范围为以监控节点对应岔路口中心点为圆心且以预设长度为半径的圆形区域；

所述S2中得到待测车辆在相应监控节点对应的路线行驶安全系数的方法包括以下步骤：

S201、获取待测车辆行驶至每个监控节点对应的监控范围时，通过车辆上装载的摄像头实时提取车辆所属车道及周边的车辆信息，将待测车辆行驶至第i个监控节点对应的监控范围内，时间t时车辆所属车道记为Dit，周边的车辆信息记为[nit，Bit]，

所述nit表示待测车辆行驶至第i个监控节点对应的监控范围内，时间t时车辆单位距离内的摄像头采集的其余车辆数量，所述Bit表示待测车辆行驶至第i个监控节点对应的监控范围内，时间t时车辆所属车道与正常车道之间的最小间隔车道数量，所述正常车道表示待测车辆按目的导航路线向第i+1个监控节点行驶时，在第i个监控节点对应的所有正确通行车道；

S202、得到待测车辆在相应监控节点对应的路线行驶安全系数，记为LXi，

；

其中，e表示自然常数，Ti表示待测车辆在第i个监控节点对应的监控范围内的时间区间，在待测车辆未驶出第i个监控节点对应的监控范围时，Ti的最大值等于待测车辆行驶时的最大时间；

S3、根据车辆所属车道及待测车辆行车目的地，生成目的导航备选路线集；将待测车辆的目的导航路线添加到生成的目的导航备选路线集中，得到目的导航路线汇总集；获取停车信息集合中，与目的导航路线汇总集中每个元素存在关联关系的停车场信息，得到目的导航路线汇总集中每个元素对应的路线安全影响值；

所述S3中生成目的导航备选路线集的过程中，获取待测车辆按所属车道对应指向驶过相应监控节点的监控范围后的位置，记为车辆起始参照位置，并以车辆起始参照位置为起点且以待测车辆行车目的地为终点生成不同的导航路线，所得各个导航路线的集合为目的导航备选路线集；

获取停车信息集合中，与目的导航路线汇总集中每个元素存在关联关系的停车场信息的过程中，当停车信息集合中第j个元素对应的停车场位置与目的导航路线汇总集中第k个元素之间的最小距离小于第一预设距离，且停车信息集合中第j个元素对应停车场信息中停车场内的空闲车位个数大于0时，则判定停车信息集合中第j个停车场信息与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系；反之，则判定停车信息集合中第j个停车场信息与目的导航路线汇总集中第k个元素不存在关联关系；

所述S3中得到目的导航路线汇总集中每个元素对应的路线安全影响值的方法包括以下步骤：

S31、获取待测车辆在驶向目的地的过程中经过及正在通行的所有的监控节点分别对应的路线行驶安全系数，及目的导航路线汇总集中每个元素对应的未通行的监控节点个数；

S32、获取与目的导航路线汇总集中每个导航路线存在关联关系的停车场信息；

S33、得到目的导航路线汇总集中第k个元素对应的路线安全影响值，记为Qk，

当时，

，

其中，表示与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系的第g个停车场信息，对待测车辆产生的停靠干扰值；/>表示S31中所得各个路线行驶安全系数的平均值；/>表示目的导航路线汇总集中第k个元素对应的未通行的监控节点个数；/>表示转化系数且β为数据库中预置的常数；gk表示与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系的停车场信息个数；/>表示与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系的第g个停车场信息中停车场内的空闲车位个数；/>表示与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系的第g个停车场信息中停车场与目的地之间的距离；R表示第一预设距离；/>表示与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系的第g个停车场信息中空闲车位对应的最大空闲间距；/>表示待测车辆对应历史数据中车辆停靠的各个车位相应空闲间距的最小值；

表示在与目的导航路线汇总集中第k个元素存在关联关系的第g个停车场信息对应的停车场中，待测车辆停靠车位时的停靠安全系数，

当时，则/>，

当时，则/>；

当时，则Qk对应的值不存在，且将目的导航路线汇总集中第k个元素对应的导航路线删除；

S4、根据目的导航路线汇总集中每个元素对应的路线安全影响值，判断用户的目的路线变更需求，并在用户存在目的路线变更需求的情况下，对用户发出目的路线变更预警；在确认用户行驶的路线不属于目的导航路线或停车导航路线中的一个时，对待测车辆的目的导航路线进行更新；反之，则不更新待测车辆的目的导航路线；

S5、在确定目的导航路线的情况下，根据停车信息集合中，与相应目的导航路线存在关联关系的停车场信息，实时锁定待测车辆的最佳停车场，并根据锁定的最佳停车场对相应停车导航路线进行自适应调整。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的车辆安全智慧监管方法，其特征在于：所述S1中判断用户是否存在停车需求是直接根据用户的反馈结果得到的，所述用户的反馈结果包括存在停车需求及不存在停车需求；

所述停车场信息包括停车场与目的地之间的距离、停车场内的空闲车位个数及空闲车位对应的最大空闲间距，所述空闲间距表示相应空闲车位左右两边最近停靠车辆之间的距离。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的车辆安全智慧监管方法，其特征在于：所述S4中判断用户的目的路线变更需求时，

若目的导航路线汇总集为空集或目的导航路线汇总集中对应路线安全影响值最小的元素不属于目的导航备选路线集，则判定用户不存在目的路线变更需求；

若目的导航路线汇总集中对应路线安全影响值最小的元素属于目的导航备选路线集，则判定用户存在目的路线变更需求；

所述对待测车辆的目的导航路线进行更新时，更新后的待测车辆的目的导航路线为目的导航路线汇总集中对应路线安全影响值最小的元素对应的导航路线。

4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的车辆安全智慧监管方法，其特征在于：所述S5中锁定待测车辆的最佳停车场时，获取停车信息集合中，与相应目的导航路线存在关联关系的停车场信息，并将所得停车场信息中对待测车辆产生的停靠干扰值最大的停车场作为锁定的待测车辆的最佳停车场；

所述S5中对停车导航路线进行自适应调整时，获取待测车辆从目的导航路线的起始点至锁定的最佳停车场之间的所有停车导航备选路线，将所得各个停车导航备选路线中，与待测车辆的目的导航路线重合路段最长的停车导航备选路线，作为对停车导航路线进行自适应调整的结果。

5.一种基于物联网的车辆安全智慧监管系统，所述系统应用权利要求1-4中任意一项所述的一种基于物联网的车辆安全智慧监管方法实现，其特征在于，所述系统包括以下模块：

停车信息实时采集模块，所述停车信息实时采集模块获取待测车辆的行车目的地及判断用户是否存在停车需求，在用户存在停车需求的情况下实时获取待测车辆行车目的地周边的停车场信息构成的停车信息集合；

路线节点安全分析模块，所述路线节点安全分析模块获取待测车辆的目的导航路线、停车导航路线及相应目的导航路线中的监控节点；在待测车辆行驶至每个监控节点对应的监控范围时，通过车辆上装载的摄像头实时提取车辆所属车道及周边的车辆信息，得到待测车辆在相应监控节点对应的路线行驶安全系数；

行驶路线安全影响分析模块，所述行驶路线安全影响分析模块根据车辆所属车道及待测车辆行车目的地，生成目的导航备选路线集；将待测车辆的目的导航路线添加到生成的目的导航备选路线集中，得到目的导航路线汇总集；获取停车信息集合中，与目的导航路线汇总集中每个元素存在关联关系的停车场信息，得到目的导航路线汇总集中每个元素对应的路线安全影响值；

路线更新预警模块，所述路线更新预警模块根据目的导航路线汇总集中每个元素对应的路线安全影响值，判断用户的目的路线变更需求，并在用户存在目的路线变更需求的情况下，对用户发出目的路线变更预警；在确认用户行驶的路线不属于目的导航路线或停车导航路线中的一个时，对待测车辆的目的导航路线进行更新；反之，则不更新待测车辆的目的导航路线；

停车路线自适应调整模块，所述停车路线自适应调整模块在确定目的导航路线的情况下，根据停车信息集合中，与相应目的导航路线存在关联关系的停车场信息，实时锁定待测车辆的最佳停车场，并根据锁定的最佳停车场对相应停车导航路线进行自适应调整。

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的车辆安全智慧监管系统，其特征在于：所述行驶路线安全影响分析模块包括目的导航备选路线生成单元、目的导航路线汇总单元及路线安全影响分析单元，

所述目的导航备选路线生成单元根据车辆所属车道及待测车辆行车目的地，生成目的导航备选路线集；

所述目的导航路线汇总单元将待测车辆的目的导航路线添加到生成的目的导航备选路线集中，得到目的导航路线汇总集；

所述路线安全影响分析单元获取停车信息集合中，与目的导航路线汇总集中每个元素存在关联关系的停车场信息，得到目的导航路线汇总集中每个元素对应的路线安全影响值。