CN117789494A - 一种基于车联网的数据交互方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于车联网技术领域，尤其涉及一种基于车联网的数据交互方法及系统，所述方法包括：构建无线定位基站群和路口道路地图；从无线定位基站群获取无线监控信号数据，对无线监控信号数据进行分时截取，得到分时监控信号数据；对分时监控信号数据进行信号提取，计算定位基站与各个无线通讯设备之间的距离，构建通讯定位地图；基于通讯定位地图确定各个车道内车辆的数量，基于路口道路地图生成交通信号灯控制指令，并发送至交通信号灯。本发明自动确定车辆的位置，以间接识别车辆在各个车道内的数量，基于车道内车辆的数量，可以确定各个车道放行的优先级，实现了根据车道内车辆状况进行通行时间的主动修正，大幅提升了通行效率。

Description

一种基于车联网的数据交互方法及系统

技术领域

本发明属于车联网技术领域，尤其涉及一种基于车联网的数据交互方法及系统。

背景技术

车联网是指通过无线通信技术将车辆与互联网连接起来，实现车辆之间、车辆与基础设施之间的信息交流和数据传输。这种技术的发展使得汽车能够实现更智能化、高效化的交通管理和驾驶体验。

在当前的交通控制过程中，只能够通过人工进行车流的引导和控制，以提高通行效率，车联网虽然逐步普及，但是目前还不能基于车联网实现交通控制，因此通行效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于车联网的数据交互方法，旨在解决车联网虽然逐步普及，但是目前还不能基于车联网实现交通控制，因此存在通行效率较低的问题。

本发明是这样实现的，一种基于车联网的数据交互方法，所述方法包括：

构建无线定位基站群和路口道路地图，所述无线定位基站群至少包括三个定位基站，所述路口道路地图至少包括各向车道数量信息以及车道方向信息；

从无线定位基站群获取无线监控信号数据，对无线监控信号数据进行分时截取，得到分时监控信号数据；

对分时监控信号数据进行信号提取，基于提取得到的信号计算定位基站与各个无线通讯设备之间的距离，构建通讯定位地图；

基于通讯定位地图确定各个车道内车辆的数量，基于路口道路地图生成交通信号灯控制指令，并发送至交通信号灯。

优选的，所述从无线定位基站群获取无线监控信号数据，对无线监控信号数据进行分时截取，得到分时监控信号数据的步骤，具体包括：

通过定位基站实时获取车辆的无线通讯信号，对无线通讯信号进行记录，得到无线监控信号数据，所述无线监控信号数据至少包括车辆身份标识和信号强度数据；

对无线监控信号数据进行筛选，筛选出信号强度位于预设范围内的无线监控信号数据；

对筛选后的无线监控信号数据进行分时提取，按照预设时间间隔进行截取，每一个时间间隔视为一个监测时段，得到一组对应的分时监控信号数据。

优选的，所述对分时监控信号数据进行信号提取，基于提取得到的信号计算定位基站与各个无线通讯设备之间的距离，构建通讯定位地图的步骤，具体包括：

对分时监控信号数据进行信号提取，确定每一个车辆与不同定位基站之间的通讯信号强度；

基于通讯信号强度计算车辆与各个定位基站之间的单点通讯距离，构建二维坐标系，将路口道路地图映射在二维坐标系内；

基于每一个车辆对应的三组单点通讯距离确定车辆在路口道路地图中的位置，确定每一个车辆的位置，得到通讯定位地图。

优选的，所述基于通讯定位地图确定各个车道内车辆的数量，基于路口道路地图生成交通信号灯控制指令，并发送至交通信号灯的步骤，具体包括：

根据通讯定位地图确定每一个车道内停留的车辆数量，以车辆数量作为每个车道的通行优先值；

确定交通信号灯的组合数量，确定每一组交通信号灯组合对应的通行优先值总和，根据通行优先值总和确定各个交通信号灯组合的顺序；

基于交通信号灯组合的对应的通信优先值综合生成交通信号灯控制指令，并发送至交通信号灯，所述交通信号灯控制指令至少包括交通信号灯的亮起时间信息。

优选的，生成交通信号灯控制指令时，交通信号灯的亮起时间根据车道内车辆数量确定，当存在车道内车辆数量超过预设值时，则以预设值作为该交通信号灯的亮起时间。

本发明的另一目的在于提供一种基于车联网的数据交互系统，所述系统包括：

地图构建模块，用于构建无线定位基站群和路口道路地图，所述无线定位基站群至少包括三个定位基站，所述路口道路地图至少包括各向车道数量信息以及车道方向信息；

数据分解模块，用于从无线定位基站群获取无线监控信号数据，对无线监控信号数据进行分时截取，得到分时监控信号数据；

车辆定位模块，用于对分时监控信号数据进行信号提取，基于提取得到的信号计算定位基站与各个无线通讯设备之间的距离，构建通讯定位地图；

信号控制模块，用于基于通讯定位地图确定各个车道内车辆的数量，基于路口道路地图生成交通信号灯控制指令，并发送至交通信号灯。

优选的，所述数据分解模块包括：

信号数据记录单元，用于通过定位基站实时获取车辆的无线通讯信号，对无线通讯信号进行记录，得到无线监控信号数据，所述无线监控信号数据至少包括车辆身份标识和信号强度数据；

数据筛选单元，用于对无线监控信号数据进行筛选，筛选出信号强度位于预设范围内的无线监控信号数据；

数据划分单元，用于对筛选后的无线监控信号数据进行分时提取，按照预设时间间隔进行截取，每一个时间间隔视为一个监测时段，得到一组对应的分时监控信号数据。

优选的，所述车辆定位模块包括：

信号数据提取单元，用于对分时监控信号数据进行信号提取，确定每一个车辆与不同定位基站之间的通讯信号强度；

距离计算单元，用于基于通讯信号强度计算车辆与各个定位基站之间的单点通讯距离，构建二维坐标系，将路口道路地图映射在二维坐标系内；

地图生成单元，用于基于每一个车辆对应的三组单点通讯距离确定车辆在路口道路地图中的位置，确定每一个车辆的位置，得到通讯定位地图。

优选的，所述信号控制模块包括：

优先值计算单元，用于根据通讯定位地图确定每一个车道内停留的车辆数量，以车辆数量作为每个车道的通行优先值；

信号灯组合排序单元，用于确定交通信号灯的组合数量，确定每一组交通信号灯组合对应的通行优先值总和，根据通行优先值总和确定各个交通信号灯组合的顺序；

指令控制单元，用于基于交通信号灯组合的对应的通信优先值综合生成交通信号灯控制指令，并发送至交通信号灯，所述交通信号灯控制指令至少包括交通信号灯的亮起时间信息。

优选的，生成交通信号灯控制指令时，交通信号灯的亮起时间根据车道内车辆数量确定，当存在车道内车辆数量超过预设值时，则以预设值作为该交通信号灯的亮起时间。

本发明提供的一种基于车联网的数据交互方法，通过在路口设置定位基站，能够通过定位基站识别车辆的无线通讯信号，从而自动确定车辆的位置，以间接识别车辆在各个车道内的数量，基于车道内车辆的数量，可以确定各个车道放行的优先级，实现了根据车道内车辆状况进行通行时间的主动修正，大幅提升了通行效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于车联网的数据交互方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的从无线定位基站群获取无线监控信号数据，对无线监控信号数据进行分时截取，得到分时监控信号数据的步骤的流程图；

图3为本发明实施例提供的对分时监控信号数据进行信号提取，基于提取得到的信号计算定位基站与各个无线通讯设备之间的距离，构建通讯定位地图的步骤的流程图；

图4为本发明实施例提供的基于通讯定位地图确定各个车道内车辆的数量，基于路口道路地图生成交通信号灯控制指令，并发送至交通信号灯的步骤的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种基于车联网的数据交互系统的架构图；

图6为本发明实施例提供的一种数据分解模块的架构图；

图7为本发明实施例提供的一种车辆定位模块的架构图；

图8为本发明实施例提供的一种信号控制模块的架构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种基于车联网的数据交互方法的流程图，所述方法包括：

S100，构建无线定位基站群和路口道路地图，所述无线定位基站群至少包括三个定位基站，所述路口道路地图至少包括各向车道数量信息以及车道方向信息。

在本步骤中，构建无线定位基站群和路口道路地图，为了对各个车辆进行定位，在路口设置至少三个定位基站，三个定位基站不设置在同一直线上，具体的，三组定位基站呈三角形设置，定位基站为无线通讯基站，如蓝牙通讯基站，而车辆上具有蓝牙设备，具体的，在车辆或者移动设备上安装对应的应用程序，如导航程序，该导航程序可以对蓝牙设备进行控制，定位基站可以监测到附近的蓝牙设备的信号，以便于识别蓝牙设备的型号。

S200，从无线定位基站群获取无线监控信号数据，对无线监控信号数据进行分时截取，得到分时监控信号数据。

在本步骤中，从无线定位基站群获取无线监控信号数据，各个导航设备在工作时，当达到路口时，根据其导航路径确定车辆的行驶方向，根据该行驶方向对蓝牙信号进行控制，车辆或者移动设备的蓝牙信号被无线定位基站监测到，并进行记录，从而得到无线监控信号数据，在该无线监控信号数据中记录有蓝牙设备与各个定位基站之间的通信信号强度以及各个蓝牙设备的编号，上述进行无线信号监测的过程是连续的，因此将会产生蓝牙信号数据流，为了便于分析，每次截取预设时间内获取得到的无线监控信号数据，得到分时监控信号数据。

S300，对分时监控信号数据进行信号提取，基于提取得到的信号计算定位基站与各个无线通讯设备之间的距离，构建通讯定位地图。

在本步骤中，对分时监控信号数据进行信号提取，根据定位基站的编号，确定每一个定位基站监测到的蓝牙信号，假设在路口存在多个车辆，每个车辆对应一个蓝牙信号，那么相同的蓝牙信号能够同时被三个定位基站同时监测到，如现场存在100个蓝牙信号，那么三个定位基站都能够监测到100个蓝牙信号，由于三个定位基站之间具有一定的距离，那么各个车辆与定位基站之间的距离也是不同的，那么各个定位基站检测到的蓝牙信号的信号强度也是不同的，基于上述信号强度进行距离换算，即可计算得到每个车辆与三个定位基站之间的距离，而三个定位基站之间的距离是已知的，因此可以直接确定该车辆与三个定位之间的相对位置关系，据此可以确定每一个车辆与三个定位基站之间的相对位置关系，那么根据三个定位基站的预设位置，就可以构建通讯定位地图，所述通讯定位地图中记录有路口信息，确定了每一个车道的位置，以及每个车辆的位置。

S400，基于通讯定位地图确定各个车道内车辆的数量，基于路口道路地图生成交通信号灯控制指令，并发送至交通信号灯。

在本步骤中，基于通讯定位地图确定各个车道内车辆的数量，由于在通讯定位地图中确定了所有车辆的位置，那么根据车辆与各个车道之间的位置关系即可确定各个车辆所属于的车道，而各个车辆在发送蓝牙信号时，同步发送当前的前进方向，那么就可以确定每一个车道内的车辆数量，根据各个车道内车辆的数量来判定放行的优先级，确定优先级之后，根据每个放行方向上的车辆数量来确定放行的时间，如由北向南的直行车道内存在P辆待放行车辆，M为该直行车道每秒钟能够通过车辆的平均数量，那么放行时间为T=P/M，并为放行时间设置一个上限值，如T0，当T大于T0时，则定义T=T0，生成交通信号灯控制指令，并发送至交通信号灯。

如图2所示，作为本发明的一个优选实施例，所述从无线定位基站群获取无线监控信号数据，对无线监控信号数据进行分时截取，得到分时监控信号数据的步骤，具体包括：

S201，通过定位基站实时获取车辆的无线通讯信号，对无线通讯信号进行记录，得到无线监控信号数据，所述无线监控信号数据至少包括车辆身份标识和信号强度数据。

在本步骤中，通过定位基站实时获取车辆的无线通讯信号，各个车辆内的导航设备根据当前导航轨迹确定当前路口车辆的行驶方向，如由西向东直行、由北向南右转、由东向西掉头灯，导航设备控制蓝牙设备向外广播蓝牙信号，广播的内容包含设备的唯一编码以及车辆的行驶方向，定位基站则记录唯一编码（车辆身份标识）、行驶方向以及无线通讯信号强度，得到无线监控信号数据。

S202，对无线监控信号数据进行筛选，筛选出信号强度位于预设范围内的无线监控信号数据。

在本步骤中，对无线监控信号数据进行筛选，由于在路口范围内将会存在众多的蓝牙信号，如乘客的手机蓝牙或者其他移动设备的蓝牙，因此导航设备控制蓝牙设备进行广播时，唯一编码中记录有验证字符串，那么根据无线监控信号数据是否包含上述验证字符串即可判定当前无线监控信号数据是否有效，完成第一轮筛选，随后根据信号强度值进行第二轮筛选，筛选出信号强度位于预设范围内的无线监控信号数据，此步骤可以筛选掉距离过远的车辆。

S203，对筛选后的无线监控信号数据进行分时提取，按照预设时间间隔进行截取，每一个时间间隔视为一个监测时段，得到一组对应的分时监控信号数据。

在本步骤中，对筛选后的无线监控信号数据进行分时提取，具体的，按照预设的时间步长进行数据截取，如按照1秒作为一个时间间隔，从而每一秒即可获取得到一组分时监控信号数据。

如图3所示，作为本发明的一个优选实施例，所述对分时监控信号数据进行信号提取，基于提取得到的信号计算定位基站与各个无线通讯设备之间的距离，构建通讯定位地图的步骤，具体包括：

S301，对分时监控信号数据进行信号提取，确定每一个车辆与不同定位基站之间的通讯信号强度。

在本步骤中，对分时监控信号数据进行信号提取，基于唯一编码可以确定车辆的身份，那么将会存在三组通讯信号强度，而由于三组定位基站与车辆之间的距离是不同的，因此三组通讯信号强度不完全相同。

S302，基于通讯信号强度计算车辆与各个定位基站之间的单点通讯距离，构建二维坐标系，将路口道路地图映射在二维坐标系内。

在本步骤中，基于通讯信号强度计算车辆与各个定位基站之间的单点通讯距离，基于预设的信号强度与距离之间的转换公式，即可计算得到三组单点通讯距离，建立一个二维坐标系，将路口道路地图一比一标记在二维坐标系当中，那么三组定位基站的位置也可以相应标记在二维坐标系当中。

S303，基于每一个车辆对应的三组单点通讯距离确定车辆在路口道路地图中的位置，确定每一个车辆的位置，得到通讯定位地图。

在本步骤中，基于每一个车辆对应的三组单点通讯距离确定车辆在路口道路地图中的位置，具体的，以定位基站为圆心，以定位基站与车辆之间的单点通讯距离作为半径绘制圆形，那么三组定位基站以及三组单点通讯距离，即可确定三个圆形，三个圆形的交点即为车辆的位置，由于上述定位过程并非是完全准确的，以三组圆形所围合形成的区域的中心为车辆所在的位置，确定每一个车辆的位置，得到通讯定位地图，并在地图中标记每个车辆的唯一编码。

如图4所示，作为本发明的一个优选实施例，基于通讯定位地图确定各个车道内车辆的数量，基于路口道路地图生成交通信号灯控制指令，并发送至交通信号灯的步骤，具体包括：

S401，根据通讯定位地图确定每一个车道内停留的车辆数量，以车辆数量作为每个车道的通行优先值。

在本步骤中，根据通讯定位地图确定每一个车道内停留的车辆数量，由于上述定位的精度相对较低，车辆的位置可以出现偏移，在完成定位之后，可以根据车辆的行驶方向对其位置进行纠正，如在由北向南的道路内，存在三个直行车道，通过进行车辆定位，其中一组车辆的位置被划分至右转车道内，则可以将其纠正为直行车道内的车辆，以车辆数量作为每个车道的通行优先值。

S402，确定交通信号灯的组合数量，确定每一组交通信号灯组合对应的通行优先值总和，根据通行优先值总和确定各个交通信号灯组合的顺序。

在本步骤中，确定交通信号灯的组合数量，在控制车辆通行时，通常是多个指示灯同步亮起的，如所有方向上的右转绿灯同步亮起，因此交通信号灯存在多种亮起的组合方式，以确定不同的通行方式，确定每一组交通信号灯组合对应的通行优先值总和，优先值总和的数值越大，则说明上述交通信号灯组合的优先级越高，需要先执行。

S403，基于交通信号灯组合的对应的通信优先值综合生成交通信号灯控制指令，并发送至交通信号灯，所述交通信号灯控制指令至少包括交通信号灯的亮起时间信息。

在本步骤中，基于交通信号灯组合的对应的通信优先值综合生成交通信号灯控制指令，计算该种交通信号灯组合对应的放行时间，但是需要设置上限值，以避免其他车道等待的时间过长，发送交通信号灯控制指令至交通信号灯，所述交通信号灯控制指令至少包括交通信号灯的亮起时间信息。

如图5所示，为本发明实施例提供的一种基于车联网的数据交互系统，所述系统包括：

地图构建模块100，用于构建无线定位基站群和路口道路地图，所述无线定位基站群至少包括三个定位基站，所述路口道路地图至少包括各向车道数量信息以及车道方向信息。

在本系统中，地图构建模块100构建无线定位基站群和路口道路地图，为了对各个车辆进行定位，在路口设置至少三个定位基站，三个定位基站不设置在同一直线上，具体的，三组定位基站呈三角形设置，定位基站为无线通讯基站，如蓝牙通讯基站，而车辆上具有蓝牙设备，具体的，在车辆或者移动设备上安装对应的应用程序，如导航程序，该导航程序可以对蓝牙设备进行控制，定位基站可以监测到附近的蓝牙设备的信号，以便于识别蓝牙设备的型号。

数据分解模块200，用于从无线定位基站群获取无线监控信号数据，对无线监控信号数据进行分时截取，得到分时监控信号数据。

在本系统中，数据分解模块200从无线定位基站群获取无线监控信号数据，各个导航设备在工作时，当达到路口时，根据其导航路径确定车辆的行驶方向，根据该行驶方向对蓝牙信号进行控制，车辆或者移动设备的蓝牙信号被无线定位基站监测到，并进行记录，从而得到无线监控信号数据，在该无线监控信号数据中记录有蓝牙设备与各个定位基站之间的通信信号强度以及各个蓝牙设备的编号，上述进行无线信号监测的过程是连续的，因此将会产生蓝牙信号数据流，为了便于分析，每次截取预设时间内获取得到的无线监控信号数据，得到分时监控信号数据。

车辆定位模块300，用于对分时监控信号数据进行信号提取，基于提取得到的信号计算定位基站与各个无线通讯设备之间的距离，构建通讯定位地图。

在本系统中，车辆定位模块300对分时监控信号数据进行信号提取，根据定位基站的编号，确定每一个定位基站监测到的蓝牙信号，假设在路口存在多个车辆，每个车辆对应一个蓝牙信号，那么相同的蓝牙信号能够同时被三个定位基站同时监测到，如现场存在100个蓝牙信号，那么三个定位基站都能够监测到100个蓝牙信号，由于三个定位基站之间具有一定的距离，那么各个车辆与定位基站之间的距离也是不同的，那么各个定位基站检测到的蓝牙信号的信号强度也是不同的，基于上述信号强度进行距离换算，即可计算得到每个车辆与三个定位基站之间的距离，而三个定位基站之间的距离是已知的，因此可以直接确定该车辆与三个定位之间的相对位置关系，据此可以确定每一个车辆与三个定位基站之间的相对位置关系，那么根据三个定位基站的预设位置，就可以构建通讯定位地图，所述通讯定位地图中记录有路口信息，确定了每一个车道的位置，以及每个车辆的位置。

信号控制模块400，用于基于通讯定位地图确定各个车道内车辆的数量，基于路口道路地图生成交通信号灯控制指令，并发送至交通信号灯。

在本系统中，信号控制模块400基于通讯定位地图确定各个车道内车辆的数量，由于在通讯定位地图中确定了所有车辆的位置，那么根据车辆与各个车道之间的位置关系即可确定各个车辆所属于的车道，而各个车辆在发送蓝牙信号时，同步发送当前的前进方向，那么就可以确定每一个车道内的车辆数量，根据各个车道内车辆的数量来判定放行的优先级，确定优先级之后，根据每个放行方向上的车辆数量来确定放行的时间，如由北向南的直行车道内存在P辆待放行车辆，M为该直行车道每秒钟能够通过车辆的平均数量，那么放行时间为T=P/M，并为放行时间设置一个上限值，如T0，当T大于T0时，则定义T=T0，生成交通信号灯控制指令，并发送至交通信号灯。

如图6所示，作为本发明的一个优选实施例，所述数据分解模块200包括：

信号数据记录单元201，用于通过定位基站实时获取车辆的无线通讯信号，对无线通讯信号进行记录，得到无线监控信号数据，所述无线监控信号数据至少包括车辆身份标识和信号强度数据。

在本模块中，信号数据记录单元201通过定位基站实时获取车辆的无线通讯信号，各个车辆内的导航设备根据当前导航轨迹确定当前路口车辆的行驶方向，如由西向东直行、由北向南右转、由东向西掉头灯，导航设备控制蓝牙设备向外广播蓝牙信号，广播的内容包含设备的唯一编码以及车辆的行驶方向，定位基站则记录唯一编码（车辆身份标识）、行驶方向以及无线通讯信号强度，得到无线监控信号数据。

数据筛选单元202，用于对无线监控信号数据进行筛选，筛选出信号强度位于预设范围内的无线监控信号数据。

在本模块中，数据筛选单元202对无线监控信号数据进行筛选，由于在路口范围内将会存在众多的蓝牙信号，如乘客的手机蓝牙或者其他移动设备的蓝牙，因此导航设备控制蓝牙设备进行广播时，唯一编码中记录有验证字符串，那么根据无线监控信号数据是否包含上述验证字符串即可判定当前无线监控信号数据是否有效，完成第一轮筛选，随后根据信号强度值进行第二轮筛选，筛选出信号强度位于预设范围内的无线监控信号数据，此步骤可以筛选掉距离过远的车辆。

数据划分单元203，用于对筛选后的无线监控信号数据进行分时提取，按照预设时间间隔进行截取，每一个时间间隔视为一个监测时段，得到一组对应的分时监控信号数据。

在本模块中，数据划分单元203对筛选后的无线监控信号数据进行分时提取，具体的，按照预设的时间步长进行数据截取，如按照1秒作为一个时间间隔，从而每一秒即可获取得到一组分时监控信号数据。

如图7所示，作为本发明的一个优选实施例，所述车辆定位模块300包括：

信号数据提取单元301，用于对分时监控信号数据进行信号提取，确定每一个车辆与不同定位基站之间的通讯信号强度。

在本模块中，信号数据提取单元301对分时监控信号数据进行信号提取，基于唯一编码可以确定车辆的身份，那么将会存在三组通讯信号强度，而由于三组定位基站与车辆之间的距离是不同的，因此三组通讯信号强度不完全相同。

距离计算单元302，用于基于通讯信号强度计算车辆与各个定位基站之间的单点通讯距离，构建二维坐标系，将路口道路地图映射在二维坐标系内。

在本模块中，距离计算单元302基于通讯信号强度计算车辆与各个定位基站之间的单点通讯距离，基于预设的信号强度与距离之间的转换公式，即可计算得到三组单点通讯距离，建立一个二维坐标系，将路口道路地图一比一标记在二维坐标系当中，那么三组定位基站的位置也可以相应标记在二维坐标系当中。

地图生成单元303，用于基于每一个车辆对应的三组单点通讯距离确定车辆在路口道路地图中的位置，确定每一个车辆的位置，得到通讯定位地图。

在本模块中，地图生成单元303基于每一个车辆对应的三组单点通讯距离确定车辆在路口道路地图中的位置，具体的，以定位基站为圆心，以定位基站与车辆之间的单点通讯距离作为半径绘制圆形，那么三组定位基站以及三组单点通讯距离，即可确定三个圆形，三个圆形的交点即为车辆的位置，由于上述定位过程并非是完全准确的，以三组圆形所围合形成的区域的中心为车辆所在的位置，确定每一个车辆的位置，得到通讯定位地图，并在地图中标记每个车辆的唯一编码。

如图8所示，作为本发明的一个优选实施例，所述信号控制模块400包括：

优先值计算单元401，用于根据通讯定位地图确定每一个车道内停留的车辆数量，以车辆数量作为每个车道的通行优先值。

在本模块中，优先值计算单元401根据通讯定位地图确定每一个车道内停留的车辆数量，由于上述定位的精度相对较低，车辆的位置可以出现偏移，在完成定位之后，可以根据车辆的行驶方向对其位置进行纠正，如在由北向南的道路内，存在三个直行车道，通过进行车辆定位，其中一组车辆的位置被划分至右转车道内，则可以将其纠正为直行车道内的车辆，以车辆数量作为每个车道的通行优先值。

信号灯组合排序单元402，用于确定交通信号灯的组合数量，确定每一组交通信号灯组合对应的通行优先值总和，根据通行优先值总和确定各个交通信号灯组合的顺序。

在本模块中，信号灯组合排序单元402确定交通信号灯的组合数量，在控制车辆通行时，通常是多个指示灯同步亮起的，如所有方向上的右转绿灯同步亮起，因此交通信号灯存在多种亮起的组合方式，以确定不同的通行方式，确定每一组交通信号灯组合对应的通行优先值总和，优先值总和的数值越大，则说明上述交通信号灯组合的优先级越高，需要先执行。

指令控制单元403，用于基于交通信号灯组合的对应的通信优先值综合生成交通信号灯控制指令，并发送至交通信号灯，所述交通信号灯控制指令至少包括交通信号灯的亮起时间信息。

在本模块中，指令控制单元403基于交通信号灯组合的对应的通信优先值综合生成交通信号灯控制指令，计算该种交通信号灯组合对应的放行时间，但是需要设置上限值，以避免其他车道等待的时间过长，发送交通信号灯控制指令至交通信号灯，所述交通信号灯控制指令至少包括交通信号灯的亮起时间信息。

应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于车联网的数据交互方法，其特征在于，所述方法包括：

构建无线定位基站群和路口道路地图，所述无线定位基站群至少包括三个定位基站，所述路口道路地图至少包括各向车道数量信息以及车道方向信息；

从无线定位基站群获取无线监控信号数据，对无线监控信号数据进行分时截取，得到分时监控信号数据；

对分时监控信号数据进行信号提取，基于提取得到的信号计算定位基站与各个无线通讯设备之间的距离，构建通讯定位地图；

基于通讯定位地图确定各个车道内车辆的数量，基于路口道路地图生成交通信号灯控制指令，并发送至交通信号灯。

2.根据权利要求1所述的基于车联网的数据交互方法，其特征在于，所述从无线定位基站群获取无线监控信号数据，对无线监控信号数据进行分时截取，得到分时监控信号数据的步骤，具体包括：

通过定位基站实时获取车辆的无线通讯信号，对无线通讯信号进行记录，得到无线监控信号数据，所述无线监控信号数据至少包括车辆身份标识和信号强度数据；

对无线监控信号数据进行筛选，筛选出信号强度位于预设范围内的无线监控信号数据；

对筛选后的无线监控信号数据进行分时提取，按照预设时间间隔进行截取，每一个时间间隔视为一个监测时段，得到一组对应的分时监控信号数据。

3.根据权利要求1所述的基于车联网的数据交互方法，其特征在于，所述对分时监控信号数据进行信号提取，基于提取得到的信号计算定位基站与各个无线通讯设备之间的距离，构建通讯定位地图的步骤，具体包括：

对分时监控信号数据进行信号提取，确定每一个车辆与不同定位基站之间的通讯信号强度；

基于通讯信号强度计算车辆与各个定位基站之间的单点通讯距离，构建二维坐标系，将路口道路地图映射在二维坐标系内；

基于每一个车辆对应的三组单点通讯距离确定车辆在路口道路地图中的位置，确定每一个车辆的位置，得到通讯定位地图。

4.根据权利要求1所述的基于车联网的数据交互方法，其特征在于，所述基于通讯定位地图确定各个车道内车辆的数量，基于路口道路地图生成交通信号灯控制指令，并发送至交通信号灯的步骤，具体包括：

根据通讯定位地图确定每一个车道内停留的车辆数量，以车辆数量作为每个车道的通行优先值；

确定交通信号灯的组合数量，确定每一组交通信号灯组合对应的通行优先值总和，根据通行优先值总和确定各个交通信号灯组合的顺序；

基于交通信号灯组合的对应的通信优先值综合生成交通信号灯控制指令，并发送至交通信号灯，所述交通信号灯控制指令至少包括交通信号灯的亮起时间信息。

5.根据权利要求4所述的基于车联网的数据交互方法，其特征在于，生成交通信号灯控制指令时，交通信号灯的亮起时间根据车道内车辆数量确定，当存在车道内车辆数量超过预设值时，则以预设值作为该交通信号灯的亮起时间。

6.一种基于车联网的数据交互系统，其特征在于，所述系统包括：

地图构建模块，用于构建无线定位基站群和路口道路地图，所述无线定位基站群至少包括三个定位基站，所述路口道路地图至少包括各向车道数量信息以及车道方向信息；

数据分解模块，用于从无线定位基站群获取无线监控信号数据，对无线监控信号数据进行分时截取，得到分时监控信号数据；

车辆定位模块，用于对分时监控信号数据进行信号提取，基于提取得到的信号计算定位基站与各个无线通讯设备之间的距离，构建通讯定位地图；

信号控制模块，用于基于通讯定位地图确定各个车道内车辆的数量，基于路口道路地图生成交通信号灯控制指令，并发送至交通信号灯。

7.根据权利要求6所述的基于车联网的数据交互系统，其特征在于，所述数据分解模块包括：

信号数据记录单元，用于通过定位基站实时获取车辆的无线通讯信号，对无线通讯信号进行记录，得到无线监控信号数据，所述无线监控信号数据至少包括车辆身份标识和信号强度数据；

数据筛选单元，用于对无线监控信号数据进行筛选，筛选出信号强度位于预设范围内的无线监控信号数据；

数据划分单元，用于对筛选后的无线监控信号数据进行分时提取，按照预设时间间隔进行截取，每一个时间间隔视为一个监测时段，得到一组对应的分时监控信号数据。

8.根据权利要求6所述的基于车联网的数据交互系统，其特征在于，所述车辆定位模块包括：

信号数据提取单元，用于对分时监控信号数据进行信号提取，确定每一个车辆与不同定位基站之间的通讯信号强度；

距离计算单元，用于基于通讯信号强度计算车辆与各个定位基站之间的单点通讯距离，构建二维坐标系，将路口道路地图映射在二维坐标系内；

地图生成单元，用于基于每一个车辆对应的三组单点通讯距离确定车辆在路口道路地图中的位置，确定每一个车辆的位置，得到通讯定位地图。

9.根据权利要求6所述的基于车联网的数据交互系统，其特征在于，所述信号控制模块包括：

优先值计算单元，用于根据通讯定位地图确定每一个车道内停留的车辆数量，以车辆数量作为每个车道的通行优先值；

信号灯组合排序单元，用于确定交通信号灯的组合数量，确定每一组交通信号灯组合对应的通行优先值总和，根据通行优先值总和确定各个交通信号灯组合的顺序；

指令控制单元，用于基于交通信号灯组合的对应的通信优先值综合生成交通信号灯控制指令，并发送至交通信号灯，所述交通信号灯控制指令至少包括交通信号灯的亮起时间信息。

10.根据权利要求9所述的基于车联网的数据交互系统，其特征在于，生成交通信号灯控制指令时，交通信号灯的亮起时间根据车道内车辆数量确定，当存在车道内车辆数量超过预设值时，则以预设值作为该交通信号灯的亮起时间。