專利名稱：一種預(yù)測(cè)obu最長交易路徑的方法、設(shè)備及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于智能交通技木，特別是關(guān)于不停車收費(fèi)技術(shù)，具體的講是ー種預(yù)測(cè)OBU最長交易路徑的方法、設(shè)備及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，高速公路的快速發(fā)展，城市交通流量迅速增長，交通密度大幅提高，給道路收費(fèi)站的車輛通行能力提出了新的要求。目前國內(nèi)的ETC (ETCElectronic Toll Collection)電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)還需要設(shè)立收費(fèi)站,設(shè)置自動(dòng)欄桿,車輛在通過收費(fèi)站時(shí)必須沿某個(gè)車道行駛通過，車輛的通行能力不高。多車道自由流(Multi-Line Free Flow ETC,MLFF)收費(fèi)技術(shù)是一種更先進(jìn)的高速公路不停車電子收費(fèi)技木。這種收費(fèi)技術(shù)采用無人員干預(yù)方式，不設(shè)欄桿，對(duì)車輛的限制 少，不影響車流通行。但是，多車道自由流不停車收費(fèi)技術(shù)對(duì)于交易的成功率有很高要求。專利號(hào)為JP2002015347A、發(fā)明名稱為“ROAD SIDE MACHINE, ON-VEHICLE MACHINEAND TOLL COLLECTION SYSTEM”的日本專利申請(qǐng)公開了ー種選擇最優(yōu)交易天線與車載單元進(jìn)行交易的方法，但是該方法仍存在如下缺陷一旦選擇了最優(yōu)的交易天線后，該交易天線就會(huì)一直參與交易，中途不會(huì)改變參與交易的交易天線。如果在交易過程中車輛快速變換車道，則容易造成交易信息的丟失，影響交易的成功率。申請(qǐng)?zhí)枮?01010209705. 6、發(fā)明名稱為“ー種路測(cè)方法、裝置及不停車收費(fèi)系統(tǒng)”
的專利申請(qǐng)公開了一種選擇最優(yōu)的交易天線與車載單元進(jìn)行交易的方法，但是該方法存在如下缺陷只能根據(jù)對(duì)車載單元的定位來選擇最優(yōu)的交易天線與車載單元進(jìn)行交易。由于交易過程中每一次交互都是由交易天線發(fā)起，所以毎次選擇交易天線都是根據(jù)車載単元前一次交互時(shí)的位置信息來選擇。如果在交易過程中車載單元處于距離兩個(gè)交易天線中間偏天線I的位置，并且此時(shí)車輛正在向天線2變道行駛，則下一次交易時(shí)仍然會(huì)選擇天線I參與交易，此時(shí)車載單元與天線2交易才是最優(yōu)化的選擇，這種情況下，仍然容易造成信息的丟失，影響交易的成功率。因此，如何預(yù)測(cè)OBU的最長交易路徑進(jìn)而選擇最優(yōu)的交易天線與車載單元進(jìn)行交易是業(yè)界拭待解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的方法、設(shè)備及系統(tǒng)，根據(jù)OBU的初始位置以及OBU的路徑信息預(yù)測(cè)出OBU的最長交易路徑，根據(jù)最長交易路徑得到處于最長交易路徑上的交易天線，進(jìn)而調(diào)度最長交易路徑上的交易天線與OBU進(jìn)行交易，實(shí)現(xiàn)了使車載單元在交易區(qū)域內(nèi)停留的時(shí)間最長，極大提高了多車道自由流系統(tǒng)中車載單元的交易成功率。本發(fā)明的目的之ー是，提供ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的方法，所述的方法包括采集定位天線轉(zhuǎn)發(fā)的微波信號(hào)；根據(jù)所述的微波信號(hào)確定所述的OBU在交通斷面的位置；根據(jù)所述的OBU對(duì)應(yīng)的交易協(xié)議確定交易時(shí)間；根據(jù)所述的位置、所述的交易時(shí)間以及所述的OBU的速度預(yù)測(cè)所述的OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置；根據(jù)預(yù)測(cè)出的所述OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置確定最長交易路徑上的交易天線；調(diào)度所述的最長交易路徑上的交易天線與所述的OBU進(jìn)行交易。本發(fā)明的目的之ー是，提供ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的設(shè)備，所述的設(shè)備包括采集裝置，用于采集定位天線轉(zhuǎn)發(fā)的微波信號(hào)；定位裝置，用于根據(jù)所述的微波信號(hào)確定所述的OBU在交通斷面的位置；交易時(shí)間確定裝置，用于根據(jù)所述的OBU對(duì)應(yīng)的協(xié)議確定交易時(shí)間；位置預(yù)測(cè)裝置，用于根據(jù)所述的位置、所述的交易時(shí)間以及所述的OBU的速度預(yù)測(cè)所述的OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置；交易天線調(diào)度裝置，用于根據(jù)預(yù)測(cè)出的所述OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置確定最長交易路徑上的交易天線，調(diào)度所述的最長交易路徑上的交易天線與所述的OBU進(jìn)行交易。
本發(fā)明的目的之ー是，提供ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)包括車載設(shè)備0BU、交易R(shí)SU天線、定位天線以及預(yù)測(cè)OBU最長交易路徑的設(shè)備，所述的0BU，用于向所述的定位天線發(fā)送微波信號(hào)；所述的定位天線，用于采集所述的微波信號(hào)，并將所述的微波信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至所述的預(yù)測(cè)OBU最長交易路徑的設(shè)備；所述的預(yù)測(cè)OBU最長交易路徑的設(shè)備，具體包括采集裝置，用于采集定位天線轉(zhuǎn)發(fā)的微波信號(hào)；定位裝置，用于根據(jù)所述的微波信號(hào)確定所述的OBU在交通斷面的位置；交易時(shí)間確定裝置，用于根據(jù)所述的OBU對(duì)應(yīng)的協(xié)議確定交易時(shí)間；位置預(yù)測(cè)裝置，用于根據(jù)所述的位置、所述的交易時(shí)間以及所述的OBU的速度預(yù)測(cè)所述的OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置；交易天線調(diào)度裝置，用于根據(jù)預(yù)測(cè)出的所述OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置確定最長交易路徑上的交易天線，調(diào)度所述的最長交易路徑上的交易天線與所述的OBU進(jìn)行交易。本發(fā)明的有益效果在于，根據(jù)OBU的初始位置以及OBU的路徑信息預(yù)測(cè)出OBU的最長交易路徑，根據(jù)最長交易路徑得到處于最長交易路徑上的交易天線，進(jìn)而調(diào)度最長交易路徑上的交易天線與OBU進(jìn)行交易，實(shí)現(xiàn)了使車載單元在交易區(qū)域內(nèi)停留的時(shí)間最長，極大提高了多車道自由流系統(tǒng)中車載單元的交易成功率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的方法實(shí)施方式一的流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的方法實(shí)施方式ニ的流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的方法實(shí)施方式ニ的流程圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的方法實(shí)施方式四的流程圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的方法實(shí)施方式五的流程圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的設(shè)備的實(shí)施方式ニ的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的設(shè)備的實(shí)施方式三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的設(shè)備的實(shí)施方式四的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為應(yīng)用本發(fā)明提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的系統(tǒng)的示意 圖；圖11為應(yīng)用本發(fā)明提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的方法的流程圖；圖12為根據(jù)OBU發(fā)送的第一幀微波信息選擇交易天線的示意圖；圖13為根據(jù)OBU發(fā)送的第二幀微波信息選擇交易天線的示意圖；圖14為根據(jù)OBU發(fā)送的第三幀微波信號(hào)選擇交易天線的示意圖；圖15為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的設(shè)備的實(shí)施方式五的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的方法實(shí)施方式一的流程圖，由圖I可知，所述的方法包括SlOl :采集定位天線轉(zhuǎn)發(fā)的微波信號(hào)。圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的方法實(shí)施方式ニ的流程圖，由圖2可知，微波信號(hào)是由所述的車載設(shè)備OBU發(fā)送的，定位天線采集并轉(zhuǎn)發(fā)的。裝有OBU的車輛到達(dá)交易R(shí)SU天線的區(qū)域吋，OBU被交易R(shí)SU天線的微波信號(hào)喚醒并開始與交易R(shí)SU天線進(jìn)行微波數(shù)據(jù)交互。如圖10所示的應(yīng)用本發(fā)明提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的示意圖中，車輛進(jìn)入RSU的交易區(qū)域內(nèi)與RSU進(jìn)行微波數(shù)據(jù)交互。圖10中，以兩車道交通斷面為例，建立交通斷面坐標(biāo)系。圖中X軸為龍門架從左至右的方向，Y軸為行車方向的反方向，坐標(biāo)原點(diǎn)為龍門架與交易斷面左側(cè)車道邊緣的交點(diǎn)。左側(cè)橢圓為交易天線I的交易區(qū)域，右側(cè)橢圓為交易天線2的交易區(qū)域，兩個(gè)橢圓重疊的區(qū)域?yàn)榻灰滋炀€I和交易天線2的重疊交易區(qū)域。S102 :根據(jù)所述的微波信號(hào)確定所述的OBU在交通斷面的位置。在具體的實(shí)施方式中，根據(jù)微波信號(hào)的類型的不同，可通過不同的方式確定OBU在交通斷面的位置。如根據(jù)OBU發(fā)送第一幀微波信號(hào)可確定出OBU在交通斷面的初始位置設(shè)為L0?？蓪⑺龅腛BU在交通斷面的位置保存在數(shù)據(jù)庫中。S103 :根據(jù)所述的OBU對(duì)應(yīng)的交易協(xié)議確定交易時(shí)間。在具體的實(shí)施方式中，OBU對(duì)應(yīng)的交易協(xié)議諸如國家標(biāo)準(zhǔn)或地方標(biāo)準(zhǔn)。S104 :根據(jù)所述的位置、所述的交易時(shí)間以及所述的OBU的速度預(yù)測(cè)所述的OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置。S105 :根據(jù)預(yù)測(cè)出的所述OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置確定最長交易路徑上的交易天線；S106 :調(diào)度所述的最長交易路徑上的交易天線與所述的OBU進(jìn)行交易。圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的方法實(shí)施方式三的流程圖，由圖3可知，當(dāng)采集的微波信號(hào)為第一幀微波信號(hào)時(shí)，步驟S104具體包括
S304 :從所述的數(shù)據(jù)庫中獲取預(yù)先設(shè)置的預(yù)測(cè)策略以及速度信息。數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)著多個(gè)不同的預(yù)測(cè)策略以及預(yù)先設(shè)定的速度信息，該速度信息在具體的實(shí)施方式中諸如可以是一段時(shí)間內(nèi)通過該區(qū)域的車輛的橫向速度。S305 :將所述的速度信息作為所述的OBU對(duì)應(yīng)的速度；S306:根據(jù)所述的預(yù)測(cè)策略、所述的速度、所述的交易時(shí)間以及所述的位置預(yù)測(cè)所述的OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置。數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)著多個(gè)不同的預(yù)測(cè)策略，每個(gè)預(yù)測(cè)策略均可得到對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)結(jié)果。在具體的實(shí)施方式中，可調(diào)用若干個(gè)預(yù)測(cè)策略得到多個(gè)預(yù)測(cè)結(jié)果，并把多個(gè)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合，選擇最有可能的預(yù)測(cè)結(jié)果，提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。下面以其中一個(gè)預(yù)測(cè)策略為例，進(jìn)行說明。如圖10所示，根據(jù)OBU發(fā)送的第一幀微波信號(hào)確定的初始位置為L0，安裝車載單元的車輛的橫向速度選取數(shù)據(jù)庫中的預(yù)設(shè)的速度信息，設(shè)為VO米/秒，VO為ー個(gè)假定的速度，預(yù)設(shè)為該路段車輛的平均車速。交易天線與車載單元進(jìn)行交互吋，車載單元發(fā)送兩個(gè)數(shù)據(jù)幀之間的時(shí)間間隔為Tl秒，則交易天線與車載單元進(jìn)行下一次數(shù)據(jù)交易時(shí)即車載單元發(fā)送下一條微波信息時(shí)車載単元所處的位置在該實(shí)施方式中為2個(gè)橫坐標(biāo)位置，具體為車載單元向左偏移后的X坐標(biāo)位置為L01=L0-V0*T1 ；車載單元向右偏移后的X坐標(biāo)位置為L02=L0+V0*T1。圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的方法實(shí)施方式四的流程圖，由圖4可知，當(dāng)采集的微波信號(hào)不是第一幀微波信號(hào)時(shí)，步驟S104具體包括S404 :從所述的數(shù)據(jù)庫中獲取預(yù)先設(shè)置的預(yù)測(cè)策略。數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)著多個(gè)不同的預(yù)測(cè)策略。S405 :根據(jù)所述的OBU發(fā)送最近兩次微波信息時(shí)的位置以及時(shí)間差確定所述的OBU對(duì)應(yīng)的速度；S406:根據(jù)所述的預(yù)測(cè)策略、所述的速度、所述的交易時(shí)間以及所述的位置預(yù)測(cè)所述的OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置。數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)著多個(gè)不同的預(yù)測(cè)策略，每個(gè)預(yù)測(cè)策略均可得到對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)結(jié)果。在具體的實(shí)施方式中，可調(diào)用若干個(gè)預(yù)測(cè)策略得到多個(gè)預(yù)測(cè)結(jié)果，并把多個(gè)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合，選擇最有可能的預(yù)測(cè)結(jié)果，提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。下面以其中一個(gè)預(yù)測(cè)策略為例，進(jìn)行說明。
如圖10所示，根據(jù)OBU發(fā)送的第一幀微波信號(hào)確定的初始位置為L0，根據(jù)第二幀微波信號(hào)確定所述的OBU在交通斷面的位置為LI，安裝車載單元的車輛從位置LO到位置LI所花費(fèi)的時(shí)間設(shè)為Tl，所以車載單元實(shí)際偏移速度Vl=(Ll-LO)/Tl。交易天線與車載單元進(jìn)行下一次數(shù)據(jù)交互的時(shí)間為T2秒，則可以預(yù)測(cè)OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)車載単元的X 坐標(biāo)為L2=L1+V1*T2。圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的方法實(shí)施方式五的流程圖，由圖5可知，步驟S105具體包括S505 :從數(shù)據(jù)庫中獲取多個(gè)交易天線的位置信息；S506 :分別確定預(yù)測(cè)出的所述OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置與所述的多個(gè)交易天線的距離。即確定LOl與L02與LRSU1、LRSU2的距離。在本實(shí)施方式中，分別為LOl距離交易天線I的距離R11=|L01 - Lrsul ；
L02距離交易天線I的距離R21= I L02 - Lrsul | ；LOl距離交易天線2的距離R12= | LOl - Lrsu2 | ；LO2距離交易天線2的距離R22= | LO2 - Lrsu2 |。S507 :根據(jù)所述的距離確定出最長交易路徑上的交易天線。如果R11+R2DR12+R22，則選擇交易天線2 ;如果R11+R21〈R12+R22，則選擇交易天線I ;如果R11+R21=R12+R22，則選擇交易天線I或者交易天線2。如圖12所示，圖中的圈為RSU的交易區(qū)域，三角則為裝有OBU的車輛，圖12中的圖(a)、圖(b)則為選擇交易天線I的情況，圖(C)、圖(d)則為選擇交易天線2的情況。圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖6可知，所述的系統(tǒng)包括車載設(shè)備0BU100、交易R(shí)SU天線300、定位天線200以及一種預(yù)測(cè)OBU最長交易路徑的設(shè)備400，所述的0BU100，用于向所述的定位天線發(fā)送微波信號(hào)；所述的定位天線200，用于采集所述的微波信號(hào)，并將所述的微波信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至所述的預(yù)測(cè)OBU最長交易路徑的設(shè)備；所述的預(yù)測(cè)OBU最長交易路徑的設(shè)備400，具體包括采集裝置401，用于采集定位天線轉(zhuǎn)發(fā)的微波信號(hào)。微波信號(hào)是由所述的車載設(shè)備OBU發(fā)送的，定位天線采集并轉(zhuǎn)發(fā)的。裝有OBU的車輛到達(dá)交易R(shí)SU天線的區(qū)域吋，OBU被交易R(shí)SU天線的微波信號(hào)喚醒并開始與交易R(shí)SU天線進(jìn)行微波數(shù)據(jù)交互。如圖10所示的應(yīng)用本發(fā)明提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的示意圖中，車輛進(jìn)入RSU的交易區(qū)域內(nèi)與RSU進(jìn)行微波數(shù)據(jù)交互。圖10中，以兩車道交通斷面為例，建立交通斷面坐標(biāo)系。圖中X軸為龍門架從左至右的方向，Y軸為行車方向的反方向，坐標(biāo)原點(diǎn)為龍門架與交易斷面左側(cè)車道邊緣的交點(diǎn)。左側(cè)橢圓為交易天線I的交易區(qū)域，右側(cè)橢圓為交易天線2的交易區(qū)域，兩個(gè)橢圓重疊的區(qū)域?yàn)榻灰滋炀€I和交易天線2的重疊交易區(qū)域。定位裝置402，用于根據(jù)所述的微波信號(hào)確定所述的OBU在交通斷面的位置。在具體的實(shí)施方式中，根據(jù)微波信號(hào)的類型的不同，可通過不同的方式確定OBU在交通斷面的位置。根據(jù)OBU發(fā)送第一幀微波信號(hào)可確定出OBU在交通斷面的位置設(shè)為L0。交易時(shí)間確定裝置406，用于根據(jù)所述的OBU對(duì)應(yīng)的協(xié)議確定交易時(shí)間。在具體的實(shí)施方式中，OBU對(duì)應(yīng)的交易協(xié)議諸如國家標(biāo)準(zhǔn)或地方標(biāo)準(zhǔn)。
位置預(yù)測(cè)裝置403，用于根據(jù)所述的初始位置以及預(yù)先存儲(chǔ)的與所述的OBU對(duì)應(yīng)的路徑信息預(yù)測(cè)所述的OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置。交易天線調(diào)度裝置404，用于根據(jù)預(yù)測(cè)出的所述OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置確定最長交易路徑上的交易天線，調(diào)度所述的最長交易路徑上的交易天線與所述的OBU進(jìn)行交易。圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的設(shè)備的實(shí)施方式ニ的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖7可知，所述的設(shè)備還包括數(shù)據(jù)庫405，用于保存所述的OBU在交通斷面的位置、與所述的OBU對(duì)應(yīng)的路徑信息、多個(gè)不同的預(yù)測(cè)策略以及預(yù)先設(shè)定的速度信息。該速度信息在具體的實(shí)施方式中諸如可以是一段時(shí)間內(nèi)通過該區(qū)域的車輛的橫向速度。圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的設(shè)備的實(shí)施方 式三的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖8可知，所述的位置預(yù)測(cè)裝置403具體包括第一獲取單元4031，用于從所述的數(shù)據(jù)庫中獲取預(yù)先設(shè)置的預(yù)測(cè)策略以及速度信息。數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)著多個(gè)不同的預(yù)測(cè)策略以及預(yù)先設(shè)定的速度信息，該速度信息在具體的實(shí)施方式中諸如可以是一段時(shí)間內(nèi)通過該區(qū)域的車輛的橫向速度。第一速度確定單元4032，用于當(dāng)采集的微波信號(hào)為第一幀微波信號(hào)吋，將所述的速度信息作為所述的OBU對(duì)應(yīng)的速度；第一預(yù)測(cè)單元4033，用于根據(jù)所述的預(yù)測(cè)策略、所述的速度、所述的交易時(shí)間以及所述的位置預(yù)測(cè)所述的OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置。數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)著多個(gè)不同的預(yù)測(cè)策略，每個(gè)預(yù)測(cè)策略均可得到對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)結(jié)果。在具體的實(shí)施方式中，可調(diào)用若干個(gè)預(yù)測(cè)策略得到多個(gè)預(yù)測(cè)結(jié)果，并把多個(gè)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合，選擇最有可能的預(yù)測(cè)結(jié)果，提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。下面以其中一個(gè)預(yù)測(cè)策略為例，進(jìn)行說明。如圖10所示，根據(jù)OBU發(fā)送的第一幀微波信號(hào)確定的初始位置為L0，安裝車載單元的車輛的橫向速度選取數(shù)據(jù)庫中的預(yù)設(shè)的速度信息，設(shè)為VO米/秒，VO為ー個(gè)假定的速度，預(yù)設(shè)為該路段車輛的平均車速。交易天線與車載單元進(jìn)行交互吋，車載單元發(fā)送兩個(gè)數(shù)據(jù)幀之間的時(shí)間間隔為Tl秒，則交易天線與車載單元進(jìn)行下一次數(shù)據(jù)交易時(shí)即車載單元發(fā)送下一條微波信息時(shí)車載単元所處的位置在該實(shí)施方式中為2個(gè)橫坐標(biāo)位置，具體為車載單元向左偏移后的X坐標(biāo)位置為LOl=LO - V0*T1 ；車載單元向右偏移后的X坐標(biāo)位置為L02=L0+V0*T1。圖15為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的設(shè)備的實(shí)施方式五的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖15可知，所述的位置預(yù)測(cè)裝置403還包括第二獲取單元4034，用于從所述的數(shù)據(jù)庫中獲取預(yù)先設(shè)置的預(yù)測(cè)策略。數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)著多個(gè)不同的預(yù)測(cè)策略。第二速度確定單元4035，用于當(dāng)采集的微波信號(hào)不是第一幀微波信號(hào)時(shí)，根據(jù)所述的OBU發(fā)送最近兩次微波信息時(shí)的位置以及時(shí)間差確定所述的OBU對(duì)應(yīng)的速度；第二預(yù)測(cè)單元4036，用于根據(jù)所述的預(yù)測(cè)策略、所述的速度、所述的交易時(shí)間以及所述的位置預(yù)測(cè)所述的OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置。數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)著多個(gè)不同的預(yù)測(cè)策略，每個(gè)預(yù)測(cè)策略均可得到對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)結(jié)果。
在具體的實(shí)施方式中，可調(diào)用若干個(gè)預(yù)測(cè)策略得到多個(gè)預(yù)測(cè)結(jié)果，并把多個(gè)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合，選擇最有可能的預(yù)測(cè)結(jié)果，提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。下面以其中一個(gè)預(yù)測(cè)策略為例，進(jìn)行說明。如圖10所示，根據(jù)OBU發(fā)送的第一幀微波信號(hào)確定的初始位置為L0，根據(jù)第二幀微波信號(hào)確定所述的OBU在交通斷面的位置為LI，安裝車載單元的車輛從位置LO到位置LI所花費(fèi)的時(shí)間設(shè)為Tl，所以車載單元實(shí)際偏移速度V1=(L1 -L0)/Tl。交易天線與車載單元進(jìn)行下一次數(shù)據(jù)交互的時(shí)間為T2秒，則可以預(yù)測(cè)OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)車載単元的X 坐標(biāo)為L2=L1+V1*T2。圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的設(shè)備的實(shí)施方式四的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖9可知，所述的交易天線調(diào)度裝置404具體包括第三獲取單元4041，用于從數(shù)據(jù)庫中獲取多個(gè)交易天線的位置信息；距離確定單元4042，用于分別確定預(yù)測(cè)出的所述OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位 置與所述的多個(gè)交易天線的距離。即確定LOl與L02與LRSU1、LRSU2的距離。在本實(shí)施方式中，分別為LOl距離交易天線I的距離=Rll= I LOl-Lrsul ；L02距離交易天線I的距離R21=|L02_Lrsul | ；LOl距離交易天線2的距離R12= | L01_Lrsu2 | ；LO2距離交易天線2的距離R22=|L02-Lrsu2|。交易天線確定單元4043，用于根據(jù)所述的距離確定出最長交易路徑上的交易天線。如果R11+R2DR12+R22，則選擇交易天線2 ;如果R11+R21〈R12+R22，則選擇交易天線I ;如果R11+R21=R12+R22，則選擇交易天線I或者交易天線2。如圖12所示，圖中的圈為RSU的交易區(qū)域，三角則為裝有OBU的車輛，圖12中的圖(a)、圖(b)則為選擇交易天線I的情況，圖(C)、圖(d)則為選擇交易天線2的情況。調(diào)度單元4044，用于調(diào)度所述的最長交易路徑上的交易天線與所述的OBU進(jìn)行交易。下面結(jié)合具體的實(shí)施例，詳細(xì)介紹本發(fā)明實(shí)施例提供的一種預(yù)測(cè)車載設(shè)備最長交易路徑的方法即設(shè)備。圖11為應(yīng)用本發(fā)明提供的ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的方法的流程圖，由圖11可知，裝有OBU的車輛進(jìn)入RSU的交易區(qū)域內(nèi)即開始響應(yīng)RSU的微波信號(hào)并回復(fù)微波信號(hào)。SI :采集定位天線轉(zhuǎn)發(fā)的微波信號(hào)。此處的微波信號(hào)為OBU發(fā)送的第一幀微波信號(hào);S2 :根據(jù)所述的微波信號(hào)確定所述的OBU在交通斷面的位置，設(shè)為LO ；S3 :根據(jù)所述的OBU對(duì)應(yīng)的交易協(xié)議確定交易時(shí)間。在具體的實(shí)施方式中，OBU對(duì)應(yīng)的交易協(xié)議諸如國家標(biāo)準(zhǔn)或地方標(biāo)準(zhǔn)。S4 :根據(jù)所述的初始位置以及預(yù)先存儲(chǔ)的與所述的OBU對(duì)應(yīng)的路徑信息預(yù)測(cè)所述的OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置。在該實(shí)施例中，車載單元向左偏移后的X坐標(biāo)位置為LOl=LO - V0*T1 ；車載單元向右偏移后的X坐標(biāo)位置為L02=L0+V0*T1。S5 :根據(jù)預(yù)測(cè)出的所述OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置確定最長交易路徑上的交易天線。圖12分別示出了選擇交易天線I和選擇交易天線2的情況。S6 :調(diào)度所述的最長交易路徑上的交易天線與所述的OBU進(jìn)行交易。S7 :判斷定位天線是否仍發(fā)送微波信號(hào)，判斷為是時(shí)，執(zhí)行步驟S8，否則結(jié)束。S8 :采集定位天線轉(zhuǎn)發(fā)的下一條微波信號(hào)。裝有OBU的車輛從進(jìn)入RSU的交易區(qū)域到離開RSU的交易區(qū)域之間，按照一定的時(shí)間間隔持續(xù)發(fā)送微波信號(hào)。即所述的采集裝置，還用于采集定位天線轉(zhuǎn)發(fā)的下一條微波信號(hào)；
S9:根據(jù)所述的下一條微波信號(hào)確定所述的OBU在交通斷面的位置。位置設(shè)為LI，安裝車載單元的車輛從位置LO到位置LI所花費(fèi)的時(shí)間設(shè)為Tl，所以車載單元實(shí)際偏移速度Vl= (LI -L0)/Tl。交易天線與車載單元進(jìn)行下一次數(shù)據(jù)交互的時(shí)間為T2秒，則可以預(yù)測(cè)OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)車載單元的X坐標(biāo)為L2=L1+V1*T2。SlO :根據(jù)所述的位置以及所述的速度預(yù)測(cè)所述的OBU的位置，此處OBU的位置即為OBU發(fā)送下下一條微波信息時(shí)的位置。此后，返回執(zhí)行步驟S5、S6，確定出與該位置對(duì)應(yīng)的最長交易天線，調(diào)度該交易天線與OBU進(jìn)行交易。在該實(shí)施例中，L2與交易天線I的距離為R21= I L2 -Lrsul ；L2與交易天線2的距離為R22=|L2 - Lrsu2 |。如果R2DR22，則選擇交易天線2 ;如果R21〈R22，則選擇交易天線I ;如果R21=R22,選擇交易天線I或者交易天線2。圖13中，圖(a)即為選擇交易天線I的情形，圖(b)即為選擇交易天線2的情形。在本實(shí)施例中，OBU共發(fā)送3幀微波信號(hào)，因此返回執(zhí)行步驟S6，進(jìn)行第三次預(yù)測(cè)。安裝車載單元的車輛從位置LI到位置L2所花費(fèi)的時(shí)間為T2，所以車載單元實(shí)際偏移速度V2=(L2-L1)/T2。車載單元發(fā)送下一條微波信息的時(shí)間為T3秒，則可以預(yù)測(cè)下一次數(shù)據(jù)交互時(shí)車載單元的X坐標(biāo)為L3=L2+V2*T3。L3與交易天線I的距離R31=|L3-LrsulL3與交易天線3的距離R32= I L3-Lrsu2 I如果R3DR32，則選擇交易天線2 ;如果R31〈R32，則選擇交易天線I ;如果R31=R32,選擇交易天線I或者交易天線2。圖14中，圖(a)即為選擇交易天線I或2的情形，圖(b)即為選擇交易天線2的情形。本發(fā)明實(shí)施例提供的預(yù)測(cè)車載設(shè)備最長交易路徑的設(shè)備出了上述裝置外，還包括數(shù)據(jù)庫，用于保存所述的OBU在交通斷面的位置、與所述的OBU對(duì)應(yīng)的路徑信息。對(duì)于OBU發(fā)送多次微波信號(hào)的情形，數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)車載単元在交易過程的不同階段的路徑信息。存儲(chǔ)的信息如下表所示，表中記錄的是在不同的數(shù)據(jù)交互階段，定位裝置定位出來的OBU的位置信息。表中交互狀態(tài)的“結(jié)束”表示OBU與RSU的交互已經(jīng)結(jié)束，交互狀態(tài)中的“進(jìn)行中”表示OBU與RSU的交互還在進(jìn)行中，開始交互時(shí)間指的是OBU與RSU交互開始的Unix時(shí)間戳(從1970年I月I日開始所經(jīng)過的秒數(shù))，“一”表示交互還未進(jìn)行到該步驟。
權(quán)利要求
1.ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的方法，其特征是，所述的方法包括采集定位天線轉(zhuǎn)發(fā)的微波信號(hào)；根據(jù)所述的微波信號(hào)確定所述的OBU在交通斷面的位置；根據(jù)所述的OBU對(duì)應(yīng)的交易協(xié)議確定交易時(shí)間；根據(jù)所述的位置、所述的交易時(shí)間以及所述的OBU的速度預(yù)測(cè)所述的OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置；根據(jù)預(yù)測(cè)出的所述OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置確定最長交易路徑上的交易天線；調(diào)度所述的最長交易路徑上的交易天線與所述的OBU進(jìn)行交易。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是，所述的方法還包括車載設(shè)備OBU發(fā)送微波信號(hào)；定位天線采集并轉(zhuǎn)發(fā)所述的微波信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是，所述的方法還包括將所述的OBU在交通斷面的位置保存在數(shù)據(jù)庫中，所述的數(shù)據(jù)庫中還保存有預(yù)先設(shè)置的多個(gè)預(yù)測(cè)策略以及速度信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，當(dāng)采集的微波信號(hào)為第一幀微波信號(hào)時(shí)，根據(jù)所述的位置、所述的交易時(shí)間以及所述的OBU的速度預(yù)測(cè)所述的OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置具體包括從所述的數(shù)據(jù)庫中獲取預(yù)先設(shè)置的預(yù)測(cè)策略以及速度信息；將所述的速度信息作為所述的OBU對(duì)應(yīng)的速度；根據(jù)所述的預(yù)測(cè)策略、所述的速度、所述的交易時(shí)間以及所述的位置預(yù)測(cè)所述的OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，當(dāng)采集的微波信號(hào)不是第一幀微波信號(hào)吋，根據(jù)所述的位置、所述的交易時(shí)間以及所述的OBU的速度預(yù)測(cè)所述的OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置具體包括從所述的數(shù)據(jù)庫中獲取預(yù)先設(shè)置的預(yù)測(cè)策略；根據(jù)所述的OBU發(fā)送最近兩次微波信息時(shí)的位置以及時(shí)間差確定所述的OBU對(duì)應(yīng)的速度；根據(jù)所述的預(yù)測(cè)策略、所述的速度、所述的交易時(shí)間以及所述的位置預(yù)測(cè)所述的OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是，根據(jù)預(yù)測(cè)出的所述OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置確定最長交易路徑上的交易天線具體包括從數(shù)據(jù)庫中獲取多個(gè)交易天線的位置信息；分別確定預(yù)測(cè)出的所述OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置與所述的多個(gè)交易天線的距離；根據(jù)所述的距離確定出最長交易路徑上的交易天線。
7.ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的設(shè)備，其特征是，所述的設(shè)備包括采集裝置，用于采集定位天線轉(zhuǎn)發(fā)的微波信號(hào)；定位裝置，用于根據(jù)所述的微波信號(hào)確定所述的OBU在交通斷面的位置；交易時(shí)間確定裝置，用于根據(jù)所述的OBU對(duì)應(yīng)的協(xié)議確定交易時(shí)間； 位置預(yù)測(cè)裝置，用于根據(jù)所述的位置、所述的交易時(shí)間以及所述的OBU的速度預(yù)測(cè)所述的OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置； 交易天線調(diào)度裝置，用于根據(jù)預(yù)測(cè)出的所述OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置確定最長交易路徑上的交易天線，調(diào)度所述的最長交易路徑上的交易天線與所述的OBU進(jìn)行交易。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征是，所述的微波信號(hào)由車載設(shè)備OBU發(fā)送，并由定位天線采集后轉(zhuǎn)發(fā)至所述的采集裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征是，所述的設(shè)備還包括 數(shù)據(jù)庫，用于保存所述的OBU在交通斷面的位置、預(yù)先設(shè)置的多個(gè)不同的預(yù)測(cè)策略以及速度信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征是，所述的位置預(yù)測(cè)裝置具體包括 第一獲取單元，用于從所述的數(shù)據(jù)庫中獲取預(yù)先設(shè)置的預(yù)測(cè)策略以及速度信息； 第一速度確定單元，用于當(dāng)采集的微波信號(hào)為第一幀微波信號(hào)吋，將所述的速度信息作為所述的OBU對(duì)應(yīng)的速度； 第一預(yù)測(cè)單元，用于根據(jù)所述的預(yù)測(cè)策略、所述的速度、所述的交易時(shí)間以及所述的位置預(yù)測(cè)所述的OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征是，所述的位置預(yù)測(cè)裝置具體包括 第二獲取單元，用于從所述的數(shù)據(jù)庫中獲取預(yù)先設(shè)置的預(yù)測(cè)； 第二速度確定單元，用于當(dāng)采集的微波信號(hào)不是第一幀微波信號(hào)時(shí)，根據(jù)所述的OBU發(fā)送最近兩次微波信息時(shí)的位置以及時(shí)間差確定所述的OBU對(duì)應(yīng)的速度； 第二預(yù)測(cè)單元，用于根據(jù)所述的預(yù)測(cè)策略、所述的速度、所述的交易時(shí)間以及所述的位置預(yù)測(cè)所述的OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征是，所述的交易天線調(diào)度裝置具體包括 第三獲取單元，用于從數(shù)據(jù)庫中獲取多個(gè)交易天線的位置信息； 距離確定單元，用于分別確定預(yù)測(cè)出的所述OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置與所述的多個(gè)交易天線的距離； 交易天線確定単元，用于根據(jù)所述的距離確定出最長交易路徑上的交易天線； 調(diào)度單元，用于調(diào)度所述的最長交易路徑上的交易天線與所述的OBU進(jìn)行交易。
13.ー種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的系統(tǒng)，其特征是，所述的系統(tǒng)包括車載設(shè)備0BU、交易R(shí)SU天線、定位天線以及如權(quán)利要求7-12任意一項(xiàng)所述的預(yù)測(cè)OBU最長交易路徑的設(shè)備， 其中，所述的0BU，用于向所述的定位天線發(fā)送微波信號(hào)； 所述的定位天線，用于采集所述的微波信號(hào)，并將所述的微波信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至所述的預(yù)測(cè)OBU最長交易路徑的設(shè)備； 所述的預(yù)測(cè)OBU最長交易路徑的設(shè)備，具體包括 采集裝置，用于采集定位天線轉(zhuǎn)發(fā)的微波信號(hào)； 定位裝置，用于根據(jù)所述的微波信號(hào)確定所述的OBU在交通斷面的位置； 交易時(shí)間確定裝置，用于根據(jù)所述的OBU對(duì)應(yīng)的協(xié)議確定交易時(shí)間；位置預(yù)測(cè)裝置，用于根據(jù)所述的位置、所述的交易時(shí)間以及所述的OBU的速度預(yù)測(cè)所述的OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置； 交易天線調(diào)度裝置，用于根據(jù)預(yù)測(cè)出的所述OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置確定最長交易路徑上的交易天線，調(diào)度所述的最長交易路徑上的交易天線與所述的OBU進(jìn)行交易o(hù)
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供一種預(yù)測(cè)車載設(shè)備OBU最長交易路徑的方法、設(shè)備及系統(tǒng)，所述的方法包括采集定位天線轉(zhuǎn)發(fā)的微波信號(hào)；根據(jù)所述的微波信號(hào)確定所述的OBU在交通斷面的位置；根據(jù)所述的OBU對(duì)應(yīng)的交易協(xié)議確定交易時(shí)間；根據(jù)所述的位置、所述的交易時(shí)間以及所述的OBU的速度預(yù)測(cè)所述的OBU發(fā)送下一條微波信息時(shí)的位置；根據(jù)預(yù)測(cè)出的所述OBU的位置確定最長交易路徑上的交易天線；調(diào)度所述的最長交易路徑上的交易天線與所述的OBU進(jìn)行交易。實(shí)現(xiàn)了使車載單元在交易區(qū)域內(nèi)停留的時(shí)間最長，極大提高了多車道自由流系統(tǒng)中車載單元的交易成功率。
文檔編號(hào)G07B15/06GK102831660SQ20121029807
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者田林巖, 王春生, 武宏偉, 劉金福 申請(qǐng)人:北京萬集科技股份有限公司