本發(fā)明屬于智能交通領(lǐng)域，涉及一種汽車擁堵疏導(dǎo)與分流系統(tǒng)，特別涉及一種基于車聯(lián)網(wǎng)的汽車擁堵疏導(dǎo)與分流系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人們生活水平的逐漸提高，旅游開始成為衡量都市人群的生活品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)之一。近些年來，我國轎車保有量特別是家用轎車保有量不斷增加，自駕出游已成為大眾休閑、娛樂、放松的重要方式。旅游景區(qū)在特定時間車流數(shù)量井噴式增長，部分景區(qū)受到自然條件限制，進(jìn)出景區(qū)道路單一、路況條件較差，一旦遇到意外情況將導(dǎo)致旅游景區(qū)交通擁堵甚至癱瘓，在景區(qū)道路擁堵情況下，部分游客并不知情繼續(xù)前往，造成景區(qū)交通擁堵情況加重，給交通疏導(dǎo)制造更大困難，同時游客將大部分時間浪費(fèi)在路上，出行旅游質(zhì)量下降，交通狀況直接影響旅游質(zhì)量，因此對景區(qū)汽車擁堵疏導(dǎo)與分流系統(tǒng)研究十分迫切。

傳統(tǒng)車載GPS導(dǎo)航只能被動接收導(dǎo)航數(shù)據(jù)，不具有無線雙工通信能力，不能發(fā)送當(dāng)前汽車位置與相對移動位置數(shù)據(jù)至景區(qū)云服務(wù)器，不能實時查詢當(dāng)?shù)亟煌顩r，未能實現(xiàn)真正意義上的車聯(lián)網(wǎng)，無法解決實時交通路況發(fā)布和擁堵疏導(dǎo)與分流等功能；部分出租車上安裝的GPS裝置，能夠在服務(wù)器中查詢到出租車在一段時間內(nèi)相對移動位置，可實現(xiàn)當(dāng)前該路段路況的推斷并發(fā)布信息，由于出租車數(shù)量有限，該技術(shù)大多只能在城市路段使用，實時路況查詢只能精確到路段，不能精確到點，誤差較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于車聯(lián)網(wǎng)的汽車擁堵疏導(dǎo)與分流系統(tǒng)，GPS和GSM相結(jié)合的方式實現(xiàn)汽車位置信號雙向傳輸，解決了目前實時路況查詢實時性差、誤差大的缺陷。

本發(fā)明提供了一種基于車聯(lián)網(wǎng)的汽車擁堵疏導(dǎo)與分流系統(tǒng)，包括：路側(cè)單元1，車載智能終端2，景區(qū)云服務(wù)器3；

其中，所述路側(cè)單元包括數(shù)字信號處理器11，稱重感應(yīng)器12，信號采集放大模塊13，數(shù)字高清攝像頭14和無線WI-FI收發(fā)器A 15；所述稱重感應(yīng)器的輸出端與信號采集放大模塊輸入端連接；所述數(shù)字信號處理器，與信號采集放大模塊輸出端，數(shù)字高清攝像頭，無線WI-FI收發(fā)器A輸入端連接；

所述路側(cè)單元通過稱重感應(yīng)器觸發(fā)后，經(jīng)信號采集放大模塊觸發(fā)數(shù)字信號處理器實現(xiàn)對數(shù)字高清攝像頭圖像幀信號的提取，并獲取車牌信息發(fā)送至景區(qū)云服務(wù)器；

所述稱重感應(yīng)器為柱式重感應(yīng)器。

所述稱重傳感器設(shè)置公路表面與路面持平，閥值設(shè)置為120～760Kg。

優(yōu)選地，稱重傳感器閥值設(shè)置為440Kg。

所述車載智能終端包括無線WI-FI收發(fā)器B 21，嵌入式處理器22，GPS模塊23，GSM模塊24；所述嵌入式處理器，與無線WI-FI收發(fā)器B的輸入端，GPS模塊的輸出端，GSM模塊連接；

所述車載智能終端實現(xiàn)進(jìn)入景區(qū)路段的汽車與景區(qū)云服務(wù)器通過直接通信，實現(xiàn)汽車經(jīng)度與維度的數(shù)據(jù)傳輸。

所述無線WI-FI收發(fā)器B接收路側(cè)單元發(fā)送汽車車牌，并作為唯一身份識別代碼，并接收無線WI-FI收發(fā)器A向車載智能終端發(fā)送景區(qū)云服務(wù)器地址；

所述GPS模塊實時接收衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)信號；

所述GSM模塊將GPS模塊接收的衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)信號實時向景區(qū)云服務(wù)器發(fā)送車輛位置信息，即車輛當(dāng)前的經(jīng)緯度；

所述景區(qū)云服務(wù)器根據(jù)收到信息判定景區(qū)交通狀況，并通過景區(qū)主頁及時向社會發(fā)布，游客可及時調(diào)整路線避免擁堵。

所述車載智能終端還包括輔助單元，所述輔助單元的輸入端與嵌入式處理器連接；

所述輔助單元，包括旅游景區(qū)前方交通擁堵報警電路，當(dāng)前方道路交通擁堵，GSM模塊接收景區(qū)云服務(wù)器發(fā)送交通擁堵報警信號至智能車載終端并報警，用戶通過智能終端實時查詢擁堵位置，調(diào)整計劃；

所述GSM模塊還包括接收景區(qū)交通狀況信息，如有堵車立即語言報警提示，停車更改路線，避免二次擁堵；

所述智能終端包括手機(jī)、PC機(jī)、平板電腦和智能終端等實時查詢景區(qū)交通狀況，及時調(diào)整路線避免擁堵。

本發(fā)明還提供一種基于車聯(lián)網(wǎng)的汽車擁堵疏導(dǎo)與分流系統(tǒng)，所述路側(cè)單元包括以下工作步驟：

步驟(1)：路側(cè)單元上電、初始化；

步驟(2)：并設(shè)置稱重傳感器重量數(shù)據(jù)閥值，并進(jìn)入等待碾壓狀態(tài)；

步驟(3)：碾壓物體通過稱重感應(yīng)器，判斷碾壓物體是否是為汽車：若碾壓物體重量未超過稱重傳感器重量數(shù)據(jù)閥值，轉(zhuǎn)步驟(2)；若碾壓物體重量超過稱重傳感器重量數(shù)據(jù)閥值，轉(zhuǎn)步驟(4)；

步驟(4)：數(shù)字高清攝像頭提取圖像幀，由數(shù)字信號處理器提取特征向量，識別并提取汽車車牌信號；

步驟(5)：無線WI-FI收發(fā)器A發(fā)送汽車車牌信號至景區(qū)云服務(wù)器。

所述車載智能終端工作步驟包括：

步驟(1)：車載智能終端上電初始化；

步驟(2)：GPS模塊接收當(dāng)前車輛衛(wèi)星經(jīng)度與緯度信號；

步驟(3)：GSM模塊和景區(qū)云服務(wù)器雙向通訊，GSM模塊向景區(qū)云服務(wù)器發(fā)送車輛衛(wèi)星經(jīng)度與緯度信號；

步驟(4)：景區(qū)云服務(wù)器判斷當(dāng)前景區(qū)交通狀況：若同一時間、不同汽車經(jīng)度、緯度沒有發(fā)生變化或變化緩慢，或同一時間、同一汽車經(jīng)度、緯度沒有發(fā)生變化或變化緩慢即判定為堵車，發(fā)出警告，并進(jìn)入步驟(5)；若判定為不堵車，返回步驟(3)；

步驟(5)：通過智能終端查詢擁堵位置，調(diào)整路線。

所述智能終端包括車載智能終端、手機(jī)、PC機(jī)或平板電腦。

本發(fā)明通過采用GPS和GSM相結(jié)合的方式實現(xiàn)旅游景區(qū)汽車擁堵疏導(dǎo)與分流控制，解決了旅游景區(qū)交通路況數(shù)據(jù)傳輸與查詢共享實時發(fā)布的問題，及時疏導(dǎo)與分流旅游景區(qū)部分車輛，減輕景區(qū)汽車擁堵壓力，為用戶提供了一種輕松、智能出游環(huán)境，同時也適用于高速公路、國道、省道交通管理與交通路況實時發(fā)布，不僅適用范圍廣，而且成本低。

附圖說明

圖1：本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2：路側(cè)單元工作流程圖；

圖3：車載智能終端工作流程圖。

圖中附圖標(biāo)記：

1-路側(cè)單元，2-車載智能終端，3-景區(qū)云服務(wù)器；

11-數(shù)字信號處理器，12-稱重傳感器，13-信號采集放大模塊，14-數(shù)字高清攝像頭，15-無線WI-FI收發(fā)器A；

21-無線WI-FI收發(fā)器B，22-嵌入式處理器，23-GPS模塊，24-GSM模塊，25-輔助單元。

具體實施方式

為更好地解釋本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

實施例1

根據(jù)圖1所示，一種基于車聯(lián)網(wǎng)的汽車擁堵疏導(dǎo)與分流系統(tǒng)，包括：路側(cè)單元1，車載智能終端2，景區(qū)云服務(wù)器3；

其中，所述路側(cè)單元包括數(shù)字信號處理器11，稱重感應(yīng)器12，信號采集放大模塊13，數(shù)字高清攝像頭14和無線WI-FI收發(fā)器A 15；所述稱重感應(yīng)器的輸出端與信號采集放大模塊輸入端連接；所述數(shù)字信號處理器，與信號采集放大模塊輸出端，數(shù)字高清攝像頭，無線WI-FI收發(fā)器A輸入端連接；

所述稱重感應(yīng)器通過信號采集放大模塊觸發(fā)數(shù)字信號處理器實現(xiàn)對數(shù)字高清攝像頭圖像幀信號的提取，并獲取車牌信息；

所述無線WI-FI收發(fā)器A向景區(qū)云服務(wù)器發(fā)送車輛信息；

所述車載智能終端包括無線WI-FI收發(fā)器B 21，嵌入式處理器22，GPS模塊23，GSM模塊24，輔助單元25；所述嵌入式處理器，與無線WI-FI收發(fā)器B的輸入端，GPS模塊的輸出端，GSM模塊連接，輔助單元的輸入端；

所述無線WI-FI收發(fā)器B接收路側(cè)單元發(fā)送的景區(qū)云服務(wù)器地址，實現(xiàn)GSM與景區(qū)云服務(wù)器通過直接通信；

所述GPS模塊實時接收汽車經(jīng)度與維度衛(wèi)星定位信號；

所述GSM模塊實時將GPS模塊的定位信號發(fā)送至景區(qū)云服務(wù)器；

所述景區(qū)云服務(wù)器根據(jù)收到信息判定景區(qū)交通狀況，并通過景區(qū)主頁及時向社會發(fā)布，游客可及時調(diào)整路線避免擁堵。

實施例2

實施例1中的基于車聯(lián)網(wǎng)的汽車擁堵疏導(dǎo)與分流系統(tǒng)：

所述數(shù)字信號處理器采用TI公司32位DSP處理器；信號采集放大模塊采用海芯科技24位AD轉(zhuǎn)換器HX711；稱重傳感器采用合肥力智傳感器系統(tǒng)有限公司LZ-ZS1柱式稱重傳感器；數(shù)字高清攝像頭采用東莞市波特安防器材有限公司210萬數(shù)字高清攝像頭YH-GQ210A8；無線WI-FI收發(fā)器A采用TI公司基于ARM Cortex4技術(shù)的無線WI-FI收發(fā)器CC3200。

所述嵌入式處理器采用意法半導(dǎo)體ARM Cortex-M332位RISC內(nèi)核增強(qiáng)嵌入式處理器STM32F103；無線WI-FI收發(fā)器B采用TI公司基于ARM Cortex4技術(shù)的無線WI-FI收發(fā)器CC3200；GPS模塊采用國產(chǎn)杭州中科微電子有限公司ATGM330B雙模接收機(jī)；GSM模塊采用西門子公司TC35；輔助單元采用TI公司VCA821數(shù)字功放及外圍電路。

實施例3

根據(jù)圖2和圖3所示，結(jié)合實施例1所述基于車聯(lián)網(wǎng)的汽車擁堵疏導(dǎo)與分流系統(tǒng)，所述路側(cè)單元工作步驟包括：

步驟(1)：路側(cè)單元上電、初始化；

步驟(2)：并設(shè)置稱重傳感器重量數(shù)據(jù)閥值，并進(jìn)入等待碾壓狀態(tài)；

步驟(3)：碾壓物體通過稱重感應(yīng)器，判斷碾壓物體是否是為汽車：若碾壓物體重量未超過稱重傳感器重量數(shù)據(jù)閥值，轉(zhuǎn)步驟(2)；若碾壓物體重量超過稱重傳感器重量數(shù)據(jù)閥值，轉(zhuǎn)步驟(4)；

步驟(4)：數(shù)字高清攝像頭提取圖像幀，由數(shù)字信號處理器提取特征向量，識別并提取汽車車牌信號；

步驟(5)：無線WI-FI收發(fā)器A發(fā)送汽車車牌信號至景區(qū)云服務(wù)器，作為汽車唯一識別代碼。

路側(cè)單元將稱重傳感器設(shè)置在公路表面與路面持平。路側(cè)單元測試數(shù)據(jù)如表1，測試采用幾種不同重量的車型，分別為自行車、摩托車、5座、7座、11座、23座、51座的乘用汽車，首先汽車前輪碾壓傳感器時后輪任著地，經(jīng)分析閥值為120Kg-760Kg，取中間值440Kg，自行車、摩托車沒有觸發(fā)攝像頭，5輛汽車全部觸發(fā)攝像頭提取并準(zhǔn)確識別車牌信息，汽車觸發(fā)提取車牌信號識別率為100％，可以廣泛應(yīng)用于負(fù)載路況路側(cè)單元汽車檢測并識別。

表1：路側(cè)單元測試數(shù)據(jù)

所述車載智能終端工作步驟包括：

步驟(1)：車載智能終端上電初始化；

步驟(2)：GPS模塊接收當(dāng)前車輛衛(wèi)星經(jīng)度與緯度信號；

步驟(3)：GSM模塊向景區(qū)云服務(wù)器發(fā)送車輛衛(wèi)星經(jīng)度與緯度信號；

步驟(4)：景區(qū)云服務(wù)器判斷當(dāng)前景區(qū)交通狀況：若同一時間、不同汽車經(jīng)度、緯度沒有發(fā)生變化或變化緩慢，或同一時間、同一汽車經(jīng)度、緯度沒有發(fā)生變化或變化緩慢即判定為堵車，發(fā)出警告，并進(jìn)入步驟(5)；若判定為不堵車，返回步驟(3)；

步驟(5)：通過車載智能終端或者手機(jī)、PC機(jī)、平板電腦查詢擁堵位置，調(diào)整路線。

選取景區(qū)道路玉堂汽車站入口A點、馬鞍石隧道入口B點、友誼隧道入口C點、壽江大橋頭水磨側(cè)D點、郭家壩車站入口E點5個點，準(zhǔn)確計算當(dāng)前汽車經(jīng)度與緯度，誤差小于15米，能應(yīng)用于景區(qū)各種環(huán)境交通路況測試。

車載終端接收路側(cè)單元發(fā)送云景區(qū)云服務(wù)器地址，進(jìn)入景區(qū)道路后由車載向景區(qū)云服務(wù)器發(fā)送當(dāng)前經(jīng)緯度信號，由景區(qū)云服務(wù)器判斷景區(qū)道路是否擁堵。

所述車載智能終端還包括輔助單元，所述輔助單元的輸入端與嵌入式處理器連接；

輔助單元——旅游景區(qū)前方交通擁堵報警電路，當(dāng)前方道路交通擁堵，GSM模塊接收景區(qū)云服務(wù)器發(fā)送交通擁堵報警信號至智能車載終端并報警，用戶通用智能手機(jī)實時查詢擁堵位置，及時調(diào)整路線避免擁堵。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。