專利名稱：基于gps的交通流量和道路擁塞檢測系統的制作方法
專利說明本發明屬于交通流量監控系統領域，尤其是一種城市交通流量監控系統。
背景技術：
隨著城市及高速公路交通流量的加大，交通堵塞現象時有發生。人們為了出行的 方便，往往希望能夠了解出行所經過各路段的交通流量情況，以便于調整自己的行車路線， 避開交通比較擁堵的路段，從而保證在較短的時間內達到目的地。目前為了滿足出行的人 們的這種需求，采用的方法往往是在各路段放置了用于監測交通路況及車輛違章情況的攝 像頭，該攝像頭可以將采集的圖像信息傳送至監測中心，監測中心將接收到的圖像信息進 行自動識別，從而得到各路段的交通路況。為傳輸圖像信息而專門設置的線路導致該種技 術方案實施的成本很高，同時由于圖像自動識別的技術并不成熟，很難準確地獲取流量信 息，這種方案在理論上可行，在實際中目前很難應用。另外一種較為常見的檢測交通流量方法還有在十字路口埋感應線圈，用來感應通 過感應線圈上方的車輛，從而得到各路口的車流量。這種方法的好處是數據精確，比較不容 易產生誤差，相對于上一種方法，對交通流量的檢測比較準確。其缺點主要有幾點①是線 圈的鋪設非常麻煩，鋪設線圈時需要挖開道路，而且使用過程中的維護也非常困難；②僅僅 是依據通過線圈上方的車輛來判斷交通流量并不嚴謹，因為紅燈時沒有車輛通過，道路上 的交通卻并不通暢；③這種方案僅對路口的流量進行統計，而不是對整條道路進行監控，并 不能全面反映車輛通行情況。
發明內容
為了克服已有交通流量檢測系統的成本高、流量信息的準確性較差、不能獲得擁 塞信息、實用性差、不容易推廣的不足，本發明提供一種低成本、實用性強、易于推廣的基于 GPS的交通流量和道路擁塞檢測系統。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是
一種基于GPS的交通流量和道路擁塞檢測系統，包括用以安裝在監測車輛上的車載終 端和用以接收車載終端的信息并進行擁擠計算的服務器；所述車載終端包括 GPS模塊，用以接收GPS衛星信號并計算當前監測車輛的坐標信息； 第一通訊模塊，用以將當前監測車輛的坐標信息向服務器發送，并接收服務器的數據 fn息；
顯示模塊，用以顯示電子交通地圖，并根據經緯度信息，將當前監測車輛的位置顯示在 所述電子交通地圖上，并顯示不同道路的擁堵狀態；
信息處理模塊，用以將坐標信息數據格式重新組織，并將通訊模塊地址加入發送的信 息中并控制發送； 所述服務器包括
擁堵狀態計算模塊，用以根據不同車載終端回傳的坐標信息，通過擁堵函數獲得實時交通信息，具體如下
GPS采樣的時間間隔為t，以4t為一個分析區間，
^為初始時刻，在、之后有4個GPS采樣時亥lj，分別為時刻；
在從、到、的分析區間之中，對每一 GPS采樣時刻計算位于監測區間中的車輛的集合 M，分別記為 M。，M1, M2, M3, M4 ；
用下列方法計算集合Aci ,A1，A2 A3，A4:
4
A4 = Pj M.
I=C
I 1+3
A3 =(JlpMl)^A4
}=C ι —ρ I--
A2 =MJ “ Α| “ A4r
!=& ^ = ! 3 丨，i
A1 :. UiJ^ Mt) -Az-A3-A4
J=O ι=ι
擁擠函數的公式如下
I 4-
■W i=x
其中，C表示擁擠度，N表示車道數，Card(Ai)表示集合Ai中元素的個數； 采用擁擠函數計算各個不同路段的擁擠度，如果擁擠度大于預設的擁擠度閾值，判定 為擁擠狀態；否則，判定為通暢狀態；
作為優選的一種方案所述預設的擁擠度閾值包括擁擠閾值和堵塞閾值，所述堵塞閾 值大于所述擁擠閾值，如果擁擠度小于等于所述擁擠閾值，判定為通暢狀態；如果擁擠度大 于所述擁擠閾值且小于等于所述堵塞閾值，判定為擁擠狀態；如果擁擠度大于所述堵塞閾 值，判定為堵塞狀態。第二通訊模塊，用以將各個不同路段的交通狀態發送到車載終端。進一步，所述服務器還包括最佳路徑規劃模塊，用于根據車輛的起始位置和目
的位置，對路徑上的路段的距離和擁擠度進行加權計算，記L1為某條路徑第i個路段的長
度，Ci為某條路徑第i個路段擁擠度，記P為路徑上所有η個路段長度和擁擠度的加權 和，計算公式如下
權利要求
一種基于GPS的交通流量和道路擁塞檢測系統，其特征在于所述檢測系統包括用以安裝在監測車輛上的車載終端和用以接收車載終端的信息并進行擁擠計算的服務器，所述車載終端通過無線通信網絡與服務器通信連接；所述車載終端包括GPS模塊，用以接收GPS衛星信號并計算當前監測車輛的坐標信息；第一通訊模塊，用以將當前監測車輛的坐標信息向服務器發送，并接收服務器的數據信息；顯示模塊，用以顯示電子交通地圖，并根據經緯度信息，將當前監測車輛的位置顯示在所述電子交通地圖上，并顯示不同道路的擁堵狀態；信息處理模塊，用以將坐標信息數據格式重新組織，并將通訊模塊地址加入發送的信息中并控制發送；所述服務器包括擁堵狀態計算模塊，用以根據不同車載終端回傳的坐標信息，通過擁堵函數獲得實時交通信息，具體如下GPS采樣的時間間隔為t，以4t為一個分析區間，為初始時刻，在之后有4個GPS采樣時刻，分別為時刻；在從t0到t4的分析區間之中，對每一GPS采樣時刻計算位于監測區間中的車輛的集合M，分別記為M0,M1,M2,M3,M4；用下列方法計算集合A0 、A1 、A2、 A3 、A4 上述公式中 、、都是集合運算操作，其中為取并集運算符，為取交集運算符，為集合減運算符；擁擠函數的公式如下 其中，C表示擁擠度，N表示車道數，card(Ai)表示集合Ai中元素的個數； 采用擁擠函數計算各個不同路段的擁擠度，如果擁擠度大于預設的擁擠度閾值，判定為擁擠狀態；否則，判定為通暢狀態；第二通訊模塊，用于將各個不同路段的交通狀態發送到車載終端。83055dest_path_image001.jpg,82236dest_path_image001.jpg,2010102904089100001dest_path_image002.jpg,dest_path_image003.jpg,2010102904089100001dest_path_image004.jpg,dest_path_image005.jpg,2010102904089100001dest_path_image006.jpg,dest_path_image007.jpg,2010102904089100001dest_path_image008.jpg,dest_path_image009.jpg,930368dest_path_image007.jpg,280578dest_path_image008.jpg,246260dest_path_image009.jpg,2010102904089100001dest_path_image010.jpg
2.如權利要求1所述的基于GPS的交通流量和道路擁塞檢測系統，其特征在于所述 預設的擁擠度閾值包括擁擠閾值和堵塞閾值，所述堵塞閾值大于所述擁擠閾值，如果擁擠 度小于等于所述擁擠閾值，判定為通暢狀態；如果擁擠度大于所述擁擠閾值且小于等于所 述堵塞閾值，判定為擁擠狀態；如果擁擠度大于所述堵塞閾值，判定為堵塞狀態。
3.如權利要求1或2所述的基于GPS的交通流量和道路擁塞檢測系統，其特征在于 所述服務器還包括最佳路規劃模塊，用以根據車輛的起始位置和目的位置，對路徑上的路段的距離和擁 擠度進行加權計算，IilLl為某條路徑第i個路段的長度，C1為某條路徑第i個路段的擁 擠度，記P為路徑上所有η個路段長度和擁擠度的加權和，計算公式如下 = |(鞏)利用上述公式對起始位置和目的位置之間的各條路徑進行計算，取加權和最小的路徑 為最佳路徑，并在所述電子交通地圖上顯示所述最佳路徑。
全文摘要
一種基于GPS的交通流量和道路擁塞檢測系統，包括用以安裝在監測車輛上的車載終端和用以接收車載終端的信息并進行擁擠計算的服務器；所述車載終端通過無線通信網絡與服務器通信連接，所述車載終端包括GPS模塊、第一通訊模塊、顯示模塊和信息處理模塊；所述服務器包括，擁堵狀態計算模塊，用以根據不同車載終端回傳的坐標信息，通過擁堵函數獲得實時交通信息采用擁擠函數計算各個不同路段的擁擠度，如果擁擠度大于預設的擁擠度閾值，判定為擁擠狀態；否則，判定為通暢狀態；第二通訊模塊，用以將各個不同路段的交通狀態發送到車載終端。本發明低成本、實用性強、易于推廣。
文檔編號G08G1/0968GK101958052SQ201010290408
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月25日 優先權日2010年9月25日
發明者方路平, 曹平, 曾文曄, 李國鵬, 陳上萬, 陳士驍 申請人:浙江工業大學