一種基于車路協同的城市車輛導航系統的制作方法
本實用新型涉及城市交通管理及車輛導航通信領域的一種導航裝置，更確切地說，本實用新型涉及一種基于車路協同的城市車輛導航系統。
背景技術：
車路協同技術是基于車車通信與車路通信技術的智能交通技術。車輛、路側系統和交通管理中心之間能實時地交換車輛與道路狀況的信息。近年來，隨著汽車的普及和城市道路的建設，城市道路交通越來越復雜，堵車問題越來越普遍。因此，如何依據已建的城市道路為駕駛員提供準確的導航功能，利用已建的城市道路最大程度的保證城市各條道路的交通順暢性是目前主要的問題。為解決城市車輛的導航問題和交通擁堵問題，需要一種基于車路系統的城市車輛導航系統。
目前關于車路協同在交通中的應用研究很廣泛，基于車路協同的導航系統這方面的專利也有一些，如專利公告號為CN104949684A，公告日為2015年9月30號，發明名稱為“基于車路協同的車載導航系統”。該專利所述系統能實現交通路徑動態規劃，在原定的導航路徑發生擁堵時，能及時更改導航路徑并提醒駕駛員，但是該系統沒有考慮該路段其他駕駛員的導航路徑的變更，如果多輛汽車同時變更導航路徑，很有可能造成另一路段的擁堵。
技術實現要素：
本實用新型所要解決的技術問題是克服了現有技術存在的在為車輛提供導航時，未考慮該路段其他車輛的行駛動態問題，提供了一種基于車路協同的城市車輛導航系統。
為解決上述技術問題，本實用新型是采用如下技術方案實現的：所述的一種基于車路協同的城市車輛導航系統包括終端集群與安裝在交通管理中心的服務器；
所述的終端集群包括路側系統、車載系統與智能移動終端；
所述的智能移動終端采用的為智能手機，智能移動終端通過USB數據線與車載顯示裝置進行連接，或者通過藍牙建立連接；
所述的路側系統包括路側承載裝置、路側無線單元、路側信息處理裝置與路側傳感器；其中：路側無線單元包括無線熱點；路側信息處理裝置采用PC104嵌入式計算機；
所述的路側承載裝置形狀為圓臺，路側無線單元置于圓臺上半部分，路側信息處理裝置置于圓臺下半部分，PC104嵌入式計算機通過USB接口2與無線熱點即RS-WC-201型模組的SPI接口采用數據線連接，路側承載裝置安裝在每個路段的道路邊，一個路側承載裝置及其所裝載的路側無線單元與路側信息處理裝置構成一個路側單元，城市道路上每隔600米設置一個路側單元；所述的路側傳感器是一組傳感器，城市道路上每隔600米設置一組路側傳感器，路側傳感器采用數據線與路側信息處理裝置連接；
所述的路側系統通過路側無線單元的無線熱點和車載系統的無線單元之間無線連接；路側系統通過路側無線單元的遠程通信模塊與服務器的數據收發單元無線連接，服務器的數據收發單元的無線數據傳輸設備通過無線網絡與智能移動終端建立連接。
技術方案中所述的一組傳感器包括至少六個型號為HMC5883的地磁傳感器、一個型號為DS18B20的大氣溫度傳感器、一個型號為FY-RH型大氣濕度傳感器的大氣濕度傳感器、一個型號為BMP085大氣壓力傳感器、一個型號為TQY8-SL2-1的雨量傳感器、一個型號為FY-FS的風速傳感器、一個型號為RSTSRM遙感式的路面溫度遙測傳感器與一個型號為TCD1206的圖像傳感器；型號為HMC5883的地磁傳感器在600米道路上均勻布置，即每隔100米至少布置一個地磁傳感器；型號為DS18B20的大氣溫度傳感器、型號為FY-RH型大氣濕度傳感器的大氣濕度傳感器、型號為BMP085大氣壓力傳感器、型號為TQY8-SL2-1的雨量傳感器、型號為FY-FS的風速傳感器、型號為RSTSRM遙感式的路面溫度遙測傳感器與型號為TCD1206的圖像傳感器布置在道路旁，可布置在路側單元附近。
技術方案中所述的路側傳感器采用數據線與路側信息處理裝置連接是指：所述的地磁傳感器的SDA引腳采用數據線與PC104嵌入式計算機主板的USB接口1相連接，路面溫度遙測傳感器的數據輸出引腳采用數據線與PC104嵌入式計算機的總線圖像采集卡通道2相連接，圖像傳感器的OS引腳和DOS引腳采用數據線與PC104嵌入式計算機的總線圖像采集卡通道1相連接，風速傳感器的數據輸出引腳采用數據線與PC104嵌入式計算機的總線圖像采集卡計數器1相連接，雨量傳感器的數據輸出引腳采用數據線與PC104嵌入式計算機的總線圖像采集卡計數器2相連接，大氣溫度傳感器的DQ引腳、濕度傳感器的數據輸出引腳與大氣壓力傳感器的SDA引腳采用數據線和PC104嵌入式計算機主板的485接口連接。
技術方案中所述的車載系統還包括有定位和傳感裝置、車載信息處理裝置、車載屏顯與安全駕駛模塊；
所述的定位和傳感裝置包括GPS模塊、輪速傳感器與加速度傳感器；其中：所述的GPS模塊采用型號為SKG10B的GPS模塊；輪速傳感器采用霍爾式型號為ATS632LSC的輪速傳感器，每個車輪上都安裝一個輪速傳感器；加速度傳感器為壓阻式型號為HAAM-301A HDK的加速度傳感器；所述的車載系統的無線單元采用RS-WC-201型模組；所述的車載信息處理裝置采用MC9S12XS128型單片機開發板；
所述的GPS模塊的引腳5即數據輸出引腳采用數據線與車載信息處理裝置的RS232接口相連接，車載信息處理裝置的RS232接口與MC9S12XS128單片機芯片的引腳PS0即數據讀取引腳連接，輪速傳感器的引腳2即數據輸出引腳，加速度傳感器的引腳3即Z軸加速度數據輸出引腳、引腳4即Y軸加速度數據輸出引腳與引腳5即X軸加速度數據輸出引腳采用數據線與車載信息處理裝置的485接口相連接，車載信息處理裝置的485接口與MC9S12XS128單片機芯片的引腳PS2即數據讀取引腳連接，所述的無線單元與車載信息處理裝置的USB接口連接，車載信息處理裝置的USB接口與MC9S12XS128單片機芯片的PM0引腳即數據讀取引腳和PM1引腳即數據輸出引腳連接，所述的車載屏顯與安全駕駛模塊通過CAN總線引腳和車載信息處理裝置的MC9S12XS128單片機連接。
技術方案中所述的服務器主要包括數據收發單元，數據處理裝置和交通狀況顯示裝置；
所述的數據收發單元選用型號為ZWG-21A的無線數據傳輸設備；所述的數據處理裝置包括數據整理單元與導航路徑分析單元，數據整理單元與導航路徑分析單元之間采用計算機數據總線連接，數據處理裝置選用型號為DELL R730 2U的機架式服務器主機箱；所述的數據收發單元通過以太網接口或者利用數據線與數據處理裝置連接；交通狀況顯示裝置通過VGA接口與數據處理裝置采用數據線連接。
與現有技術相比本實用新型的有益效果是：
1.本實用新型所述的一種基于車路協同的城市車輛導航系統，服務器在為車輛提供導航時，以保證各道路的順暢性為前提，將城市各條道路作為一個完整的道路交通系統，充分利用城市已建道路來完成道路運輸任務，即在為車輛提供導航時，不會盲目的以最短距離路徑作為導航路徑，還要考慮到該路段的道路運輸能力，即該車輛的加入不會造成該路段交通擁堵。
2.本實用新型所述的一種基于車路協同的城市車輛導航系統,導航路徑不是固定的，服務器會根據車輛所在當前路段的交通狀況不斷調整導航路徑，如在原定導航路徑上的下一個路段出現了交通堵塞或按照既定的導航路徑行駛會造成下一路段的交通擁堵時，服務器就會及時更改導航路徑，以當前所在位置為起點，原定目的地為終點建立新的導航路徑。服務器會實時的向移動智能終端發送導航路徑更改通知，提醒駕駛員及時更改行車路徑，并將調整之后的導航路徑實時傳輸給移動智能終端。
附圖說明
下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明：
圖1為本實用新型所述的一種基于車路協同的城市車輛導航系統的結構原理示意圖；
圖2為本實用新型所述的一種基于車路協同的城市車輛導航系統的結構原理示意框圖；
圖3為本實用新型所述的一種基于車路協同的城市車輛導航系統的物理框架圖；
圖4為本實用新型所述的一種基于車路協同的城市車輛導航系統的車載屏顯所顯示的畫面示意圖；
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型作詳細的描述：
相較之前關于車路協同的車載導航系統，本實用新型所述的一種基于車路協同的城市車輛導航系統由位于交通管理中心的服務器為車輛提供導航，其優點在于服務器可以充分利用城市已建道路完成導航路徑規劃，在為車輛提供導航的同時，還能有效管控各條道路的車流量，防止多輛車同時進入某一路段而造成該路段交通擁堵。服務器在為車輛提供導航時，以保證各道路的順暢性為前提，將城市各條道路作為一個完整的道路交通系統，完成道路運輸任務。本實用新型具體實施方式如下：
參閱圖1，本實用新型所述的一種基于車路協同的城市車輛導航系統中的各車輛內部裝載車載系統，車輛之間通過短程無線通信技術交流，實現(C2C)車車通信，得到周圍車輛的綜合信息。道路邊設有路側單元，路側單元內置無線熱點，車輛經過熱點范圍內自動與熱點相互連接，實現(C2I)車輛與路側單元通信，得到當前路段的車輛和路面狀況等綜合信息。各路段路側單元通過無線網絡將綜合信息發送給服務器，服務器將所有的車輛信息和路況信息進行處理，分析出各車輛當前最佳行駛車速與導航路徑，再將最佳行駛車速與導航路徑通過移動網絡傳輸給與車輛綁定的智能移動終端，智能移動終端通過有線或無線的方式與車載屏顯互聯，將導航路徑與最佳行駛車速顯示在車載屏顯上。
參閱圖2，本實用新型所述的一種基于車路協同的城市車輛導航系統包括由路側系統、車載系統、智能移動終端所構成的終端集群和服務器。
所述的路側系統主要由道路區域內道路邊設置的各種監控系統、信息采集和通信設備構成，即路側系統主要包括：路側承載裝置、路側無線單元、路側信息處理裝置與路側傳感器。
所述的路側承載裝置設置在道路區域每個路段的道路邊，作為路側無線單元和路側信息處理裝置的載體，并為路側無線單元及路側信息處理裝置提供電能。路側承載裝置供能模塊可采用太陽能電池板為路側無線單元及路側信息處理裝置提供電能。由于道路環境較為多變，為了保證路側信息處理裝置及路側無線單元正常工作，路側承載裝置需要提供一個相對穩定的工作條件，故所述路側承載裝置需具備一定的密封性及散熱性，以防止雨水及灰塵進入路側信息處理裝置而使路側信息處理裝置毀壞，或在炎熱的夏天造成路側信息處理裝置及路側無線單元因高溫而失效。一個路側承載裝置及其所裝載的路側無線單元和路側信息處理裝置構成一個路側單元，城市道路上每隔600米設置一個路側單元。所述路側承載裝置形狀為圓臺，路側無線單元置于圓臺上半部分，方便無線信號的收發，路側信息處理裝置置于圓臺下半部分。
所述的路側無線單元由兩部分組成，一為無線熱點，一為遠程無線通信裝置。當車輛進入某路側單元的無線熱點范圍內時，將自動連接上該熱點，完成短程無線通信，從而實現車輛與路側單元的信息交互。所述的車路之間的短程無線通信基于Wi-Fi Direct通信技術，所述的無線熱點選用RS-WC-201型模組。遠程無線通信裝置用于將路側信息處理裝置處理的綜合信息傳輸給交通中心的服務器，所述的遠程無線通信裝置選用SS-DTU68G型遠程數據傳輸模塊。
所述的路側信息處理裝置根據當前路段其他車輛傳輸的信息和其內部存儲的當前路段的地圖以及該路段路側傳感器得到的路面狀況信息整合成當前路段的綜合信息，通過路側無線單元的無線熱點發送給當前路段內的所有車輛，并通過遠程無線通信網絡發送給交通管理中心的服務器。所述路側信息處理裝置可用PC104嵌入式計算機。所述PC104嵌入式計算機主板型號為PCM-3343EF-256A1E，具體包括一個485接口、一個RS232接口、兩個USB接口、CPU、內存和PC104總線接口。所述PC104嵌入式計算機還帶有一個PC104總線圖像采集卡，用于采集圖片信息。所述PC104總線圖像采集卡通過圖像采集卡上的PC104接口模塊與PC104嵌入式計算機主板的PC104總線接口連接，將圖像采集卡收集的信息傳遞給PC104嵌入式計算機的CPU。
所述的路側傳感器指路側系統支持地磁、路面濕滑度、天氣傳感器的接入，路側系統可以實時的接收由這些傳感器傳送的路面狀況、交通狀況、天氣狀況信息。所述的路側傳感器是多個傳感器的集成即一組傳感器，所述一組傳感器包括至少六個地磁傳感器(型號為HMC5883)、一個大氣溫度傳感器(型號為DS18B20)、一個大氣濕度傳感器(型號為FY-RH型大氣濕度傳感器)、一個大氣壓力傳感器(型號為BMP085)、一個雨量傳感器(型號為TQY8-SL2-1)、一個風速傳感器(型號為FY-FS型風速傳感器)、一個路面溫度遙測傳感器(型號為RSTSRM遙感式路面溫度傳感器)、一個圖像傳感器(型號為TCD1206)。地磁傳感器在600米道路上均勻布置，即每隔100米至少布置一個地磁傳感器；大氣溫度傳感器、大氣濕度傳感器、大氣壓力傳感器、雨量傳感器、風速傳感器、路面濕度遙測傳感器以及圖像傳感器布置在道路旁，可布置在路側單元附近。地磁傳感器的數據經PC104嵌入式計算機主板的USB接口1將采集的信息傳輸給PC104嵌入式計算機CPU；路面溫度遙測傳感器的數據經總線圖像采集卡通道2，通過PC104總線傳輸給PC104嵌入式計算機CPU，圖像傳感器的數據經PC104總線圖像采集卡通道1，通過PC104總線傳輸給PC104嵌入式計算機CPU，風速傳感器的數據經PC104總線圖像采集卡計數器1通過PC104總線傳輸給PC104嵌入式計算機CPU，以及雨量傳感器的數據經PC104總線圖像采集卡計數器2，通過PC104總線傳輸給PC104嵌入式計算機CPU。大氣溫度、濕度和壓力傳感器通過PC104嵌入式計算機主板的485接口將采集的信息傳輸給PC104嵌入式計算機CPU。城市道路上每隔600米設置一組側傳感器，即每組傳感器對應一個路側單元。
由以上所述，可以理解，所述路側承載裝置為一個封閉的結構，形狀為圓臺狀，所述路側信息處理裝置與所述路側無線單元均置于上述路側承載裝置內，路側承載裝置上有上下兩個插槽，分別用來放置并固定路側無線單元和路側信息處理裝置。路側信息處理裝置與路側無線單元呈上下分布。路側承載裝置為路側信息處理裝置及路側無線單元供能，供電電壓為5V，路側承載裝置的電源線正極與PC104嵌入式計算機主板的電源接口的正電壓引腳相連，電源線負極與PC104嵌入式計算機主板電源接口的負電壓引腳相連；SS-DTU68G型遠程數據傳輸模塊的電源插座為標準3芯火車頭電源插座，路側承載裝置通過該插座就可以為SS-DTU68G型遠程數據傳輸模塊提供電能。路側信息處理裝置通過485接口2與路側無線單元完成數據傳輸，通過路側無線單元的RS-WC-201型模組獲得到該路段車輛的信息，通過圖像采集卡和數據接口獲得該路段道路信息，并通過RS-WC-201型模組將該路段道路信息傳輸給該路段的車輛，同時路側信息處理裝置通過路側無線單元的遠程無線通信模塊將處理后的綜合信息傳輸給交通管理中心的服務器。路側單元置于道路旁，每隔600米設置一個路側單元。
地磁傳感器的SDA引腳通過數據線與PC104嵌入式計算機主板的USB接口1相連，將采集的信息傳輸給PC104嵌入式計算機CPU；路面溫度遙測傳感器的數據輸出引腳通過數據線與PC104總線圖像采集卡通道2相連，將采集的傳感器信息傳輸給圖像采集卡；圖像傳感器的OS引腳(信號輸出引腳)和DOS引腳(補償輸出引腳)通過數據線與PC104嵌入式計算機的總線圖像采集卡通道1相連，將采集的傳感器信息傳輸給圖像采集卡；風速傳感器的數據輸出引腳(傳感器三個引腳中的第二個)通過數據線與PC104嵌入式計算機的總線圖像采集卡計數器1相連，將采集的傳感器信息傳輸給圖像采集卡；雨量傳感器的數據輸出引腳(傳感器三個引腳中的第二個)通過數據線與PC104嵌入式計算機的總線圖像采集卡計數器2相連，將采集的傳感器信息傳輸給圖像采集卡。所述PC104總線圖像采集卡PC104接口模塊的IOW引腳與PC104嵌入式計算機主板總線接口的IOR引腳相連，將采集卡獲取的信息傳輸給PC104嵌入式計算機CPU。大氣溫度傳感器的DQ引腳(數字信號輸入/輸出端)，濕度傳感器的數據輸出引腳(傳感器引腳的中間兩個引腳)和大氣壓力傳感器的SDA引腳通過數據線與PC104嵌入式計算機主板的485接口連接，將采集的信息傳輸給PC104嵌入式計算機CPU。PC104嵌入式計算機通過RS232接口與SS-DTU68G型遠程數據傳輸模塊連接，實現綜合信息的遠程傳輸。PC104嵌入式計算機通過USB接口2與RS-WC-201型模組的SPI接口連接，實現信息處理裝置與無線熱點之間的信息傳輸。
所述的車載系統由GPS和高精度測微傳感技術，整合監控、導航、傳感、警報及通信單元、實現多功能車載終端的一體化集成，即車載系統包括有定位和傳感裝置、無線單元、車載信息處理裝置、車載屏顯與安全駕駛模塊。
所述的定位和傳感裝置包括GPS模塊、輪速傳感器與加速度傳感器，可以讀取車輛的位置、速度和車載信號燈的閃爍狀況(駕駛員的行駛意圖)信息，從而感知汽車自身的運行狀態。
所述的GPS模塊可用型號為SKG10B的GPS模塊，該導航模塊集成了RF射頻芯片、基帶芯片和核心CPU，并加上相關外圍電路，適用于車載移動定位系統。
所述的輪速傳感器采用霍爾式輪速傳感器，所選輪速傳感器型號為ATS632LSC，每個車輪上都安裝一個輪速傳感器。
所述的加速度傳感器為線加速度計，主要用來監測車輛的縱向運動，所述的線加速度計盡量安裝在靠近車輛運動中心的地方，盡量減少旋轉運動對線加速度測量的耦合，所述的加速度傳感器為壓阻式加速度傳感器，具體型號為HAAM-301A HDK。
所述的定位和傳感裝置采集的信息可通過數據線接入車載信息處理裝置。當車上已配備有所述的GPS模塊、輪速傳感器和加速度傳感器時，上述傳感器通過CAN總線將采集的信息傳輸給ECU，車載信息處理裝置可通過讀取ECU單元獲得上述信息。
所述的無線單元，車輛的車載系統通過無線單元與當前路段的路側系統和周圍的其他車輛通過短程無線網絡建立臨時的數據通路，實現車路通信和車車通信。所述車路通信和車車通信均為短程無線通信，采用WiFi-Direct技術實現數據的交互。所述的車載系統的無線單元可用RS-WC-201型模組。
所述的車載信息處理裝置是車載系統的信息讀取、處理和存儲裝置，其能夠讀取車輛ECU的車輛狀態信息和無線單元接收的道路及附近其他車輛的信息，對這些信息進行處理，過濾掉沒用的干擾信息，如遠處無關車輛的信號燈，遠處無關車輛的速度等，然后整合處理后的所有信息，存儲有用信息。最后由無線單元通過無線通信技術將整合后的綜合信息發送給周圍的車輛和路側單元。所述的車載信息處理裝置可用MC9S12XS128型單片機開發板。所述MC9S12XS128單片機開發板由MC9S12XS128單片機最小系統、電源模塊、CAN總線接口、USB接口、RS232接口和485接口組成。所述的車載信息處理裝置通過USB接口與車載的無線單元完成信息傳輸，所述的定位和傳感裝置通過485接口將信息傳遞給車載信息處理裝置，所述的車載信息處理裝置通過CAN總線將周圍車輛狀態信息傳輸給車載屏顯，并且通過CAN總線將警示信號傳輸給安全駕駛模塊。
所述的車載屏顯是車載系統的信息顯示裝置，所述的車載屏顯在進行信息顯示時，主屏用于顯示車輛的導航路徑，副屏用于顯示周圍其他車輛的位置與運行狀態以及車輛在當前路段的建議行車車速。目前購置車型中一般都已配備屏顯裝置，故也無需額外購置安裝。
所述的安全駕駛模塊是車載系統的信息提醒裝置，其用于提醒駕駛員保持行車安全距離、注意行車安全車速以及在導航路徑發生更改時及時提醒駕駛員更改行車路線，提高駕駛的安全性。所述的安全駕駛模塊主要由車內音響及信號燈構成，當導航路徑發生更改時，車內音響就會播放導航路徑變更的通知；當車輛與前車的距離小于安全距離時，車內的信號燈會閃爍來提醒駕駛員。
所述的車載信息處理裝置通過串口與車載無線單元完成信息傳輸，所述定位和傳感裝置通過485接口將信息傳遞給車載信息處理裝置，所述的車載信息處理裝置通過CAN總線將周圍車輛狀態信息傳輸給車載屏顯，并且通過CAN總線將警示信號傳輸給安全駕駛模塊。所述的定位和傳感裝置通過數據線將采集的信息傳輸給車載信息處理裝置。所述的車載信息處理裝置通過無線單元將自車信息傳送給附近的其他車輛和路側單元，并通過無線單元接收周圍其他車輛和路側單元的信息；同時，車載信息處理裝置還將周圍車輛的行駛狀態信息傳輸給車載屏顯，使周圍車輛的行駛狀態在副屏上顯示；另外，在車輛與前車的距離小于安全距離時，車載信息處理裝置還會發出危險信息，控制安全駕駛模塊的信號燈閃爍。為方便車車通信及車路通信的完成，所述的無線單元安裝在車載信息處理裝置附近，所述車載信息處理裝置安裝在車輛ECU單元附近。
所述GPS模塊的引腳5(數據輸出引腳)通過數據線與車載信息處理裝置的RS232接口相連，車載信息處理裝置的RS232接口與MC9S12XS128單片機芯片的引腳PS0(數據讀取引腳)連接，車載信息處理裝置通過MC9S12XS128單片機的引腳PS0獲得定位信息；所述輪速傳感器的引腳2(數據輸出引腳)，所述加速度傳感器的引腳3(Z軸加速度數據輸出引腳)、引腳4(Y軸加速度數據輸出引腳)和引腳5(X軸加速度數據輸出引腳)，通過數據線與車載信息處理裝置的485接口相連，車載信息處理裝置的485接口與MC9S12XS128單片機芯片的引腳PS2(數據讀取引腳)連接，車載信息處理裝置通過MC9S12XS128單片機的引腳PS2讀取傳感器信息；所述無線單元與車載信息處理裝置的USB接口連接，車載信息處理裝置的USB接口與MC9S12XS128單片機芯片的PM0引腳(數據讀取引腳)和PM1引腳(數據輸出引腳)連接，車載信息處理裝置通過MC9S12XS128單片機芯片的PM0引腳和PM1引腳，完成車車和車路信息的交換；所述車載屏顯與安全駕駛模塊通過CAN總線引腳與車載信息處理裝置的MC9S12XS128單片機芯片連接，經CAN總線接口完成數據傳輸。
所述的智能移動終端常用的為智能手機，各車輛均設置一個條碼以區分車輛信息，智能移動終端通過掃描車輛上的條碼與車輛完成綁定，智能移動終端通過移動網絡接收該車輛的導航路徑及建議行車車速，并運用有線或無線的連接方式，將接收的信息在車載屏顯上顯示。
智能移動終端可通過USB數據線與車載顯示裝置進行連接，也可通過藍牙建立連接，把接收的導航路徑及建議車速顯示在車載屏顯上。
所述的服務器實現綜合數據的收集，將整個區域內所有車輛的動態運行實時的在交通信息管理中心顯現；為駕駛員提供從當前位置到目的地的最佳行車路徑和建議行車車速；通過移動網絡將導航路徑和交通狀況實時的傳輸給移動智能終端。所述的服務器主要包括數據收發單元，數據處理裝置和交通狀況顯示裝置。
所述數據收發單元用于接收來自路側系統的綜合信息，并將導航路徑和交通狀況及建議行車車速通過移動網絡發送給智能移動終端。所述數據收發單元具體可選用型號為ZWG-21A的無線數據傳輸設備。所述數據收發單元通過以太網接口，利用數據線與數據處理裝置完成數據的傳輸。
所述數據處理裝置用于對數據收發單元接收的數據進行整理，并為駕駛員提供最佳導航路徑和交通狀況及建議行駛車速。所述數據處理裝置具體可選用型號為DELL R730 2U的機架式服務器主機箱。所述數據處理裝置按功能進一步分為數據整理單元和導航路徑分析單元。
所述的數據整理單元主要完成對數據收發單元接收的數據及導航路徑分析單元傳輸的數據進行整理，完成對數據地整理后，通過數據線將數據傳輸給交通狀況顯示模塊，并且通過數據總線完成和導航路徑分析模塊之間的數據傳輸。
所述的導航路徑分析單元根據整個城市各條道路的交通狀況，合理調度車輛的行駛路徑，最大程度的保證城市各條道路順暢性的同時，為駕駛員提供最佳的導航路徑和建議行車車速。在發揮導航路徑規劃功能時，導航路徑分析單元會將導航路徑上各路段的可允許進入車流量與同時刻其他車輛的導航路徑考慮在內，即導航路徑是動態的，當導航路徑上某一路段出現擁堵或者按照目前的導航路徑行駛將造成導航路徑上某一路段出現交通擁堵時，導航路徑分析單元將及時調整導航路徑，保證車輛順利安全的到達目的地。
所述的交通狀況顯示裝置用于實時顯示整個城市各條道路的交通狀況，幫助交通管理部門實時觀察各條道路的交通情況，當出現交通擁擠時，能讓交通管理部門及時采取措施，改善交通狀況。具體地，所述交通狀況顯示裝置為一面由多個DID液晶屏組成的電子墻。所述交通狀況顯示裝置通過數據線與數據處理裝置建立連接關系，通過VGA接口接收數據處理裝置的道路交通狀況數據。
所述的數據收發單元將接收的來自路側系統的路側綜合信息通過以太網接口傳輸給數據處理裝置。所述的數據處理裝置的數據整理單元與導航路徑分析單元通過數據總線完成數據傳輸，所述的導航路徑分析單元根據數據整理單元傳輸的道路信息為車輛規劃導航路徑，并將導航信息和整個城市道路交通狀況信息傳遞給數據收發單元，通過數據收發單元發送給智能移動終端。所述交通狀況顯示裝置通過VGA接口接收數據處理裝置的道路交通狀況數據。所述交通狀況顯示裝置根據數據處理裝置傳輸的道路信息進行道路交通狀況模擬仿真，實時顯示城市各路段的交通狀況。
所述的數據收發單元通過光纖與數據處理裝置建立連接關系，將接收的來自路側系統的路側綜合信息通過以太網接口傳輸給數據處理裝置。所述的數據處理裝置的數據整理單元與導航路徑分析單元通過計算機數據總線完成數據傳輸，所述的導航路徑分析單元根據數據整理單元傳輸的道路信息為車輛規劃導航路徑，并將導航信息和整個城市道路交通狀況信息傳遞給數據收發單元，通過數據收發單元，利用無線網絡發送給智能移動終端。所述交通狀況顯示裝置通過VGA接口接收數據處理裝置的道路交通狀況數據。所述交通狀況顯示裝置根據數據處理裝置傳輸的道路信息進行道路交通狀況模擬仿真，實時顯示城市各路段的交通狀況。
路側系統通過路側無線單元的無線熱點模組(RS-WC-201型模組)和車載系統的無線單元(RS-WC-201型模組)無線連接，完成信息的傳輸；路側系統通過路側無線單元的遠程通信模塊(即SS-DTU68G型遠程數據傳輸模塊)與服務器端的數據收發單元無線連接，將道路綜合信息傳輸給服務器端的收據收發單元的無線數據傳輸設備；服務器端的數據收發單元的無線數據傳輸設備通過無線網絡與智能移動終端建立聯系，將導航路徑及建議行車車速傳輸給智能移動終端。
參閱圖3，圖中所示為本實用新型的導航系統物理框架圖，圖中所示從A地到B地有3條線路L1、L2、L3，其中路線L1的路徑距離最短；圖中所示街道有5條，分別為S1、S2、S3、S4、S5，其中S1、S2、S3、S4為交通主干道，道路寬暢，此時交通主干道S2車流量大，S1、S4車流量較小；圖中所示A地有多輛車在請求從A地到B地的導航路徑。根據物理框架圖中所述的信息，L1導航路徑為最短，L2、L3兩條路線雖然相較于L1路線的距離稍遠，但這兩條線路上的車道寬暢，又因為L3線路一部分在主干道S2上，所以L2導航路徑上的交通狀況要優于L3，綜上所述可供選擇的導航線路有L1、L2兩條。從導航路徑最短這一原則考慮，駕駛員會選擇L1路線作為導航路徑，若此時A地多輛車的駕駛員都選擇L1線路作為導航路徑，那么會有多輛車涌入S5道路，造成S5道路交通癱瘓。
根據本實用新型所述的一種基于車路協同的城市車輛導航系統，當A地多輛車發送導航路徑請求時，服務器利用收集的S5道路路側系統的綜合信息，分析得到S5道路現階段的交通運輸能力，即現階段S5道路上能夠行駛的車流量，再根據路側系統傳輸的S5道路的當前車流量，就可以得到S5道路當前允許加入的車流量。當A地請求到B地的導航路徑車流量超過S5道路當前允許加入的車流量時，本實用新型所述的一種基于車路協同的城市車輛導航系統將發揮分流作用，具體實施方式為給一部分車輛提供路線L2作為導航路徑，以達到緩解S5道路的交通壓力的目的。本實用新型所述的一種基于車路協同的城市車輛導航系統既發揮了S5道路的最大交通運輸能力，又保證了S5道路交通的順暢性，同時還將城市道路S1、S2、S3、S4、S5組成一個完整的道路交通系統，使各條道路相互配合，共同承擔交通運輸的作用。
參閱圖4，圖中所示為本實用新型所述的一種基于車路協同的城市車輛導航系統中車載屏顯上的畫面示意圖，右屏為主屏，顯示該車的導航路徑；左屏為副屏，顯示該車周圍車輛的位置及行駛狀態；車載屏顯上還提供當前車速信息及當前路口交通信息，以便駕駛員在視線受阻時能了解交通信息，安全駕駛。
以上所述，僅為本實用新型所述的一種基于車路協同的城市車輛導航系統的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權力要求書所限定的保護范圍為準。
- 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊！