本發(fa)明(ming)涉及高速公(gong)路(lu)廣播指揮，更具體地(di)說，本發(fa)明(ming)涉及一種用(yong)于高速公(gong)路(lu)遠程定向廣播指揮系統。

背景技術：

1、高(gao)速(su)(su)公(gong)路定(ding)向廣播指揮系統是一種專(zhuan)為(wei)高(gao)速(su)(su)公(gong)路交(jiao)通(tong)(tong)管理(li)設計的(de)(de)通(tong)(tong)信工具，主要用(yong)于(yu)向特定(ding)區(qu)域(yu)的(de)(de)駕駛者提(ti)(ti)供實(shi)時的(de)(de)交(jiao)通(tong)(tong)信息(xi)和(he)緊(jin)急通(tong)(tong)知，用(yong)于(yu)提(ti)(ti)高(gao)道(dao)路安全，優(you)化(hua)交(jiao)通(tong)(tong)流量，減少擁堵，并在(zai)緊(jin)急情況(kuang)下(xia)(xia)向駕駛者提(ti)(ti)供即時的(de)(de)交(jiao)通(tong)(tong)狀況(kuang)、事故信息(xi)、路況(kuang)變化(hua)或天氣條件等，并指引駕駛者及(ji)時做出(chu)反應，特別適(shi)用(yong)于(yu)交(jiao)通(tong)(tong)高(gao)峰時段和(he)假(jia)日出(chu)行高(gao)峰，以及(ji)極端天氣條件下(xia)(xia)的(de)(de)交(jiao)通(tong)(tong)管理(li)。

2、現有技術存在的(de)(de)(de)不足：在高(gao)速(su)公路定(ding)向(xiang)廣(guang)播(bo)指揮過程中(zhong)，尤其是在高(gao)峰時(shi)段或(huo)突發事件(jian)發生時(shi)，廣(guang)播(bo)系統(tong)需向(xiang)大(da)量(liang)用戶同時(shi)傳輸信(xin)息(xi)，可能(neng)導致網絡擁(yong)堵(du)和(he)數據(ju)傳輸延遲，而因(yin)為(wei)高(gao)速(su)公路路段狀況復雜，存在大(da)量(liang)的(de)(de)(de)噪聲(sheng)和(he)干(gan)擾源，如重型車輛、惡(e)劣天氣等，這些因(yin)素(su)都可能(neng)影(ying)響廣(guang)播(bo)信(xin)號的(de)(de)(de)清晰度和(he)可靠性，從(cong)而降低了信(xin)息(xi)傳遞的(de)(de)(de)效率，可能(neng)造成緊急(ji)情(qing)況下駕駛者的(de)(de)(de)反應(ying)時(shi)間和(he)決策質量(liang)下降，從(cong)而影(ying)響整體的(de)(de)(de)道路安全和(he)交通流(liu)暢(chang)性，影(ying)響高(gao)速(su)公路行車安全。

技術實現思路

1、為(wei)了克服現有技(ji)術的(de)(de)上(shang)述(shu)缺陷，本(ben)發(fa)明(ming)通(tong)過(guo)(guo)對(dui)(dui)高速(su)公(gong)路(lu)各區域的(de)(de)交(jiao)通(tong)流量(liang)、通(tong)信流量(liang)和(he)(he)(he)地(di)理位置數據的(de)(de)綜合分(fen)(fen)析(xi)，對(dui)(dui)現有頻譜使用情(qing)況，創建分(fen)(fen)層視圖和(he)(he)(he)熱點分(fen)(fen)析(xi)識別需求峰值(zhi)和(he)(he)(he)長期趨勢，標記帶寬(kuan)不足和(he)(he)(he)網絡性能瓶頸的(de)(de)具(ju)體(ti)位置和(he)(he)(he)時(shi)間，再通(tong)過(guo)(guo)關聯分(fen)(fen)析(xi)得出調度影響(xiang)信息，從而優化區域廣播(bo)(bo)控(kong)制信號的(de)(de)生成，增強(qiang)了高速(su)公(gong)路(lu)定向廣播(bo)(bo)系統的(de)(de)響(xiang)應效率(lv)和(he)(he)(he)準確性，提高了網絡資源(yuan)的(de)(de)利用效率(lv)，并通(tong)過(guo)(guo)動態調整廣播(bo)(bo)策(ce)略，更有效地(di)應對(dui)(dui)高峰期和(he)(he)(he)緊急情(qing)況，確保交(jiao)通(tong)信息的(de)(de)及時(shi)傳遞和(he)(he)(he)行車安全(quan)(quan)，以(yi)解決上(shang)述(shu)背景技(ji)術中提出的(de)(de)道路(lu)安全(quan)(quan)和(he)(he)(he)交(jiao)通(tong)流暢性不足的(de)(de)問題。

2、為實(shi)現上(shang)述目的，本(ben)發明提供(gong)如下技術方案：

3、一種用于高(gao)速公路(lu)遠程定向廣播指(zhi)揮(hui)系統，包括區(qu)域(yu)(yu)數據采(cai)集模(mo)塊(kuai)、區(qu)域(yu)(yu)時空分析模(mo)塊(kuai)、廣播狀態關聯模(mo)塊(kuai)以及(ji)指(zhi)揮(hui)策略(lve)調控模(mo)塊(kuai)，各(ge)模(mo)塊(kuai)之間通過信號連接；

4、區域數(shu)據(ju)采集(ji)模塊，用(yong)于將高速路段劃分為不同(tong)區域，收集(ji)不同(tong)高速公路區域的交通(tong)流量(liang)數(shu)據(ju)、通(tong)信流量(liang)數(shu)據(ju)、地理位置(zhi)數(shu)據(ju)；

5、區域時空分(fen)析(xi)模塊，用于確定現有頻譜(pu)的(de)使用情(qing)況，對不同時間段(duan)的(de)數據(ju)創建分(fen)層視圖，并對時間段(duan)的(de)數據(ju)應用熱點分(fen)析(xi)，識別(bie)不同時間段(duan)的(de)需求峰值(zhi)與長期趨勢(shi)，根(gen)據(ju)熱點分(fen)析(xi)和時間段(duan)變(bian)化結果，標記出帶寬不足和網絡(luo)性(xing)能瓶(ping)頸的(de)位置和時間；

6、廣(guang)播(bo)狀態(tai)關聯(lian)模(mo)塊，用于對高(gao)速公路區(qu)域(yu)中(zhong)出現帶寬(kuan)不(bu)足和網絡性能瓶(ping)頸的(de)時(shi)空數據進(jin)行(xing)關聯(lian)分析，獲(huo)取在帶寬(kuan)不(bu)足和網絡性能瓶(ping)頸關聯(lian)分析中(zhong)產生的(de)調(diao)度影(ying)響(xiang)信(xin)息，對調(diao)度影(ying)響(xiang)信(xin)息進(jin)行(xing)分析并生成不(bu)同信(xin)號，確定區(qu)域(yu)廣(guang)播(bo)狀態(tai)；

7、指(zhi)揮策略調控模塊，用于根據生成的不同信號確認(ren)區(qu)域廣(guang)播狀態(tai)，并對(dui)高(gao)速公(gong)路(lu)定向廣(guang)播指(zhi)揮策略進行調整。

8、在一個優選的(de)實施方(fang)式中，用于將(jiang)高(gao)速路段劃(hua)分為不同區域，收(shou)集不同高(gao)速公路區域的(de)交通流量數(shu)據與通信流量數(shu)據，具體(ti)步(bu)驟(zou)如下：

9、交通(tong)流量數據包括車(che)輛密度、車(che)速以及通(tong)行頻率；

10、通(tong)信流量數據(ju)包括數據(ju)傳輸量、頻譜使(shi)用、帶寬(kuan)占(zhan)用率(lv)、通(tong)信流量、網絡連(lian)接狀態；

11、地理位(wei)置數據(ju)包(bao)括區(qu)域經(jing)度(du)、緯度(du)；

12、記錄通信流量數據不(bu)同時間段和區域的(de)數據需(xu)求(qiu)。

13、在一個(ge)優選的實(shi)施方(fang)式中，用于確定(ding)現有頻譜的使(shi)用情況，對(dui)不同時間段的數(shu)據創(chuang)建分層視圖，具體步驟(zou)包(bao)括：

14、收(shou)集(ji)頻(pin)譜使(shi)用、帶寬占(zhan)用率、通信流量以及地理位置數(shu)據，將收(shou)集(ji)的數(shu)據轉換為gis兼容格式，每(mei)條數(shu)據中包括時間戳和(he)地理坐標；

15、在高速公(gong)路各(ge)區(qu)域沿線的關鍵通信節(jie)點部署頻譜分析設備(bei)，設置頻譜分析器(qi)監控(kong)所有頻道(dao)，記錄各(ge)頻道(dao)頻譜占用率和干擾(rao)源(yuan)；

16、使用gis工具將帶(dai)寬(kuan)占用的(de)各(ge)時(shi)段(duan)和地(di)點區域進行(xing)映射；

17、創建時間-空間圖(tu)層，對不(bu)同時間段的數據創建分層視圖(tu)；

18、在gis中，根據(ju)時間(jian)(jian)戳(chuo)創(chuang)建(jian)多(duo)個圖層(ceng)，每個圖層(ceng)代表一個時間(jian)(jian)段，將時間(jian)(jian)作為橫軸(zhou)，帶寬(kuan)需求量作為縱軸(zhou)，并使用(yong)點圖層(ceng)或熱圖將帶寬(kuan)使用(yong)量映(ying)射到對應地理位置。

19、在一個優選的(de)實施方式中，并對時間(jian)段(duan)的(de)數據(ju)應(ying)用熱點分析，識別不同時間(jian)段(duan)的(de)需求峰值與(yu)長(chang)期(qi)趨(qu)勢，根(gen)據(ju)熱點分析和時間(jian)段(duan)變化結果(guo)，標記出帶寬不足和網絡(luo)性能(neng)瓶(ping)頸(jing)的(de)位置和時間(jian)，具體步驟如下：

20、對每個時(shi)(shi)(shi)間段的(de)(de)數據應用熱點分(fen)析(xi)，結合(he)時(shi)(shi)(shi)間數據，分(fen)析(xi)帶寬需求隨時(shi)(shi)(shi)間的(de)(de)變(bian)化，并(bing)應用移動平(ping)(ping)均法平(ping)(ping)滑(hua)時(shi)(shi)(shi)間序列(lie)識別出不同時(shi)(shi)(shi)間段的(de)(de)需求峰值；

21、使用線性回(hui)歸識(shi)別(bie)長期趨勢，使用帶(dai)寬需求的(de)標(biao)準差和均值識(shi)別(bie)異常的(de)帶(dai)寬需求作(zuo)為峰值識(shi)別(bie)；

22、根據熱點分析和時間(jian)(jian)序列(lie)結果，標記(ji)出帶寬不足(zu)和網絡性能瓶頸的位置和時間(jian)(jian)。

23、在(zai)一個優選的實(shi)施(shi)方式中，用于對高速公路區(qu)域(yu)中出現帶寬(kuan)不足和(he)網(wang)(wang)絡性能瓶頸(jing)的時(shi)空(kong)數據(ju)進行關(guan)聯分析，獲取在(zai)帶寬(kuan)不足和(he)網(wang)(wang)絡性能瓶頸(jing)關(guan)聯分析中產生(sheng)的調度影響信息(xi)，包(bao)括以下(xia)步驟：

24、調(diao)度(du)影響(xiang)信息(xi)包(bao)括(kuo)網絡資源信息(xi)、傳(chuan)輸相關(guan)信息(xi)，網絡資源信息(xi)中(zhong)包(bao)括(kuo)網絡服務(wu)效(xiao)能指數，傳(chuan)輸相關(guan)信息(xi)中(zhong)包(bao)括(kuo)動態交通傳(chuan)輸相關(guan)指數；

25、將網(wang)絡資源信息中(zhong)的網(wang)絡服務效能(neng)指數、傳輸(shu)相(xiang)關信息中(zhong)的動(dong)態交通傳輸(shu)相(xiang)關指數聯立生成區域廣播控制系(xi)數；

26、網絡服務效(xiao)能(neng)指數(shu)、動態(tai)交(jiao)通傳輸相關指數(shu)分別與區域廣播控制系數(shu)成正比(bi)關系。

27、在一個優選(xuan)的實(shi)施方式中，對調度影響信息進行分析(xi)并生成不同(tong)信號(hao)，確定區域廣播狀態，具體步驟如下：

28、將區域(yu)廣播控制(zhi)系(xi)數與預先設置的指(zhi)揮控制(zhi)閾值進行對比(bi)；

29、若區域(yu)廣播控制(zhi)(zhi)系數小于指揮控制(zhi)(zhi)閾值(zhi)，則生成帶(dai)寬(kuan)動態分配信(xin)號，進行高速公(gong)路區域(yu)的通(tong)信(xin)網絡資(zi)源動態調整；

30、若區域廣播控制系數大于(yu)或(huo)等于(yu)指揮控制閾值，則生成公路定向(xiang)指揮穩定信(xin)號，不進行高速公路區域的額外控制。

31、本發明一種用(yong)于高速公路遠程定向廣(guang)播(bo)指揮(hui)系統的技術(shu)效果和優點(dian)：

32、本發明(ming)通過對(dui)高速公(gong)路(lu)各區域的(de)(de)(de)(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)通流量、通信(xin)流量和(he)(he)地理位(wei)置(zhi)數據(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)綜合分析，及對(dui)現有頻譜使用情況(kuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)評估(gu)，本技(ji)術通過創建分層視圖和(he)(he)熱點分析有效(xiao)識別了需求峰值和(he)(he)長期趨勢(shi)，使得(de)可以精確標記帶寬不足(zu)和(he)(he)網(wang)絡性(xing)能瓶頸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)具體位(wei)置(zhi)和(he)(he)時間，進一步通過關(guan)聯分析得(de)出調度影(ying)響信(xin)息，從而(er)優化區域廣播控制信(xin)號的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生成，增強(qiang)了高速公(gong)路(lu)定向廣播系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)響應效(xiao)率(lv)和(he)(he)準確性(xing)，還提高了網(wang)絡資源(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)利用效(xiao)率(lv)和(he)(he)交(jiao)(jiao)通管理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)靈(ling)活(huo)性(xing)，通過動(dong)態調整(zheng)廣播策(ce)略，系(xi)統能夠更有效(xiao)地應對(dui)高峰期和(he)(he)緊急(ji)情況(kuang)，確保交(jiao)(jiao)通信(xin)息的(de)(de)(de)(de)(de)(de)及時傳遞和(he)(he)駕駛者的(de)(de)(de)(de)(de)(de)行車安全。

技術特征：

1.一(yi)種用于高(gao)速公(gong)路遠(yuan)程定(ding)向(xiang)廣(guang)(guang)播(bo)指揮(hui)系統，其(qi)特征(zheng)在(zai)于：包括(kuo)區域數據采集(ji)模(mo)塊、區域時空分析模(mo)塊、廣(guang)(guang)播(bo)狀態關聯模(mo)塊以(yi)及指揮(hui)策略(lve)調控模(mo)塊，各模(mo)塊之(zhi)間通過(guo)信號連接；

2.根據(ju)權利(li)要求(qiu)1所(suo)述的一種用(yong)(yong)于高速公路遠程定向廣(guang)播指揮系統，其特征在于：用(yong)(yong)于將(jiang)高速路段劃(hua)分為不同區域，收(shou)集不同高速公路區域的交通流量數(shu)據(ju)與通信(xin)流量數(shu)據(ju)，具體步驟如(ru)下：

3.根據權利要求2所述的一(yi)種用(yong)于(yu)高速(su)公路(lu)遠(yuan)程定(ding)向廣播指揮系(xi)統，其特征在于(yu)：用(yong)于(yu)確定(ding)現有頻譜的使用(yong)情況，對不同時間段的數(shu)據創(chuang)建分(fen)層視圖，具(ju)體步驟包括：

4.根據(ju)(ju)權利(li)要(yao)求(qiu)3所述的一種用(yong)于高速公路(lu)遠程定向廣播指(zhi)揮系統，其特征在于：并對(dui)時間(jian)段的數據(ju)(ju)應(ying)用(yong)熱(re)點(dian)(dian)分(fen)析(xi)，識別不(bu)同時間(jian)段的需求(qiu)峰值與長(chang)期趨(qu)勢(shi)，根據(ju)(ju)熱(re)點(dian)(dian)分(fen)析(xi)和時間(jian)段變化結果，標記出帶(dai)寬不(bu)足和網絡(luo)性能瓶頸的位置和時間(jian)，具(ju)體步驟如下(xia)：

5.根據權(quan)利(li)要求(qiu)4所述的(de)一種用于高(gao)(gao)速(su)(su)公(gong)路遠程定向廣播指揮系(xi)統(tong)，其特征在于：用于對(dui)高(gao)(gao)速(su)(su)公(gong)路區域(yu)中(zhong)出現(xian)帶寬(kuan)不足和網絡(luo)性(xing)能(neng)瓶頸(jing)(jing)的(de)時空數據進行關(guan)聯(lian)分析(xi)，獲取(qu)在帶寬(kuan)不足和網絡(luo)性(xing)能(neng)瓶頸(jing)(jing)關(guan)聯(lian)分析(xi)中(zhong)產生的(de)調度影響信(xin)息，包(bao)括(kuo)以下步驟(zou)：

6.根據權(quan)利要求5所述的一(yi)種用于(yu)高速公路遠程定(ding)向廣播(bo)指揮(hui)系統(tong)，其特征(zheng)在(zai)于(yu)：對調度影響信(xin)息進(jin)行分析并生成不同信(xin)號，確定(ding)區域廣播(bo)狀態(tai)，具體步驟如下：

技術總結
本發明公開了一種用于高速公路遠程定向廣播指揮系統，涉及高速公路廣播指揮技術領域，用于解決高速公路定向廣播指揮不清晰的問題；包括區域數據采集模塊、區域時空分析模塊、廣播狀態關聯模塊以及指揮策略調控模塊；本發明通過對高速公路各區域的交通流量、通信流量和地理位置數據的綜合分析，對現有頻譜使用情況，創建分層視圖和熱點分析識別需求峰值和長期趨勢，標記帶寬不足和網絡性能瓶頸的具體位置和時間，再通過關聯分析得出調度影響信息，從而優化區域廣播控制信號的生成，增強了高速公路定向廣播系統的響應效率和準確性，提高了網絡資源的利用效率，并通過動態調整廣播策略，更有效地應對高峰期和緊急情況，確保交通信息傳遞和行車安全。

技術研發人員：林濤,陳宏健
受保護的技術使用者：常州天濤通信設備有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19