專利名稱：一種基于傳感器網絡技術的車況及路況監控系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種監控系統，尤其是一種基于傳感器網絡技術的車況及路況監控系統。
背景技術：
目前已有多種基于傳感器網絡的智能交通管理系統。如公告號為101051418的專利公開了一種基于無線傳感器網絡的道路與車輛管理系統，該系統需要在路邊和路基密集部署多種無線傳感器，若大范圍使用會導致造價高、需埋設長距離供電線纜、資產保全及大范圍維護的問題，因此僅適用于卡口和收費站，而無法覆蓋廣大的城市交通和城際高速路橋網。公告號為101241643的專利公開了一種基于傳感器網絡技術的客運車輛監控系統。該系統特定地面向客運運營網絡，以車輛本身為監控對象，且該系統缺乏后臺分析決策和反向管控信道。綜上所述，現有的基于傳感器網絡的智能交通管理系統存在以下缺點1、全面監控會導致高額費用；2、監控具有一定的局限性，信息不全。3、監控系統的功能不全。

發明內容
本發明的目的在于解決現有技術存在的問題，提供一種基于傳感器網絡技術的車況及路況監控系統，在不大幅增加基礎設施投資條件下，通過集成車載無線傳感器網絡及相應組網技術與后臺決策綜合軟件，實現對大范圍內路橋網絡環境和運營狀態的實時感知。采用的具體技術方案為一種基于傳感器網絡技術的車況及路況監控系統，包括分布式車輛終端、網絡系統及信息處理系統，分布式車輛終端包括信息采集單元、車載無線通信臺；信息采集單元將采集到的信息傳輸到車載無線通信臺，經過處理后通過網絡系統將信息傳輸到信息處理系統進行處理。優選地，所述信息采集單元采集的信息包括地理信息、車載傳感器網絡所獲的信息及故障分析告警。優選地，所述車載無線通信臺包括廣域網無線臺及自組織無線臺，所述網絡系統包括廣域無線網與自組織車間近距通信網，信息處理系統包括中心臺站及其他的分布式車輛終端，所述中心臺站包括無線廣域網接口及后臺專家系統；所述地理信息、車載傳感器網絡所獲的信息及故障分析告警傳輸到所述廣域網無線臺，通過所述廣域無線網經無線廣域網接口傳輸到所述中心臺站經后臺專家系統進行處理；所述地理信息及故障分析告警傳輸到所述自組織無線臺，通過所述自組織車間近距通信網傳輸到所述其他的分布式車輛終端。優選地，所述分布式車輛終端還設有廣播信道，所述自組織無線臺通過所述自組織車間近距通信網經所述廣播信道傳輸到所述其他的分布式車輛終端。
優選地，所述分布式車輛終端及中心臺站還包括雙向加密信道，所述雙向加密信道可以保證信息傳輸中的安全。優選地，所述中心臺站還包括廣播信道，所述廣播通道與所述后臺專家系統連接，用來將所述后臺專家系統處理的信息廣播至交管臺站和應急救援響應臺。優選地，所述車載傳感器網絡連接有車載遠視距雷達、車速計、霧氣傳感器、雨刮器雨量傳感器、車外溫度傳感器、制動器扭矩傳感器，所述傳感器網絡采集車距、車速、霧氣、降水量、溫度、差速并將這些信息傳輸到所述中心臺站。優選地，所述中心臺站根據傳輸來的信息提出關鍵路況故障信息、路網運營狀態、前方道路環境警示和交通管制數據。本發明提供的一種基于傳感器網絡技術的車況及路況監控系統的優點是在不大幅增加基礎設施投資條件下，通過集成車載無線傳感器網絡及相應組網技術與后臺決策綜合軟件，多元化的信息采集方式使信息監控更加全面，多種信息傳輸方式使信息傳達更廣泛、更靈活，信息處理更加有條理，實現對大范圍內路橋網絡環境和運營狀態的實時感知。


圖1為本發明提供的一種基于傳感器網絡技術的車況及路況監控系統的結構示意圖；圖2為本發明提供的一種基于傳感器網絡技術的車況及路況監控系統的工作原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步的詳細描述。本發明提供一種基于傳感器網絡技術的車況及路況監控系統，包括分布式車輛終端、網絡系統及信息處理系統，分布式車輛終端包括信息采集單元、車載無線通信臺；信息采集單元將采集到的信息傳輸到車載無線通信臺，經過處理后通過網絡系統將信息傳輸到信息處理系統進行處理。可以實現在不大幅增加基礎設施投資條件下，通過集成車載無線傳感器網絡及相應組網技術與后臺決策綜合軟件，實現對大范圍內路橋網絡環境和運營狀態的實時感知。如圖1所示，本發明提供的一種基于傳感器網絡技術的車況及路況監控系統的信息采集單元采集的信息包括地理信息、車載傳感器網絡所獲的信息及故障分析告警。多元化采集實現外部環境與運營狀態的全部監控。車載無線通信臺包括廣域網無線臺及自組織無線臺，所述網絡系統包括廣域無線網與自組織車間近距通信網，信息處理系統包括中心臺站及其他的分布式車輛終端，所述中心臺站包括無線廣域網接口及后臺專家系統。所述分布式車輛終端及中心臺站還包括雙向加密信道，所述雙向加密信道可以保證信息傳輸中的安全。所述分布式車輛終端還設有廣播信道，可以用來廣播信息。所述地理信息、車載傳感器網絡所獲的信息及故障分析告警傳輸到所述廣域網無線臺，經過加密信道進行加密后，形成路況信息通過所述廣域無線網經無線廣域網接口傳輸到所述中心臺站經后臺專家系統進行處理；所述地理信息及故障分析告警傳輸到所述自組織無線臺，形成臨時告警，經過廣播信道，通過所述自組織車間近距通信網廣播到所述其他的分布式車輛終端。多種信息傳輸方式使信息處理更加靈活與便捷，專業的后臺專家系統也使信息處理更加科學與條理化。所述中心臺站還包括廣播信道，所述廣播信道與所述后臺專家系統連接，用來將所述后臺專家系統處理的信息廣播至交管臺站和應急救援響應臺。所述中心臺站還能進行實時數據備份與歷史數據訓練，實時數據備份可以保存原始數據，歷史數據訓練用以自動調整后臺專家系統的參數，使其對環境具有動態的適應能力。所述車載傳感器網絡連接有車載遠視距雷達、車速計、霧氣傳感器、雨刮器雨量傳感器、車外溫度傳感器、制動器扭矩傳感器，分布式車載終端可將收集到的信息上行成數據報，數據報包括的信息有地理環境、車距、車速、霧氣、降水量、溫度、差速、故障告警，中心臺站根據接收到的上行數據報形成下行數據報，包括關鍵路況故障信息、路網運營狀態、前方道路環境警示和交通管制數據。這樣使信息的采集與呈現更加地系統化，條理化。圖2示出了本發明提供的一種基于傳感器網絡技術的車況及路況監控系統的工作原理首先由感知層將感知到的信息發送到數據鏈層進行數據封包和加密，處理完后通過無線傳輸層傳到以中心臺站為核心的決策層作出分析，最后將分析出的結果發送到應用層進行執行。感知層的信息分為兩種，一種是車載多物理量傳感、一種是故障分析報警；數據鏈路層有兩種協議方式，一種是通過預警-確認協議將信息傳入加密信道，一種是直接將信息傳入廣播信道；無線傳輸層分為無線廣域網與自組織車間近距通信網；決策層對數據處理方式為兩種，一種是對路況參數進行提取后，可將其作為歷史數據存儲，存儲的數據還可以供專家系統決策時參考，另一種是提取路況參數后，專家系統直接作出決策；應用層的執行也有兩種，一種是根據專家系統的決策將監管數據廣播至交管臺站和應急救援響應臺，另一種是將路況數據分發至終端以供重排導航路徑或擁堵預警。下面對不同數據的不同傳輸路徑作說明車載多物理量傳感信息通過預警-確認協議，再經過加密信道，通過無線廣域網上行傳輸到決策層，決策層對路況參數進行提取，有的作為歷史數據進行存儲，有的直接由專家系統作出決策，其中存儲的一部分的數據也會作為以后專家系統決策時的參考，專家系統作出決策后將不同的命令發到應用層進行執行，監管數據進行廣播，路況數據進行分發，其中一部分路況數據也可能再一次通過無線廣域網下行傳輸至分布式終端后，進行再一次的數據處理循環。故障分析報警信息可以通過預警-確認協議，經過加密信道進行數據傳輸，此條路徑的傳輸原理與前述相同。也可以通過廣播信道這一數據鏈路進行傳輸，經過廣播信道后通過自組織車間近距通信網廣播至其他的鄰近車輛的分布式車輛終端的通信臺。本發明提供一種基于傳感器網絡技術的車況及路況監控系統，可以在不大幅增加基礎設施投資條件下，通過集成車載無線傳感器網絡及相應組網技術與后臺決策綜合軟件，多元化的信息采集方式使信息監控更加全面，多種信息傳輸方式使信息傳達更廣泛、更靈活，信息處理更加有條理，實現對大范圍內路橋網絡環境和運營狀態的實時感知。
權利要求
1.一種基于傳感器網絡技術的車況及路況監控系統，包括分布式車輛終端、網絡系統及信息處理系統，其特征在于，分布式車輛終端包括信息采集單元、車載無線通信臺；信息采集單元將采集到的信息傳輸到車載無線通信臺，經過處理后通過網絡系統將信息傳輸到信息處理系統進行處理。
2.根據權利要求1所述的基于傳感器網絡技術的車況及路況監控系統，其特征在于，所述信息采集單元采集的信息包括地理信息、車載傳感器網絡所獲的信息及故障分析告目O
3.根據權利要求1所述的基于傳感器網絡技術的車況及路況監控系統，其特征在于，所述車載無線通信臺包括廣域網無線臺及自組織無線臺，所述網絡系統包括廣域無線網與自組織車間近距通信網，信息處理系統包括中心臺站及其他的分布式車輛終端，所述中心臺站包括無線廣域網接口及后臺專家系統；所述地理信息、車載傳感器網絡所獲的信息及故障分析告警傳輸到所述廣域網無線臺，通過所述廣域無線網經無線廣域網接口傳輸到所述中心臺站經后臺專家系統進行處理；所述地理信息及故障分析告警傳輸到所述自組織無線臺，通過所述自組織車間近距通信網傳輸到所述其他的分布式車輛終端。
4.根據權利要求3所述的基于傳感器網絡技術的車況及路況監控系統，其特征在于，所述分布式車輛終端還設有廣播信道，所述自組織無線臺通過所述自組織車間近距通信網經所述廣播信道傳輸到所述其他的分布式車輛終端。
5.根據權利要求3所述的基于傳感器網絡技術的車況及路況監控系統，其特征在于，所述分布式車輛終端及中心臺站還包括雙向加密信道，所述雙向加密信道可以保證信息傳輸中的安全。
6.根據權利要求3所述的基于傳感器網絡技術的車況及路況監控系統，其特征在于，所述中心臺站還包括廣播信道，所述廣播通道與所述后臺專家系統連接，用來將所述后臺專家系統處理的信息廣播至交管臺站和應急救援響應臺。
7.根據權利要求3所述的基于傳感器網絡技術的車況及路況監控系統，其特征在于，所述車載傳感器網絡連接有車載遠視距雷達、車速計、霧氣傳感器、雨刮器雨量傳感器、車外溫度傳感器、制動器扭矩傳感器，所述傳感器網絡采集車距、車速、霧氣、降水量、溫度、差速并將這些信息傳輸到所述中心臺站。
8.根據權利要求7所述的基于傳感器網絡技術的車況及路況監控系統，其特征在于，所述中心臺站根據傳輸來的信息提出關鍵路況故障信息、路網運營狀態、前方道路環境警示和交通管制數據。
全文摘要
本發明提出了一種基于傳感器網絡技術的車況及路況監控系統，包括分布式車輛終端、網絡系統及信息處理系統，分布式車輛終端包括信息采集單元、車載無線通信臺；信息采集單元將采集到的信息傳輸到車載無線通信臺，經過處理后通過網絡系統將信息傳輸到信息處理系統進行處理。在不大幅增加基礎設施投資條件下，通過集成車載無線傳感器網絡及相應組網技術與后臺決策綜合軟件，實現對大范圍內路橋網絡環境和運營狀態的實時感知。
文檔編號H04W84/18GK103077622SQ20121045746
公開日2013年5月1日 申請日期2012年11月14日 優先權日2012年11月14日
發明者鄭宇亮 申請人:武漢德澳科技有限公司