一种基于大数据分析的智慧服务区车辆诱导系统及方法与流程

本发明涉及智能交通，尤其是涉及一种基于大数据分析的智慧服务区车辆诱导系统及方法。

背景技术：

1、高速公路服务区(含停车区，以下简称“服务区”)是交通运输行业服务群众的重要“窗口”，也是社会公众驾乘车辆出行的重要休息场所，对于满足驾乘人员生理和心理需求、预防疲劳驾驶、为车辆提供加油和维修服务、消除行车安全隐患具有十分重要的作用。随着我国经济社会的快速发展，以及大众旅游新兴消费时代的到来，未来服务区将成为高速公路车流、人流、物流、信息流的一个聚集平台，隐藏的商业价值巨大。服务区应以服务出行为基础，以产业融合为骨骼，以社会文化为内容，结合商业经营形成可持续发展，实现服务区智慧化转变，充分发挥服务区平台、窗口、纽带、节点效应，形成以服务区为中心，以高速公路为“生长轴”，成为带动地方经济社会发展的增长极。所以智慧服务区的打造是未来发展的必然趋势，市场应用需求较大，发展前景较好。因此社会公众对提升服务区服务质量的期盼也更加迫切，对解决服务区在重大节假日期间车辆进出难、加油难、旅客如厕难、停车难等问题的愿望更加强烈。

2、在中国专利文献上公开的“一种车位感知与分级诱导系统”，其申请号为2023200342569，授权日期为2023-05-12，，系统包括车位调度管理终端、多个led诱导屏、多个前端ai感知相机、多个ai高点车位检测器和多个敏捷部署检测器，每个所述led诱导屏、前端ai感知相机、ai高点车位检测器和敏捷部署检测器均通过有线和/或无线通信方式与所述车位调度管理终端连接，所述led诱导屏用于根据不同的安装位置以及所述车位调度管理终端的指令对不同车辆实现多级分区诱导。该技术解决了传统的服务区室外停车场车位检测部署工程难度大、成本高等缺陷，同时基于对车型的准确识别与led分级诱导提升了重点车辆的分级诱导管控水平，提高了停车场的安全运营能力。但是该技术只是对于单个服务区内的车辆进行分级诱导，在当前服务区拥挤的情况下无法解决车辆进出和停车难的问题，也无法将车辆分流到其他较为空闲的服务区。

技术实现思路

1、本发明是为了克服现有技术中不同服务区之间存在数据壁垒，只能在单个服务区中进行车辆引导而无法在不同服务区之间进行分流引导，不能高效解决重大节假日期间部分服务区过于拥堵的问题，提供了一种基于大数据分析的智慧服务区车辆诱导系统及方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种基于大数据分析的智慧服务区车辆诱导系统，包括数据处理中心和与其连接的若干车载终端、若干服务区子站；所述服务区子站连接有其对应的服务区终端设备；

4、所述服务区终端设备采集服务区的运行状态数据，经由对应的服务区子站传输到数据处理中心；所述车载终端采集车辆行驶信息后传输到数据处理中心；

5、所述数据处理中心接收来自若干服务区子站的数据和目标车辆的车载终端的数据后，计算目标车辆的推荐行驶路线和推荐停车服务区。

6、本发明中通过物联网技术，获取不同服务区的车流量数据、剩余车位、加油拥堵指数、厕所排队指数等数据，打通不同服务区之间的数据壁垒，实现区-区联动；并基于大数据分析技术，在司乘人员的推荐行驶路线途径的服务区中引导司乘人员进入拥堵情况较低的服务区，科学分流，避免出现服务区过于拥堵的情况，提升通行效率；数据处理中心作为连接车载终端和服务区子站的中枢，将来自于各个服务区的运行状态数据和行驶在高速上的车辆行驶信息整合处理，通过对目标车辆可能的行驶路线上的各个服务区的拥堵情况进行比较和分析后给出目标车辆的推荐行驶路线和推荐停车服务区，从而在目标车辆最初行驶在高速时就能掌握行驶路线上的服务区的拥堵和空闲情况，提早分流到较为空闲的服务区中避免拥堵。

7、作为优选，所述数据处理中心包括：

8、数据收集模块，获取目标车辆的行驶信息和服务区的运行状态数据；

9、数据融合模块，对来自与数据收集模块的多源异构数据进行整合以及预处理；

10、数据分析模块，基于若干服务区的运行状态数据和目标车辆的行驶信息分析目标车辆的推荐行驶路线和推荐停车服务区，并推送到目标车辆的车载终端。

11、本发明中数据处理中心与服务区子站、车载终端连接，服务区子站与服务区终端设备连接；数据处理中心具有数据收集、数据融合、数据存储、数据分析的功能，对应各自不同的模块；数据处理中心在接收到服务区子站数据和车载终端数据后，通过预置的时间序列回归算法模型，进行数据分析处理，得到各个服务区的不同车辆类型的拥堵情况，同步推送至对应服务区子站，同时将分析计算得到的目标车辆的推荐行驶路线和推荐停车服务区推送到其车辆终端。

12、作为优选，所述服务区子站包括：

13、数据分类统计模块，根据服务区终端设备采集的运行状态数据，基于车辆类型的不同进行分类统计；

14、视频处理模块，接入视频监控设备对获取的视频进行识别；

15、数据加密模块，将服务区子站经过处理的数据信息加密后传输到数据处理中心。

16、本发明中服务区子站能够对服务区终端设备发送的数据进行处理，除了数据分类统计模块、视频处理模块和数据加密模块以外，还包括有安全接入模块以及主控模块，安全接入模块可以保证服务区子站的数据安全性，主控模块能整合服务区子站中各个模块之间的资源分配以及基本配置功能。

17、作为优选，所述服务区终端设备包括：

18、停车位检测设备，检测服务区不同类型车位的占用情况和停车时长；

19、卡口设备，采集服务区的车流数据并对车辆类型进行分类；

20、信息发布设备，发布服务区内的车位状态信息和对车辆的引导信息，包括服务区引导屏和设置在服务区前预设距离的路段情报板。

21、本发明中服务区终端设备用于采集服务区各个场景的数据，并传送采集的数据，服务区终端设备采集的数据通过服务区本地局域网推送至服务区子站，服务区终端设备除了停车位检测设备、卡口设备和信息发布设备以外，还包括加油站检测设备、卫生间检测设备等，能够全面地获取服务区内的运行状态数据。

22、作为优选，所述服务区引导屏分为三级，一级引导屏设置在服务区前一定距离处，二级引导屏设置在服务区停车场入口处，三级引导屏设置在不同类型停车区域；

23、所述路段情报板显示前方服务区不同车辆类型的停车区域的状态信息，并通过三种颜色分别表示车位已满，车位繁忙和车位空闲三种状态。

24、本发明中服务区引导屏和路段情报板一样都可以通过三种不同的颜色来分别表示车位已满、车位繁忙和车位空闲三种状态，相比于单纯地显示剩余车位数据，在高速行驶的车辆中司乘人员能够更轻易快速地识别出服务区内的车位拥堵情况。避免分心驾驶导致的安全隐患。

25、作为优选，所述数据处理中心中基于服务区的运行状态数据获取不同车辆类型的拥堵情况；基于目标车辆的车载终端的行驶信息筛选若干行驶路线，并结合所述行驶路线上的服务区中目标车辆同类型车辆的拥堵情况，计算目标车辆的推荐行驶路线和推荐停车服务区，将最终结果推送到目标车辆的车载终端。

26、本发明中从车载终端获取的目标车辆的行驶信息传输到数据处理中心后，结合不同服务区内的目标车辆同类型车辆的拥堵情况，分析出一条适合目标车辆的推荐行驶路线，并在该推荐行驶路线图中选择相应的推荐停车服务区，最后将结果传输回车载终端，供司乘人员驾驶参考；由于随着时间的推移不同的服务区运行状态会产生变化，因此在数据处理中心每次更新来自服务区子站的运行状态数据时，同步获取来自车载终端的最新行驶信息，从而更新目标车辆对应的推荐行驶路线和推荐停车服务区。

27、一种基于大数据分析的智慧服务区车辆诱导方法，包括：

28、采集获取服务区的运行状态数据和目标车辆的行驶信息；

29、基于服务区的运行状态数据获取不同车辆类型的拥堵情况，推送到对应服务区子站显示；

30、基于目标车辆的车载终端的行驶信息，结合目标车辆同类型车辆在若干服务区的拥堵情况，计算目标车辆的推荐行驶路线和推荐停车服务区，推送到车载终端；

31、目标车辆靠近服务区时进行分级引导。

32、本发明中通过数据处理中心打通不同服务区与车辆终端之间的数据壁垒，实现服务区之间的跨区联动；并通过两种方式对通过高速出行的司乘人员进行车辆引导，第一种：通过数据处理中心对目标车辆的车辆类型、行车路线、实时定位与途径服务区的数据进行分析，生成针对性引导方案，并将引导信息实时推送至车辆终端，引导司乘人员；第二种：通过路段情报板、服务区三级引导屏等，发布车辆分流诱导信息与前方服务区剩余车位情况、加油站排队指数等信息，引导司乘人员；本方案将这两种方式相结合，有效的缓解节假日出行高峰期时，服务区内车流积压的风险，提升司乘人员满意度。

33、作为优选，所述目标车辆靠近服务区时进行分级引导包括：

34、路段情报板滚动播放前方服务区内不同车辆类型的拥堵情况；

35、一级引导屏设置在服务区和路段情报板间靠近服务区的位置，推送车辆分流诱导信息；

36、二级引导屏在服务区停车场入口，显示不同类型停车区域的状态信息；

37、三级引导屏设置在不同类型停车区域，显示当前停车区域的状态信息。

38、本发明中路段情报板除了滚动播放前方服务区内不同车辆类型的拥堵情况以外，还可以根据需要选择性地播放前方服务区的加油站及厕所拥堵情况的信息，一级引导屏也可以播放同样的内容；除了路段情报板和各级引导屏之外，还可以设置卫生间信息发布屏，发布卫生间的占用和空闲情况，以引导司乘人员提高满意度。

39、作为优选，所述基于目标车辆的车载终端的行驶信息包括车辆的实时定位数据，车辆类型以及当前行程的起点和终点信息；并基于行程的起点和终点信息以及实时定位数据筛选出若干待选行驶路线。

40、本发明中在目标车辆最开始行驶未上高速时，基于行程的起点和终点信息来规划目标车辆的若干条待选行驶路线，并从中筛选出推荐行驶路线；在过一段时间数据处理中心更新服务区子站的运行状态数据和车辆的行驶信息后，由于目标车辆已经行驶了一段距离，因此重新规划待选行驶路线时需要根据当前的实时定位数据和终点信息来筛选待选行驶路线，避免导航路线的错误。

41、作为优选，所述计算目标车辆的推荐行驶路线和推荐停车服务区包括：

42、从待选行驶路线中是选出用时最短的若干条行驶路线作为备用路线；

43、遍历每条备用路线上途径的服务区，基于目标车辆的同类型车辆的拥堵情况，选择同类型车辆空闲程度最高的备用路线作为推荐行驶路线；

44、以推荐行驶路线中同类型车辆空闲程度最高的服务区作为推荐停车服务区。

45、本发明中进行高速上车辆的分流诱导的目的在于将车辆分流到较为空闲的服务区中，提高通行效率，因此在筛选备用路线时则以行驶用时最短为条件来筛选，使得车辆能尽快到达目的地；而在这些备用路线中则再根据备用路线上所有服务区中同类型车辆的拥堵情况的综合来选择推荐行驶路线，总的同类型车辆空闲程度最高，说明这条备用路线上至少存在一个服务区其空闲程度是优于其他备用路线的平均水平的，可以保证目标车辆不至于停在最拥堵的服务区。

46、本发明具有如下有益效果：将通过高速出行的车辆的行驶路线、途径的服务区、车辆类型、路段情报板、服务区的停车位、加油站拥堵指数、厕所检测数据等打通数据壁垒，实现区-区联动，针对司乘人员提供针对性的车辆引导，并且针对节假日通过高速公路出行的客流量激增的情况，提前进行分流到不同的服务区，避免出现服务区拥堵的情况，减少司乘人员的出行时间，提高司乘人员的满意度；针对单个服务区设置三级引导，针对不同的车辆类型，进行客货分流，便于司乘人员迅速找到对应的停车位，提高通行效率。