一种基于车联网的智慧交通监控系统的制作方法

本发明涉及交通监控，具体是一种基于车联网的智慧交通监控系统。

背景技术：

1、基于车联网(v2x，包括车对车(v2v)、车对基础设施(v2i)以及更广泛的车对一切(v2x)的通信)的智慧交通监控系统是一种使用现代通信和信息技术来增强交通管理和安全性的系统；车联网技术对于智慧交通系统进行交通流量监控、路况评估、事故预防、路网优化等方面的应用至关重要，同时还可用于紧急事故响应和驾驶习惯的改善；

2、在现有技术中，通过车联网技术对车辆进行监控往往只是将各个车辆作为孤立的个体去进行监控的，而没能将其与其他车辆或城市道路联系到一起，因此无法根据各个车辆的行驶数据获得更深入、更有价值的应用，倘若将车辆的行驶数据与城市道路的拥堵情况结合起来，便能够一方面降低道路拥堵，一方面节省用户时间，为此，本发明提供了一种基于车联网的智慧交通监控系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于车联网的智慧交通监控系统。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于车联网的智慧交通监控系统，包括主控中心，所述主控中心通信连接有地图构建模块、数据采集模块、车辆监测模块、交通调节模块、转向优化模块、变道提示模块；

3、所述地图构建模块用于利用gis技术构建城市区域的可视化地图；

4、所述数据采集模块用于对用户的个人信息和车辆信息进行采集并存储；

5、所述车辆监测模块用于设置车载单元，通过车载单元对车辆进行实时监测以获得相应的行驶数据；

6、所述交通调节模块用于将城市道路划分为若干个道路监测段，获得各个道路监测段的拥塞系数，根据所获得的拥塞系数对十字路口的交通信号时长进行调节；

7、所述转向优化模块用于根据车辆的实时位置和目标位置获得其所有的需转向路口，获得需转向路口的转向系数，根据所获得的转向系数获得可转向路口；

8、所述变道提示模块用于在车辆需要进行变道时，获得车辆当前的变道系数，根据所获得的变道系数获得可变道时机，并生成相应的变道信号进行反馈。

9、进一步的，所述地图构建模块利用gis技术构建城市区域的可视化地图的过程包括：

10、通过所述地图构建模块对城市区域的地理数据进行采集，所述地理数据包括但不限于地形和地籍数据、道路和交通数据、水系和水资源数据、建筑物和设施数据、环境和自然资源数据、土地利用和土地覆盖数据；

11、利用gis技术根据所采集的城市区域的地理数据构建城市区域的可视化地图，相关人员可以通过移动终端对所构建的可视化地图进行查看，此时所构建的可视化地图仅包括城市区域的地理数据，不包括城市区域的其他数据。

12、进一步的，所述数据采集模块对用户的个人信息和车辆信息进行采集并存储的过程包括：

13、设置注册单元和用户数据库，将用户的个人信息输入至所述注册单元，所述个人信息包括但不限于姓名、性别、年龄、职业、手机号码、身份证号、证件照片，通过主控中心对所输入的个人信息进行审核，并在审核通过后生成相应的注册验证码，将所生成的注册验证码发送至用户的手机号码所对应的移动终端，将所获得的注册验证码输入至所述注册单元进行验证，在验证通过后完成注册，将所获得的个人信息上传至用户数据库进行保存；

14、设置登录单元和录入单元，已经完成注册的用户在后续登录过程中，将相应的手机号码输入至所述登录单元，通过主控中心对所输入的手机号码进行审核，并在审核通过后生成相应的登录验证码，将所生成的登录验证码发送至该手机号码所对应的移动终端，将所获得的登录验证码输入至所述登录单元进行验证，在验证通过后完成登录，用户在完成注册登录后，通过所述录入单元对其自身的车辆信息进行录入，所述车辆信息是指车辆的一些基本属性和静态特性，包括但不限于车牌号码、车辆型号、车辆状态，通过主控中心对所录入的车辆信息进行审核，在审核通过后将所录入的车辆信息上传至用户数据库进行保存，将用户的个人信息和车辆信息进行绑定。

15、进一步的，所述车辆监测模块设置车载单元，通过车载单元对车辆进行实时监测以获得相应的行驶数据的过程包括：

16、在车辆内部设置车载单元，所述车载单元由多个不同的子单元组成，包括定位子单元、测速子单元、驾驶子单元；

17、所述定位子单元用于对车辆的地理位置进行实时监测以获得相应的位置信息，所述测速子单元用于对车辆的行驶速度和加速度进行实时监测以获得相应的速度信息，所述驾驶子单元用于对用户对于车辆的驾驶行为进行监测以获得相应的驾驶信息，所述驾驶行为包括制动、加速、转向等操作情况及其相应的操作时间，所述行驶数据包括车辆的位置信息、速度信息、驾驶信息。

18、进一步的，所述交通调节模块将城市道路划分为若干个道路监测段的过程包括：

19、在城市区域的可视化地图中，获得城市道路及其路灯的分布情况，将车辆行驶方向作为正方向，以某一路灯为例，将顺正方向分布的相邻路灯作为下一路灯，将逆正方向分布的相邻路灯作为上一路灯；

20、分别获得当前路灯与上一路灯和下一路灯之间的中间点，并将所获得的中间点标记为路灯中点，分别获得当前路灯两侧的路灯中点，并将所获得的两个路灯中点之间的道路标记为道路监测段，该道路监测段的中间点即为当前路灯，以此类推，采取同样的方法将城市道路划分为若干个首尾相连的道路监测段，每个道路监测段均拥有一个路灯。

21、进一步的，所述交通调节模块获得各个道路监测段的拥塞系数，根据所获得的拥塞系数对十字路口的交通信号时长进行调节的过程包括：

22、以任一道路监测段的拥塞系数的获取过程为例，根据所获得的行驶数据获得该道路监测段的车辆数量和车辆间距，所述车辆数量是指当前处于该道路监测段上的车辆的总数，所述车辆间距是指当前处于该道路监测段上的相邻车辆的间距均值；

23、对所获得的车辆数量和车辆间距分别设置相应的拥塞权重，将所获得的车辆数量和车辆间距分别标记为s和j，将车辆数量和车辆间距的拥塞权重分别标记为qs和qj，获得该道路监测段的拥塞系数，并将所获得的拥塞系数标记为y；

24、通常情况下，十字路口的城市道路可分为横向和纵向两个方向，在本发明的实施例中，以横向为例，获得所有在横向上驶向该十字路口的道路监测段的拥塞系数，将所获得的拥塞系数的均值作为该十字路口的横向拥塞系数，记为y横，采取同样的方法获得该十字路口的纵向拥塞系数，记为y纵；

25、将该十字路口在横向和纵向的绿灯时长(即l横和l纵)按照其相应的横向拥塞系数和纵向拥塞系数之间的比例进行调节。

26、进一步的，所述转向优化模块根据车辆的实时位置和目标位置获得其所有的需转向路口，获得需转向路口的转向系数，根据所获得的转向系数获得可转向路口的过程包括：

27、根据行驶数据获得车辆的实时位置，由用户手动输入车辆的目标位置，在车辆的实时位置和目标位置之间构建一条行驶路线，将所有处于行驶路线上的需要进行转向的路口标记为需转向路口；

28、以任一需转向路口为例，当其成为车辆的下一转向路口时，获得其相应的转入拥塞系数和转出拥塞系数，所述转向系数包括转入拥塞系数和转出拥塞系数，所述转入拥塞系数和转出拥塞系数的获取方法与所述横向拥塞系数和纵向拥塞系数的获取方法相同，将所获得的转入拥塞系数和转出拥塞系数分别标记为y入和y出；

29、若y出≤ky入，则将其标记为可转向路口，若y出＞ky入，则将其标记为不可转向路口，将其后续的行驶路线进行删除，重新构建一条行驶路线，重复上述步骤，直至后续需转向路口被标记为可转向路口。

30、进一步的，所述变道提示模块在车辆需要进行变道时，获得车辆当前的变道系数，根据所获得的变道系数获得其可变道时机，并生成相应的变道信号进行反馈的过程包括：

31、对车辆的转向灯进行监测，当车辆的转向灯出现变化时，确认车辆需要进行变道，并获得其相应的变道方向，即向左变道和向右变道，

32、根据所获得的行驶数据获得用户进行变道所需要的操作时间以及车辆的实时速度，将操作时间与实时速度之积作为车辆的操作系数，记为c，以向右变道为例，获得车辆与其右车道内的前车和后车的前车车距和后车车距，将前车车距与后车车距之和作为车辆的变道系数，记为b；

33、若b＞c，则将其标记为可变道时机，生成相应的变道信号并将其反馈至用户的移动终端，若b≤c，则将其标记为不可变道时机，继续这一步骤，直至出现可变道时机。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

35、1、通过将城市道路划分为若干个首尾相连的道路监测段，能够对城市道路实现更为具体且精确的交通监控，本发明创造性地根据道路监测段上的车辆数量和车辆间距获得各个道路监测段的拥塞系数，其一，根据十字路口的拥塞系数，能够对交通信号时长形成灵活的调节，更好的满足用户的出行，其二，通过对转向路口的拥塞系数进行比较，能够有效地规避可能存在拥堵的行驶路线，引导用户走向拥堵程度较低的行驶路线，有利于降低车辆的行驶时长；

36、2、当车辆需要进行变道时，根据所获得的行驶数据获得车辆的实时速度和操作时长，进而能够获得车辆变道所需要的安全距离，将车辆变道的前后车距作为变道系数，根据两者的比较结果判断当前是否能够变道，能够为车辆变道提供有效的参考，保障用户的安全。