基于RFID车辆识别实时路况信息道路监控管理系统的制作方法

基于rfid车辆识别实时路况信息道路监控管理系统
技术领域
1.本发明涉及车辆识别路况监控技术领域，具体地说，涉及基于rfid车辆识别可实时提供路况信息道路监控管理系统。


背景技术：

2.rfid技术又称无线射频识别，是一种通信技术，俗称电子标签，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触，高技术常用在图书馆、门禁系统、食品安全溯源等，同时也可用在市内道路上行走的汽车上，以便于通过rfid技术反馈汽车的行径路线，以便于交警通过rfid技术的反馈判断那个路口出现道路堵塞的情况。
3.目前在判断道路及路口出现拥堵的情况，大多是进行即时的判断路口所存在的车辆或使用的终端，以来判断路口是否发生车辆拥堵，而系统在提示出现道路拥堵的情况时，道路已然发生拥堵，无法使交警提前得到道路拥堵的情况，进行提前的道路疏通道，容易增大道路拥堵的程度。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供基于rfid车辆识别可实时提供路况信息道路监控管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供基于rfid车辆识别可实时提供路况信息道路监控管理系统，包括车辆探测端和调度控制端以及对车辆探测端和调度控制端中的信息进行接收和处理的中央控制端；
6.所述中央控制端用于接收车辆探测端和调度控制端的数据，并对接收的数据进行处理，同时将处理过的数据传输到车辆探测端和调度控制端；
7.所述调度控制端用于根据中央控制端的判断，通过道路调度员对拥堵的道路进行调度；
8.所述中央控制端包括路径接收单元、数据分析单元、拥堵判断单元、拥堵分级单元和道路调度单元；
9.所述拥堵分级单元用于对拥堵判断单元定义判断出的拥堵进行分级，并将分级完成信号传输到车辆探测端和调度控制端中；
10.所述拥堵分级单元对汽车拥堵进行分级的方法为：
[0011][0012]
其中，η为最高拥堵判断阀值，ni为上个时刻到达路口的汽车数目，n
i 1
为相对于ni时刻的下一个时刻到达路口的汽车数目，δ为路口正常容纳汽车的数目，a为汽车正常通行阀值；
[0013]
所述调度控制端包括级别调控单元、道路拥堵显示单元、拥堵道路节点选择单元
和道路推荐模块。
[0014]
作为本技术方案的进一步改进，所述拥堵判断单元用于接收数据分析单元传输来的多个汽车到达路口的大致时间的数据，对每个路口的拥堵情况进行判断；
[0015]
所述拥堵判断单元包括数据匹配模块、车辆排队预测模块、定义判断模块；
[0016]
所述数据匹配模块采用tan算法对数据分析单元传输来的多个汽车到达路口的大致时间的数据进行分析和提取，其公式为：
[0017][0018]
其中，表示为ai的双亲节点，pr(a1，a2，....，an，c)为经过路口的路径日志信息集合，为经过路口的路径的时间总集合；为匹配路径的时间集合；
[0019]
所述车辆排队预测模块用于接收数据匹配模块提取出的汽车达到路口的信息，并根据其信息预测汽车在路口的拥堵情况以及等待的时间；
[0020]
所述定义判断模块用于接收车辆排队预测模块中的汽车在路口的拥堵情况，并将此数据定义为即将拥堵信号。
[0021]
作为本技术方案的进一步改进，所述路径接收单元用于接收多个车辆探测端发送的汽车预通行的路径，并对汽车预通行的路径进行通过时间的判断；
[0022]
所述路径接收单元包括行径路径接收模块和时间判断模块；
[0023]
所述行径路径接收模块用于接收车辆探测端传输来的汽车的行径路线，并将接收到的数据传输到时间判断模块中；
[0024]
所述时间判断模块用于根据行径路径接收模块接收到的路径信息判断汽车的大致通行时间。
[0025]
作为本技术方案的进一步改进，所述数据分析单元用于读取路径接收单元接收的汽车预通行的路径，并根据汽车预通行的路径对提取车辆探测端传输到中央控制端中的汽车通行时间的日志信息；
[0026]
所述数据分析单元包括路径数据识别模块、数据提取模块和时间匹配模块；
[0027]
所述路径数据识别模块用于识别路径接收单元接收到的汽车预通行的路径，判断出其路径在车辆探测端中的日志信息的类别；
[0028]
所述数据提取模块接收路径数据识别模块判断的信息，并根据判断的信息对汽车的通行时间的日志信息进行提取；
[0029]
所述时间匹配模块用于对数据提取模块提取的此段路径的分段信息进行时间的匹配，并计算出此路径和其他路线交口所到达的时间。
[0030]
作为本技术方案的进一步改进，所述级别调控单元接收拥堵分级单元发送的拥堵分级数据，并根据拥堵的分级对还未达到路口的车辆进行调控；
[0031]
所述道路拥堵显示单元用于将级别调控单元分级的拥堵情况进行显示；
[0032]
所述拥堵道路节点选择单元用于道路调度员对调度的路口进行选择；
[0033]
所述道路推荐模块用于在道路拥堵等级过高时，向车辆检测端发送道路切换的指令。
[0034]
作为本技术方案的进一步改进，所述调度控制端还包括人力推荐单元和人员显示单元；
[0035]
所述人力推荐单元用于读取级别调控单元接收的道路拥堵的等级，并根据拥堵的等级推荐需要多少道路调度员对路口进行调度；
[0036]
所述人员显示单元用于接收拥堵道路节点选择单元和人力推荐单元传输的数据，并记录选择路口的道路调度员人数。
[0037]
作为本技术方案的进一步改进，所述道路调度单元接收调度控制端对道路的调度方式及其被调度的人，以便于后期的人员工作核对；
[0038]
所述中央控制端还包括总控显示单元，所述调度控制端还包括调度端连接单元；
[0039]
所述总控显示单元用于接收拥堵判断单元的拥堵情况，并将其拥堵的情况显示出来；
[0040]
所述调度端连接单元用于接收道路拥堵显示单元和拥堵道路节点选择单元的数据，并将数据发送到其他调度控制端中，并接收其他调度控制端中的数据，并将其传输到人员显示单元中。
[0041]
作为本技术方案的进一步改进，所述车辆探测端用于对车辆的信息进行采集，并将采集到的信息数据形成日志文件传输到中央控制端中，使中央控制端对数据进行处理；
[0042]
所述车辆探测端包括路线规划单元、车辆情况上传单元和提示调度单元；
[0043]
所述路线规划单元用于规划汽车的行驶路线；
[0044]
所述车辆情况上传单元用于将汽车的通行路径信息及日志信息发送到中央控制端中；
[0045]
所述提示调度单元用于接收道路推荐单元发送的推荐道路，防止汽车驶入拥堵的路口。
[0046]
作为本技术方案的进一步改进，所述路线规划单元包括速度感应模块、车位上传模块、车辆生效模块、路径制定模块；
[0047]
所述速度感应模块用于对汽车的速度感应；
[0048]
所述车位上传模块采用rfid技术将汽车的位置上传到车辆生效模块中；
[0049]
所述车辆生效模块接收速度感应模块和车位上传模块的数据，并根据接收的数据判断汽车是否规划到道路运行的行列中；
[0050]
所述路径制定模块用于在确定汽车正常运行时，对汽车的运行路径进行制定。
[0051]
作为本技术方案的进一步改进，所述车辆情况上传单元包括通行时间段记录模块、路径行驶记录模块、数据上传模块；
[0052]
所述通行时间段记录模块用于记录汽车每次行驶的时间；
[0053]
所述路径行驶记录模块用于记录汽车行驶的路径；
[0054]
所述数据上传模块将通行时间段记录模块、路径行驶记录模块中的数据上传到中央控制端和调度控制端中。
[0055]
与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0056]
1、该基于rfid车辆识别可实时提供路况信息道路监控管理系统中，通过设置的车辆探测端对汽车的行径路线以及通行时间进行记录，以形成日志信息，并在后期汽车在通行的过程中，通过中央控制端读取日志信息的数据，预测汽车行走路线的拥堵情况以及汽车通过该路段给其他汽车的拥堵情况，使汽车驾驶员根据自己的情况，及时的更改路线，以便于汽车的正常通行。
[0057]
2、该基于rfid车辆识别可实时提供路况信息道路监控管理系统中，通过设置的调度控制端接收中央控制端预测汽车发生拥堵的等级，并根据发送的拥堵等级对道路调度员进行引导，以便于道路调度员前往即将发生车辆拥堵的路口，，使道路调度员及时的对即将发生拥堵的路口进行调度，减轻路口拥堵的情况，保证汽车的正常通行。
[0058]
3、该基于rfid车辆识别可实时提供路况信息道路监控管理系统中，在预测的路口拥堵情况超过最高的阀值时，调度控制端接收汽车检测端发送的预通行的路径，并通过道路推荐单元对还未进入到路段中的汽车进行道路推荐引导，使汽车避开发生拥堵的路口，减少通过路口的汽车数目，降低路口拥堵的情况，加快路口的通畅性。
[0059]
4、该基于rfid车辆识别可实时提供路况信息道路监控管理系统中，通过设置的人力推荐单元推荐发生拥堵路口所需要的人数，并通过人员显示单元记录选择拥堵路口的道路调度员的人数，避免拥堵路口出现道路调度员过多或过少的情况，保证拥堵路口以及其他路口的道路调度员足够疏通道路。
附图说明
[0060]
图1为本发明实施例1的整体框图；
[0061]
图2为本发明实施例1的中央控制端框图；
[0062]
图3为本发明实施例1的路径接收单元框图；
[0063]
图4为本发明实施例1的数据分析单元框图；
[0064]
图5为本发明实施例1的拥堵判断单元框图；
[0065]
图6为本发明实施例1的车辆探测端框图；
[0066]
图7为本发明实施例1的路线规划单元框图；
[0067]
图8为本发明实施例1的车辆情况上传单元框图；
[0068]
图9为本发明实施例1的调度控制端框图。
[0069]
图中各个标号意义为：
[0070]
1、中央控制端；11、路径接收单元；111、行径路径接收模块；112、时间判断模块；12、数据分析单元；121、路径数据识别模块；122、数据提取模块；123、时间匹配模块；13、拥堵判断单元；131、数据匹配模块；132、车辆排队预测模块；133、定义判断模块；14、数据存储单元；15、拥堵分级单元；16、道路调度单元；17、总控显示单元；
[0071]
2、车辆探测端；21、路线规划单元；211、速度感应模块；212、车位上传模块；213、车辆生效模块；214、路径制定模块；22、车辆情况上传单元；221、通行时间段记录模块；222、路径行驶记录模块；223、数据上传模块；23、提示调度单元；
[0072]
3、调度控制端；31、级别调控单元；32、道路拥堵显示单元；33、拥堵道路节点选择单元；34、人力推荐单元；35、人员显示单元；36、调度端连接单元；37、道路推荐单元。
具体实施方式
[0073]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0074]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0075]
实施例1
[0076]
本发明提供基于rfid车辆识别可实时提供路况信息道路监控管理系统，请参阅图1-图9，包括车辆探测端2和调度控制端3以及对车辆探测端2和调度控制端3中的信息进行接收和处理的中央控制端1；
[0077]
中央控制端1用于接收车辆探测端2和调度控制端3的数据，并对接收的数据进行处理，同时将处理过的数据传输到车辆探测端2和调度控制端3，以便于对车辆探测端2和调度控制端3进行调控，使车辆探测端2和调度控制端3根据中央控制端1处理的数据结果做出相对应的操作；
[0078]
中央控制端1包括路径接收单元11、数据分析单元12、拥堵判断单元13、拥堵分级单元15和道路调度单元16；
[0079]
路径接收单元11用于接收多个车辆探测端2发送的汽车预通行的路径，并对汽车预通行的路径进行通过时间的判断；
[0080]
路径接收单元11包括行径路径接收模块111和时间判断模块112；
[0081]
行径路径接收模块111用于接收车辆探测端2传输来的汽车的行径路线，并将接收到的数据传输到时间判断模块112中；
[0082]
时间判断模块112用于根据行径路径接收模块111接收到的路径信息判断汽车的大致通行时间；
[0083]
数据分析单元12用于读取路径接收单元11接收的汽车预通行的路径，并根据汽车预通行的路径对提取车辆探测端2传输到中央控制端1中的汽车通行时间的日志信息，以便于获得汽车以前通行此段路径的大致时间；
[0084]
数据分析单元12包括路径数据识别模块121、数据提取模块122和时间匹配模块123；
[0085]
路径数据识别模块121用于识别路径接收单元11接收到的汽车预通行的路径，判断出其路径在车辆探测端2中的日志信息的类别，以便于数据提取模块122对其对应的数据进行提取；
[0086]
数据提取模块122接收路径数据识别模块121判断的信息，并根据判断的信息对汽车的通行时间的日志信息进行提取，将日志信息中有关此段路径的通行记录提取出来；
[0087]
时间匹配模块123用于对数据提取模块122提取的此段路径的分段信息进行时间的匹配，并计算出此路径和其他路线交口所到达的时间，以便于获得汽车到达每个路口的大致时间，方便拥堵判断单元13判断道路交口的拥堵可能。
[0088]
拥堵判断单元13用于接收数据分析单元12传输来的多个汽车到达路口的大致时间的数据，对每个路口的拥堵情况进行判断；
[0089]
拥堵判断单元13包括数据匹配模块131、车辆排队预测模块132、定义判断模块133；
[0090]
数据匹配模块131数据匹配模块131采用tan算法对数据分析单元12传输来的多个汽车到达路口的大致时间的数据进行分析和提取，以便于统计出每个汽车到达路口的时间间隔；其公式为：
[0091][0092]
其中，表示为ai的双亲节点，pr(a1，a2，....，an，c)为经过路口的路径日志信息集合，为经过路口的路径的时间总集合；为匹配路径的时间集合；
[0093]
车辆排队预测模块132用于接收数据匹配模块131提取出的汽车达到路口的信息，并根据其信息预测汽车在路口的拥堵情况以及等待的时间；
[0094]
定义判断模块133用于接收车辆排队预测模块132中的汽车在路口的拥堵情况，并将此数据定义为即将拥堵信号。
[0095]
拥堵分级单元15用于对拥堵判断单元13定义判断出的拥堵进行分级，并将分级完成信号传输到车辆探测端2和调度控制端3中，以便于调度控制3根据拥堵分级单元15对汽车的行径路径进行更改，使路过拥堵路口的汽车及时的更改路线；
[0096]
拥堵分级单元15对预测的汽车的拥堵进行分级的方法为：
[0097][0098]
其中，η为最高拥堵判断阀值，ni为上个时刻到达路口的汽车数目，n
i 1
为相对于ni时刻的下一个时刻到达路口的汽车数目，δ为路口正常容纳汽车的数目，a为汽车正常通行阀值；
[0099]
当成立时，表示路口的汽车通行通畅，不存在汽车拥堵的情况；
[0100]
当成立时，表示路口的汽车存在通行拥堵；
[0101]
当成立时，表示路口的汽车严重拥堵；
[0102]
道路调度单元16接收调度控制端3对道路的调度方式及其被调度的人，以便于后期的人员工作核对；
[0103]
车辆探测端2用于对车辆的信息进行采集，并将采集到的信息数据形成日志文件传输到中央控制端1中，使中央控制端1对数据进行处理，以便于中央控制端1通过车辆探测端2传输的数据预判出道路的拥堵情况，使中央控制端1提前通知车辆探测端2使车辆探测端2提醒驾驶人员，便于驾驶人员调控自己的移动路线；
[0104]
车辆探测端2包括路线规划单元21、车辆情况上传单元22和提示调度单元23；
[0105]
路线规划单元21用于规划汽车的行驶路线，以便于对汽车驾驶员引导路线；
[0106]
路线规划单元21包括速度感应模块211、车位上传模块212、车辆生效模块213、路径制定模块214；
[0107]
速度感应模块211用于对汽车的速度感应，以便于确定汽车是否的正常的运行移动；
[0108]
车位上传模块212采用rfid技术将汽车的位置上传到车辆生效模块213中；
[0109]
车辆生效模块213接收速度感应模块211和车位上传模块212的数据，并根据接收
的数据判断汽车是否规划到道路运行的行列中，以便于中央控制端1准确的判断路口拥堵的情况；
[0110]
路径制定模块214用于在确定汽车正常运行时，对汽车的运行路径进行制定；在路径制定模块214制定路线时，采用a
*
算法对路径进行估价，以便于寻找到合适的路径，a
*
算法的公式为：
[0111]
f(n)＝g(n) h(n)ω(n)
[0112]
式中：f(n)是拥堵的路口到达目标点的估计代价，g(n)是起点到节点n的最短路径值，h(n)是从节点n到目标节点最短路径的估计代价，ω(n)是节点n到目标节点启发函数引入的权值；
[0113]a*
算法的步骤为：
[0114]
①
、更新节点坐标；
[0115]
②
、进入估计函数计算部分；
[0116]
③
、判断计算点是否为最佳节点；
[0117]
④
、如果不是最佳节点，则放弃该点并继续寻找下一个点，直到找到最佳的节点；
[0118]
路径显示模块215用于将路径制定模块214制定的路线进行显示，以便于汽车驾驶员知道行走的路径；
[0119]
车辆情况上传单元22用于将汽车的通行路径信息及日志信息发送到中央控制端1中，以便于中央控制端1根据车辆情况上传单元22传输的数据判断路口是否拥堵；
[0120]
提示调度单元23用于接收拥堵分级单元15发送的道路即将拥堵信号，并在接收到信号后对汽车驾驶员进行提示，以便于汽车驾驶员根据自身的情况改变路线；
[0121]
车辆情况上传单元22包括通行时间段记录模块221、路径行驶记录模块222、数据上传模块223；
[0122]
通行时间段记录模块221用于记录汽车每次行驶的时间；
[0123]
路径行驶记录模块222用于记录汽车行驶的路径；
[0124]
数据上传模块223将通行时间段记录模块221、路径行驶记录模块222中的数据上传到中央控制端1和调度控制端3中。
[0125]
通过设置的车辆探测端2对汽车的行径路线以及通行时间进行记录，以形成日志信息，并在后期汽车在通行的过程中，通过中央控制端1读取日志信息的数据，预测汽车行走路线的拥堵情况以及汽车通过该路段给其他汽车的拥堵情况，使汽车驾驶员根据自己的情况，及时的更改路线，以便于汽车的正常通行。
[0126]
调度控制端3用于根据中央控制端1对车辆探测端2的数据处理后，判断是否存在道路拥堵，并通过道路调度员对拥堵的道路进行调度，使拥堵的道路被疏通，保证道路的正常通行；
[0127]
调度控制端3包括级别调控单元31、道路拥堵显示单元32、拥堵道路节点选择单元33和道路推荐模块37；
[0128]
级别调控单元31接收拥堵分级单元15发送的拥堵分级数据，并根据拥堵的分级对还未达到路口的车辆进行调控，以便于道路调度员根据拥堵的等级对道路进行调控；
[0129]
道路拥堵显示单元32用于将级别调控单元31分级的拥堵情况进行显示，以便于道路调度员观看到是那个路口即将发生拥堵；
[0130]
拥堵道路节点选择单元33用于道路调度员对调度的路口进行选择，以防止出现一个路口出现多个道路调度员的情况；
[0131]
道路推荐模块37用于在道路拥堵等级过高时，向车辆检测端2发送道路切换的指令调度控制端3还包括人力推荐单元34和人员显示单元35；
[0132]
人力推荐单元34用于接收级别调控单元31接收的道路拥堵的等级，并根据拥堵的等级推荐需要多少道路调度员对路口进行调度，以防止一个路口出现道路调度员过多或过少的情况，以确保路口的正常的通行；
[0133]
人员显示单元35用于接收拥堵道路节点选择单元33和人力推荐单元34传输的数据，并记录选择路口的道路调度员人数，以便于其他道路调度员了解到路口选择的情况，方便道路调度员的选择。
[0134]
通过设置的调度控制端3接收中央控制端1预测汽车发生拥堵的情况，并将预测的结果发送到调度控制端3中，使道路调度员及时的对即将发生拥堵的路口进行调度，减轻路口拥堵的情况，保证汽车的正常通行；
[0135]
在预测的路口拥堵情况超过最高的阀值时，调度控制端3接收汽车检测端2发送的预通行的路径，并通过道路推荐单元37对还未进入到路段中的汽车进行道路推荐引导，使汽车避开发生拥堵的路口，减少通过路口的汽车数目，降低路口拥堵的情况，加快路口的通畅性
[0136]
为了使中央控制端1的人清楚的了解到道路的拥堵情况，中央控制端1还包括总控显示单元17，调度控制端3还包括调度端连接单元36；
[0137]
总控显示单元17用于接收拥堵判断单元13的拥堵情况，并将其拥堵的情况显示出来，以便于中央控制端的控制者了解到道路的拥堵情况；
[0138]
调度端连接单元36用于接收道路拥堵显示单元32和拥堵道路节点选择单元33的数据，并将数据发送到其他调度控制端8中，并接收其他调度控制端8中的数据，并将其传输到人员显示单元35中，以便于及时的显示选择拥堵道路路口的道路调度员的人数。
[0139]
本实施例在使用时，通过速度感应模块211和车位上传模块212确定汽车是否运动以及确定汽车的位置，并由路径制定模块214进行路径的规划，并在路径规划后，将规划的路径通过车辆情况上传单元22记录并上传到中央控制端1中，路径接收单元11接收到多个车辆探测端2发送的信息，并通过数据分析单元12对数据进行分析，使拥堵判断单元13预测道路的拥堵情况，拥堵分级单元15对拥堵判断单元13预测道路的拥堵情况进行分级，并将分级后的拥堵数据发送到车辆探测端2和调度控制端3中，为了方便后期数据的调取，设置数据存储单元14将拥堵判断单元13接收到的数据全部保存起来；
[0140]
当拥堵的等级未达到最高的拥堵阀值时车辆探测端2接收到拥堵分级单元15发送的拥堵预测后，汽车驾驶人员根据自身的情况改变路径，级别调控单元31接收到拥堵分级单元15的数据后，通过人力推荐单元34进行道路调度员人员的推荐，道路拥堵显示单元32将道路拥堵的情况显示给道路调度员观看，使道路调度员了解道路拥堵的情况，并根据自身的情况，通过拥堵道路节点选择单元33选择要到达的位置，以便于道路调度员提前对路口进行疏通，减轻路口拥堵的情况；
[0141]
当拥堵的等级未达到最高的拥堵阀值时，级别控制单元31接收到等级数据后，接收数据上传模块223传输的汽车路径，并通过道路推荐单元37推荐汽车的行径路线，使汽车
避过拥堵的路口，推荐汽车的行径路线通过道路推荐单元37发送到提示调度单元23中，并由提示调度单元23控制路径制定模块214，使汽车驾驶员按照路径制定模块214显示的路径进行行驶，使汽车不向拥堵的路口前进，以便于拥堵路口的疏通。
[0142]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。