专利名称：可视化的智能交通管理系统及其实现方法
技术领域：
本发明涉及一种交通管理系统及其实现方法，特别涉及一种基于车辆的远程身份识别、测速、定位、疏导等功能的可视化智能交通管理系统及其实现方法。
背景技术：
随着社会文明和经济的快速进步，人们的生活水平也日益提高，家庭汽车的需求越来越大，使得各地汽车保有量飞速增长，然而城市道路交通的发展水平及现有城市道路交通运用的管理手段却远跟不上汽车保有量的发展速度，几乎所有大中城市从早到晚均有严重的堵车现象发生，交通事故也频繁发生；众所周知，“交通是城市发展水平的重要基础”，可想而知这样的道路交通环境对各地区的经济和社会发展会带来多大的负面影响。
再者，车辆超速违章等不文明现象也增加了城市道路交通管理的难度，而目前市场上常规的电子监控也只能选择性的布点，无法做到整个城市的全路段实时监控和测速等，对各种违章车辆也无法做到远程识别和定位跟踪。另外，随着家庭汽车拥有量的不断增加，汽车偷盗、劫车抢劫等案件发生量也水涨船高，给人们带来严重的经济损失，也严重影响了社会精神文明的建设。因此迫切需要一种更科学的管理工具和方法来取代目前传统的人工或一般科技手段的管理模式。
目前，大多数通过发展城市道路监控(摄像机)来管理或威慑局部车辆的违章，通过预埋在地面下的线圈来测速，个别高架等封闭式道路通过进出口线圈来统计单位时间内的车流量，做到高架道路局部车辆繁忙提示，通过人工方式对汽车偷盗等违法案件进行处理，通过警察现场目视及车牌数据库核查来判断车辆身份。
但是目前尚无利用RFID(无线射频识别)技术、电子信息技术、自动控制技术、网络通讯技术、计算机技术等结合的先进手段来解决这种城市道路车辆实时远程监控、远程身份识别、远程测速、远程跟踪定位、远程判断行车方向、远程自动统计所有路段的车流量并自动进行道路疏导。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种可视化智能交通管理系统及其实现方法，运用RFID(无线射频识别)技术、电子信息技术、自动控制技术、网络通讯技术、计算机技术等技术，不但能彻底解决目前存在的各种问题，还大大提升了城市道路交通的综合管理水平，对我国的经济及社会发展均有很大的促进作用。
本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现一种可视化智能交通管理系统，其特征在于，它包含一安装在所述汽车上并存储用于识别该辆汽车的全部车辆信息(品牌、规格型号、出厂日期、产地、销售单位、购买日期、车主名称、车主家庭地址、车主联络方式、车辆事故及维修记录等)的电子车牌；一用于检测有效的所述电子车牌并将反馈信号通过Internet广域网或GSM/CDMA/3G/ZIGBEE等无线网络上传给城市交通指挥中心进行数据监控和定位的远距离车辆识别装置；一用于接收和存储所述远距离车辆识别装置获得的识别数据的数据存储装置；及一将所述数据存储装置中存储的所述远距离车辆识别装置获得的识别数据通过Internet广域网或GSM/CDMA/3G/ZIGBEE等网络，实时上传给城市交通指挥中心的通讯接口装置；所述远距离车辆识别装置不间断地安装在道路上，通过识别车辆上的电子车牌中的车辆信息并将识别的信号通过所述数据存储装置存储，所述通讯接口装置通讯连接，实时上传给城市交通指挥中心，对车辆进行远程定位跟踪、远程测速、各路段车流量统计以及繁忙状态下的自动疏导。
一种可视化智能交通管理的实现方法，其特征在于，它包括以下步骤(1)在车辆上安装电子车牌，作为合法车辆的电子身份证；(2)将车辆信息(品牌、规格型号、出厂日期、产地、销售单位、购买日期、车主名称、车主家庭地址、车主联络方式、车辆事故及维修记录等)写入电子车牌中；(3)在道路上不间断的安装远距离车辆识别装置，通过Internet广域网或GSM/CDMA/3G/ZIGBEE等无线网连接到城市交通指挥中心；(4)远距离车辆识别装置将在道路上行驶的车辆上电子车牌中的信息识别读取，并实时传送到各级交通指挥中心，管理人员可根据实际需要对任意车辆进行远程定位跟踪、远程测速、各路段车流量统计以及繁忙状态下的自动疏导。
所述可视化智能交通管理系统还包括一用于与城市交通指挥中心的数据库进行通讯，将汽车数据信息从数据库写入到对应的电子车牌里的车牌信息发行装置，所述车牌信息发行装置与所述城市交通指挥中心的数据库连接，将数据库中的汽车数据信息授权给所述电子车牌，使得汽车上的电子车牌存储的信息与该汽车实际一致。
本发明的车牌信息发行装置包含有数据下载模块、数据存储模块、射频传输模块及感应模块。
本发明的远距离车辆识别装置、数据存储装置及通讯接口装置可集成在一手持车辆识别装置中，在移动环境下对汽车身份进行识别、现场测速、移动追踪等功能操作，对任意车辆进行非接触远程身份查验，对违法车辆可以锁定追踪，大大提高交通警察的工作效率。
本发明的手持车辆识别装置包含有射频识别模块、数据存储模块、液晶显示模块、无线通讯模块。
所述电子车牌由一射频芯片，所述射频芯片包括信号接受和记忆模块、编码翻译和反编译模块、信号反馈模块和感应线圈，所述电子车牌与所述远距离车辆识别装置采用统一的频段和工作方式，在有效识别范围内可被读取数据。
所述电子车牌具有国际唯一的序列号可保证每部车辆信息是独立的，所述电子车牌采用防水、防高温、防腐蚀、防干扰封装设计，可以满足各种恶劣环境下的安装固定。
所述电子车牌与所述远距离车辆识别装置之间采用无线连接和通讯。在汽车出厂时或在各城市上牌时将该部汽车的全部身份资料通过管理软件和车牌信息发行器写入对应的电子车牌，然后将该电子车牌安装在汽车上，即可通过本系统对该汽车进行有效的科学管理。
所述远距离车辆识别装置采用无线射频识别技术，简称RFID技术，包括射频信号发送和接收模块、传输和翻译模块及不同环境适用的封装装置；通过固化一个射频发射电路，向有效范围发射射频信号，当检测到有效的电子车牌时会反馈信号给后端的数据存储装置，并通过Internet广域网或GSM/CDMA/3G/ZIGBEE等无线网上传给城市交通指挥中心进行数据监控和定位。
本发明的远距离车辆识别装置可以不停的发射探测信号，抓捕和发送对应的识别信号，可以对最高时速200公里的车辆进行无线身份识别，识别距离最远可达150米。
所述数据存储装置与所述通讯接口装置之间通过Internet广域网或GSM/CDMA/3G/ZIGBEE网络互相连接，用于接收和存储所述远距离车辆识别装置获得的识别数据，实时上传数据给城市交通指挥中心的后台计算机。
本发明的数据存储装置具有接收识别信号、大容量数据存储等功能。
所述通讯接口装置集成了主流网络通讯技术通过TCP/IP协议直接接入Internet广域网，接入现成的移动通讯网络(包括移动GSM网/联通CDMA网/3G网等)，通过ZIGBEE协议进行有效范围内的无线网络架接。
本发明的通讯接口装置包括WINGEND数据接收模块、格式转换模块、RJ45输出模块、MOBILE-IC发射模块、ZIGBEE发射模块及天线。
所述可视化智能交通管理系统还包括一安装在汽车制造公司、城市车辆管理所、交通指挥中心等各级部分，对车辆的身份信息和道路行使状况进行有效管理，对车辆的出厂、上牌、事故及维修等信息进行终身科学管理，实时了解任意车辆的位置、行使路线和速度等信息的电子车牌管理软件(简称“ECS”)。
本发明的电子车牌管理软件包括车辆信息登记、挂失、恢复，车牌发行，报表统计等功能模块。
所述可视化智能交通管理系统还包括一安装在每个城市或地区的交通指挥中心，通过大量的服务器和工作站对道路车辆运行进行全程监测和控制，承担着整个系统的运营、指挥、监察、维护等工作的智能交通管理软件(简称“ITS”)，它包括各路段车流量统计、远程交通疏导、车辆定位跟踪、自动测速和超速统计、失窃车辆追踪等功能模块。
本发明的可视化智能交通管理系统及其实现方法，通过电子车牌、远距离车辆识别装置、数据存储装置及通讯接口装置之间对于电子车牌中的车辆信息进行实时的监控和传递，由城市控制中心进行实时的全程跟踪和定位，在现有道路设施基础上自动疏导，最大可能的缓解城市车辆拥堵的现状，弥补目前采用摄像机监控的缺陷(即在定点监控基础上发展成全面监控，以数据实时采集和统计的管理方式来填补现有交通监控的空隙。)，同时可实现远程测速并统计违章报表，通过E-MAIL直接将罚单和违章信息发送给车主，实现了本发明的目的。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本发明。
图1是本发明的可视化智能交通管理系统及其实现方法的系统原理图；图2是本发明的可视化智能交通管理系统及其实现方法的现场示意图；图3是本发明的可视化智能交通管理系统及其实现方法的实现流程图。
具体实施例方式
实施例1如图1、图2所示，一种可视化智能交通管理系统，它包含一电子车牌1、一远距离车辆识别装置2、一数据存储装置3及一通讯接口装置4。
所述电子车牌1由一射频芯片，所述射频芯片包括信号接受和记忆模块、编码翻译和反编译模块、信号反馈模块和感应线圈，与所述远距离车辆识别装置2采用统一的频段和工作方式，在有效识别范围内可被读取数据。
所述电子车牌1具有国际唯一的序列号可保证每部车辆信息是独立的，所述电子车牌采用防水、防高温、防腐蚀、防干扰封装设计，可以满足各种恶劣环境下的安装固定。
所述电子车牌1与所述远距离车辆识别装置2之间采用无线连接和通讯。在汽车出厂时或在各城市上牌时将该部汽车的全部身份资料通过管理软件和车牌信息发行器写入对应的电子车牌1，然后将该电子车牌1安装在汽车上，即可通过本系统对该汽车进行有效的科学管理。
所述远距离车辆识别装置2采用无线射频识别技术，简称RFID技术，包括射频信号发送和接收模块、传输和翻译模块及不同环境适用的封装装置；通过固化一个射频发射电路，向有效范围发射射频信号，当检测到有效的电子车牌1时会反馈信号给后端的数据存储装置3，并通过Internet广域网或GSM/CDMA/3G/ZIGBEE等无线网上传给城市交通指挥中心6进行数据监控和定位。
本发明的远距离车辆识别装置2可以不停的发射探测信号，抓捕和发送对应的识别信号，可以对最高时速200公里的车辆进行无线身份识别，识别距离最远可达150米。
所述数据存储装置3与所述通讯接口装置4之间通过Internet广域网或GSM/CDMA/3G/ZIGBEE网络互相连接，用于接收和存储所述远距离车辆识别装置2获得的识别数据，实时上传数据给城市交通指挥中心6的后台计算机。
本发明的数据存储装置3具有接收识别信号、大容量数据存储等功能。
所述通讯接口装置4是本系统在各种不同城市或地区推广使用的重要组成部分，由于我国各地区的交通基础建设水平不同，特别是管网建设不尽完善，为了在实施这种先进的可视化智能交通管理系统的过程中尽量节约投资，尽量利用现成的基础设施和网络资源，方便工程施工，缩短建设周期。
所述通讯接口装置4集成了主流网络通讯技术通过TCP/IP协议直接接入Internet广域网，接入现成的移动通讯网络(包括移动GSM网/联通CDMA网/3G网等)，通过ZIGBEE协议进行有效范围内的无线网络架接。
因此，采用本发明的通讯接口装置4可以保证被识别的车辆信息可以准确快速的传送到城市交通指挥中心6。
本发明的通讯接口装置4包括WINGEND数据接收模块、格式转换模块、RJ45输出模块、MOBILE-IC发射模块、ZIGBEE发射模块及天线。
如图3所示，本发明的可视化智能交通管理的实现方法，它包括以下步骤(1)在车辆上安装电子车牌1，作为合法车辆的电子身份证；(2)将车辆信息(品牌、规格型号、出厂日期、产地、销售单位、购买日期、车主名称、车主家庭地址、车主联络方式、车辆事故及维修记录等)写入电子车牌1中；
(3)在道路上不间断的安装远距离车辆识别装置2，通过Internet广域网或GSM/CDMA/3G/ZIGBEE等无线网连接到城市交通指挥中心6；(4)远距离车辆识别装置2将在道路上行驶的车辆上电子车牌中的信息识别读取，并实时传送到各级交通指挥中心6，管理人员可根据实际需要对任意车辆进行远程定位跟踪、远程测速、各路段车流量统计以及繁忙状态下的自动疏导。
所述可视化智能交通管理系统还包括一用于与城市车辆管理所7的数据库进行通讯，将汽车数据信息从数据库写入到对应的电子车牌里的车牌信息发行装置5，所述车牌信息发行装置5与所述城市车辆管理所7的数据库连接，将数据库中的汽车数据信息授权给所述电子车牌1，使得汽车上的电子车牌1存储的信息与该汽车实际一致。
本发明的车牌信息发行装置5包含有数据下载模块、数据存储模块、射频传输模块及感应模块。
所述可视化智能交通管理系统还包括一安装在汽车制造公司、城市车辆管理所上牌中心、交通指挥中心等各级部分，对车辆的身份信息和道路行使状况进行有效管理，对车辆的出厂、上牌、事故及维修等信息进行终身科学管理，实时了解任意车辆的位置、行使路线和速度等信息的电子车牌管理软件(简称“ECS”)。
本发明的电子车牌管理软件包括车辆信息登记、挂失、恢复，车牌发行，报表统计等功能模块。
所述可视化智能交通管理系统还包括一安装在每个城市或地区的交通指挥中心，通过大量的服务器和工作站对道路车辆运行进行全程监测和控制，承担着整个系统的运营、指挥、监察、维护等工作的智能交通管理软件(简称“ITS”)，它包括各路段车流量统计、远程交通疏导、车辆定位跟踪、自动测速和超速统计、失窃车辆追踪等功能模块。
正常工作时，首先在城市车辆管理所上牌中心7上牌时或汽车出厂时通过车牌信息发行装置5和管理软件将车辆出场及车主信息写入到电子车牌1中(其中的信息包括车辆品牌、规格型号、出厂日期、产地、销售单位、购买日期、车主名称、车主家庭地址、车主联络方式、车辆事故及维修记录等)，将电子车牌1安装在对应的汽车上，作为汽车电子身份证；在城市道路上不间断的设置远距离车辆识别装置2；在整个城市全部道路范围内组建成一张无线识别网络，通过城市交通指挥中心6的智能交通管理软件(简称ITS)就可以对全城上路车辆进行各种科学化管理(包括远程身份识别、远程定位和跟踪、远程测速、远程车流量统计和疏导控制、远程判别行车方向等)。
实施例2在本实施例中，所述可视化智能交通管理系统中的远距离车辆识别装置2、数据存储装置3及通讯接口装置4集成在一手持车辆识别装置8中，在移动环境下对汽车身份进行识别、现场测速、移动追踪等功能操作，对任意车辆进行非接触远程身份查验，对违法车辆可以锁定追踪，大大提高交通警察的工作效率。
本发明的手持车辆识别装置8包含有射频识别模块、数据存储模块、液晶显示模块、无线通讯模块。
本实施例中的其它结构和实施例1中相同，使用时，只需给值班交通警察佩带手持车辆识别装置8，交通警察就可以在现场对任意车辆进行非接触远程身份查验，对违法车辆可以锁定追踪，大大提高交通警察的工作效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及其优点。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只是说明本发明的原理，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。
权利要求
1.一种可视化智能交通管理系统，其特征在于，它包含一安装在所述汽车上并存储用于识别该辆汽车的全部车辆信息(品牌、规格型号、出厂日期、产地、销售单位、购买日期、车主名称、车主家庭地址、车主联络方式、车辆事故及维修记录等)的电子车牌；一用于检测有效的所述电子车牌并将反馈信号通过Internet广域网或GSM/CDMA/3G/ZIGBEE等无线网络上传给城市交通指挥中心进行数据监控和定位的远距离车辆识别装置；一用于接收和存储所述远距离车辆识别装置获得的识别数据的数据存储装置；及一将所述数据存储装置中存储的所述远距离车辆识别装置获得的识别数据通过Internet广域网或GSM/CDMA/3G/ZIGBEE等网络，实时上传给城市交通指挥中心的通讯接口装置；所述远距离车辆识别装置不间断地安装在道路上，通过识别车辆上的电子车牌中的车辆信息并将识别的信号通过所述数据存储装置存储，所述通讯接口装置通讯连接，实时上传给城市交通指挥中心，对车辆进行远程定位跟踪、远程测速、各路段车流量统计以及繁忙状态下的自动疏导。
2.一种可视化智能交通管理的实现方法，其特征在于，它包括以下步骤(1)在车辆上安装电子车牌，作为合法车辆的电子身份证；(2)将车辆信息(品牌、规格型号、出厂日期、产地、销售单位、购买日期、车主名称、车主家庭地址、车主联络方式、车辆事故及维修记录等)写入电子车牌中；(3)在道路上不间断的安装远距离车辆识别装置，通过Internet广域网或GSM/CDMA/3G/ZIGBEE等无线网连接到城市交通指挥中心；(4)远距离车辆识别装置将在道路上行驶的车辆上电子车牌中的信息识别读取，并实时传送到各级交通指挥中心，管理人员可根据实际需要对任意车辆进行远程定位跟踪、远程测速、各路段车流量统计以及繁忙状态下的自动疏导。
3.根据权利要求1所述的可视化智能交通管理系统，其特征在于它还包括一用于与城市交通指挥中心的数据库进行通讯，将汽车数据信息从数据库写入到对应的电子车牌里的车牌信息发行装置，所述车牌信息发行装置与所述城市交通指挥中心的数据库连接，将数据库中的汽车数据信息授权给所述电子车牌。
4.根据权利要求3所述的可视化智能交通管理系统，其特征在于所述车牌信息发行装置包含有数据下载模块、数据存储模块、射频传输模块及感应模块。
5.根据权利要求1所述的可视化智能交通管理系统，其特征在于所述远距离车辆识别装置、数据存储装置及通讯接口装置可集成在一手持车辆识别装置中，在移动环境下对汽车身份进行识别、现场测速、移动追踪等功能操作，对任意车辆进行非接触远程身份查验，对违法车辆可以锁定追踪。
6.根据权利要求5所述的可视化智能交通管理系统，其特征在于所述手持车辆识别装置包含有射频识别模块、数据存储模块、液晶显示模块及无线通讯模块。
7.根据权利要求1所述的可视化智能交通管理系统，其特征在于所述电子车牌由一射频芯片，所述射频芯片包括信号接受和记忆模块、编码翻译和反编译模块、信号反馈模块和感应线圈，所述电子车牌与所述远距离车辆识别装置采用统一的频段和工作方式，在有效识别范围内可被读取数据；所述电子车牌与所述远距离车辆识别装置之间采用无线连接和通讯。
8.根据权利要求1所述的可视化智能交通管理系统，其特征在于所述远距离车辆识别装置采用无线射频识别技术，包括射频信号发送和接收模块、传输和翻译模块及不同环境适用的封装装置；当检测到有效的电子车牌时会反馈信号给后端的数据存储装置，并通过Internet广域网或GSM/CDMA/3G/ZIGBEE等无线网上传给城市交通指挥中心进行数据监控和定位。
9.根据权利要求1所述的可视化智能交通管理系统，其特征在于所述远距离车辆识别装置可以对最高时速200公里的车辆进行无线身份识别，识别距离最远可达150米。
10.根据权利要求1所述的可视化智能交通管理系统，其特征在于所述数据存储装置与所述通讯接口装置之间通过Internet广域网或GSM/CDMA/3G/ZIGBEE网络互相连接，用于接收和存储所述远距离车辆识别装置获得的识别数据，实时上传数据给城市交通指挥中心的后台计算机。
11.根据权利要求1所述的可视化智能交通管理系统，其特征在于所述通讯接口装置集成了主流网络通讯技术通过TCP/IP协议直接接入Internet广域网，接入现成的移动通讯网络(包括移动GSM网/联通CDMA网/3G网等)，通过ZIGBEE协议进行有效范围内的无线网络架接。
12.根据权利要求11所述的可视化智能交通管理系统，其特征在于所述通讯接口装置包括WINGEND数据接收模块、格式转换模块、RJ45输出模块、MOBILE-IC发射模块、ZIGBEE发射模块及天线。
13.根据权利要求1所述的可视化智能交通管理系统，其特征在于它还包括一安装在汽车制造公司、城市车辆管理所、交通指挥中心等各级部分，对车辆的身份信息和道路行使状况进行有效管理，对车辆的出厂、上牌、事故及维修等信息进行终身科学管理，实时了解任意车辆的位置、行使路线和速度等信息的电子车牌管理软件。
14.根据权利要求13所述的可视化智能交通管理系统，其特征在于所述电子车牌管理软件包括车辆信息登记、挂失、恢复，车牌发行，报表统计等功能模块。
15.根据权利要求1所述的可视化智能交通管理系统，其特征在于它还包括一安装在每个城市或地区的交通指挥中心，通过大量的服务器和工作站对道路车辆运行进行全程监测和控制，承担着整个系统的运营、指挥、监察、维护等工作的智能交通管理软件。
16.根据权利要求15所述的可视化智能交通管理系统，其特征在于所述智能交通管理软件包括各路段车流量统计、远程交通疏导、车辆定位跟踪、自动测速和超速统计、失窃车辆追踪等功能模块。
全文摘要
本发明公开了一种可视化智能交通管理系统及其实现方法，运用RFID(无线射频识别)技术、电子信息技术、自动控制技术、网络通讯技术、计算机技术等技术，不但能彻底解决目前存在的各种问题，还大大提升了城市道路交通的综合管理水平，对我国的经济及社会发展均有很大的促进作用；它包含一电子车牌、一远距离车辆识别装置、一数据存储装置及一通讯接口装置；所述远距离车辆识别装置不间断地安装在道路上，通过识别车辆上的电子车牌中的车辆信息并将识别的信号通过所述数据存储装置存储，所述通讯接口装置通讯连接，实时上传给城市交通指挥中心，对车辆进行远程定位跟踪、远程测速、各路段车流量统计以及繁忙状态下的自动疏导。
文档编号G06K7/00GK101089914SQ200710043538
公开日2007年12月19日 申请日期2007年7月6日 优先权日2007年7月6日
发明者钱国平, 周洁, 闫桂斌 申请人:上海强领智能科技发展有限公司