一种实时交通信息发送和接收的方法

专利名称：一种实时交通信息发送和接收的方法
技术领域：
本发明涉及智能交通系统(ITS)领域中的交通信息服务类，是涉及出行者信息系
统(ATIS-Advanced Traveller Information System)中如何发布和接收实时交通信息
的一种方法。
背景技术：
智能交通技术是信息技术在交通领域中应用技术，其中既需要充分考虑与合理利 用各种现代信息技术，又需要考虑交通环境自身的特点，选择有效与实用的信息技术，通过 创新，才能做到高效率、低成本，同时形成良好的人机交互方式，达到预期的效果。城市交通信息发布的目的在于解决驾车出行人员所关注的路况及相关的信息。交 通信息服务是一个面向大众消费的市场，特别是终端设备。寻求一个合理的解决办法是重 要的，既满足了实际系统的需要，又降低了成本。现有的车载交通信息接收机通常是用车载导航机代替的。即利用原有的导航机加 上其联网的信息接收功能，从而实现接收实时交通信息的功能。因此，它具有完整的GPS信 号接收及处理功能，嵌入式GIS (地理信息系统)应用系统。这种实现手段显然是快速有效， 并且功能也是比较强大的，但同时也会面临以下几个方面的问题一是在车载导航设备中， GIS系统占据了设备成本的很大一部分，并且定期就要更新，使用成本也比较高。二是现有 的嵌入式GIS平台和GIS应用系统有很多个，互相之间并不兼容，这样就要考虑在一个城市 要建立一个能容纳不同企业产品的统一的发布平台。三是城市交通信息的发布有其自身的 特点，通常车流的分布、疏导与城市网状道路的实际拓扑构造密切相关，也与交通管理和人 们的驾驶行为密切相关。而实际上通常GIS道路的显示界面与其并不完全吻合，特别是大 比例尺图层下的显示界面往往不能满足实际的需求。这一点并不难理解，导航地图是为导 航服务设计的，如果想令其也完全符合交通信息发布的要求，当然是不可能的。

发明内容
发明目的本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种实时交 通信息发送和接收的方法。为了解决上述技术问题，本发明公开了一种实时交通信息发送和接收的方法，包 括信息发布中心和移动接收单元，移动接收单元含有专用于城市交通信息发布的GIS地 图，所述信息发布中心发出的信息加载在所述地图上之后以图像形式显示出来。本发明中，优选地，所述地图为矢量图，根据城市GIS系统转化得出。本发明中，优选地，所述地图包括三个图层图层一为城市总览图，包括城市的快 速道路、主、次干道，以及进出城的关键节点；图层二为城市部分区域的路网图，包括快速道 路、主、次干道，以及用于机动车通行的支路；图层三为局部道路及细节图，包括位于图层二中局部区域的道路和节点以及胡同、小巷。本发明中，优选地，图层二中城市部分区域的面积小于图层一中城市总面积的十 分之一。本发明中，优选地，每个图层上按路段编码形成ID号，同时包括该路段的属性内 容，以及路段两端点的坐标。本发明中，优选地，所述的三个图层的图像经过压缩后存储在移动接收单元中从 而形成底图。本发明中，优选地，所述移动接收单元通过手动 移动或者GPS接收装置定位的方 式，使得移动接收单元的位置位于图像形式显示出来地图的中心位置，并实时刷新当前位置。本发明中，优选地，所述图层二为一层以上的图构成。本发明旨在提出一种专用于城市交通信息发布系统，既可满足交通信息发布实际 需求，又能降低移动终端成本和用户的使用成本，同时也更便于统一和规范的城市道路GIS 的设计方法。有益效果本发明从更贴近交通信息发布的特点，满足驾车出行人员对所关注的 路况及相关的信息的需求出发，提供一种便于规划统一的信息发布平台，同时也是降低交 通信息发布系统终端接收机的成本和使用成本的一种方法。本发明提供了满足信息发布要 求的输出显示，又最大限度的减少了对嵌入式GIS系统的依赖和对系统资源的要求，同时 也降低了使用成本。节省下来的车载终端的软硬件资源可进一步开发用作汽车信息中心的 功能和用于更强大的信息服务的功能。


下面结合附图和具体实施方式
对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和 /或其他方面的优点将会变得更加清楚。图1为本发明实时交通信息发布系统框图。图2为本发明带GPS信号接收功能的移动接收单元及实时交通信息发布系统框 图。图3为本发明由导航机改造的移动接收单元及实时交通信息发布系统框图。图4为本发明TGIS分层模型。图5为本发明TGIS城市地图与路段定义示例。
具体实施例方式本发明的具体实施原理如下
1、首先，每个城市需要有专用于城市交通信息发布的GIS地图(以下简称为TGIS)。一 个城市的道路分布总是唯一的，虽然也存在着道路的建设和改造，但在一定的时段内还是 相对稳定的。出行者信息系统(ATIS)对于出行者来说更关注的是承载较大流量的道路路 况信息，而这一部分作为城市的骨干道路更新的周期通常是比较长的，因此TGIS更新的频 率要远小于常规的GIS。2、TGIS是一种矢量图，从某一城市GIS系统中转化而来，它具有GIS的部分基本特征，但它又需要按照信息发布的需求做适当的改造。 3、从兼顾应用目的和简化系统的角度出发，城市TGIS由完整的城市交通基础图 演化而成。可分为三个图层，如图4所示，即可满足信息发布的需要(1)最上层为全市的总 览图，通常包括城市的快速道路、主、次干道，以及出城的关键节点。该图层虽然在路网结构 和走向上均与GIS —致，但在一定程度上具有示意图的性质。比如说一条道路上的双向流 量常常是不一样的，这时需要将其加宽并区分上下行道路等等。由于车载设备的屏幕显示 尺寸大小受限，包含哪些实际的道路(主要指次干道)可根据个城市的实际情况选择，基本 的原则是考虑全城交通流量主要承载区的流量分布情况和显示界面的可分辨程度，以及满 足驾乘人员的基本需求。(2)中间层为该城市某一区域的路网。该层可包括快速道路、主、 次干道，以及可用于机动车通行的支路。(3)第3层为局部道路及其细节，除了可显示位于 该局部地区的前述道路和节点外，甚至可包括胡同、小巷等。(4)上述三个图层的实际比例 尺会因不同城市的大小而有所不同。从实现交通信息服务的基本需求来说，为用户提供这 三个基本的显示界面一般来说已够了，不过并不排除随着需求的增加而进行的扩充。比如 第二层，对于某些特大城市或者一些繁忙道路特别集中的区域，为了发挥更好的可视效果， 将其分为两个图层也是可以的。通常对于每个城市来说，只有一套TGIS。4、在基础图上，按路段编码形成ID号，同时包括该路段的基本属性内容，至少包 括路段两端点的坐标。编码规则以便于为用户提供合理的行驶路线和便于对数据库进行管 理为准则。5、移动终端嵌入TGIS。如果为了彻底摆脱对GIS的依赖，可以将TGIS的三个图层 以图像(注意这里的图像与普通的图像是不同的，它还包括与其相关联的一些点或连线的 定义及属性)的方式经压缩后存入嵌入式终端的内存中，同时还包括了所有路段的编码及 属性，称作底图。一台机器内可以存储多个城市的底图。6、在ATIS系统中，交通信息的服务主要涉及路况信息和交通事件等基本内容，由 于终端机中已具备了底图，所以仅传输道路的标识、相关的属性数据即可。信息发布中心 依照TGIS基础图，将源数据依照一定的格式组织后，经无线传输信道发送至移动设备单元 中。7、移动终端收到数据后经处理，即可按照用户的选择要求在某一图层上把相关的 交通信息显示给用户。8、随着车辆的移动，所显示的图形界面也应该随着移动，有两种方法可提供①手 动方式，用户只需点击前方区域就可拉到屏幕中心(设备应带触摸屏)；②如果设备装有GPS 接收装置(图2)，经一定的处理，可以使车辆当前的位置处于显示屏的中心，并随着车辆的 移动自动地刷屏。上述的实现方案提供了满足信息发布要求的输出显示，同时又最大限度地减少了 对终端软硬件资源的要求，同时也降低了使用成本。节省下来的车载终端的软硬件资源可 用作进一步开发用作汽车信息中心的功能和用于更强大的信息服务的功能。不足之处是本 发明的导航功能是十分有限的。10、如果车载设备想增加导航功能或是由导航机改造而成，本发明提供的方法是 借助于嵌入式GIS平台的引擎驱动，有助于本发明中的实时交通信息的接收处理和显示输 出。但在该GIS系统中应增加三个经二次开发改造的、符合上述底图要求的图层，并在该GIS系统中将其设计成一个单独的基础类库，通过数据库管理系统对其单独管理调用。在应 用层面的显示驱动中，可设置一个信息服务/导航选择菜单，以保证车载单元可在信息服 务和导航两种不同的应用环境按用户要求进行切换。实施例
1、选择一合适的GIS系统，经二次开发形 成该城市的TGIS基础图，包括城市所有的道 路以及与交通信息发布相关的和对驾乘者所关心的实体等数据资源。2、选择合适的比例尺，制作城市TGIS的三个图层，如图4所示。(1)全市的总览图，通常包括城市的快速道路、主干道及部分次级干道，以及出城 的关键节点。由于移动设备的显示界面所限，这一层的主要目标只能定位于粗略地反映全 城交通状态分布的大致情况。同时考虑交通信息发布的特点和较好的可视界面，一般应区 分上下行，可以考虑对某些区域采用不同的比例尺因子，但不得改变相应路段的坐标信息。(2)中间层为该城市某一区域的路网，可包括快速道路、主、次干道，以及可用于机 动车通行的支路。该层主要为驾乘人员提供车辆所在点周围区域路况信息和交通事件服务 信息。所显示区域大小取决于路网的密集程度和显示器像素点的多少等因素。如果在移动 设备只有TGIS的系统中，如图1所示，随着车辆的移动，所显示的图形界面也应该随着移 动，有两种方法可提供①手动方式，用户只需点击前方区域就可拉到屏幕中心(设备应带 触摸屏)；②如果设备装有GPS接收装置，如图2，由于TGIS本身也是一种矢量图，一个城市 的基准坐标已选定，如图5中的E、F、G、H点，再加上当前车辆的位置坐标，经一定的处理， 可以使车辆当前的位置处于显示屏的中心，并随着车辆的移动自动地刷屏。对于某些特大城市或者一些繁忙道路特别集中的区域，为了发挥更好的效果，将 该层分为两个图层也是可以的。(3)第3层为局部道路及其细节，除了可显示位于该局部地区的前述道路和节点 夕卜，还包括胡同、小巷等及其他实体内容。其目的是为用户提供更详尽的引导服务信息。所 以第3层才是城市TGIS的完整基础图，1、2层是对其再加工而形成的。3、在基础图上，按路段编码形成ID，如图5，同时包括该路段的基本属性内容，至 少包括路段两端点的坐标。图中A、B……H点均是带坐标属性的点。编码规则以便于为用 户提供合理的行驶路线和便于对数据库进行管理为准则。需要指出的是，现在许多城市的 道路是复合型的，即除了地面道路之外，还有隧道或多层高架，此时应对不同的路面赋予不 同的编码，一般来说他们ID及相关属性是有所不同的。在移动设备中可通过不同的选择按 钮进行选择。4、移动终端(即移动接收单元)嵌入TGIS。将TGIS的三个图层以图像的方式经压 缩后存入嵌入式终端的Flash Memory中，数据库中还包括了所有路段的编码及属性，称作 底图数据库，同时建立一简单的底图数据库管理模块，以便和应用层衔接。一台机器内可以 存储多个城市的底图。5、在ATIS系统中，交通信息的服务主要涉及路况信息和交通事件等基本内容，由 于终端机中已具备了底图，所以仅传输道路的标识码、相关的属性数据即可。信息发布中心 依照TGIS基础图，将源数据依照一定的格式组织后，经无线传输信道发送至移动设备单元 中。6、移动终端收到数据后经处理，即可按照用户的选择要求在某一图层上把相关的交通信息显示给用户。 7、如果车载设备想增加导航功能或是由导航机改造而成，如图3所示，这时移动 单元已具备嵌入式GIS系统。借助于嵌入式GIS平台的引擎驱动，有助于本发明中的实时交 通信息的接收处理和显示输出。本发明认为，在该GIS系统中，建立相对独立的TGIS也是 必要的。其实现方法是，按照上述的设计过程建立TGIS基础图库，并将其设计成一个单独 的类库，通过GIS中的管理系统对其单独管理调用，在应用层面的显示驱动中，设置一个信 息服务/导航选择菜单，以保证车载单元可在信息服务和导航两种不同的应用环境切换。本发明提供了一种实时交通信息发送和接收的方法的思路及方法，具体实现该技 术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领 域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些 改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术 加以实现。
权利要求
一种实时交通信息发送和接收的方法，包括信息发布中心和移动接收单元，其特征在于，移动接收单元含有专用于城市交通信息发布的GIS地图，所述信息发布中心发出的信息加载在所述地图上之后以图像形式显示出来。
2.根据权利要求1所述的一种实时交通信息发送和接收的方法，其特征在于，所述地 图为矢量图，根据城市GIS系统转化得出。
3.根据权利要求1或2所述的一种实时交通信息发送和接收的方法，其特征在于，所述 地图包括三个图层图层一为城市总览图，包括城市的快速道路、主、次干道，以及进出城的关键节点； 图层二为城市部分区域的路网图，包括快速道路、主、次干道，以及用于机动车通行的 支路；图层三为局部道路及细节图，包括位于图层二中局部区域的道路和节点以及胡同、小巷。
4.根据权利要求3所述的一种实时交通信息发送和接收的方法，其特征在于，图层二 中城市部分区域的面积小于图层一中城市总面积的十分之一。
5.根据权利要求3或4所述的一种实时交通信息发送和接收的方法，其特征在于，每个 图层上按路段编码形成ID号，同时包括该路段的属性内容，以及路段两端点的坐标。
6.根据权利要求3或4所述的一种实时交通信息发送和接收的方法，其特征在于，所述 的三个图层的图像经过压缩后存储在移动接收单元中从而形成底图。
7.根据权利要求1所述的一种实时交通信息发送和接收的方法，其特征在于，所述移 动接收单元通过手动移动或者GPS接收装置定位的方式，使得移动接收单元的位置位于图 像形式显示出来地图的中心位置，并实时刷新当前位置。
8.根据权利要求3或4所述的一种实时交通信息发送和接收的方法，其特征在于，所述 图层二为一层以上的图构成。
全文摘要
本发明公开了实时交通信息发送和接收的方法，包括信息发布中心和移动接收单元，移动接收单元含有专用于城市交通信息发布的GIS地图，所述信息发布中心发出的信息加载在所述地图上之后以图像形式显示出来。本发明从更贴近交通信息发布的特点，满足驾车出行人员对所关注的路况及相关的信息的需求出发，提供一种便于规划统一的信息发布平台，同时也是降低交通信息发布系统终端接收机的成本和使用成本的一种方法。本发明提供了满足信息发布要求的输出显示，又最大限度的减少了对嵌入式GIS系统的依赖和对系统资源的要求，同时也降低了使用成本。节省下来的车载终端的软硬件资源可进一步开发用作汽车信息中心的功能和用于更强大的信息服务的功能。
文档编号G06F17/30GK101976503SQ20101054201
公开日2011年2月16日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者徐家恺 申请人:南京大学