专利名称：基于jtdds算法的警卫车队前导车指挥调度系统及方法
技术领域：
本发明涉及交通控制系统技术领域，具体来说涉及一种警卫车队指挥调度系统及方法。
背景技术：
随着社会的快速发展，各大城市在承办大型国际会议、大型活动时，经常遇到多个警卫车队从不同驻地出发，同时到达同一会场。如何保证各警卫车队能按照规定的时间，规定的时间间隔，精确到秒地到达目的地，最大限度地减小对正常交通的影响，是公安交通指挥人员追求的目标。现有中国专利文献CN 1581242 A公开了ー种大型警卫任务的车队自动指挥调度系统及运行方法，人工在电子地图上以折线方式画出警卫路线行走路线，系统将每ー个折 线拐点的位置坐标作为警卫路线途经点位置信息记录到警卫预案数据库中，在实际执行警卫任务过程中，根据预案在计算机上为每个车队建立起对应虚拟车队，并推算出各虚拟车队每ー时刻的虚拟位置；同时利用车辆定位装置对实际车队的行进位置进行监控，将实际位置与虚拟位置比对，当发现车队的实际位置偏差值超出设定偏差阈值吋，即可断定该车队出现了速度过快或过慢现象，即可立即自动向任务执行人发送速度调整指令，实现车队行进的自动指挥调度。采用上述技术方案，虽然可以实现及时、准确地调度大型警卫任务，但是还存在以下几个问题
1、上述技术方案中，需要人工在电子地图上以折线方式画出警卫任务路线，将预估平均速度作为预案信息存储，根据预估平均速度得到车辆途经各点，因此预案信息均是预估得到，根据估计而来的预案信息进行指挥调度不能保证准确性；
2、在上述技术方案中，在执行警卫任务时，进程数据表中存储的虚拟位置是人为地根据线路、出发时间和预计车速计算得出的，不能完全符合车队实际运行需求；
3、在执行大型警卫任务时需要车队精确到秒的到达目的地而车队与车队之间的时间间隔也要精确到秒，按照上述技术方案，车队当前位置与预估虚拟位置间的距离超出阈值时，指挥其调整车速，在实际行车过程中，根据路况的不同行车速度不同，同样的距离行驶时间不一定相同，因此上述指挥调度方案不能保证指挥调度的准确性能精确到秒；
4、采用上述技术方案，执行任务的警卫人员在执行任务的过程中不能及时的获得警卫车队行进过程中是否按照规定的时间到达了规定的位置信息，尤其在规定的时间内没有到达规定位置吋，需要依靠接收指挥人员的不断通知才能得知自己需要对车速进行怎样调整，不能及时主动调整车速，达到精确到秒的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中的警卫任务指挥调度系统中不能保证指挥调度不能精确到秒和执行任务的警卫人员不能及时直观地获得车队是否按计划行迸，进而提供一种精确到秒的能够及时提示执行警卫任务人员调度指令的基于JTDDS算法的警卫任务指挥调度系统。为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案一种基于JTDDS算法的警卫车队前导车指挥调度系统，包括
车载装置设置于警卫车队前导车上，包括能够与指挥控制中心进行通讯的车辆位置检测模块，所述车辆位置检测模块实时确定前导车经纬度信息及行驶时间，并将前导车经纬度信息及行驶时间传输至指挥控制中心；
指挥调度处理单元设置于指挥控制中心内部，包括
预案数据存储模块用于存储警卫任务路线的预案信息，所述预案信息记录警卫车队前导车执行警卫任务过程中途经的基准位置信息和行驶时间，所述行驶时间信息精确到秒且以秒为单位； 比较判断模块判断警卫车队前导车是否按计划正常行驶；
指令输出模块根据所述比较判断模块的判断结果，输出指挥调度指令；
所述指挥调度处理单元还包括
进程数据生成模块对执行警卫任务的车队前导车，结合警卫路线预案信息和计划到达时刻，生成警卫任务进程数据表，所述进程数据表中记录警卫车队前导车执行任务过程中到达途经各基准位置的精确的基准时刻；
进程数据存储模块用于存储所述警卫任务进程数据表；
数据修正模块包括带有经纬度信息的电子地图，接收所述车辆位置检测模块检测的前导车经纬度信息，在电子地图上确定前导车位置，与距离前导车距离最近的道路上的点相关联，将前导车位置关联到道路上去；
所述车载装置还包括图像投影模块，所述图像投影模块接收所述指令输出模块输出的指挥调度指令后投影在挡风玻璃上提示给驾驶员。所述车辆位置检测模块为GPS定位模块。所述车载装置包括发声模块。一种基于JTDDS算法的警卫车队前导车指挥调度方法，包括以下步骤
(1)生成预案信息
a、采用阿拉伯数字“1_N”( I-N为自然数)为警卫任务路线进行编号，事先利用前导车分别沿着警卫任务路线以实际执行任务时的速度行驶，在行驶过程中，所述车辆位置检测模块实时检测前导车经纬度信息及行驶时间ts，并将所述前导车经纬度信息及行驶时间ts，传输至指挥调度中心，所述ts以s为单位；
b、所述数据修正模块接收前导车经纬度信息后，将前导车位置关联到与之距离最近的道路上，采用与前导车距离最近的道路点经纬度坐标信息(Xi，yi)来表示前导车经纬度坐标信息，并作为前导车的基准位置信息(Xi，Yi)存储在预案信息中；
C、所述预案数据存储模块以数据表的形式存储警卫任务路线的预案信息，包括基准位置信息(Xi，yi)、前导车到达每个基准位置的行驶时间ts ；
(2)生成进程数据表
采用阿拉伯数字“ 1-M” (1-M为自然数)为执行警卫任务的车队前导车编号，在执行警卫任务前，指挥人员根据车队执行警卫任务时的路线调用相应的预案信息，自动在电子地图上生成警卫任务路线图，当多条路线发生交汇时，记交汇点位置信息为(Hx，Hy);所述进程数据生成模块根据车队的计划到达时刻结合预案信息，生成警卫车队前导车执行警卫任务时的进程数据表，所述进程数据表记录车队前导车的行车路线、基准位置信息(Xi, yi)、交汇点位置信息(Hx，Hy)、前导车到达每个基准位置的基准时间ti，所述基准时间h与基准位置"[目息(Xi, Yi)具有卩隹一确定的对应关系ti=f (Xi, Yi)；
(3)存储进程数据表
所述进程数据生成模块将生成的进程数据表发送至所述进程数据存储模块存储；
(4)下达出发指令
车队前导车准备就绪，请求出发，所述进程数据存储模块激活车队前导车警卫任务进程数据表，所述指令输出模块下达“出发”指令后车队出发，所述车辆位置检测模块实时检测前导车经纬度信息发送至所述数据修正模块进行修正得到前导车位置信息( , Yj); (5)实时判断车队进程；
a、系统每秒都将当前时刻T与进程表中的基准时刻も进行一一对比，若当前时刻与进程表中任一基准时刻一致，立即读取当前时刻的前导车位置信息(xD，yD)；
b、所述比较判断模块将当前时刻前导车位置信息(xD，yD)与进程数据表中基准位置信息进行一一比对，查找到与当前时刻前导车位置距离最近的基准位置，用(xD，yD)来表示与前导车位置距离最近的基准位置的经纬度坐标，确定前导车当前位置应该对应的基准时间tD-f (xD, yD)；
C、计算当前时刻T与前导车当前位置应该对应的基准时间tD=f (xD, yD)的误差值Cff= I T-tD I，所得结果与偏差报警阈值C进行比较
当Cw彡C时，说明前导车“正常行迸”；
当CwミC且“T-tD”为正值时，说明前导车“滞后，需加速行驶”；
当CwミC且“T-tD”为负值吋，说明前导车“超前，需减速行驶”；
(7)生成指挥调度指令
根据所述比较判断模块的判断结果，所述指令输出模块输出相应的指挥调度指令，所述图像投影模块接收所述指挥调度指令并投影在提示驾驶员做出下ー步动作。步骤(I)和所述步骤(6)中所述车辆位置检测模块采用能够与指挥控制中心通讯的GPS定位模块，所述GPS定位模块每秒钟确定一次前导车经纬度坐标信息。所述步骤(7)中，所述图像投影模块将指挥调度指令投影在挡风玻璃上提示给驾驶员，
前导车正常行进时，所述图像投影模块投影“正常行进，保持车速”；
前导车滞后行驶时，所述图像投影模块投影“车队滞后，请加速行驶”;
前导车超前行驶时，所述图像投影模块投影“车队超前，请减速行驶”。所述步骤(7)中所述车载装置还包括ー发声模块，所述发声模块播放所述指挥调度指令。本发明存在以下有益效果
I、本发明中对警卫车队的行进速度不采用估计的方式，而是利用设置有车辆位置检测単元的前导车，在执行警卫任务前按照实际要走的警卫任务路线行驶一遍，在行驶过程中实时记录的方式，车辆位置检测单元实时确定的位置信息作为基准位置，在实际执行警卫任务过程中，当车辆当前实际位置对应的基准时间与当前时间的差值过大时就及时调整车速，从而保证车队行驶过程中能精确到秒。2、本发明中车辆途经信息都是经电子地图进行修正过的，因此只要输入行驶路线的出发点和目的地，电子地图上便会自动显示出多条警卫路线供指挥调度人员选择，无需人工画出行车路线。3、本发明中，根据预案信息以及车队到达目的地的时刻，得到的进程数据表，将车队到达每个基准位置的时刻值都精确到秒的显示出来，而且在执行任务的整个过程中，均是以时间作为指挥调度的依据，一旦车队超前或者滞后的时间超过报警阈值，系统便会发出指挥调度指令，保证车队能够精确到秒的到达目的地。4、本发明中采用图像投影模块，在执行任务过程中将指挥调度指令投影在挡风玻璃上，实时提示任务执行人当前车辆是否正常行迸；还可以采用发声模块辅以声音提示，令驾驶员随时可以自主获得指挥调度指令，根据指挥调度指令做出下ー步动作。
图I为本发明的系统结构 图2为本发明的流程图。
具体实施例方式在对本发明的具体实施方式
进行阐述之前首先给出JTDDS算法的表达式
ftD=f txD. yD I J i''-= I-Iq
[ c^->c
其中，T表示当前时刻，系统每秒钟将当前时刻T与所述进程数据表中的基准时间ti进行一一对比，当前时刻T与所述进程数据表中的基准时间相同时，立即读取前导车位置信息；
将前导车位置信息的经度坐标和纬度坐标与所述进程数据表中基准位置的经度坐标和纬度坐标进行一一比对，找到距离前导车位置最近的基准位置坐标的经度和纬度，由xD和yD表示，及(xD，yD)表示了前导车在当前时刻在进程数据表中的位置；
由于所述进程数据表中的基准时间与基准位置具有唯一确定的对应关系t^fUpyi)，因此tD=f (xD, yD)表示前导车当前位置应该对应的基准时间；
由此可知，Cw表示时间误差值，Cw=|T-tD|表示了当前时间T与前导车当前位置应该对应的基准时间tD的差值；
C为偏差报警阈值；
当Cw > C时，说明前导车没有按照计划行驶，系统便会发出指挥调度指令；
下面结合附图及实施例对本发明进行详细阐述。实施例I
本实施例所述基于JTDDS算法的警卫车队前导车指挥调度系统，包括
车载装置设置于警卫车队前导车上，包括能够与指挥控制中心进行通讯的车辆位置检测模块，所述车辆位置检测模块实时确定前导车经纬度信息及行驶时间，并将前导车经纬度信息及行驶时间传输至指挥控制中心；
本实施例中，所述车辆位置检测模块为GPS定位模块，所述GPS定位模块每秒钟确定一次前导车经纬度坐标信息；
指挥调度处理单元设置于指挥控制中心内部，包括
预案数据存储模块用于存储警卫任务路线的预案信息，所述预案信息记录警卫车队前导车执行警卫任务过程中途经的基准位置信息和行驶时间，所述行驶时间信息精确到秒且以秒为单位；
比较判断模块判断警卫车队前导车是否按计划正常行驶； 指令输出模块根据所述比较判断模块的判断结果，输出指挥调度指令；
所述指挥调度处理单元还包括
进程数据生成模块对执行警卫任务的车队前导车，结合警卫路线预案信息和计划到达时刻，生成警卫任务进程数据表，所述进程数据表中记录警卫车队前导车执行任务过程中到达途经各基准位置的精确的基准时刻；
进程数据存储模块用于存储所述警卫任务进程数据表；
数据修正模块包括带有经纬度信息的电子地图，接收所述车辆位置检测模块检测的前导车经纬度信息，在电子地图上确定前导车位置，与距离前导车距离最近的道路上的点相关联，将前导车位置关联到道路上去；
所述车载装置还包括图像投影模块，所述图像投影模块接收所述指令输出模块输出的指挥调度指令后投影在挡风玻璃上提示给驾驶员。一种基于JTDDS算法的警卫车队前导车指挥调度方法，包括以下步骤
(I)生成预案信息
a、采用阿拉伯数字“1_N”( I-N为自然数)为警卫任务路线进行编号，事先利用前导车分别沿着警卫任务路线以实际执行任务时的速度行驶，在行驶过程中，所述车辆位置检测模块实时检测前导车经纬度信息及行驶时间ts，并将所述前导车经纬度信息及行驶时间ts，传输至指挥调度中心，所述ts以s为单位；
本实施例中，所述车辆位置检测模块采用能够与指挥控制中心通讯的GPS定位模块，所述GPS定位模块每秒钟确定一次前导车经纬度坐标信息；
b、所述数据修正模块接收前导车经纬度信息后，将前导车位置关联到与之距离最近的道路上，采用与前导车距离最近的道路点经纬度坐标信息(Xi，yi)来表示前导车经纬度坐标信息，并作为前导车的基准位置信息(Xi，Yi)存储在预案信息中；
C、所述预案数据存储模块以数据表的形式存储警卫任务路线的预案信息，包括基准位置信息(Xi，yi)、前导车到达每个基准位置的行驶时间ts ；
如表I和表2所示为从友谊宾馆出发到达人民大会堂的预案信息和从京西宾馆出发到达人民大会堂的预案信息。表I友谊宾馆到人民大会堂警卫路线预案信息 出发点友谊宾馆终点人民大会堂
权利要求
1.一种基于JTDDS算法的警卫车队前导车指挥调度系统，包括 车载装置设置于警卫车队前导车上，包括能够与指挥控制中心进行通讯的车辆位置检测模块，所述车辆位置检测模块实时确定前导车经纬度信息及行驶时间，并将前导车经纬度信息及行驶时间传输至指挥控制中心； 指挥调度处理单元设置于指挥控制中心内部，包括 预案数据存储模块用于存储警卫任务路线的预案信息，所述预案信息记录警卫车队前导车执行警卫任务过程中途经的基准位置信息和行驶时间，所述行驶时间信息精确到秒且以秒为单位； 比较判断模块判断警卫车队前导车是否按计划正常行驶； 指令输出模块根据所述比较判断模块的判断结果，输出指挥调度指令； 其特征在于 所述指挥调度处理单元还包括 进程数据生成模块对执行警卫任务的车队前导车，结合警卫路线预案信息和计划到达时刻，生成警卫任务进程数据表，所述进程数据表中记录警卫车队前导车执行任务过程中到达途经各基准位置的精确的基准时刻； 进程数据存储模块用于存储所述警卫任务进程数据表； 数据修正模块包括带有经纬度信息的电子地图，接收所述车辆位置检测模块检测的前导车经纬度信息，在电子地图上确定前导车位置，与距离前导车距离最近的道路上的点相关联，将前导车位置关联到道路上去； 所述车载装置还包括图像投影模块，所述图像投影模块接收所述指令输出模块输出的指挥调度指令后投影在挡风玻璃上提示给驾驶员。
2.根据权利要求I所述的基于JTDDS算法的警卫车队前导车指挥调度系统，其特征在于 所述车辆位置检测模块为GPS定位模块。
3.根据权利要求I或2所述的基于JTDDS算法的警卫车队前导车指挥调度系统，其特征在于 所述车载装置包括发声模块。
4.一种基于JTDDS算法的警卫车队前导车指挥调度方法，包括以下步骤 (1)生成预案信息 a、采用阿拉伯数字“1_N”( I-N为自然数)为警卫任务路线进行编号，事先利用前导车分别沿着警卫任务路线以实际执行任务时的速度行驶，在行驶过程中，所述车辆位置检测模块实时检测前导车经纬度信息及行驶时间ts，并将所述前导车经纬度信息及行驶时间ts，传输至指挥调度中心，所述ts以s为单位； b、所述数据修正模块接收前导车经纬度信息后，将前导车位置关联到与之距离最近的道路上，采用与前导车距离最近的道路点经纬度坐标信息(Xi，yi)来表示前导车经纬度坐标信息，并作为前导车的基准位置信息(Xi，Yi)存储在预案信息中； C、所述预案数据存储模块以数据表的形式存储警卫任务路线的预案信息，包括基准位置信息(Xi，yi)、前导车到达每个基准位置的行驶时间ts ； (2)生成进程数据表采用阿拉伯数字“ 1-M” (1-M为自然数)为执行警卫任务的车队前导车编号，在执行警卫任务前，指挥人员根据车队执行警卫任务时的路线调用相应的预案信息，自动在电子地图上生成警卫任务路线图，当多条路线发生交汇时，记交汇点位置信息为(Hx，Hy); 所述进程数据生成模块根据车队的计划到达时刻结合预案信息，生成警卫车队前导车执行警卫任务时的进程数据表，所述进程数据表记录车队前导车的行车路线、基准位置信息(Xi, yi)、交汇点位置信息(Hx，Hy)、前导车到达每个基准位置的基准时间所述基准时间h与基准位置"[目息(Xi, Yi)具有卩隹一确定的对应关系ti=f (Xi, Yi)； (3)存储进程数据表 所述进程数据生成模块将生成的进程数据表发送至所述进程数据存储模块存储； (4)下达出发指令 车队前导车准备就绪，请求出发，所述进程数据存储模块激活车队前导车警卫任务进程数据表，所述指令输出模块下达“出发”指令后车队出发，所述车辆位置检测模块实时检测前导车经纬度信息发送至所述数据修正模块进行修正得到前导车位置信息(ろ，Yj); (5)实时判断车队进程； a、系统每秒都将当前时刻T与进程表中的基准时刻も进行一一对比，若当前时刻与进程表中任一基准时刻一致，立即读取当前时刻的前导车位置信息(xD，yD)； b、所述比较判断模块将当前时刻前导车位置信息(xD，yD)与进程数据表中基准位置信息进行一一比对，查找到与当前时刻前导车位置距离最近的基准位置，用(xD，yD)来表示与前导车位置距离最近的基准位置的经纬度坐标，确定前导车当前位置应该对应的基准时间tD-f (xD, yD)； C、计算当前时刻T与前导车当前位置应该对应的基准时间tD=f (xD, yD)的误差值Cff= I T-tD I，所得结果与偏差报警阈值C进行比较 当Cw彡C时，说明前导车“正常行迸”； 当CwミC且“T-tD”为正值时，说明前导车“滞后，需加速行驶”； 当CwミC且“T-tD”为负值吋，说明前导车“超前，需减速行驶”； (7)生成指挥调度指令 根据所述比较判断模块的判断结果，所述指令输出模块输出相应的指挥调度指令，所述图像投影模块接收所述指挥调度指令并投影在提示驾驶员做出下ー步动作。
5.根据权利要求4所述的基于JTDDS算法的警卫车队前导车指挥调度方法，其特征在于 步骤(I)和所述步骤(6)中所述车辆位置检测模块采用能够与指挥控制中心通讯的GPS定位模块，所述GPS定位模块每秒钟确定一次前导车经纬度坐标信息。
6.根据权利要求4或5所述的基于JTDDS算法的警卫车队前导车指挥调度方法，其特征在于 所述步骤(7)中，所述图像投影模块将指挥调度指令投影在挡风玻璃上提示给驾驶员， 前导车正常行进时，所述图像投影模块投影“正常行进，保持车速”； 前导车滞后行驶时，所述图像投影模块投影“车队滞后，请加速行驶”； 前导车超前行驶时，所述图像投影模块投影“车队超前，请减速行驶”。
7.根据权利要求4-6任一所述的基于JTDDS算法的警卫车队前导车指挥调度方法，其特征在于 所述步骤(7)中所述车载装置还包括ー发声模块，所述发声模块播放所述指挥调度指令。
全文摘要
本发明提供一种基于JTDDS算法的警卫任务指挥调度系统，包括车载装置包括能够与指挥控制中心进行通讯的车辆位置检测模块，实时确定前导车位置信息并传输至指挥控制中心；图像投影模块，将指挥调度指令提示给驾驶员。指挥调度处理单元包括预案数据存储模块存储警卫任务路线预案信息；比较判断模块判断前导车是否按照计划正常行驶；指令输出模块输出指挥调度指令；数据修正模块将接收到所述前导车位置信息与电子地图上的道路经纬度信息相关联；进程数据生成模块结合相应的警卫任务路线预案信息和任务到达时刻，生成警卫任务前导车进程数据表，记录警卫任务前导车计划到达各途经点的精确时刻。
文档编号G08G1/00GK102768795SQ20111011453
公开日2012年11月7日 申请日期2011年5月5日 优先权日2011年5月5日
发明者姜廷顺, 尹胜超, 李志恒, 王一良, 邹平, 陆化普 申请人:姜廷顺, 李志恒