一种多源定位停车检测系统及方法与流程

本发明涉及交通管理领域，尤其是涉及一种多源定位停车检测系统及多源定位停车检测方法。

背景技术：

现有的交通管理中，虽然法规明确规定了斑马线等区域内不许停车，但实际上，仍然有机动车在禁止停车的区域内停车，造成道路通行能力下降；出现这种情况的原因是多方面的，执法难度大、执法成本高、缺乏自动化的管理设备、管理技术也是一方面的原因。

现有的差分卫星定位系统的定位精度可以达到毫米级别，并且受地形地物的影响小；还有，通过对单点卫星定位的数据进行误差校正等后处理，获得高精度定位数据的技术；高精度的卫星定位技术可以用来进行交通管理。

中国专利2015202527052，《一种停车检测系统》提出了一种基于高精度的卫星定位技术的停车检测系统；该系统通过实时获得车辆的高精度的位置，依据设定的区域的地理坐标，在地理信息系统技术的支持下，能够自动化的监控机动车在设定区域的停车行为。但该系统采用的卫星定位装置，受环境影响较大，隧道、立交桥下等卫星信号被阻挡的地方，无法获得卫星定位数据，从而无法检测这些没有卫星信号的区域的停车行为。

如果，机动车上安装的定位装置是具有高精度卫星定位能力的卫星定位装置与惯性定位装置的组合定位装置，可以实现在各种区域的精确定位，从而实现在所有区域的停车检测。

技术实现要素：

技术问题：

针对现有技术存在的缺陷，本发明提出一种多源定位停车检测系统及其多源定位停车检测方法；通过实时获得高精度的二源定位数据，能够在各种区域定位，获得当前车速、车辆位置、方向，自动判断车辆是否停在设定区域内， 是否形成设定区域内的停车违章。

技术方案：

为实现上述目的，本发明提出一种多源定位停车检测系统，包括服务器、车载装置；所述服务器与车载装置通过无线通信装置连接；所述车载装置包括控制器、无线通信装置、车载定位装置；所述车载定位装置是高精度定位装置；所述车载装置安装在车辆上；所述控制器分别与无线通信装置和车载定位装置连接；所述无线通信装置用以服务器与车载装置之间相互传送数据信息；所述车载定位装置把车辆的定位信息传送给控制器。

所述车载定位装置是卫星定位装置、惯性定位装置、基站定位装置的组合。

所述车载定位装置，是高精度定位装置，其定位精度能够把车辆定位在车道上。

所述车载定位装置，能够根据预先的设置，在卫星信号质量差时，自动地切换为惯性定位，在卫星信号质量好时，自动地切换为卫星定位。

所述车载装置，记录车辆的唯一识别码。

所述车载装置，还包括数据存储装置，具有数据存储功能；在通信中断时，能够存储待传输的数据。

所述多源定位停车检测系统，还包括车载设备安全装置，以避免驾驶员主动干扰车载设备的正常工作。

所述车载装置，还包括行车记录仪；所述行车记录仪用于记录车辆行驶过程中，车辆内部、车辆周围的图像、声音信息。

所述多源定位停车检测系统，还包括驾驶员及其相关人员使用的管理终端。

所述多源定位停车检测系统，还包括系统运行管理人员使用的该系统的运行管理终端；所述多源定位停车检测系统的运行管理终端是联网的计算机设备，包括嵌入式计算机、移动终端。

所述车载装置，还包括与外部设备之间的有线通信接口。

所述车载装置，还包括与外部设备之间的近距离无线通信接口。

所述多源定位停车检测系统，还包括提醒信息设备，所述提醒信息设备，是如下几种设备的组合：服务器、车载装置、固定信息终端设备、移动信息终端设备。

一种多源定位停车检测方法，包括该方法的软件运行在所述一种多源定位停车检测系统的硬件上，包括如下处理步骤：

1)获得车辆的实时高精度的定位数据；

2)检测车辆是否在设定区域内停车、是否在设定区域内停车违章；

可选的包括如下处理步骤：

3)检测到车辆在设定区域内停车、在设定区域内停车违章的后处理。

所述步骤1)，包括如下处理步骤：

a)通过车载定位装置，车载装置连续不断地获得车辆的实时高精度的定位数据；

b)如果在服务器端检测，则车载装置按照预先设定的频率，把定位数据传输给服务器。

所述步骤2)，可以运行在车载装置和/或服务器上，包括如下步骤：

a)依次检测定位信息中的速度是否小于预先设定的阈值，小于时，认为是停车状态；

b)如果是停车状态，对所有预先设定的一个或者多个设定区域进行遍历，检测车辆的是否位于任意一个设定区域中；如果位于某个设定区域，则认为检测到该车在所述设定区域内停车；如果不在所述设定区域内，本次检测结束；

c)如果检测到该车在设定区域内停车，则计算出该车在该设定区域内的连续停车时间后，判断连续停车时间是否超过预先设定的一个或多个阈值中的任意一个；如果超过，则认为该车在该设定区域内停车违章。

所述步骤2)，可选的还包括如下处理步骤：

d)如果在车载装置上发现没有或者缺少部分当前位置附近的设定区域数据，则车载装置与服务器配合工作，服务器向车载装置发送该数据。

所述步骤2)的步骤d)，在车载装置上检测停车时使用。

所述步骤3)，包括如下处理步骤的组合：

a)服务器与车载装置协调把该次设定区域内停车相关信息传输到服务器保存；

b)服务器或/和车载装置自动地依照预先设定的优先顺序、预先设定的提醒 方式，向预先设定的一个或者多个提醒信息设备发送事件提醒信息；

c)车载装置依照预先的设置，持续地向服务器发送当前的定位信息和/或停车相关信息。

所述步骤3)的处理步骤a)的处理步骤如下：

ⅰ.如果服务器或车载装置检测出在设定区域内停车或者在设定区域内停车违章，则检测出停车或停车违章的一个向另一个发送该通知消息；

ⅱ.车载装置检测出来在设定区域内停车或者在设定区域内停车违章，或者接收到服务器向车载装置发送的通知消息后，车载装置把本次停车相关信息发送给服务器；

ⅲ.服务器收到本次停车相关信息后，记录到数据库中。

所述的提醒方式，包括如下几种方式的组合：

a)在设备的屏幕上，显示屏幕提醒信息；

b)播放提醒语音；

c)手机短信提醒；

d)即时通讯消息；

e)电话、移动电话提醒。

所述的停车相关信息，包括如下信息的组合：设定区域内停车信息、车辆驾驶状态信息；

所述设定区域内停车信息，包括如下信息的组合：车辆唯一识别码、设定区域的唯一标识码、起始停车时间、结束停车时间、持续停车时间；

所述车辆驾驶状态信息包括如下信息的组合：驾驶员唯一识别码、车辆多媒体信息、停车过程车辆行驶轨迹或者停车过程前后延伸设定时间的车辆行驶轨迹；

所述车辆多媒体信息是如下信息的组合：照片、视频、录音；

所述停车过程车辆行驶轨迹或者停车过程前后延伸设定时间的车辆行驶轨迹，包括一系列定位信息和/或车辆多媒体信息。

本系统，通过实时获得高精度的定位数据，判断是否停车状态，进一步检测是否在设定区域内停车，判断是否形成设定区域内停车违章，实现了自动化 实时检测出在设定区域内停车事件、停车违章事件的发生，实现了设定区域内停车的自动化管理；高精度的卫星定位装置与惯性定位装置的组合定位，实现在各种区域的精确定位，从而实现在所有区域的停车检测。

附图说明

图1是本发明多源定位停车检测系统的原理示意图。

图2是本发明车载装置的原理示意图。

图3是本发明车载定位装置的原理示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明提出一种多源定位停车检测系统，该系统包括：服务器、车载装置、移动管理终端、运行管理终端；所述服务器与车载装置通过无线通信装置连接，优选的使用安全的通信连接。

如图2所示，所述车载装置包括：控制器、无线通信装置、车载定位装置、行车记录仪、车载设备安全装置；所述车载定位装置是高精度定位装置；所述车载装置安装在车辆上；所述控制器分别与无线通信装置和车载定位装置连接；所述无线通信装置用以服务器与车载装置之间相互传送数据信息；所述车载定位装置把车辆的定位信息传送给控制器。所述服务器是现有技术；所述控制器是现有技术；所述无线通信装置是现有技术。

如图3所示，所述车载定位装置包括：卫星定位装置、惯性定位装置、基站定位装置。所述车载定位装置是卫星定位装置、惯性定位装置、基站定位装置的组合；卫星定位装置、惯性定位装置、基站定位装置与控制器之间通过通信连接，是现有技术；卫星定位装置、惯性定位装置、基站定位装置的组合应用是现有技术。

所述卫星定位装置；选用差分卫星定位装置，或者其他的高精度卫星定位装置，所选用的卫星定位装置的定位精度优于0.5米，优选的使用差分卫星定位装置，其定位精度优于0.1米。

所述车载定位装置，能够根据预先的设置，在卫星信号质量差时，自动地切换为惯性定位，在卫星信号质量好时，自动地切换为卫星定位。

所述车载定位装置，在包含基站定位装置时，依照预先的设定，使用基站定位数据检测卫星定位、惯性定位的定位数据的误差是否合理；其判断方法是，检测卫星定位、惯性定位的定位数据与基站定位的定位数据之间的差异是否在预先设定的合理的范围之内；如果，差异过大，则3种定位装置之一可能工作不正常。发现车载定位装置工作不正常时，及时检修。

所述基站定位装置，其定位误差较大，基站密度较低的地方定位精度更低；在卫星定位装置、惯性定位装置工作都不正常时，使用基站定位装置提供的定位数据。

预设设置各个区域的基站定位精度；预先设置卫星定位、惯性定位的定位数据与基站定位的定位数据之间的合理差异阈值。

所述车载装置，记录车辆的唯一识别码，为现有技术。

所述车载装置，还包括数据存储装置，具有数据存储功能，在通信中断时，能够存储待传输的数据，为现有技术。

所述多源定位停车检测系统，还包括车载设备安全装置，以避免驾驶员主动干扰车载设备的正常工作；综合应用，中国专利2015202687899提出的《基于双源定位的机动车电子身份证安全防护系统》，中国专利2015202701773提出的《一种机动车电子身份证安全防护系统》，为现有技术。

所述车载装置，还包括行车记录仪；所述行车记录仪用于记录车辆行驶过程中，车辆内部、车辆周围的图像、声音信息，是现有技术。

所述多源定位停车检测系统，还包括驾驶员及其相关人员使用的管理终端，所述管理终端包括：移动管理终端、固定管理终端；所述移动管理终端通过无线网络与服务器连接；所述固定管理终端通过有线或无线通信系统与服务器连接；所述管理终端是现有技术。

所述多源定位停车检测系统，还包括系统运行管理人员使用的多源定位停车检测系统的运行管理终端；所述多源定位停车检测系统的运行管理终端是联网的计算机设备，通过通信系统与服务器连接，包括嵌入式计算机、移动信息终端设备、固定信息终端设备，是现有技术。

所述车载装置，还包括与外部设备之间的有线通信接口，是现有技术。

所述车载装置，还包括与外部设备之间的近距离无线通信接口，是现有技术。

所述多源定位停车检测系统，还包括提醒信息设备，所述提醒信息设备，是如下几种设备的组合：服务器、车载装置、固定信息终端设备、移动信息终端设备。

所述车载装置安装在车辆上，由车载供电系统供电，其安装、供电技术是现有技术。

一种多源定位停车检测方法，包括该方法的软件运行在所述一种多源定位停车检测系统的硬件上。

所述多源定位停车检测方法，适用于各种区域，各种区域的处理方式一样。具体来说，设定区域包括斑马线区域、快车道区域、自行车道区域、人行道区域、左转等待区、右转等待区、直行车道区域、校园内车道区域、小区内车道区域、停车位区域等多种不同类型的区域。

以设定区域是斑马线区域为例，所述多源定位停车检测方法，包括如下处理步骤：

1)获得车辆的实时高精度的定位数据；

2)检测车辆是否在设定区域内停车、是否在设定区域内停车违章；

可选的包括如下处理步骤：

3)检测到车辆在设定区域内停车、在设定区域内停车违章的后处理。

所述步骤1)，包括如下处理：

a)通过车载定位装置，车载装置连续不断地获得车辆的实时高精度的定位数据；控制器使用该数据进行相关处理；处理内容包括判断是否在斑马线区域内停车，同时，可以在控制器的屏幕上显示当前定位数据，定位数据包括时间、位置、速度、对地航向等数据；还可以显示行驶轨迹；

b)如果在服务器端检测，则车载装置按照预先设定的频率，把定位数据传输给服务器；车载装置可以实时或定时传送部分或全部定位数据；优选的所述预先设定的频率为5Hz；车载装置向服务器传输数据时，已经登录到服务器。

所述步骤2)，可以运行在车载装置和/或服务器上，优选的运行在控制器上， 包括如下步骤：

a)依次检测定位信息中的速度是否小于预先设定的阈值，小于时，认为是停车状态；所述预先设定的阈值，根据交通管理的规定设定；不同的类型的管理区域，所述预先设定的阈值可以不同；

b)如果是停车状态，对所有预先设定的一个或者多个设定区域进行遍历，检测车辆的是否位于任意一个设定区域中；如果位于某个设定区域，则认为检测到该车在所述设定区域内停车；如果不在所述设定区域内，本次检测结束；

c)如果，检测到该车在斑马线区域内停车，则计算出该车在该斑马线区域内的连续停车时间后，判断连续停车时间是否超过预先设定的一个或多个阈值中的任意一个；如果超过，则认为该车在该斑马线区域内停车违章。

所述检测车辆位于设定区域中，是检测一个点位于地理区域的技术，是地理信息系统的现有技术。

所述步骤2)，可选的还包括如下处理步骤：

d)如果车载装置上，发现没有或者缺少部分当前位置附近的斑马线区域数据，则车载装置与服务器配合工作，服务器向车载装置发送该数据。

所述步骤2)的步骤d)，在车载装置上检测停车时使用。

所述步骤3)，包括如下处理步骤的组合：

a)服务器与车载装置协调把该次斑马线区域内停车相关信息传输到服务器保存；用于长期保存该信息，便于后续查证等应用。

b)服务器或/和车载装置自动地依照预先设定的优先顺序、预先设定的提醒方式，向预先设定的一个或者多个提醒信息设备发送事件提醒信息。以便相关人员及时处理；

c)车载装置依照预先的设置，持续地向服务器发送当前的定位信息和/或停车相关信息。

所述步骤3)的处理步骤a)的处理步骤如下：

ⅰ.如果服务器或车载装置检测出在设定区域内停车或者设定区域内停车违章，则检测出停车或停车违章的一端向另一端发送该通知消息。服务器与车载装置可以是其中之一用于检测设定区域内停车或者设定区域内停车违章，另一个不用于检测；其中一个检测到停车或停车违章后将 此信息通知或不通知给另一个均可。服务器与车载装置也可以同时进行检测设定区域内停车或者设定区域内停车违章；其中一个检测到停车或停车违章后将此信息通知或不通知给另一个均可。

ⅱ.车载装置检测出来在斑马线区域内停车或者斑马线区域内停车违章，或者接收到服务器向车载装置发送的通知消息后，把本次停车相关信息发送给服务器；

ⅲ.服务器收到本次停车相关信息后，记录到数据库中。

所述多源定位停车检测方法，还包括预处理；所述预处理，包括如下处理：

A).记录各个控制区域的地理信息；

B).记录各个管理车辆的相关信息；

可选的，还包括：

C).记录各个区域的基站定位的精度信息。

所述处理B)中，各个车辆的相关信息包括：车辆的唯一识别码、车辆的卫星定位天线的相对车辆的二维或三维安装位置、方向，车辆的长度、宽度，可选的包括车辆的高度等信息。

所述提醒方式，包括如下几种方式的组合：

a)在设备的屏幕上，显示屏幕提醒信息；

b)播放提醒语音；

c)手机短信提醒；

d)即时通讯消息包括QQ、微信等；

e)电话、移动电话提醒；

优选的提醒方式为：在设备的屏幕上，显示屏幕提醒信息、播放提醒语音、手机短信提醒。

所述的停车相关信息，包括如下信息的组合：设定区域内停车信息、车辆驾驶状态信息；

所述设定区域内停车信息，包括如下信息的组合：车辆唯一识别码、设定区域的唯一标识码、起始停车时间、结束停车时间、持续停车时间、驾驶员唯一识别码、车辆多媒体信息、停车过程车辆行驶轨迹或者停车过程前后延伸设 定时间的车辆行驶轨迹；

所述车辆多媒体信息是如下信息的组合：照片、视频、录音；

所述停车过程车辆行驶轨迹或者停车过程前后延伸设定时间的车辆行驶轨迹，是由一系列定位信息、车辆多媒体信息的组合组成。

如设定区域是小区内不涉及停车违章的区域，本发明只检测停车，不再进行检测停车违章的步骤即可。

在检测斑马线停车违章的区域，可以设置多个连续停车时间的阈值，达到或超过相应的阈值后进行相应的处理。如设置5秒、60秒、180秒三个阈值，当检测车辆达到或超过上述不同的阈值时，进行不同的处理；达到或超过5秒不到60秒时，认为构成停车违章，在车载装置上显示相应信息并在服务器端记录该信息；该信息包括设定区域内停车信息；达到或超过60秒不到180秒时，认为构成较严重的停车违章，自动通知该区域所属的相关管理人员进行处理，通知方式可以是管理人员的移动终端上提示相关信息，提示方式可以是铃声、地图、文字的组合；达到或超过180秒时，认为构成严重的停车违章，自动通知该区域所属的相关管理人员的上级人员进行处理。

所述检测车辆位于设定区域中，是检测一个点位于地理区域的技术，是地理信息系统的现有技术；可选的，还可以做如下处理的组合：

a)则依据定位信息中的地理坐标、对地航向，以及预先设定的车辆的长度、宽度、卫星定位天线的安装位置、安装方向，计算出车辆的四个顶点的地理坐标；其计算方法是现有技术，其一种计算方法的要点为：依据定位信息中的对地航向、卫星定位天线的安装方向，计算出车辆当前的方向；分别计算出该地理坐标的经度、纬度与长度的转换系数，计算出每个顶点到天线中心的距离在南北方向、东西方向的投影的长度，进一步计算出每个顶点的经度、维度；

b)对所有预先设定的一个或者多个斑马线区域进行遍历，检测车辆的四个顶点的地理坐标是否位于任意一个斑马线区域中；如果任一顶点位于斑马线区域，则认为检测到该车在斑马线区域内停车；如果，四个顶点都不在斑马线区域，本次检测结束；所述斑马线区域的预先设定、地理坐标是否位于一个斑马线区域是现有地理信息系统的技术；所述斑马线区域，应该 是凸区域，如果，是凹区域，则转换为多个凸区域后，再进行处理；凹区域转换为多个凸区域是现有技术，其一种方法的要点是：通过凹点与其他非相邻顶点的连线把凹区域划分为多个区域，对划分后的区域同样处理，直到划分后的区域都是凸区域；所述凹区域转换为多个凸区域，可以在设定区域的阶段进行处理，以加快本步骤的处理速度。

所述多源定位停车检测系统及多源定位停车检测方法，通过高精度的卫星定位装置、惯性定位装置、基站定位装置的组合定位，实现在各种区域的精确定位，能够实时检测出设定区域内停车事件的发生，并及时向预先设定的设备发送通知消息，及时保存设定区域内停车事件的相关数据，实现了设定区域内停车的自动化管理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。