基于双通信数据的拥堵等级分析平台的制作方法

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于双通信数据的拥堵等级分析平台。

背景技术：

路段的拥堵状况是导航设备中最重要的导航数据之一，他帮助人们避开道路拥堵路段，便于交管部门分配道路资源。拥堵状况的数据准确性决定了导航设备的质量优劣。

当前，对某一路段的拥堵程度的检测一般依赖于单因素检测模式，例如卫星遥感图像、实地汽车速度或实地摄像图像，但单因素检测容易受到自身检测体制带来的干扰，例如卫星遥感容易受到大气云层厚度的干扰，导致检测精度不高。

中国专利ZL201510835142.4公开了一种基于双通信数据的拥堵等级分析平台，提出了一种新的路段拥堵程度检测方案，能够将卫星遥感图像和实地图像结合，并在确定实地路段拥堵程度时，自适应为两个因素设置合理的权重值，从而有效保障双因素检测模式的检测精度，为人们的出行提供更有价值的参考数据。其存在的不足是，遥感图像受大气云层厚度干扰严重，单凭实地图像辅助判断，误差较大。另外，该方法收光线因素影响较大，例如阴天云层厚，而且天黑的时候，造成误判。

中国专利CN201320162517.1公开了一种三维智能交通系统，主要解决了现有技术中存在的由于未能在发生交通拥堵后及时进行交通诱导，使得后续车辆继续向拥堵路段行进，导致拥堵程度加重，拥堵处理时间加长的问题。该三维智能交通系统包括中心控制系统，均与中心控制系统相连的交通诱导系统、三维成像系统、GPS服务系统、交通流量采集系统和交通信息共享系统。其存在的不足是GPS服务系统和交通流量采集系统采集数据单一，拥堵不能分级控制，功能单一。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种基于双通信数据的拥堵等级分析平台，基于卫星遥感数据和实地采集数据两因素，提高分析平台的可靠性和准确性。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种基于双通信数据的拥堵等级分析平台，包括遥感数据接收设备、实地数据接收设备和主控设备，遥感数据接收设备接收遥感卫星发送的目标路段的路段遥感图像，所述实地数据接收设备接收处于目标路段的雷达探头发送的探测信息，并且由主控设备根据探测信息绘制目标路段内的所有机动车移动轨迹图像，主控设备根据所述路段遥感图像和所述路段内的所有机动车移动轨迹图像确定目标路段的拥堵等级；所述绘制目标路段内的所有机动车移动轨迹图像的方法是，探测信息中的机动车反射点作为绘制白点形成原始图像，以0.1秒-2秒的时间间隔绘制若干平面探测图像；对平面探测图像进行处理实现远距离目标跟踪，形成远距离目标轨迹，然后根据所述路段的延伸方向实现不同距离机动车目标检测，形成连续时间内若干目标运动轨迹，输出检测结果；所述距离为雷达探头到被探测机动车的空间直线距离。

先跟踪后探测，可以探测较远的小目标，增加了路段的长度，提高了准确性。

所述方法还包括若干平面探测图像计算被测机动车的车速。

所述方法还包括利用雷达反射信号计算被测机动车的车速。

所述分析平台还包括：

图像识别设备，与所述遥感数据接收设备和所述实地数据接收设备分别连接，用于基于目标路段的路段遥感图像确定遥感机动车数量，用于基于目标路段的机动车移动轨迹图像确定实地机动车数量；

拥堵程度请求接收设备，用于接收目标路段的拥堵程度的请求，所述目标路段的拥堵程度的请求中包括目标路段的名称和请求终端的标识；

存储设备，用于预先存储权重对照表、机动车上限灰度阈值、机动车下限灰度阈值和9个拥堵等级阈值，所述权重对照表以云层厚度为索引，保存了在确定路段拥堵等级时的遥感数据权重值和实地数据权重值，云层厚度越大，遥感数据权重值越小，实地数据权重值越大，所述机动车上限灰度阈值和所述机动车下限灰度阈值用于将图像中的机动车与背景分离，所述9个拥堵等级阈值按照从小到大均匀分布的方式取值以确定10个拥堵等级区间；

查询设备，采用云服务器形式实现，以路段名称为索引，预先存储了各个路段的GPS数据，所述查询设备与所述主控设备连接，用于基于目标路段的名称查询目标路段的GPS数据；目标路段信息发送设备，与所述查询设备连接，用于将目标路段的GPS数据发送到遥感卫星和处于目标路段的雷达探头；

云层厚度请求设备，与所述查询设备连接，用于将目标路段的GPS数据发送到当地气象监控平台，以便于所述当地气象监控平台根据目标路段的GPS数据确定目标路段的云层厚度；

云层厚度接收设备，接收所述当地气象监控平台返回的目标路段的云层厚度；

所述遥感数据接收设备用于接收遥感卫星发送的目标路段的路段遥感图像；

所述图像识别设备包括图像预处理器、机动车识别器和微控制器，所述图像预处理器与所述遥感数据接收设备和所述实地数据接收设备分别连接，所述机动车识别器与所述图像预处理器和所述存储设备分别连接，所述微控制器与所述机动车识别器连接，所述图像识别设备对所述路段遥感图像执行如下操作：所述图像预处理器对所述路段遥感图像依次执行中值滤波、边缘增强和灰度化处理，以获得灰度化遥感图像，所述机动车识别器将所述灰度化遥感图像中灰度值在所述机动车上限灰度阈值和所述机动车下限灰度阈值之间的像素识别并组成多个遥感机动车子图像，所述微控制器将多个遥感机动车子图像的数量作为目标路段的遥感机动车数量输出；

所述主控设备与所述拥堵程度请求接收设备、所述存储设备、所述云层厚度接收设备、所述遥感数据接收设备和所述实地数据接收设备分别连接，解析所述目标路段的拥堵程度的请求以获得目标路段的名称和请求终端的标识，基于目标路段的云层厚度在所述权重对照表中查找到对应的遥感数据权重值和对应的实地数据权重值，将对应的遥感数据权重值与目标路段的遥感机动车数量相乘，将对应的实地数据权重值与目标路段的实地机动车数量相乘，将两个乘积相加以获得目标路段的拥堵程度数值，将目标路段的拥堵程度数值落在所述10个拥堵等级区间中某一个等级区间所对应的等级作为目标路段的拥堵等级；

拥堵程度发送设备，与所述主控设备连接，用于基于所述请求终端的标识，将目标路段的拥堵等级发送到所述请求终端；

其中，所述主控设备在接收到拥堵程度请求接收设备发送的目标路段的拥堵程度的请求时，将所述查询设备、所述目标路段信息发送设备、所述云层厚度请求设备、所述云层厚度接收设备、所述遥感数据接收设备和所述实地数据接收设备从省电模式中启动，当所述主控设备在发送目标路段的拥堵等级后，控制所述查询设备、所述目标路段信息发送设备、所述云层厚度请求设备、所述云层厚度接收设备、所述遥感数据接收设备和所述实地数据接收设备进入省电模式。

所述主控设备数据连接导航平台，实施交换所述目标路段中驾驶员使用导航平台产生的位置数据，辅助判断机动车数量。该目标路段中所有打开导航平台的操作作为统计数量上传主控平台进行分析，利用机动车行驶方向，计算双向拥堵情况。

本发明具有的优点是：

1、雷达探测车辆并且判断数量，有效的提高了准确率，避免了阴天云层带来的不准确；

2、雷达探测判断数量大，采样多，提高了拥堵分级准确性；

3、导航平台辅助判断，进一步提高准确性。

附图说明

图1为本发明的结构方框图；

图2为本发明的绘制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

如图1所示，一种基于双通信数据的拥堵等级分析平台，包括遥感数据接收设备、实地数据接收设备和主控设备，遥感数据接收设备接收遥感卫星发送的目标路段的路段遥感图像，所述实地数据接收设备接收处于目标路段的雷达探头发送的探测信息，并且由主控设备根据探测信息绘制目标路段内的所有机动车移动轨迹图像，主控设备根据所述路段遥感图像和所述路段内的所有机动车移动轨迹图像确定目标路段的拥堵等级。

绘制目标路段内的所有机动车移动轨迹图像的方法是，探测信息中的机动车反射点作为绘制白点形成原始图像，以0.1秒-2秒的时间间隔绘制若干平面探测图像；对平面探测图像进行处理实现远距离目标跟踪，形成远距离目标轨迹，然后根据所述路段的延伸方向实现不同距离机动车目标检测，形成连续时间内若干目标运动轨迹，输出检测结果；距离为雷达探头到被探测机动车的空间直线距离。

所述方法还包括若干平面探测图像计算被测机动车的车速。

所述方法还包括利用雷达反射信号计算被测机动车的车速。

分析平台还包括：

图像识别设备，与所述遥感数据接收设备和所述实地数据接收设备分别连接，用于基于目标路段的路段遥感图像确定遥感机动车数量，用于基于目标路段的机动车移动轨迹图像确定实地机动车数量；

拥堵程度请求接收设备，用于接收目标路段的拥堵程度的请求，所述目标路段的拥堵程度的请求中包括目标路段的名称和请求终端的标识；

存储设备，用于预先存储权重对照表、机动车上限灰度阈值、机动车下限灰度阈值和9个拥堵等级阈值，所述权重对照表以云层厚度为索引，保存了在确定路段拥堵等级时的遥感数据权重值和实地数据权重值，云层厚度越大，遥感数据权重值越小，实地数据权重值越大，所述机动车上限灰度阈值和所述机动车下限灰度阈值用于将图像中的机动车与背景分离，所述9个拥堵等级阈值按照从小到大均匀分布的方式取值以确定10个拥堵等级区间；

查询设备，采用云服务器形式实现，以路段名称为索引，预先存储了各个路段的GPS数据，所述查询设备与所述主控设备连接，用于基于目标路段的名称查询目标路段的GPS数据；目标路段信息发送设备，与所述查询设备连接，用于将目标路段的GPS数据发送到遥感卫星和处于目标路段的雷达探头；

云层厚度请求设备，与所述查询设备连接，用于将目标路段的GPS数据发送到当地气象监控平台，以便于所述当地气象监控平台根据目标路段的GPS数据确定目标路段的云层厚度；

云层厚度接收设备，接收所述当地气象监控平台返回的目标路段的云层厚度；

所述遥感数据接收设备用于接收遥感卫星发送的目标路段的路段遥感图像；

所述图像识别设备包括图像预处理器、机动车识别器和微控制器，所述图像预处理器与所述遥感数据接收设备和所述实地数据接收设备分别连接，所述机动车识别器与所述图像预处理器和所述存储设备分别连接，所述微控制器与所述机动车识别器连接，所述图像识别设备对所述路段遥感图像执行如下操作：所述图像预处理器对所述路段遥感图像依次执行中值滤波、边缘增强和灰度化处理，以获得灰度化遥感图像，所述机动车识别器将所述灰度化遥感图像中灰度值在所述机动车上限灰度阈值和所述机动车下限灰度阈值之间的像素识别并组成多个遥感机动车子图像，所述微控制器将多个遥感机动车子图像的数量作为目标路段的遥感机动车数量输出；

主控设备与所述拥堵程度请求接收设备、所述存储设备、所述云层厚度接收设备、所述遥感数据接收设备和所述实地数据接收设备分别连接，解析所述目标路段的拥堵程度的请求以获得目标路段的名称和请求终端的标识，基于目标路段的云层厚度在所述权重对照表中查找到对应的遥感数据权重值和对应的实地数据权重值，将对应的遥感数据权重值与目标路段的遥感机动车数量相乘，将对应的实地数据权重值与目标路段的实地机动车数量相乘，将两个乘积相加以获得目标路段的拥堵程度数值，将目标路段的拥堵程度数值落在所述10个拥堵等级区间中某一个等级区间所对应的等级作为目标路段的拥堵等级；

拥堵程度发送设备，与所述主控设备连接，用于基于所述请求终端的标识，将目标路段的拥堵等级发送到所述请求终端；

主控设备在接收到拥堵程度请求接收设备发送的目标路段的拥堵程度的请求时，将所述查询设备、所述目标路段信息发送设备、所述云层厚度请求设备、所述云层厚度接收设备、所述遥感数据接收设备和所述实地数据接收设备从省电模式中启动，当所述主控设备在发送目标路段的拥堵等级后，控制所述查询设备、所述目标路段信息发送设备、所述云层厚度请求设备、所述云层厚度接收设备、所述遥感数据接收设备和所述实地数据接收设备进入省电模式。

所述拥堵程度请求接收设备为GPRS移动通信接口、3G移动通信接口或4G移动通信接口中的一种；所述拥堵程度发送设备为GPRS移动通信接口、3G移动通信接口或4G移动通信接口中的一种；所述分析平台还包括：显示单元设备，与所述主控设备连接，用于显示所述目标路段的遥感汽车数量、所述目标路段的实地汽车数量和所述目标路段的拥堵等级；所述分析平台还包括：供电设备，与所述主控设备连接，用于在所述主控设备的控制下，确定所述查询设备、所述目标路段信息发送设备、所述云层厚度请求设备、所述云层厚度接收设备、所述遥感数据接收设备和所述实地数据接收设备是否进入省电模式。

采用本发明的基于双通信数据的拥堵等级分析平台，针对现有技术中单因素路段拥堵程度检测模式检测结果精度不高的技术问题，将卫星遥感图像和实地雷达探测通过加权方式进行结合，对每一个目标路段的拥堵程度进行分等级判断，从而提供了更有价值的导航数据。

实施例2：

在实施例1的基础上，主控设备数据连接导航平台，实施交换所述目标路段中驾驶员使用导航平台产生的位置数据，辅助判断机动车数量。该目标路段中所有打开导航平台的操作作为统计数量上传主控平台进行分析，利用机动车行驶方向，计算双向拥堵情况。