一种基于物联网的最优路径识别系统的制作方法

1.本发明涉及路径识别技术领域，具体为一种基于物联网的最优路径识别系统。


背景技术：

2.出行时间是影响居民出行满意度的主要因素，而交通拥堵增加了出行时间，降低了居民的出行效率，从而影响居民出行满意度；交通拥堵可以分为常发拥堵和偶发拥堵，其中偶发拥堵具有随机性、非周期性等特点，其传播方向、传播范围、影响程度较难预测。
3.当前市面上的主流地图软件虽然可以具有避开拥堵路段的相应机制，但是其实现方法大多依靠获取用户位置信息和用户上传路况信息，结合交通部门的数据进行路况信息的判断，而在用户拒绝授权设备的位置使用权限或未上传路况信息时，仅仅依靠交通部门的路况数据所判断的路况信息难以全面、实时地反馈当前交通拥堵状况，影响用户的出行质量。此外，当节假日期间车流量较大时，受限于每个驾驶员的反应时间不同，驾驶习惯不好的驾驶员或事故发生率较高的驾驶员的起步时间会相对更久，导致车流出现较长时间缓行压力，造成拥堵，而地图导航软件对于这种潜在的拥堵因素无法及时察觉，对路况的判断会出现误差，虽然各大主流汽车生产厂家生产的汽车都选配有自适应巡航功能，但是在雨雪天气、雾天、连续弯道等情况下仍具有局限性，且对于旁车道的车辆变道行为难以识别，容易出现误判，因此，设计判断准确和综合考虑的一种基于物联网的最优路径识别系统是很有必要的。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于物联网的最优路径识别系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的最优路径识别系统，包括用户端、车辆端、软件端，所述用户端与车辆端、软件端电连接，所述用户端用于围绕用户进行相应操作，所述车辆端用于对车辆的行驶情况进行识别获取，所述软件端用于进行软件层面的车辆、人员分析，所述用户端包括人脸识别模块、数据上传模块、位置授权模块、自启动授权模块，所述人脸识别模块与数据上传模块电连接，所述位置授权模块与自启动授权模块电连接，所述人脸识别模块用于对驾驶员进行人脸识别，所述数据上传模块用于上传驾驶员的驾龄、事故次数，所述位置授权模块用于为驾驶员提供位置授权按钮，所述自启动授权模块用于为用户提供车辆自启动按钮。
6.根据上述技术方案，所述车辆端包括毫米波发射模块、光电传感器模块、数据接收模块、pid执行模块，所述毫米波发射模块、光电传感器模块与数据接收模块电连接，所述数据接收模块与pid执行模块电连接，所述毫米波发射模块用于向周围车辆发射多频率的毫米波，所述光电传感器模块用于识别车辆周围的车距，所述数据接收模块用于接收驾驶员信息与车辆的运行信息，所述pid执行模块用于对车辆的ecu发出pid执行指令。
7.更具上述技术方案，所述软件端包括车流统计模块、路径规划模块、逻辑判断模
块，所述车流统计模块、路径规划模块与逻辑判断模块电连接，所述车流统计模块用于根据驾驶员的目的地信息统计时段内道路上的车流信息，所述路径规划模块用于对路径进行统筹合理规划，所述逻辑判断模块用于进行车辆的运行逻辑判断。
8.根据上述技术方案，所述一种基于互联网的最优路径识别系统的运行方法包括以下步骤：
9.步骤s1：驾驶员上车开启车辆电源后，车辆端的人脸识别模块对驾驶员进行人脸识别，并将识别结果上传到云端；一个家庭内同一辆车可能有多个驾驶员，不同驾驶员的开车习惯、平均时速、违章次数各不相同，驾驶员每次开车结束后，该段时间内的各项数据上传到云端，更新云端数据库，并通过人脸识别进行加密，数据分析更精确，更安全。
10.步骤s2：进行比对后，将云端中对应的驾驶员信息下载到软件端，进行逻辑分析；将驾驶员的各项数据上传到云端，在需要时凭借人脸进行获取，优化本地存储，缓解存储压力，调高数据利用效率；
11.步骤s3：结合驾驶员信息与目的地所经道路信息对各个道路的车流进行预统计，并对驾驶员发出提醒；不同驾驶习惯与反应能力的驾驶员在参与道路交通时，对交通的影响都是不同的，目前的地图软件难以分析此类潜在因素对交通的影响，将驾驶员的影响考虑在内，使道路预测更准确；
12.步骤s4：用户授权自启动权限后，根据车上所安的物联网设备对车辆发出pid指令，车流中的车辆启动时，由于各个驾驶员的反应速度、驾驶水平不同，会导致车流出现通行延迟，当车流足够长时，前车的通行延迟会带来长时间的缓行拥堵，根据物联网设备对车身周围情况的采集，对汽车驱动电机分配不同的pid指令，减少因驾驶员反应时间带来的延迟，减少拥堵的时间。
13.根据上述技术方案，所述步骤s1进一步包括以下步骤：
14.步骤s11：驾驶员进入驾驶室，开启车辆电源后，置于车辆主驾驶室前方的人脸识别模块开始工作；未开启车辆电源时，该模块不工作，防止出现电量浪费；
15.步骤s12：识别完成后，在云端进行检索，获取该驾驶员的驾驶期间平均时速与违章次数与发生事故次数总和n，并将数据发送到软件端进行计算；驾驶员的每次出行都会被车辆终端记录，发生事故的记录也会上传，使驾驶员的驾驶习惯、驾驶水平更容易得到量化；
16.步骤s13：用户输入目的地，并授权位置信息与车辆自启动权限。
17.根据上述技术方案，所述步骤s12进一步包括以下步骤：
18.步骤s121：获取该驾驶员的历史平均时速
19.步骤s122：获取该驾驶员的历史最高时速v
max
与最低匀速行驶时速v
min
；步骤s123：获取该驾驶员的历史事故次数与违章次数总和n；
20.步骤s124：计算该驾驶员在驾驶途中的稳定系数q。
21.根据上述技术方案，所述步骤s124中，驾驶员在驾驶途中的稳定系数q的计算公式为：
[0022][0023]
其中，k为违章次数与出事故次数之和与驾驶稳定性的转换系数，n越大，该驾驶员
在驾驶途中的稳定性越差，最高时速与最低匀速行驶时速之差与平均时速的比值与驾驶员在驾驶途中的稳定系数成正比，该值越小，表示驾驶员驾驶车辆时速度变化越小，行驶越平缓。
[0024]
根据上述技术方案，所述步骤s3进一步包括以下步骤：
[0025]
步骤s31：驾驶员开车之前输入目的地信息，系统自动分配多条路线；
[0026]
步骤s32：驾驶员选定路线后，计算出该段路线内的所有驾驶员的平均稳定系数；
[0027]
步骤s33：根据每条路段的车流量与平均稳定系数，对驾驶员发出路段选择提醒。
[0028]
根据上述技术方案，所述步骤s4进一步包括以下步骤：
[0029]
步骤s41：驾驶员授权车辆自启动权限后，车辆端的各个模块开始工作；
[0030]
步骤s42：毫米波发射模块发出多频率毫米波，与周围车辆建立通信；毫米波的频率高，覆盖范围小，在进行车与车的通信连接时更稳定；
[0031]
步骤s43：车辆上的数据接收端实时接收附近车辆的信息，并发送到逻辑判断模块；
[0032]
步骤s44：经逻辑判断后，结合光电传感器模块获取的周围车辆距离信息，发送驱动信号到pid执行模块，计算机的反应速度远大于人类大脑，可以迅速实现启动操作，减少因前方车流起步延时带来的缓行压力。
[0033]
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，
[0034]
(1)通过设置有用户端、车辆端和软件端，针对不同部分的协作进行分布运行，提高系统的运行流畅度；
[0035]
(2)通过设置有人脸识别模块，将驾驶员的信息以人脸的方式储存，增加信息的安全性与准确性；
[0036]
(3)通过设置有毫米波发射模块，将范围内的车辆连接到一起，数据更准确，判断更精准；
[0037]
(4)通过设置有pid执行模块，将车辆的pid判断逻辑授权给系统，减少因驾驶员操作水平不同带来的马路拥堵问题；
[0038]
(5)通过设置有路径规划模块，基于速度最快原则为驾驶员进行路线规划，提高用户的出行效率；
[0039]
(6)通过设置有逻辑判断模块，对驾驶员行车过程中的逻辑转换进行精确识别，并给出合理建议，保证用户的出行安全与良好体验。
附图说明
[0040]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0041]
图1是本发明的系统模块组成示意图。
具体实施方式
[0042]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043]
请参阅图1，本发明提供技术方案：一种基于物联网的最优路径识别系统，包括用户端、车辆端、软件端，用户端与车辆端、软件端电连接，用户端用于围绕用户进行相应操作，车辆端用于对车辆的行驶情况进行识别获取，所述软件端用于进行软件层面的车辆、人员分析，用户端包括人脸识别模块、数据上传模块、位置授权模块、自启动授权模块，人脸识别模块与数据上传模块电连接，位置授权模块与自启动授权模块电连接，人脸识别模块用于对驾驶员进行人脸识别，数据上传模块用于上传驾驶员的驾龄、事故次数，位置授权模块用于为驾驶员提供位置授权按钮，自启动授权模块用于为用户提供车辆自启动按钮。
[0044]
车辆端包括毫米波发射模块、光电传感器模块、数据接收模块、pid执行模块，毫米波发射模块、光电传感器模块与数据接收模块电连接，数据接收模块与pid执行模块电连接，毫米波发射模块用于向周围车辆发射多频率的毫米波，光电传感器模块用于识别车辆周围的车距，数据接收模块用于接收驾驶员信息与车辆的运行信息，pid执行模块用于对车辆的ecu发出pid执行指令。
[0045]
软件端包括车流统计模块、路径规划模块、逻辑判断模块，车流统计模块、路径规划模块与逻辑判断模块电连接，车流统计模块用于根据驾驶员的目的地信息统计时段内道路上的车流信息，路径规划模块用于对路径进行统筹合理规划，逻辑判断模块用于进行车辆的运行逻辑判断。
[0046]
一种基于互联网的最优路径识别系统的运行方法包括以下步骤：
[0047]
步骤s1：驾驶员上车开启车辆电源后，车辆端的人脸识别模块对驾驶员进行人脸识别，并将识别结果上传到云端；一个家庭内同一辆车可能有多个驾驶员，不同驾驶员的开车习惯、平均时速、违章次数各不相同，驾驶员每次开车结束后，该段时间内的各项数据上传到云端，更新云端数据库，并通过人脸识别进行加密，数据分析更精确，更安全。
[0048]
步骤s2：进行比对后，将云端中对应的驾驶员信息下载到软件端，进行逻辑分析；将驾驶员的各项数据上传到云端，在需要时凭借人脸进行获取，优化本地存储，缓解存储压力，调高数据利用效率；
[0049]
步骤s3：结合驾驶员信息与目的地所经道路信息对各个道路的车流进行预统计，并对驾驶员发出提醒；不同驾驶习惯与反应能力的驾驶员在参与道路交通时，对交通的影响都是不同的，目前的地图软件难以分析此类潜在因素对交通的影响，将驾驶员的影响考虑在内，使道路预测更准确；
[0050]
步骤s4：用户授权自启动权限后，根据车上所安的物联网设备对车辆发出pid指令，车流中的车辆启动时，由于各个驾驶员的反应速度、驾驶水平不同，会导致车流出现通行延迟，当车流足够长时，前车的通行延迟会带来长时间的缓行拥堵，根据物联网设备对车身周围情况的采集，对汽车驱动电机分配不同的pid指令，减少因驾驶员反应时间带来的延迟，减少拥堵的时间。
[0051]
步骤s1进一步包括以下步骤：
[0052]
步骤s11：驾驶员进入驾驶室，开启车辆电源后，置于车辆主驾驶室前方的人脸识别模块开始工作；未开启车辆电源时，该模块不工作，防止出现电量浪费；
[0053]
步骤s12：识别完成后，在云端进行检索，获取该驾驶员的驾驶期间平均时速与违章次数与发生事故次数总和n，并将数据发送到软件端进行计算；驾驶员的每次出行都会被
车辆终端记录，发生事故的记录也会上传，使驾驶员的驾驶习惯、驾驶水平更容易得到量化；
[0054]
步骤s13：用户输入目的地，并授权位置信息与车辆自启动权限。
[0055]
步骤s12进一步包括以下步骤：
[0056]
步骤s121：获取该驾驶员的历史平均时速
[0057]
步骤s122：获取该驾驶员的历史最高时速v
max
与最低匀速行驶时速v
min
；
[0058]
步骤s123：获取该驾驶员的历史事故次数与违章次数总和n；
[0059]
步骤s124：计算该驾驶员在驾驶途中的稳定系数q。
[0060]
步骤s124中，驾驶员在驾驶途中的稳定系数q的计算公式为：
[0061][0062]
其中，k为违章次数与出事故次数之和与驾驶稳定性的转换系数，n越大，该驾驶员在驾驶途中的稳定性越差，最高时速与最低匀速行驶时速之差与平均时速的比值与驾驶员在驾驶途中的稳定系数成正比，该值越小，表示驾驶员驾驶车辆时速度变化越小，行驶越平缓。
[0063]
步骤s3进一步包括以下步骤：
[0064]
步骤s31：驾驶员开车之前输入目的地信息，系统自动分配多条路线；
[0065]
步骤s32：驾驶员选定路线后，计算出该段路线内的所有驾驶员的平均稳定系数；
[0066]
步骤s33：根据每条路段的车流量与平均稳定系数，对驾驶员发出路段选择提醒。
[0067]
步骤s4进一步包括以下步骤：
[0068]
步骤s41：驾驶员授权车辆自启动权限后，车辆端的各个模块开始工作；
[0069]
步骤s42：毫米波发射模块发出多频率毫米波，与周围车辆建立通信；毫米波的频率高，覆盖范围小，在进行车与车的通信连接时更稳定；
[0070]
步骤s43：车辆上的数据接收端实时接收附近车辆的信息，并发送到逻辑判断模块；
[0071]
步骤s44：经逻辑判断后，结合光电传感器模块获取的周围车辆距离信息，发送驱动信号到pid执行模块，计算机的反应速度远大于人类大脑，可以迅速实现启动操作，减少因前方车流起步延时带来的缓行压力。
[0072]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0073]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。