基于短距离无线通信技术的分布式运输系统及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及基于短距离无线通信技术的分布式运输系统及其应用，属于智能交通
技术领域。
【背景技术】
[0002] -个智能运输系统包括信息采集、信息传输、信息处理、信息发布和信息利用，现 有的智能运输系统中信息采集、信息处理、信息发布三者从结构上是分立的，这样，信息需 要层层传递，信息处理效率很低，而且，一旦任何一个环节出现故障，智能运输系统将无法 正常运行。
[0003] 目前世界上以GPS+GPRS或者GPS+GSM为基础的智能运输系统越来越多，车载GPS 模块用于车辆定位，GSM或GPRS用于传输车辆位置信息和其他信息，但这样一个系统往往 依赖于一个或多个的服务器，服务器将车辆信息处理并通过GSM、GPRS发布。信息实时性 和稳定性将是对系统的一大考验。如果遇到收费站、关卡等需要实时处理信息的装置，那么 GPS模块定位、信息从采集到服务器、服务器处理向子系统发布，信息层层传递的时间，中间 环节故障（如当地GSM网络干扰、基站故障）和服务器处理能力等问题都将制约整个系统 实时运行。并且，由于技术原因，GPS在城市楼宇密集区域、地下通道、隧道中难以保证定位 精度和速度，那么运用GPS这一单一技术平台解决小区域实时性信息采集、处理、发布将会 带来困扰。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明公开了基于短距离无线通信技术的分布式运输系 统；
[0005] 本发明还公开了上述分布式运输系统的应用；
[0006] 本发明的技术方案为：
[0007] 基于短距离无线通信技术的分布式运输系统，该系统应用于安装有车载终端的车 辆，包括若干个分布式识别处理模块、若干个辅助服务器、云服务模块和若干个信息米集终 端，若干个分布式识别处理模块、若干个辅助服务器、云服务模块及若干个信息采集终端之 间通过以太网连接，若干个车载终端和若干个分布式识别处理模块通过短距离无线通信技 术连接，若干个分布式识别处理模块直接连接或者通过若干个辅助服务器连接所述云服务 模块，若干个信息采集终端连接所述云服务模块，基础模块包括分布式识别处理模块和车 载终立而；
[0008] 所述短距离无线通信技术具有如下特征：（1)该技术具有一定区域的连接范围 (20-100米），范围大小（或形状）可以人为设定；（2)该技术能实现一对多通信；（3)该技 术具有快速的从断开到连接的速度；(4)该技术具有较高的带宽，用于保证用户数量。
[0009] 所述车载终端用于：向分布式识别处理模块发送车牌号码编码，发送基础信息、非 基础信息；接收分布式识别处理模块发布的基础信息和传递的非基础信息、基础信息并通 过外部设备向车主发送；所述基础信息是指需要实时处理或发布的信息；例如，高速公路 超速行为、高速公路超速警告、违反单双号规定上路行为、违反单双号规定上路警告、身份 识别信息、身份识别后处理信息、车主实时应答消息、实时车流量、实时空间平均速度、实时 某路段车辆数目、实时道路利用率、交叉口红绿灯实时控制信号等。所述非基础信息是指处 理或发布实时性不强的信息；例如，车辆的行程记录、车辆的缴费记录、车辆的违规记录、某 一地区的路况、天气、道路事故情况、车主的信息请求、云服务模块发布的出行建议、道路拥 堵情况、某一路段长期车辆数目、道路利用率、车流量、空间平均速度统计数据等。
[0010] 所述分布式识别处理模块用于：接收车载终端发送的车牌号码编码，实时采集、处 理、发布基础信息并采集非基础信息；将采集的非基础信息和处理、发布后的基础信息发送 给云服务模块或辅助服务器；将采集的部分基础信息发送给辅助服务器；向车载终端传递 云服务模块、辅助服务器发布的非基础信息和辅助服务器发布的基础信息；所述分布式识 别处理模块根据不同位置设有唯一编号；所述分布式识别处理模块根据不同位置有不同处 理程序，例如，道路处设置的分布式识别处理模块接收车载终端的车牌号码编码，用于采集 行车记录或检测是否违反单双号限行规则、是否超速行驶等；拦截关卡设置的分布式识别 处理模块则用于采集行车记录和身份识别；
[0011] 所述辅助服务器用于：辅助实时处理、发布多个所述分布式识别处理模块或所述 辅助服务器传递的基础信息；辅助组织、存储、管理、分析非基础信息及处理、发布后的基础 信息；辅助发布非基础信息；并将存储的非基础信息和处理、发布后的基础信息发送给云 服务模块；传递由云服务模块发布的非基础信息；
[0012] 所述信息采集终端用于：采集路况信息、天气状况信息，并发送至云服务模块存 储；
[0013] 所述云服务模块用于：组织、存储、管理、分析非基础信息及处理、发布后的基础信 息和所述信息采集终端采集的路况信息、天气状况信息；发布非基础信息；用于长期大数 据的处理分析。
[0014] 根据本发明优选的，所述车载终端包括：处理器一、无线芯片一、存储器一、键盘、 显示器、语音输出设备及移动设备，所述无线芯片一、所述存储器一、所述键盘、所述显示 器、所述语音输出设备分别连接所述处理器一，所述移动设备连接所述无线芯片一，所述无 线芯片一连接所述分布式识别处理模块；所述移动设备为手机或智能穿戴式设备；所述分 布式识别处理模块包括处理器二及分别与所述处理器二连接的无线芯片二、存储器二和以 太网接口一，所述以太网接口一连接所述云服务模块或所述辅助服务器。
[0015] 根据本发明优选的，所述辅助服务器包括数据库服务器一、处理器三及以太网接 口二，所述以太网接口二分别连接所述数据库服务器一及所述处理器三，所述数据库服务 器一包括动态信息数据库一、静态信息数据库一、历史数据库一，所述以太网接口二连接所 述云服务模块。
[0016] 根据本发明优选的，所述云服务模块包括以太网接口三、数据库服务器二、数据处 理服务器及网络服务器，所述以太网接口三分别连接所述数据库服务器二、所述数据处理 服务器及所述网络服务器，所述数据库服务器二包括动态信息数据库二、静态信息数据库 二、历史数据库二及算法数据库。
[0017] 根据本发明优选的，所述数据库服务器一及所述数据库服务器二用于：组织、存 储、管理数据；所述数据处理服务器用于：处理、分析数据；所述网络服务器用于：向客户端 提供文档，供车主、上网用户浏览下载行车信息及个人信息；例如：行车记录、缴费记录、交 通违规记录。所述动态信息数据库一及所述动态信息数据库二用于：存储、管理动态信息； 例如，车辆的行车记录、行车时间。所述静态信息数据库一及所述静态信息数据库二用于： 存储静态信息；例如，车辆的车牌号码编号对应的车牌号码、车主信息等。所述历史数据库 一及所述历史数据库二用于：存储历史记录；例如，车辆的违规记录、缴费记录、年检记录 等。所述算法数据库用于：存储相应的交通法规对应的算法，所述算法最终发送至所述分布 式识别处理模块，用于检测违规行为和确定违规等级。
[0018] 根据本发明优选的，所述信息采集终端包括处理器四及与所述处理器四连接的存 储器三、传感器、输入设备、以太网接口四，所述以太网接口四连接所述云服务模块；
[0019] 所述传感器用于采集路况信息、天气状况信息，所述存储器三用于存储采集的路 况信息、天气状况信息，所述处理器四用于将采集的路况信息、天气状况信息通过以太网发 送至所述云服务模块；所属输入设备用于输入路况信息、天气状况信息。
[0020] 当所述无线芯片一、无线芯片二为ESP8266串口转WIFI芯片时，无线芯片一工作 在STA+AP模式，无线芯片二工作在AP模式，车载终端与分布式识别处理模块连接的同时能 与移动设备连接。
[0021] 根据本发明优选的，所述以太网接口一、所述以太网接口二、所述以太网接口三及 所述以太网接口四的型号为RTL8019AS、CP2201、ENC28J60中的任一种；所述处理器一、所 述处理器二、所述处理器三及所述处理器四的型号为AT89C51、ARM7、ARM Cortex中的任一 种。
[0022] 上述分布式运输系统应用于某一区域车辆单双号限行，所述存储器二存储该区域 车辆单双号限行规则算法，该单双号限行规则算法由云服务模块向分布式识别处理模块发 布，具体步骤包括：
[0023] a、当安装有车载终端的车辆进入分布式识别处理模块连接范围时，自动与分布式 识别处理模块连接，车载终端发送车牌号码编码；
[0024] b、根据存储器二中存储的该区域车辆单双号限行规则算法，处理器二对接收到的 车牌号码编码处理，判断该车辆是否违反单双号限行规则，若没有违反，进入步骤a，并断开 连接或车辆离开分布式识别处理模块无线连接范围自动断开连接；否则，该车辆违反单双 号限行规则，分布式识别处理模块将车辆的行车记录和车辆的违规记录存储到存储器二， 并向车载终端发送警告和处理信息，车载终端接收到信息后将信息通过显示器或移动设备 传递给车主，进入步骤c ;其中，车辆的行车记录包括：车牌号码编号、分布式识别处理模块 编号、车辆与分布式识别处理模块连接时刻及断开时刻