专利名称：一种道路交通信息的获取方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通讯和交通信息领域，特别是指一种道路交通信息的获取方法及系统。
背景技术：
随着经济的发展，私有轿车在城市中越来越多，日益拥堵的城市道路交通越来越引起人们的关注。据统计，由于交通拥堵，汽车较长时间处于低速行驶状态，汽油消耗会比正常行驶时增加近50% ，尾气排放量也远高于正常行驶状态。由于拥堵，城市道路利用率降至20%。对驾车者而言，改善车辆对行车路线及路况的掌握，获得实时路况信息，将有利于驾驶者提前避开拥堵和管制路段，缓解交通拥堵状况。对于城市交管部门而言，实时掌握路况，有助于及时采取相关管理措施对交通进行疏导。实时路况监控系统成为了城市交通管理者和广大驾驶员的迫切需求。而实时交通信息的获取是整个系统的关键。
当前通常获取实时道路交通信息的方法有以下两种。 第一种方法是通过在道路两侧部署大量的传感器， 一般的密度是500米部署一套。这些传感器通过路面压感线圈，磁感应装置，视频，微波，超声波检测等技术手段获取道路基础数据，并通过与传感器连接的专用数据通道将数据汇总到数据中心进行分析，分析处理后的数据通过相关无线通信技术(移动通信系统，FM无线调频系统，数字广播等)发布。该方法相关的描述可以参见中国专利《一种用于城市快速道路的交通信息处理系统》，专利申请号CN200410052969。 这种技术最大的不足在于需要部署大量的监控点以及与监控点相连的专用数据传输网络，部署成本和维护成本很高，因此限制了该技术的使用范围，该技术在实际使用中一般仅用于高速道路或大城市的快速和高架道路。 第二种方法是通过对城市运行车辆加装具备全球卫星定位系统(GPS)和通用分组无线业务(GPRS)功能的车载设备，通过车辆在运行中周期性上报GPS数据，数据中心根据实时GPS数据并结合GIS系统进行分析处理。专利文献《车载通信设备及使用该车载通信设备的交通信息处理方法》(申请号CN02112479)中描述了以此方法实现的基本原理和实施。此方法由于对于车辆附加了另外的车载装置，而且需要大量车辆的安装才能保证系统的可靠性，实施成本也很高。因此，当前实际应用中，一般是通过出租车作为车载设备载体。但是基于出租车的运营特性，很难做到均匀分布，比如车站、商场或其他较大人流的地方，采集的数据点比较多。而在非商业区或非主干道，数据采集点较少甚至没有，从而影响后续的数据分析准确性。
发明内容
本发明提供一种道路交通信息的获取方法及系统，用以解决现有技术中存在的部署成本高、采集点覆盖不全面的问题。 本发明实施例提供的一种道路交通信息的获取方法，包括
网络侧根据移动终端的地理分布，依据设定的选择算法，选择出需要进行数据采集的移动终端，并向所述移动终端发起定位指令； 网络侧根据收到的移动终端返回的卫星定位信息，结合地理信息系统GIS数据，根据设定的分析算法获得当前道路路段的行驶速度信息。 网络侧根据设定的分析算法得到当前道路路段的行驶速度信息，可以包括
网络侧将收到的移动终端返回的卫星定位信息进行分析过滤，得到移动终端的位置和速度信息； 在预定的周期根据过滤后得到的移动终端位置和速度信息，结合地理信息系统
GIS数据，根据设定的分析算法得到当前道路路段的行驶速度信息。 该方法可以进一步包括 网络侧向被滤除的移动终端发出指令停止进行上报，并根据一定算法选择出新的需要进行数据采集的移动终端，并向新的移动终端发起定位指令。 网络侧将收到的移动终端返回的卫星定位信息进行分析过滤，得到移动终端的位置和速度信息，可以包括 网络侧在数据采集库中查找，如果找到匹配的移动终端，则将测量数据转发给数据分析器，否则直接丢弃数据。 根据一定算法分析得到当前道路路段的行驶速度，可以包括 结合GIS数据，判断上报数据中的位置信息是否为道路，对于非道路的数据予以丢弃，在上报数据中的位置信息为道路时，根据移动终端的速度信息得到当前道路路段的行驶速度信息。
本发明实施例提供的一种道路交通信息的获取系统，包括 定位控制器，用于根据移动终端的地理分布，依据设定的选择算法，选择出需要进行数据采集的移动终端，并向所述移动终端发起定位指令；接收移动终端返回的卫星定位信息； 数据分析服务器，用于根据所述移动终端返回的卫星定位信息，结合地理信息系统GIS数据，根据设定的分析算法获得当前道路路段的行驶速度信息。 所述定位控制器，用于将收到的移动终端返回的卫星定位信息进行分析过滤，得到移动终端的位置和速度信息； 则所述数据分析服务器，用于在预定的周期根据过滤后得到的移动终端位置和速度信息，结合地理信息系统GIS数据，根据设定的分析算法得到当前道路路段的行驶速度信息。 所述定位控制器，还进一步用于向被滤除的移动终端发出指令停止进行上报，并根据一定算法选择出新的需要进行数据采集的移动终端，并向新的移动终端发起定位指令。 所述定位控制器，用于在数据采集库中查找，如果找到匹配的移动终端，则将测量数据转发给数据分析器，否则直接丢弃数据。 所述数据分析服务器，用于结合GIS数据，判断上报数据中的位置信息是否为道路，对于非道路的数据予以丢弃，在上报数据中的位置信息为道路时，根据移动终端的速度信息得到当前道路路段的行驶速度信息。
采用本发明实施例的方案，与现有技术相比，不需要部署大量的采集探测器或终 端，只需要利用现有的移动通讯终端，没有部署和维护成本。而且随着技术的发展，具备卫 星定位功能的移动终端越来越普遍，本发明系统的适用覆盖面和准确性相比原有技术也有 很大提高。
图1为本发明实施例的方法的流程示意图； 图2为本发明实施例的系统的结构示意图； 图3为本发明优选的一个具体实施方式
的部件构成图； 图4为本发明优选的一个具体实施方式
的流程示意图。
具体实施例方式
在本发明实施例中，网络侧根据移动终端的地理分布，依据设定的选择算法，选择
出需要进行数据采集的移动终端，并向所述移动终端发起定位指令；网络侧根据收到的移
动终端返回的卫星定位信息，结合地理信息系统GIS数据，根据设定的分析算法获得当前
道路路段的行驶速度信息。这里，行驶速度信息可以是最大实行速度，也可以是平均行驶速
度，还可以是最低行驶速度，或当前实时速度等。 参见图1所示，本发明实施例的方法包括以下步骤 步骤101 :网络侧根据移动终端的地理分布，依据设定的选择算法，选择出需要进 行数据采集的移动终端，并向所述移动终端发起定位指令。 所述需要进行数据采集的移动终端是从保存的可选用户终端库中选择，所述用户
终端库保存有具备上报卫星定位信息能力的用户终端标识和所在小区标识。 所述选择算法原则可以包括每个小区都要有挑选出的移动终端，和/或，各小区
挑选的移动终端和小区在线移动终端总数比例相当，比如各小区挑选的移动终端和小区
在线移动终端总数比例在设定的比例范围内。 步骤102 :网络侧将收到的移动终端返回的卫星定位信息进行分析过滤，得到移 动终端的位置和速度信息。 步骤102中，网络侧可以在数据采集库中查找，如果找到匹配的移动终端，则将测 量数据转发给数据分析器，否则直接丢弃数据。另外考虑到一些移动终端的个性故障，还需 要将一些特异数据进行滤除。
这里，可以进一步包括网络侧向被滤除的移动终端发出指令停止进行上报，并根
据一定算法选择出新的需要进行数据采集的移动终端，并向新的移动终端发起定位指令。
步骤103 :在预定的周期根据过滤后得到的移动终端位置和速度信息，结合地理
信息系统GIS数据，根据设定的分析算法得到当前道路路段的行驶速度信息。此后，可以将
含有所述当前道路路段的行驶速度信息发送 路况信息发布系统。路况信息发布系统可以
实时更新本地发布数据，还可以以多种方式进行发布，如广播，互联网等。 步骤103中，可以结合GIS数据，判断上报数据中的位置信息是否为道路，对于非
道路的数据予以丢弃，在上报数据中的位置信息为道路时，根据移动终端的速度信息得到
当前道路路段的行驶速度信息。
参见图2所示，本发明实施例的系统包括定位控制器21和数据分析服务器22 。其 中，定位控制器21和数据分析服务器22位于网络侧，与具备卫星定位能力的移动终端(UE) 移动网络进行通信，还可以从GIS系统获得GIS数据，可以与路况信息发布系统进行信息交互。 具备卫星定位能力的移动终端主要用来接收采集指令和采集基础数据，该移动终 端具备的卫星定位系统可以是GPS或者北斗等系统，本发明并不做相关限制。定位控制器 的作用是控制终端执行或停止采集命令，并对移动终端上报的基础数据进行初步过滤。移 动通讯网络提供控制命令下发和基础数据上报的通道。数据分析服务器的主要作用是对 过滤后的基础数据进行提取和分析，结合GIS系统提供的信息分析得到各条道路的实时路 况。路况信息发布系统提供一个将计算得到的实时路况对公众进行发布的平台，可以是 (但不仅限于)互联网应用系统。 具体而言，定位控制器21，用于根据移动终端的地理分布，依据设定的选择算法， 选择出需要进行数据采集的移动终端，并向所述移动终端发起定位指令；接收移动终端返 回的卫星定位信息； 数据分析服务器22，用于根据所述移动终端返回的卫星定位信息，结合地理信息 系统GIS数据，根据设定的分析算法获得当前道路路段的行驶速度信息。
所述定位控制器21，用于将收到的移动终端返回的卫星定位信息进行分析过滤， 得到移动终端的位置和速度信息； 则所述数据分析服务器22，用于在预定的周期根据过滤后得到的移动终端位置和 速度信息，结合地理信息系统GIS数据，根据设定的分析算法得到当前道路路段的行驶速 度信息。行驶速度信息可以是最大实行速度，也可以是平均行驶速度，还可以是最低行驶速 度，或当前实时速度等。 所述定位控制器21，还可以进一步用于向被滤除的移动终端发出指令停止进行上 报，并根据一定算法选择出新的需要进行数据采集的移动终端，并向新的移动终端发起定 位指令。 所述定位控制器21，在数据采集库中查找，如果找到匹配的移动终端，则将测量数 据转发给数据分析器，否则直接丢弃数据。 所述数据分析服务器22，可以用于结合GIS数据，判断上报数据中的位置信息是 否为道路，对于非道路的数据予以丢弃，在上报数据中的位置信息为道路时，根据移动终端 的速度信息得到当前道路路段的行驶速度信息。 所述数据分析服务器22，还可以进一步用于将含有所述当前道路路段的行驶速度 信息发送到路况信息发布系统。 下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。 在发明实施例中，将系统的组成部件按照相距待评估道路的距离来分为两类。一 类为远端部件，包括定位控制器、数据分析器、GIS系统、信息发布平台，这些设备使用个人 计算机(PC)或服务器硬件，使用以太网相连，定位控制器和移动通讯网络的无线网络控制 器(RNC)相连。另一类为近端部件，包括具备卫星定位能力的移动终端，即手机，手机通过 移动通讯网络和定位控制器相连。 其中，定位控制器由两个数据库模块和主控模块组成， 一个是可选UE库， 一个是数据采集UE库。数据分析器由分析器、原始数据库、结果数据库组成。
各部件间的交互流程部分的处理如附图3所示，并参见图4，其包括以下步骤
步骤401 :首先，UE接入移动网络时，定位控制器通过RNC向UE发送能力查询请 求，UE返回是否支持GPS测量的能力信息。定位控制器将具备上报GPS信息能力的UE标 识和所在小区标识进行保存到可选UE库。当该UE进行切换时，定位控制器更新其小区标 识。当该UE离线时，定位控制器将该信息从可选UE库删除。 步骤402 :定位控制器定时从可选UE库中挑选UE放入数据采集UE库，并通过RNC 向挑选的UE发起GPS测量数据上报请求。为了保证采样点的均衡，挑选UE的算法有如下 几个约束条件每个小区都要有挑选出的UE ;各小区挑选的UE和小区在线UE总数比例相当。 步骤403 :UE收到RNC发起的测量请求，开始进行相关测量，并周期性上报测量结 果。 步骤404 :RNC收到UE的GPS测量报告后转发给定位控制器。首先，定位控制器在 数据采集库中查找，如果找到匹配的UE则将测量数据转发给数据分析器，否则直接丢弃数 据。另外，定位控制器结合GIS系统，判断上报数据中的位置信息是否为道路，对于非道路 的数据予以丢弃。对于没有通过检查的UE数据，定位控制器通过RNC向对应UE发起终止 测量，并转向步骤S302，重新选取新的合适的UE发起测量请求；对于检查通过的UE数据， 定位控制器经测量数据发送给数据分析器。 步骤405 :数据分析器将收到的测量数据打上时间戳后保存到原始数据库。 步骤406 :每隔5秒分析器模块启动，从原始数据库中提取最近5秒的原始数据，
结合GIS系统，将原始数据划分归属到不同的路段。分组完成后，将每组中原始数据中最合
适的一个数据作为该路段的即时数据，将该数据打上路段标识存入结果数据库。 步骤407 :信息发布平台定时从结果数据库取出当前数据进行发布。 本发明实施例的方案不需要部署大量的采集探测器或终端，只需要利用现有的移
动通讯终端，没有部署和维护成本。而且随着技术的发展，具备卫星定位功能的移动终端越
来越普遍，本发明系统的适用覆盖面和准确性相比原有技术也有很大提高。 本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。应该明白，这些具体实施中的变化
对于本领域的技术人员来说是很清楚的，并不脱离本发明的精神保护范围。对于本领域的
技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种道路交通信息的获取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤网络侧根据移动终端的地理分布，依据设定的选择算法，选择出需要进行数据采集的移动终端，并向所述移动终端发起定位指令；网络侧根据收到的移动终端返回的卫星定位信息，结合地理信息系统GIS数据，根据设定的分析算法获得当前道路路段的行驶速度信息。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，网络侧根据设定的分析算法得到当前道路路段的行驶速度信息，包括网络侧将收到的移动终端返回的卫星定位信息进行分析过滤，得到移动终端的位置和速度信息；在预定的周期根据过滤后得到的移动终端位置和速度信息，结合地理信息系统GIS数据，根据设定的分析算法得到当前道路路段的行驶速度信息。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括网络侧向被滤除的移动终端发出指令停止进行上报，并根据一定算法选择出新的需要进行数据采集的移动终端，并向新的移动终端发起定位指令。
4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，网络侧将收到的移动终端返回的卫星定位信息进行分析过滤，得到移动终端的位置和速度信息，包括网络侧在数据采集库中查找，如果找到匹配的移动终端，则将测量数据转发给数据分析器，否则直接丢弃数据。
5. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据一定算法分析得到当前道路路段的行驶速度，包括结合GIS数据，判断上报数据中的位置信息是否为道路，对于非道路的数据予以丢弃，在上报数据中的位置信息为道路时，根据移动终端的速度信息得到当前道路路段的行驶速度信息。
6. —种道路交通信息的获取系统，其特征在于，该系统包括定位控制器，用于根据移动终端的地理分布，依据设定的选择算法，选择出需要进行数据采集的移动终端，并向所述移动终端发起定位指令；接收移动终端返回的卫星定位信息；数据分析服务器，用于根据所述移动终端返回的卫星定位信息，结合地理信息系统GIS数据，根据设定的分析算法获得当前道路路段的行驶速度信息。
7. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述定位控制器，用于将收到的移动终端返回的卫星定位信息进行分析过滤，得到移动终端的位置和速度信息；则所述数据分析服务器，用于在预定的周期根据过滤后得到的移动终端位置和速度信息，结合地理信息系统GIS数据，根据设定的分析算法得到当前道路路段的行驶速度信息。
8. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述定位控制器，还进一步用于向被滤除的移动终端发出指令停止进行上报，并根据一定算法选择出新的需要进行数据采集的移动终端，并向新的移动终端发起定位指令。
9. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述定位控制器，在数据采集库中查找，如果找到匹配的移动终端，则将测量数据转发给数据分析器，否则直接丢弃数据。
10. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述数据分析服务器，用于结合GIS数据，判断上报数据中的位置信息是否为道路，对于非道路的数据予以丢弃，在上报数据中的位置信息为道路时，根据移动终端的速度信息得到当前道路路段的行驶速度信息。
全文摘要
本发明公开了一种道路交通信息的获取方法及系统。该方法包括网络侧根据移动终端的地理分布，依据设定的选择算法，选择出需要进行数据采集的移动终端，并向所述移动终端发起定位指令；网络侧根据收到的移动终端返回的卫星定位信息，结合地理信息系统GIS数据，根据设定的分析算法获得当前道路路段的行驶速度信息。采用本发明实施例的方案，不需要部署大量的采集探测器或终端，只需要利用现有的移动通讯终端，没有部署和维护成本。
文档编号G08G1/052GK101714295SQ200910224849
公开日2010年5月26日 申请日期2009年11月26日 优先权日2009年11月26日
发明者周琪 申请人:中兴通讯股份有限公司