专利名称：一种基于浮动车技术的道路养护信息采集方法
一种基于浮动车技术的道路养护信息采集方法
技术领域：
本发明涉及一种基于浮动车技术的道路养护信息采集方法。
背景技术：
道路检测技术研究是国内外广泛关注的热点问题之一。目前，我国公路通车里程已居世界前茅，虽然道路养护管理制度和信息系统建设已取得显著成效，但在道路养护检测手段、信息系统数据采集手段方面还相对落后。目前国内针对道路健康诊断的研究普遍存在以下问题对专业的检测车、检测人员的依赖；仪器设备过于昂贵，无法适用日常的路面养护提供健康诊断；在路面养护信息中地理位置信息无法自动生成。
发明内容本发明要解决的技术问题，在于提供一种基于浮动车技术的道路养护信息采集方法，该方法获取的信息准确度高，且能大幅提升道路设施维护管理工作的效率与性价比。
本发明是这样实现的。一种基于浮动车技术的道路养护信息采集方法，该方法包括如下步骤步骤10 :浮动车在行驶过程中以一固定周期采集其编号、位置、速度、震动频率、刹车频率以及时间信息，得到行车数据序列，并通过移动蜂窝通信技术将所述行车数据序列传送到数据中心；步骤20 :数据中心对行驶道路分段得到路段集，分时间段统计路段集中各路段的平均震动频率和平均刹车频率信息，以作为对应路段属性信息进行存储及定期更新维护；步骤30 :数据中心通过统计分析路段平均震动频率和平均刹车频率得到道路养护监测路段，浮动车对道路养护监测路段进行拍照监测得到相应的监测数据信息；步骤40 :浮动车将监测数据信息传送到数据中心，数据中心再将监测数据信息存储到道路养护监测信息库中。进一步地,所述步骤10具体包括如下内容浮动车在行驶过程中以一固定周期采集其编号、位置、速度、震动频率、刹车频率以及时间信息，得到行车数据序列，并通过移动蜂窝通信技术将所述行车数据序列传送到数据中心；所述行车数据序列包括车辆编号Ui,位置I1、速度V1、震动频率Ijr1、刹车频率A，以及时间ti信息，因此，行车数据序列Xi可表示为Xi = <ui； Ii, Vi, Vi, fi； ti >，所述i为行车数据序列X的编号。进一步地,所述步骤20具体包括如下内容步骤21 :数据中心对浮动车行驶道路进行分段，得到路段集M，路段集M表示为M = ^ I s e [1^]! #为行驶道路分段后所得的路段总数，为一常量，所述路段ms可表示为
ITls —〈S，3ΧΘ3^〉，其中，s为路段编号，areas为路段覆盖区域范围；
步骤22:在一预设的滑动时间窗口 T内，根据当前时间t，依次提取时间段[t-T, t]内的行车数据序列Xi中的位置Ii,判断位置Ii所属的路段，并将属于同一路段ms的行车数据序列Xi归为一路段行车数据集合Ks，并存储到路段数据库D中，Ks表示为Ks=Ix1, X2,..., Xi,... }，直至该时间段[t-τ，t]内的所有行车数据序列Xi均提取结束；步骤23 :从路段数据库D中依次提取时间段[t-T，t]内的各路段行车数据集合Ks中行车数据序列Xi的震动频率Vi和刹车频率fi，计算得到对应路段Hls的平均震动频率&和平均刹车频率厂将平均震动频率7和平均刹车频率组成一序列Ws，并存储到路段数据库D中，且定期更新各路段ms对应的序列Ws中的平均震动频率G和平均刹车频率
Y .其中R =(w^,f^t)，下标S为路段编号，下标t为步骤22的当前时间t。
Luui 」进一步地,所述步骤30具体包括以下内容步骤31、数据中心通过查找GIS系统中的地图数据信息判断浮动车当前位置Ii是否属于关键路段集R中的关键路段若是，则向所述浮动车传送拍照指令，浮动车执行拍照指令，并将获得的照片数据Pi与关键路段h关联形成关键路段道路养护监测信息yi，然后执行步骤40 ;若否，则执行步骤32 ；所述的关键路段为设置有减速带以及需要浮动车减速慢行的路段，关键路段集表示为R = Ir1, r2,. . .，r」，...},其中j的关键路段的编号； 所述关键路段道路养护监测信息表示为Ji = <Pi, Rj)；步骤32、数据中心分析路段数据库D中路段ms对应的平均刹车频率I；，当路段％
的平均刹车频率^大于或等于系统预设的一个刹车频率阈值fo时，即;./ο时，则路段His为道路养护监测路段，把路段ms纳入道路养护监测路段集中，并产生拍照指令；步骤33、数据中心分析路段数据库D中路段ms对应的平均震动频率G，若路段％平均刹车频率G大于或等于系统预设的一个刹车频率阈值Vo时，即G^ K时，则路段ms为道路养护监测路段，把路段ms纳入道路养护监测路段集，并产生拍照指令，然后执行步骤34，若否则返回步骤20 ； 步骤34、数据中心向浮动车传送拍照指令，浮动车经过所述道路养护监测路段集中的道路养护监测路段时执行拍照指令，并将获得的照片数据Pi与当前行车数据序列Xi关联形成道路养护监测信息Zi ;所述道路养护监测信息表示为Zi = <Pi, Ui, Ii, Vi, fi, ti >。进一步地,所述步骤40具体包括以下内容步骤40、浮动车将所述关键路段道路养护监测信息yi和道路养护监测信息Zi通过移动蜂窝通信技术传送到数据中心，数据中心将相应的数据存储到道路养护监测信息库中。本发明具有如下优点本发明通过浮动车上的震动传感器、快速照相设备以及浮动车技术获取浮动车的位置、速度、震动频率、刹车频率以及时间信息，并将得到的数据信息处理分析后自动生成道路养护监测信息以及关键路段道路养护监测信息，该道路养护监测信息以及关键路段道路养护监测信息准确度高，能够实现营运车辆道路平整度的在线监测，并大幅提升道路设施维护管理工作的效率与性价比。
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。图1为本发明基于浮动车技术的道路养护信息采集方法的流程图。图2为本发明中道路养护监测步骤流程图。
具体实施方式请参阅图1和图2所示，对本发明的实施例进行详细的说明。本发明涉及一种基于浮动车技术的道路养护信息采集方法，该方法包括如下步骤步骤10 :浮动车在行驶过程中以一固定周期采集其编号、位置、速度、震动频率、刹车频率以及时间信息，得到行车数据序列，并通过移动蜂窝通信技术将所述行车数据序列传送到数据中心；步骤20 :数据中心对行驶道路分段得到路段集，分时间段统计路段集中各路段的平均震动频率和平均刹车频率信息，以作为对应路段属性信息进行存储及定期更新维护；步骤30 :数据中心通过统计分析路段平均震动频率和平均刹车频率得到道路养护监测路段，浮动车对道路养护监测路段进行拍照监测得到相应的监测数据信息；
步骤40 :浮动车将监测数据信息传送到数据中心，数据中心再将监测数据信息存储到道路养护监测信息库中。较优的，所述步骤10具体包括如下内容浮动车在行驶过程中以一固定周期采集其编号、位置、速度、震动频率、刹车频率以及时间信息，得到行车数据序列，并通过移动蜂窝通信技术将所述行车数据序列传送到数据中心；所述行车数据序列包括车辆编号Ui,位置I1、速度V1、震动频率Ijr1、刹车频率&，以及时间ti信息，因此，行车数据序列Xi可表示为Xi = <ui； Ii, Vi, Vi, fi； ti >，所述i为行车数据序列X的编号；较优的，所述步骤20具体包括如下内容步骤21 :数据中心对浮动车行驶道路进行分段，得到路段集M，路段集M表示为M = ^为行驶道路分段后所得的路段总数，为一常量，所述路段ms可表示为
ITls —〈S，3ΧΘ3^〉，其中，s为路段编号，areas为路段覆盖区域范围；步骤22:在一预设的滑动时间窗口 T内，根据当前时间t，依次提取时间段[t-T, t]内的行车数据序列Xi中的位置Ii,判断位置Ii所属的路段，并将属于同一路段ms的行车数据序列Xi归为一路段行车数据集合Ks，并存储到路段数据库D中，Ks表示为Ks=Ix1, X2,..., Xi,... }，直至该时间段[t-T，t]内的所有行车数据序列Xi均提取结束；步骤23 :从路段数据库D中依次提取时间段[t-T，t]内的各路段行车数据集合Ks中行车数据序列Xi的震动频率Vi和刹车频率4，计算得到对应路段ms的平均震动频率&和平均刹车频率U，将平均震动频率G和平均刹车频率/y组成一序列Ws，并存储到路段数据库D中，且定期更新各路段ms对应的序列Ws中的平均震动频率G和平均刹车频率 ,其中^ =(^X)，下标s为路段编号，下标t为步骤22的当前时间t。较优的，所述步骤30具体包括以下内容步骤31、数据中心通过查找GIS系统中的地图数据信息判断浮动车当前位置Ii是否属于关键路段集R中的关键路段若是，则向所述浮动车传送拍照指令，浮动车执行拍照指令，并将获得的照片数据Pi与关键路段h关联形成关键路段道路养护监测信息yi，然后执行步骤40 ;若否，则执行步骤32 ；所述的关键路段为设置有减速带以及需要浮动车减速慢行的路段，如工厂、学校门口、收费通道处、公路道口等需要车辆减速慢行的路段，关键路段集表示为R =Ir1, r2，. . .，r」，...}，其中j的关键路段的编号；所述关键路段道路养护监测信息表示为Ji = <Pi, Rj)；步骤32、数据中心分析路段数据库D中路段ms对应的平均刹车频率I，当路段％
的平均刹车频率;^大于或等于系统预设的一个刹车频率阈值fo时，即Λ时，则路段ms为道路养护监测路段，把路段ms纳入道路养护监测路段集中，并产生拍照指令；步骤33、数据中心分析路段数据库D中路段ms对应的平均震动频率^，若路段％
平均刹车频车f大于或等于系统预设的一个刹车频率阈值Vtl时，即时，表明所统计路段His存在路面破损，则路段ms为道路养护监测路段，把路段ms纳入道路养护监测路段集，并产生拍照指令，然后执行步骤34，若否则返回步骤20 ；步骤34、数据中心向浮动车传送拍照指令，浮动车经过所述道路养护监测路段集中的道路养护监测路段时执行拍照指令，并将获得的照片数据Pi与当前行车数据序列Xi关联形成道路养护监测信息Zi ;所述道路养护监测信息表示为Zi = <Pi, Ui, Ii, Vi,ti >。较优的，所述步骤40具体包括以下内容步骤40、浮动车将所述关键路段道路养护监测信息和道路养护监测信息Zi通过移动蜂窝通信技术传送到数据中心，数据中心将相应的数据存储到道路养护监测信息库中。本发明通过浮动车上的震动传感器、快速照相设备以及浮动车技术获取浮动车的位置、速度、震动频率、刹车频率以及时间信息，并将得到的数据信息处理分析后自动生成道路养护监测信息以及关键路段道路养护监测信息，该道路养护监测信息以及关键路段道路养护监测信息准确度高，能够实现营运车辆道路平整度的在线监测，并大幅提升道路设施维护管理工作的效率与性价比。虽然以上描述了本发明的
具体实施方式
，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
权利要求
1.一种基于浮动车技术的道路养护信息采集方法，其特征在于该方法包括如下步骤 步骤10 :浮动车在行驶过程中以一固定周期采集其编号、位置、速度、震动频率、刹车频率以及时间信息，得到行车数据序列，并通过移动蜂窝通信技术将所述行车数据序列传送到数据中心； 步骤20 :数据中心对行驶道路分段得到路段集，分时间段统计路段集中各路段的平均震动频率和平均刹车频率信息，以作为对应路段属性信息进行存储及定期更新维护； 步骤30 :数据中心通过统计分析路段平均震动频率和平均刹车频率得到道路养护监测路段，浮动车对道路养护监测路段进行拍照监测得到相应的监测数据信息； 步骤40 :浮动车将监测数据信息传送到数据中心，数据中心再将监测数据信息存储到道路养护监测信息库中。
2.如权利要求1所述的一种基于浮动车技术的道路养护信息采集方法，其特征在于所述步骤10具体包括如下内容 浮动车在行驶过程中以一固定周期采集其编号、位置、速度、震动频率、刹车频率以及时间信息，得到行车数据序列，并通过移动蜂窝通信技术将所述行车数据序列传送到数据中心； 所述行车数据序列包括车辆编号Ui,位置I1、速度V1、震动频率Ijr1、刹车频率4，以及时间\信息，因此，行车数据序列Xi可表示为Xi = <ui； Ii, Vi, Vi, fi； \ >，所述i为行车数据序列X的编号。
3.如权利要求2所述的一种基于浮动车技术的道路养护信息采集方法，其特征在于所述步骤20具体包括如下内容 步骤21 :数据中心对浮动车行驶道路进行分段，得到路段集M，路段集M表示为M = {"2、#为行驶道路分段后所得的路段总数，为一常量，所述路段ms可表示为ITls —〈S，3ΧΘ3^〉， 其中，S为路段编号，areas为路段覆盖区域范围； 步骤22:在一预设的滑动时间窗口 T内，根据当前时间t，依次提取时间段[t-T，t]内的行车数据序列Xi中的位置Ii，判断位置Ii所属的路段，并将属于同一路段ms的行车数据序列Xi归为一路段行车数据集合Ks，并存储到路段数据库D中，Ks表示为Ks =Ix1, X2,..., Xi,... }，直至该时间段[t-T，t]内的所有行车数据序列Xi均提取结束； 步骤23 :从路段数据库D中依次提取时间段[t-T，t]内的各路段行车数据集合Ks中行车数据序列Xi的震动频率Vi和刹车频率fi，计算得到对应路段Hls的平均震动频车W和平均刹车频率/41，将平均震动频率和平均刹车频车/组成一序列ws，并存储到路段数据库D中，且定期更新各路段ms对应的序列Ws中的平均震动频率G和平均刹车频率;^，其中R =(^X)，下标s为路段编号，下标t为步骤22的当前时间t。
4.如权利要求3所述的一种基于浮动车技术的道路养护信息采集方法，其特征在于所述步骤30具体包括以下内容 步骤31、数据中心通过查找GIS系统中的地图数据信息判断浮动车当前位置Ii是否属于关键路段集R中的关键路段若是，则向所述浮动车传送拍照指令，浮动车执行拍照指令，并将获得的照片数据Pi与关键路段h关联形成关键路段道路养护监测信息yi，然后执行步骤40 ;若否，则执行步骤32 ； 所述的关键路段为设置有减速带以及需要浮动车减速慢行的路段，关键路段集表示为R = Ir1, r2，. . .，r」，...}，其中j的关键路段的编号； 所述关键路段道路养护监测信息表示为Ii =〈P” Rj> ； 步骤32、数据中心分析路段数据库D中路段ms对应的平均刹车频车厂当路段ms的平均刹车频率;大于或等于系统预设的一个刹车频率阈值f(1时，即fa _/；时，则路段ms为道路养护监测路段，把路段ms纳入道路养护监测路段集中，并产生拍照指令； 步骤33、数据中心分析路段数据库D中路段ms对应的平均震动频率f，若路段％平均刹车频率f大于或等于系统预设的一个刹车频率阈值Ψ(ι时，即时，则路段ms为道路养护监测路段，把路段ms纳入道路养护监测路段集，并产生拍照指令，然后执行步骤34，若否则返回步骤20; 步骤34、数据中心向浮动车传送拍照指令，浮动车经过所述道路养护监测路段集中的道路养护监测路段时执行拍照指令，并将获得的照片数据Pi与当前行车数据序列Xi关联形成道路养护监测信息Zi ； 所述道路养护监测信息表示为Zi = <Pi, Ui, Ii, Vi, fi; ti >。
5.如权利要求4所述的一种基于浮动车技术的道路养护信息采集方法，其特征在于所述步骤40具体包括以下内容 步骤40、浮动车将所述关键路段道路养护监测信息Ji和道路养护监测信息Zi通过移动蜂窝通信技术传送到数据中心，数据中心将相应的数据存储到道路养护监测信息库中。
全文摘要
本发明提供一种基于浮动车技术的道路养护信息采集方法，包括如下步骤浮动车在行驶过程中以一固定周期采集其位置、速度、震动频率、刹车频率以及时间信息，得到行车数据序列，并传送到数据中心；数据中心对行驶道路分段得到路段集，统计路段集中各路段的平均震动频率和平均刹车频率信息，进行存储及定期更新维护；数据中心通过统计分析路段平均震动频率和平均刹车频率得到道路养护监测路段，浮动车对道路养护监测路段进行拍照监测得到监测数据信息；浮动车将监测数据信息传送到数据中心，数据中心再将监测数据信息存储到道路养护监测信息库中。本发明方法获取的信息准确度高，且能大幅提升道路设施维护管理工作的效率与性价比。
文档编号G08G1/048GK103050012SQ20131001104
公开日2013年4月17日 申请日期2013年1月11日 优先权日2013年1月11日
发明者刘林, 邹复民, 蒋新华, 赖宏图, 廖律超, 方卫东, 甘振华, 杨俊鹏, 陈培淇, 林家振 申请人:福建工程学院