基于车联网的实时路径规划和POI信息检索系统及方法与流程

文档序号:12368131阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于车联网的实时路径规划和POI信息检索系统,其特征在于包括车载终端和服务器端,车载终端安装在车内用于与车主进行人机交互,包括用于接入车联网的车载无线自组织网络模块、用于采集车辆状态信息的车辆状态数据采集模块、用于控制协调系统中构成模块工作的ARM嵌入式主控模块、用于提供给用户进行人机交互的可视化车载终端APP;服务器端用于建立地图数据库模型,为接入的各车载终端提供功能服务,包括路径规划和POI信息检索;每个加入车联网系统的车载终端都需要与服务器端建立连接,连接建立后能任意使用服务器提供的功能;车联网系统中各车辆周期性采集车辆状态信息,并上传到服务器端;服务器端根据车辆状态信息将车辆匹配到地图模型中相应路段上,并更新所在路段的实时交通信息;服务器端利用各路段的实时交通信息和历史交通信息,并结合短时交通流预测算法预测各路段在未来较短时间内的交通状况;用户在车载终端输入路径请求起终点和搜索条件并向服务器端发出路径规划请求,服务器端收到请求,并基于地图数据模型的实时交通数据和预测交通数据搜索用户出行的最佳驾驶路线;车辆在行驶过程中,根据交通状况实时动态数据适时更新最优行驶路线;用户还能在车载终端向服务器端发出POI信息检索请求,服务器端根据请求内容搜索车辆周边的POI信息并返回给车载终端显示。

2.如权利要求1中所述基于车联网的实时路径规划和POI信息检索系统,其特征在于服务器端包括:

用于提供各种地图服务的基于开源地图OSM自建的地图数据模型;

用于接受车联网中车辆与服务器端保持或断开连接的车辆连接管理系统;

用于将来自车载终端的各种消息分发到相应子处理系统的消息分发器系统;

用于在地图模型中对车辆位置进行匹配的地图匹配子系统;

用于对各路段进行短时交通流预测的短时预测子系统;

用于响应用户路径规划请求的路径搜索子系统;

用于响应用户搜索POI信息和输入起终点名称时给予提示的POI信息检索子系统;

用于交互信息存储的数据库服务子系统。

3.如权利要求1中所述基于车联网的实时路径规划和POI信息检索系统,其特征在于:车载终端还包括3\4G接入网模块,用于在车联网中网络不畅的情况下,提供互联网接入;所述车载终端与服务器端可通过3\4G接入网模块或车载无线自组织网络模块接入互联网,并且车联网中的车载无线自组织网络模块具有更高的优先级。

4.如权利要求1中所述基于车联网的实时路径规划和POI信息检索系统,其特征在于:所述车辆状态信息包括利用车辆GPS获取的位置信息、利用数据采集模块获取的车辆行驶速度、加速度、方向和车辆状态;所述数据采集模块包括状态采集传感器和疲劳驾驶监测系统;状态采集传感器包括三轴陀螺仪、方向传感器和加速度传感器。

5.如权利要求1中所述基于车联网的实时路径规划和POI信息检索系统,其特征在于:所述可视化车载终端APP提供可视化的地图窗口界面,用于和车主进行交互;主要交互信息包括路径规划窗口和POI信息检索窗口;在路径规划窗口上,车主能输入起终点位置,并根据搜索条件向服务器端发送路径规划请求;所述搜索条件包括距离最短、用时最少、收费最少等多项选择;同时,车主在输入起终点时,APP会向服务器发出POI信息检索请求获取多条匹配项,提示给车主选择输入;在POI信息检索窗口上,车主可选择常用的POI进行POI信息检索,或自己输入检索内容提交给服务器端进行检索,并最终将检索结果展示在地图界面上,供车主选择查看。

6.如权利要求1中所述基于车联网的实时路径规划和POI信息检索系统,其特征在于:所述地图数据模型是基于开源地图OSM数据库,解析OSM地图数据,重建适合本系统功能的地图数据模型,地图数据模型包括路段节点信息表、路段信息表、道路信息表以及POI数据库,在地图数据模型的基础上提供包括路径规划和POI信息检索的地图服务。

7.如权利要求1中所述基于车联网的实时路径规划和POI信息检索系统,其特征在于:所述的车辆连接管理系统是负责系统内大量行驶车辆与服务器的连接和断开状态的管理,包括安全接入和安全断开,保证车辆与服务器端长时间、高并发的连接请求,保证系统正常运行;

所述的消息分发器系统负责将各车辆发送的请求消息根据不同的服务号将消息分发给不同功能的子系统,交由各子系统分别处理相应消息;

所述的地图匹配子系统将接收到各车载终端的车辆状态中的位置信息在自建的地图模型中匹配到具体的路段,在匹配过程中,考虑车辆行驶方向和各路段方向的夹角以及车辆位置与各路段的距离计算相应的匹配值,将两个匹配值加权求和取最小值对应的路段;匹配到路段之后,将该车辆状态信息更新到匹配路段。

8.如权利要求1中所述基于车联网的实时路径规划和POI信息检索系统,其特征在于:所述的路径搜索子系统接受用户请求,根据用户请求的起终点和搜索条件利用Dijkstra算法和A*算法在自建地图数据模型上搜索最优的行驶路线;所述的搜索条件主要包括距离最短、用时最少和最少收费;

所述的POI信息检索子系统在用户输入起终点时,接收用户已输入的文字并在POI数据库中找到最为匹配的多个POI项,提示给用户进行选择;另外,当车主搜索周边的POI信息时,根据常见的POI或者用户自己输入的POI进行POI信息检索;

所述的数据库服务子系统用于存储系统运行过程中的交互信息,包括车载终端的连接时间,车载终端与服务器端的通讯信息以及系统运行的日志文件信息。

9.如权利要求1中所述基于车联网的实时路径规划和POI信息检索系统,其特征在于:所述的短时预测子系统利用各路段获得的车辆状态信息计算路段自身的交通流参数,并根据当前的和历史的交通流参数预测未来短时间内的交通流状况;预测间隔为5分钟,系统能预测未来5min、10min、15min时刻的交通流参数值。

10.利用所述基于车联网的实时路径规划和POI信息检索系统的实时路径规划和POI信息检索方法,其特征在于:

实时路径规划包括:

步骤1:基于开源地图OSM数据库,构建新的地图数据模型,模型内容包括路段节点信息表、路段信息表、道路信息表以及POI数据库;

步骤2:车载终端接入服务器端后,会将车载终端采集的车辆状态信息上传到服务器端,地图匹配子系统会利用车辆的位置信息将车辆匹配到最优的道路位置上,并将车辆状态的其他信息更新到这个路段上,然后短时预测子系统利用各路段实时的和历史的交通流数据来预测未来设定时间段的交通流状况;

步骤3:当用户发送路径规划请求到达服务器端时,服务器端利用用户设置的搜索条件,在自建的地图数据库模型中进行路径搜索;当用户想要用时最少时,搜索过程还会利用短时预测的结果,搜索出用时最少的出行路线;

步骤4:用户接收到服务器端返回的规划路线后,解析返回数据,并在电子地图上可视化显示出来,用于引导车主到达目的地;

POI信息检索包括:

步骤1:用户输入检索的内容,并发检索请求发送到服务器端;所述输入包括两个界面的输入,在路径规划请求界面上,当用户输入起终点时,APP会将用户输入内容发送到服务器进行POI检索,将检索结果提供给用户选择输入;在POI信息检索界面上,为车主提供直接的POI检索服务;

步骤2:服务器端接收到检索请求,若是起终点的检索,则搜索整个POI数据库,否则就以车辆当前位置为中心,在地图数据库模型中搜索出满足检索请求的POI,并将检索结果返回给车载终端;

步骤3:车载终端根据检索结果,将检索得到的POI信息在车主输入提示列表或电子地图上标注出来,供车主查看和选择。

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