基于车载自组织网络的车辆行驶时间实时估计系统的制作方法

本发明涉及交通预测与规划技术领域，特别是涉及一种基于车载自组织网络的车辆行驶时间实时估计系统。

背景技术：

随着经济的发展和个人生活水平的不断提高，汽车拥有量的增加使得城市场景下的路况变得十分复杂，给驾驶员的出行带了诸多不便和不确定因素。如何在城市交通中，在已知目的地位置的情况下，利用现有技术更加准确的估计车辆的行驶时间，为路径选择提供可靠依据，已成为现阶段车辆路径导航系统的研究重点。

车载无线网络系统是一个综合性质的服务系统，通过信息的收集、处理、发布、交换为参与者提供多样性的服务，如道路导航、位置查询等。车载自组织网络是车载无线网络系统中一种重要组网形式。车载自组织网络是特殊类型的无线移动自组织网络(manet)，其节点是在交通道路上移动的车辆，具有自组织特性，易部署、易拓展、不受能量约束等优点。车载自组织网络中的车辆节点可以得到充足的能源支持，车辆的承载空间也可以确保其无线通信设备的良好性能，同时还具有强大的计算能力和存储能力，同样，路边设施也具有充足的能源供应、良好的无线通信能力和计算存储能力。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于车载自组织网络的车辆行驶时间实时估计系统，通过对前方路段的交通状况进行分析预测，较为准确的估计出达到目的地的行驶用时，为司机的路径选择提供依据。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于车载自组织网络的车辆行驶时间实时估计系统，包括内置cpu的智能终端，所述智能终端分别与gps模块、通信模块、行驶时间估计模块和输入模块；所述gps模块用于获取车辆的交通拓扑；所述通信模块与外部的交通设施进行无线通信，获取本路段的车流量信息及下一十字路口的交通灯信息；所述输入模块用于输入目的地；所述行驶时间估计模块将前方车流量信息及交通灯信息估算车辆从本十字路口到完全通过下一十字路口的行驶时间，并根据得到的时间对到达目的地的时间进行重新估算。

所述行驶时间估计模块先计算在前方路段车辆密度的情况下，车辆在直路上拟匀速行驶的持续时间，直到加入等待队列，接着根据实时信息得到该车辆等红灯的时间，当交通灯信号操作，静止于停止线后方的所有车辆开始初速度为零的匀加速运动，在考虑下一十字路口宽度的情况下，估算等待队列清空及车辆完全通过下一十字路口的用时，最终将拟匀速行驶的持续时间、等红灯的时间和等待队列清空及车辆完全通过下一十字路口的用时进行求和得到估算结果。

所述行驶时间估计模块在车里加入等待队列交通灯为绿灯时，将车辆等红灯的时间忽略不计。

所述智能终端还连接有结果显示模块，所述结果显示模块用于显示所述行驶时间估计模块的估计结果。

所述智能终端还连接有结果显示模块，所述语音提示模块用于将所述行驶时间估计模块的估计结果进行语音通知。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

本发明可准确有效及时的帮助司机对前方路径的行驶时间进行估计和预判，以保证行车的流畅性和可更改性。本发明体积小、质量轻、成本少、易于实现。

本发明利用了车载自组织网络，可以使得通信范围内的任意两个终端节点之间能够稳定、高质量地进行通信，由于车辆自组织网络的免费性，可以有效减少花销。

本发明采用的算法计算速度快，复杂度较低，且根据实时的交通信息进行估计，估计结果具有较高的准确性，同时通过结果显示模块和语音提示模块对司机进行人性化的提示，界面友好，用户体验舒适。

附图说明

图1是本发明的系统结构图；

图2是本发明的一种系统物理实现框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于

本技术：
所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种基于车载自组织网络的车辆行驶时间实时估计系统，如图1所示，包括带有cpu的智能终端1，gps模块2，通信模块3，行驶时间估计模块4，输入模块5，结果显示模块6，语音提示模块7。所述的智能终端1分别与gps模块2，通信模块3，行驶时间估计模块4，输入模块5，结果显示模块6，语音提示模块7。相连接，将此系统装置于车辆中。

其中，所述gps模块用于获取车辆的交通拓扑；所述通信模块与外部的交通设施进行无线通信，获取本路段的车流量信息及下一十字路口的交通灯信息；所述输入模块用于输入目的地；所述行驶时间估计模块将前方车流量信息及交通灯信息估算车辆从本十字路口到完全通过下一十字路口的行驶时间，并根据得到的时间对到达目的地的时间进行重新估算。所述结果显示模块用于显示所述行驶时间估计模块的估计结果。所述语音提示模块用于将所述行驶时间估计模块的估计结果进行语音通知。

如图2所示，一辆车欲从本十字路口行驶至下一十字路口，先使用gps模块获得车辆的交通拓扑，再通过通信模块与外部的交通设施进行无线通信，获取本路段的车流量信息及下一十字路口的交通灯信息，如此例，车辆通过车载自组织网络和通信模块获取该路段的车辆数及红灯剩余时间，然后将前方路况信息及交通灯数据传送至车辆的行驶时间估计模块上，经过行驶时间估计模块上特定的算法进行数据处理计算，估算车辆从本十字路口到完全通过下一十字路口的行驶时间，然后将结果输出，通过显示模块和语音模块对司机进行人性化提示，实时帮助司机了解到达目的地的估计用时，为路径选择提供参考。

所述的车辆行驶时间估计模块采用的算法如下：(1)计算在前方路段车辆密度的情况下，车辆在直路上拟匀速行驶的持续时间，直到加入等待队列；(2)车辆进入等待队列，根据实时信息得到该车辆等红灯的时间，若为绿灯，则该阶段持续时间忽略不计；(3)交通灯信号操作，静止于停止线后方的所有车辆开始初速度为零的匀加速运动，在考虑下一十字路口宽度的情况下，估算等待队列清空及车辆完全通过下一十字路口的用时；(4)进入新的直路阶段，循环上述步骤，直至车辆到达目的地，算法结束。

不难发现，本发明利用了车载自组织网络，并借助嵌入式的平台，解决了城市道路情况特别复杂的情况下，车辆的行驶时间估计问题。通过在嵌入式平台内对相应的信息进行采集、运算，构建出一种实时直观有效的行驶时间估计系统。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种基于车载自组织网络的车辆行驶时间实时估计系统，包括内置CPU的智能终端，所述智能终端分别与GPS模块、通信模块、行驶时间估计模块和输入模块；所述GPS模块用于获取车辆的交通拓扑；所述通信模块与外部的交通设施进行无线通信，获取本路段的车流量信息及下一十字路口的交通灯信息；所述输入模块用于输入目的地；所述行驶时间估计模块将前方车流量信息及交通灯信息估算车辆从本十字路口到完全通过下一十字路口的行驶时间，并根据得到的时间对到达目的地的时间进行重新估算。本发明通过对前方路段的交通状况进行分析预测，较为准确的估计出达到目的地的行驶用时，为司机的路径选择提供依据。

技术研发人员：郭畅;李德敏
受保护的技术使用者：东华大学
技术研发日：2017.03.24
技术公布日：2017.07.21