基于超宽频无线定位技术的道路监测系统及监测方法_2

文档序号:8488534阅读:来源:国知局
5]其中,所述电子车牌I贴附在车辆的挡风玻璃上,通过超宽频天线,无方向地发送超宽频脉冲信号。
[0036]其中,所述道路监测服务器3还用于存储所述电子车牌I和所述车辆的对应关系,同时还存储每条道路和道路坐标范围的对应关系。
[0037]需说明的是,所述车辆的位置坐标包括二维坐标和三维坐标。
[0038]当采用三个基站2时,可算出二维坐标,当采用四个以上的基站2时,可算出三维坐标。
[0039]需说明的是,连于所述基站2的道路监测服务器3,可以将执行的方法分开两部分,由两个服务器来实现,详述如下:
[0040]一定位服务器,用于根据定位算法和各个所述基站2上传的接收到所述超宽频脉冲信号的时刻,生成所述电子车牌I的实时坐标;
[0041]一监测服务器,在预存的道路坐标数据库中,根据每条道路对应的道路坐标范围和每个所述电子车牌的实时坐标,定位每个所述车辆所在的道路,监测每条道路的交通流量,所述交通流量包括行车速度和车流量中的至少一种。
[0042]在本发明实施例中,基站2与电子车牌I之间,基站2与基站2之间的信号传递采用超宽频无线定位技术,具有低功耗、超宽频的特点,借助这种传送技术可以对高速移动的电子车牌I进行高精度定位。
[0043]实施例二
[0044]本实施例主要描述了道路监测服务器与基站之间的连接关系,详述如下:
[0045]道路监测服务器直连所述至少三个基站中的一个基站或者多个基站,或者,所述道路监测服务器通过数据交换设备连接所述至少三个基站中的一个基站或者多个基站。
[0046]通过至少三个基站中的一个基站发送同步脉冲给其它基站,即可完成基站与基站之间的同步。
[0047]其中,道路监测服务器与基站之间,存在两种连接方式,详述如下:
[0048]第一种连接方式:
[0049]所述道路监测服务器3直连所述至少三个基站中的一个基站或者多个基站。
[0050]需说明的是,所述道路监测服务器3直连所述至少三个基站中的一个基站或者多个基站,表示所述道路监测服务器3与基站之间的连接链路是直连链路,中间没有数据交换设备。
[0051]需说明的是,所述道路监测服务器3直连基站的数量,可以为一个,也可以为多个。
[0052]当所述道路监测服务器3连接基站的数量为一个时,与所述道路监测服务器3相连接的基站可理解为主基站,剩下的基站为辅基站,主基站与辅基站之间级联。主基站汇总并上传其它辅基站接收到所述超宽频脉冲信号的时刻。
[0053]当所述道路监测服务器3直连基站的数量为多个时,道路监测服务器3汇总并统计所述三个基站上传的接收到所述超宽频脉冲信号的时刻。
[0054]第二种连接方式:
[0055]所述道路监测服务器3通过数据交换设备连接所述至少三个基站中的一个基站或者多个基站。
[0056]其中,所述数据交换设备为进行电子数据交换的设备,包括路由器、交换机、光端机、光纤收发器中的至少一种。
[0057]需说明的是,所述道路监测服务器3通过数据交换设备连接基站的数量,可以为一个,也可以为多个。
[0058]当所述道路监测服务器3通过数据交换设备连接基站的数量为一个时,与所述道路监测服务器3相连接的基站可理解为主基站,剩下的基站为辅基站,主基站与辅基站之间级联。主基站汇总并上传其它辅基站接收到所述超宽频脉冲信号的时刻。
[0059]当所述道路监测服务器3通过数据交换设备连接基站的数量为多个时,道路监测服务器3汇总并统计所述三个基站上传的接收到所述超宽频脉冲信号的时刻。
[0060]需说明的是,道路监测服务器3通过数据交换设备连接至少三个基站中的一个基站或者多个基站时,基站和道路监测服务器3之间的组网架构,包括以下架构中的任意一种,详述如下:
[0061]一、基站与基站之间采用网线连接,一个或者多个基站通过网线连接路由器的数据分发端口,路由器的数据分发端口通过网线连接道路监测服务器3 ;
[0062]二、基站与基站之间采用网线连接,一个或者多个基站通过网线连接交换机的数据分发端口,交换机的数据分发端口通过网线连接道路监测服务器3 ;
[0063]三、基站与基站之间采用光纤连接,一个或者多个基站通过光纤连接光端机的输入端,光端机的输出端通过网线连接道路监测服务器3 ;
[0064]四、基站与基站之间采用光纤连接,一个或者多个基站通过光纤连接光纤收发器的输入端,光纤收发器的输出端,通过网线连接道路监测服务器3。
[0065]实施例三
[0066]图2是本发明实施例提供的道路监测系统的监测方法的实现流程图,所述监测方法包括:
[0067]S201,所述电子车牌I发送超宽频脉冲信号至所述基站2 ;
[0068]S202,所述基站2接收所述超宽频脉冲信号,上传接收到所述超宽频脉冲信号的时刻至所述道路监测服务器3 ;
[0069]S203,道路监测服务器3根据定位算法和各个所述基站2上传的接收到所述超宽频脉冲信号的时刻,生成所述电子车牌I的实时坐标,在预存的道路坐标数据库中,根据每条道路对应的道路坐标范围和每个所述电子车牌I的实时坐标,定位每个所述车辆所在的道路,监测每条道路的交通流量,所述交通流量包括行车速度和车流量中的至少一种。
[0070]其中,所述定位算法包括到达时间(Time of Arrival,TOA)算法和到达时间差(Time Difference of Arrival, TOA)算法中的至少一种。
[0071]在本发明实施例中,基站2与电子车牌I之间,基站2与基站2之间的信号传递采用超宽频无线通讯技术,而超宽频无线通讯技术,由于采用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,具有频带宽、多频道、低功耗、不易受干扰、安全系数高,与现有频谱其存,不会干扰现有的超宽频通信应用等特点,因此可以通过对高速移动的电子车牌I进行高精度定位,进而对道路中贴附电子车牌I的车辆进行高精度定位,同时还可增强定位的稳定性。
[0072]实施例四
[0073]图3是本发明实施例提供的监测每条道路的交通流量的第一实现流程图,详述如下:
[0074]S301,在预设第一时间内,根据每个所述电子车牌I的实时坐标的变化值,测量每个所述车辆通过的距离,得到每个所述车辆的瞬时车速;
[0075]S302,统计每个所述车辆通过每条道路中同一路段的瞬时车速,得到每条道路的平均车速,将每条道路的平均车速设置为每条道路的行车速度。
[0076]其中,每个瞬时车速在收集时,电子车牌离同一路段中标线的距离和当前时间的时间差都是已知的,而距离越远和时间越早的瞬时车速的参考价值就越小,因此根据不同距离,不同时间段,为每个瞬时车速分配权值,将具有权值的瞬时车速相加,除以所述车辆的个数,每条道路的平均车速。以避免短时间内,瞬时车速失效的情况,同时,还可避免同一路段中标线面积较大时,瞬时车速失效的情况,从而能有效地描述同一路段中标线在某一时间段的瞬时车速。
[0077]在本发明实施例中,统计同一路段的瞬时车速,从而增强了基于超宽频无线定位技术的道路监测系统的智能化程度。
[0078]实施例五
[0079]图4是本发明实施例提供的监测每
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