基于时空信息服务的路权管理系统及方法与流程

本发明涉及路权管理领域，尤其涉及基于时空信息服务的路权管理系统及方法。

背景技术：

随着城市化进程的加快，城市人口规模持续增加，城市道路资源正变得越来越稀缺，提高即有道路资源的利用率是解决道路资源稀缺最为经济快捷的方式。鼓励公共交通出行来缓解城市道路资源紧缺已经在世界各国达成共识；同时为提高安全性(其实也是间接提高城市道路利用率)，多地出台了“禁摩限电”(部分路段禁止摩托车、限制电瓶车通行)措施。

但这些路权管理措施均为静态的空间优先(比如公交车专用道)、时间优先(公交优先信号控制)或两者结合的方式，均存在城市道路资源浪费问题。比如公交车专用车道资源本身无法被共享，其利用率很低；专用车道的存在本身就挤占了普通道路资源，加上部分公交车不走专用车道，造成资源双重浪费，此外建设公交专用通道还需要额外成本。对于能见度低、前位车辆遮挡等导致的道路标识不可见场景，车辆行驶尤其是无人车辆行驶的安全性有较大安全隐患。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于时空信息服务的路权管理系统及方法，均为用于解决现有技术中城市道路资源利用率低、管理成本高昂等问题，同时保障交通安全，兼顾节能环保。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于时空信息服务的路权管理系统，包括：路权控制中心，用于接收用户终端的请求、向其它模块请求相关数据并计算、根据计算结果管理路权分配并反馈给用户终端；时空信息服务系统，包括时间基准服务和空间基准服务，用于为所述路权管理系统提供基准的时间坐标系和空间坐标系；用户终端，用于用户与服务端交互并获取服务的载体；路权数据库，用于整合各类专题数据、主题数据、基础数据和系统支撑数据；所述时空信息服务系统、所述路权数据库和所述用户终端均与所述控制中心互联。

本发明还提供一种基于时空信息服务的路权管理方法，其特征在于，包括如下步骤：接受用户终端接入请求；对用户角色进行鉴权；向时空信息服务系统请求时空信息服务；向路权数据库请求数据模型；将用户角色、时空信息与路权数据模型进行匹配；根据匹配结果为用户分配路权。

如上所述，本发明的基于时空信息服务的路权管理系统及方法，能够合理充分利用道路时空域资源，大大提高道路使用者通行效率和道路资源使用效率，解决了道路资源浪费问题。

附图说明

图1是本发明基于时空信息服务的路权管理系统逻辑框架图；

图2是路权管理系统的工作流程图；

图3是用户角色状态及之间的转换关系示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

首先参阅图1，图1是本发明基于时空信息服务的路权管理系统逻辑框架图，路权管理系统包括用户终端、路权数据库、时空信息服务系统、路权控制中心及基础设施云环境五个模块。以下对该五个模块进行详细说明。

基础设施云环境

是路权管理系统依托的承载环境，它是一个包括软、硬件的平台，用于从动态虚拟化的资源池中向用户或者各种应用系统按需提供计算能力、存储能力和虚拟机服务等基础服务。需要说明的是，基础设施云环境是路权管理系统应用于云环境时才会涉及。在非云计算环境中，各模块所需要的计算资源互不相关，因此并不会包括本模块。

路权控制中心

路权控制中心是与用户终端交互的门户，用于接收用户终端的请求、向其它模块请求相关数据并计算、根据计算结果管理路权分配并反馈给用户终端。

时空信息服务系统

时空信息服务分为时间基准服务和空间基准服务，为路权管理系统提供基准的时间坐标系和空间坐标系。时间基准服务一般包括采用的时间频率基准、守时系统、授时系统及覆盖范围，用来提供高精度的时间信息服务，常用时间基准有世界时(universaltime，ut)、原子时(atomictime，at)、力学时(dynamictime，dt)、协调时(unlversaltimecoordinated，utc)、gps时(gpstime，gpst)等。空间基准服务是指提供三维空间位置的参考基准，以保证空间数据的一致性、兼容性，常用的的空间基准有大地基准、高程基准、深度基准和重力基准。

用户终端

用户终端是用户与服务端交互并获取服务的载体，具备信息的输入、处理、输出、显示、通讯等功能，可能表现为车载的车机设备，也可以表现为平板、智能手机等通用终端。

路权数据库

用于整合各类专题数据、主题数据、基础数据和系统支撑数据，例如包含地图数据、交通数据、政务数据、民务数据、运营数据、实时感知数据、用户数据等，具备对象表达、数据建模、数据查询和数据索引功能。路权数据库分物理数据层、概念数据层、用户数据层三个层次结构，反映了观察数据库的三种不同角度。物理数据层：它是数据库的最内层，是物理存贮设备上实际存储的数据的集合。这些数据是原始数据，是用户加工的对象，由内部模式描述的指令操作处理的位串、字符和字组成。概念数据层：它是数据库的中间一层，是数据库的整体逻辑表示。指出了每个数据的逻辑定义及数据间的逻辑联系，是存贮记录的集合。它所涉及的是数据库所有对象的逻辑关系，而不是它们的物理情况，是数据库管理员概念下的数据库。逻辑数据层：它是用户所看到和使用的数据库，表示了一个或一些特定用户使用的数据集合，即逻辑记录的集合。数据库不同层次之间的联系是通过映射进行转换的。

路权数据库数据模型是指基于业务场景建立的各类规则和算法组成的集合，该集合元素通过选择模型、训练模型、评估模型、应用模型和优化模型等步骤工作，提取路权数据库里的目标数据集，进行数据处理分析及再加工而得到。路权数据库建立需要先录入信息，信息录入后可以先对信息进行数据挖掘，或引入人工智能技术对信息进行自学习、自适应等处理，并依据处理结果建立或更新数据模型。道路资源数据包括了道路的宽度、桥梁载重等等信息。

用户角色是出于用户权限管理需要而定义的，是具有某些共性的用户组成的集合(这个集合允许为空)。例如可以定义普通民用车、警车、救护车、公交车等角色，但这并非必须，可以根据实际需要而增、改。用户角色之间可以有层次继承和职责分离。在同一时空域中，任何用户不能分配角色中的2个或更多角色。为用户或角色分配权限时，先利用集合运算查找出用户可以被赋予的权限集合，然后对用户进行鉴权。例如，若使用白名单理论设计用户权限，用户权限＝自身权限集合+所属角色权限集合，即集合运算取并集，集合不为空则通过用户请求，集合为空则拒绝用户请求；同样，若使用黑名单理论设计用户权限，集合运算取并集，集合为空则通过用户请求，集合不为空则拒绝用户请求。用户角色的建立也可以在用户注册用户终端(通常为机动车)时完成分配，用户在注册时提供车辆信息，管理方对信息进行审核通过后，对其分配相应的角色。

可选地，对任意一个用户，如果该用户符合路权管理系统某一权限的变更条件，则在某一时空域内，可以变更该用户的权限。例如，赋予或解除权限。

可选地，对任意一个用户，如果该用户符合路权管理系统用户角色变更的条件，则在某一时空域内，可以变更该用户的角色。

以下结合图2介绍上述路权管理系统的工作流程：

s1：用户需要启动终端设备，并将用户终端接入路权控制中心。这里的接入指的是建立通信连接，可以是无线连接也可以是有线连接。

s2：路权控制中心对用户角色进行鉴权；

s3：路权控制中心向时空信息服务系统请求时空信息服务。可选地，时空信息服务系统会对用户再次进行鉴权。时空信息服务系统根据请求返回时空信息；

s4：路权控制中心向路权数据库请求数据模型；

s5：路权控制中心将用户角色、时空信息与路权数据模型进行匹配；

s6：根据匹配结果为用户分配路权(可以同意或者拒绝)。

上述步骤s5中，如果用户的请求包含于角色的权限集中，并且用户的时空区域包含于所请求权限的有效时空区域内，则系统答应用户的请求；否则拒绝用户的请求。

优选地，本发明还对用户的角色定义了角色状态，比如许可态、禁止态和激活态。禁止态表示该角色不能获得路权，通常意味着用户鉴权不通过、受到交通管制或用户受到处罚等等原因；许可态表示该用户有资格获得路权，但具体是否获得路权，仍然需要路权控制中心进行调配；激活态表示用户可以获得路权。角色状态放在时空域中讨论，例如某个角色在某个时间段、某个路段是激活态，但是换个路段或者换个时间段其状态可能就变成禁止态。用户角色状态及之间的转换关系可以用图3表示。

则在上述s2步骤中，路权控制中心对用户角色进行鉴权时，包括了对用户身份、角色和角色状态的鉴权。并且在步骤s5中，路权控制中心在做匹配时，需要同时考虑用户角色、角色状态、时空信息与路权数据模型。

综上所述，本发明相对于现有的路权管理系统和方法而言，能够合理充分利用道路时空域资源，大大提高道路使用者能行效率和道路资源使用效率，解决了道路资源浪费问题，同时保障交通安全，兼顾节能环保。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。