專利名稱：基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的車路交互系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的道路與車輛的交通安全與智能化管理系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
交通擁塞和交通安全是制約當(dāng)前社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，嚴(yán)重影響了人們的正常生活。如果要消除引起交通擁塞和不安全的因素，為駕駛?cè)藛T和交通管理部門(mén)兩方面提供及時(shí)的路況信息，則可避免一些交通事故和交通擁塞現(xiàn)象，使他們能根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整和調(diào)度行車路線。另外，對(duì)行車速度的測(cè)控和告警，則是大幅度降低交通事故的重要環(huán)節(jié)。因?yàn)槟壳按蠖鄶?shù)交通事故直接或間接地與車速過(guò)快有關(guān)，車輛行進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)超速現(xiàn)象，有時(shí)候是司機(jī)在不經(jīng)意中實(shí)施。因此，對(duì)車速過(guò)快的車輛及時(shí)進(jìn)行告警提示，對(duì)違章超速事件進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和記錄，是一種新型的以人為本的交通管理手段。
我國(guó)目前的交通管理系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題一是對(duì)車輛和道路的監(jiān)控是分離的，即交通管理部門(mén)只單獨(dú)地對(duì)運(yùn)行車輛或公路進(jìn)行監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集，特別是不向運(yùn)行車輛提供反饋信息和及時(shí)提供采集到的路況，車路之間缺乏交互；二是交通管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化程度不高，或者代價(jià)費(fèi)用較高致使不宜大范圍內(nèi)安裝應(yīng)用；三是系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)單一，通常只采用無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)構(gòu)成總線型結(jié)構(gòu)，新興的自組網(wǎng)技術(shù)方案沒(méi)有得到應(yīng)用和體現(xiàn)，不能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。
目前已有一些涉及道路和車輛的交通管理信息系統(tǒng)。例如，審定公告日為2002年11月6日、公開(kāi)號(hào)為CN1417756A的中國(guó)專利“道路交通狀況檢測(cè)方法”，通過(guò)調(diào)節(jié)一組檢測(cè)傳感器的監(jiān)測(cè)點(diǎn)以及雙路時(shí)間比較系統(tǒng)計(jì)算出車速，并利用現(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)傳輸至交通檢測(cè)中心，提供了一種單純的車速檢測(cè)和信號(hào)處理方法，該方法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，然而沒(méi)有考慮到對(duì)運(yùn)行車輛的交互。審定公告日為2005年2月16日、公開(kāi)號(hào)為CN1581243A的中國(guó)專利“高速公路紅外智能信息服務(wù)系統(tǒng)”，提供了一種能預(yù)警車輛超速、超載、發(fā)生突發(fā)事件確定車輛位置和不停車付費(fèi)的高速公路紅外智能信息服務(wù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)未考慮采用先進(jìn)的組網(wǎng)技術(shù)。另外，審定公告日為2003年2月11日、公開(kāi)號(hào)為CN1186751C的中國(guó)專利“路橋車流自適應(yīng)管理系統(tǒng)”，通過(guò)核實(shí)裝有電子車牌的車輛，控制其放行駛?cè)牒褪柰ㄜ嚵?，形成一種路橋車流的自適應(yīng)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)方案采用紅外電子裝置進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，主要對(duì)運(yùn)行車輛進(jìn)行控制和管理，缺乏發(fā)揮運(yùn)行車輛的自主性，另外組網(wǎng)的形式簡(jiǎn)單，不能很好地實(shí)施長(zhǎng)遠(yuǎn)距離和大范圍的數(shù)據(jù)傳輸。
本發(fā)明以多種組網(wǎng)技術(shù)形成一種車路交互系統(tǒng)，克服傳統(tǒng)交通管理方案的不足，具有實(shí)用性和先進(jìn)性的優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)代化的道路管理體系中可發(fā)揮較好作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改進(jìn)現(xiàn)有交通管理系統(tǒng)和技術(shù)方法的不足，提供一種車路交互的、新型的交通管理系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明提供的系統(tǒng)涉及如下五種裝置和設(shè)備(1)智能路標(biāo)。智能路標(biāo)是埋設(shè)在地基的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)，其外殼由防水防壓裝置組裝而成，負(fù)責(zé)感知和采集路面狀況的數(shù)據(jù)，多個(gè)這種路標(biāo)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成自組織的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
(2)測(cè)速節(jié)點(diǎn)。一組測(cè)速節(jié)點(diǎn)包括兩個(gè)固定位置的無(wú)線磁場(chǎng)傳感器節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)感知滿足電子身份認(rèn)證的通過(guò)車輛，完成車速計(jì)算任務(wù)，向車速過(guò)快的車輛發(fā)出告警，記錄違章超速事件。
(3)車載移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)。車載移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)安裝在運(yùn)行的車輛上，接收智能路標(biāo)發(fā)送的路況信息，并接收測(cè)速節(jié)點(diǎn)對(duì)其車速的計(jì)算結(jié)果以及告警提示。
(4)監(jiān)控基站。監(jiān)控基站是由配備有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口的PC機(jī)構(gòu)成，既作為智能路標(biāo)組成的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信宿節(jié)點(diǎn)，又與有線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，將采集的數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程服務(wù)器。
(5)遠(yuǎn)程服務(wù)器。遠(yuǎn)程服務(wù)器是匯總所有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可位于遠(yuǎn)處的室內(nèi)機(jī)房，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)來(lái)分析和管理車路交互信息的資料。
本發(fā)明提供的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的車路交互系統(tǒng)，由埋入地基的智能路標(biāo)傳感器節(jié)點(diǎn)(1、4)、車載移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(2、3、9)、固定位置的無(wú)線測(cè)速傳感器節(jié)點(diǎn)(5、6)、監(jiān)控基站(7)和遠(yuǎn)程服務(wù)器(8)組成，監(jiān)控基站(7)匯聚所有采集和接收到的網(wǎng)絡(luò)信息，通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器(8)，實(shí)現(xiàn)交通系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化管理。具有道路與車輛相互作用的特點(diǎn)。系統(tǒng)從總體上分成智能路床網(wǎng)絡(luò)和測(cè)速網(wǎng)絡(luò)，智能路床網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)路況檢測(cè)，測(cè)速網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)車速檢測(cè)和超速警告與記錄，兩種網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控基站和遠(yuǎn)程服務(wù)器。測(cè)速節(jié)點(diǎn)記錄滿足電子身份認(rèn)證的車輛通過(guò)的時(shí)刻，分析計(jì)算出的車速，如果速度過(guò)快則向車輛及時(shí)發(fā)出告警，如果超速違章則在告警的同時(shí)，還傳送和記錄違章事件。智能路標(biāo)負(fù)責(zé)采集路況數(shù)據(jù)并形成自組織的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，接收車輛的超速信息，將數(shù)據(jù)以接力賽的方式無(wú)線傳輸至監(jiān)控基站，還負(fù)責(zé)將特殊的路況信息發(fā)送給車輛。監(jiān)控基站匯聚采集的數(shù)據(jù)，通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)傳至遠(yuǎn)程服務(wù)器。
智能路標(biāo)構(gòu)成的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)距離的網(wǎng)絡(luò)通信，完成大范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸，而且節(jié)點(diǎn)的費(fèi)用低廉，部署簡(jiǎn)便，采用鋰電池供應(yīng)能量，使用壽命可達(dá)5-10年。滿足電子身份認(rèn)證的車輛表明該車輛屬于本系統(tǒng)的成員，具有唯一的ID編號(hào)，接受系統(tǒng)的信息化管理。本發(fā)明提供的測(cè)速方法只對(duì)本系統(tǒng)的成員車輛進(jìn)行車速檢測(cè)，對(duì)路過(guò)的其它運(yùn)行車輛不實(shí)施測(cè)速行為。
由于測(cè)速傳感器節(jié)點(diǎn)是通過(guò)測(cè)量車輛的磁場(chǎng)擾動(dòng)來(lái)感知和判斷是否有車輛通過(guò)這一事件的發(fā)生，磁場(chǎng)擾動(dòng)的感知范圍很有限，只能對(duì)本車道內(nèi)的運(yùn)行車輛實(shí)施感知功能。因此，一組測(cè)速傳感器節(jié)點(diǎn)需要部署在同一車道上，只對(duì)該車道上的通過(guò)車輛進(jìn)行車速檢測(cè)，不對(duì)其它車道上的運(yùn)行車輛實(shí)施測(cè)速，其它車道上的運(yùn)行車輛由其它組的測(cè)速節(jié)點(diǎn)實(shí)施。測(cè)速節(jié)點(diǎn)組與組之間的間隔距離根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要來(lái)確定。
本發(fā)明提供的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的車路交互系統(tǒng)的方法、系統(tǒng)方法包括路況檢測(cè)方法、車速檢測(cè)方法和車路交互方法，車路交互方法反映了車路交互系統(tǒng)的特征，系統(tǒng)運(yùn)行的總流程體現(xiàn)該方法的實(shí)施細(xì)節(jié)，可完成對(duì)路況數(shù)據(jù)的采集和分析，形成可監(jiān)控的智能化路床網(wǎng)絡(luò)和測(cè)速網(wǎng)絡(luò)，智能路床網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)路況檢測(cè)，測(cè)速網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)車速檢測(cè)和超速警告與記錄，這兩種網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控基站和遠(yuǎn)程服務(wù)器。實(shí)現(xiàn)車輛測(cè)速和超速告警，采集的信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理。車速檢測(cè)方法用于在道路上多次測(cè)速，由測(cè)速網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)車速檢測(cè)任務(wù)，向車速過(guò)快的車輛發(fā)出告警提醒，傳輸并記錄違章超速事件。路況檢測(cè)方法是由智能路床網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)公路路況檢測(cè)，另外負(fù)責(zé)傳送超速違章事件信息。
所有測(cè)速節(jié)點(diǎn)無(wú)需構(gòu)成一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)體系，測(cè)速節(jié)點(diǎn)組與組之間的距離可相距較遠(yuǎn)，它們之間不需要建立網(wǎng)絡(luò)連接，只需要由本組內(nèi)的兩個(gè)測(cè)速節(jié)點(diǎn)與待測(cè)速車輛構(gòu)建起無(wú)線局域網(wǎng)，即可完成指定的功能任務(wù)。測(cè)速節(jié)點(diǎn)組內(nèi)的兩個(gè)傳感器之間的距離取為20-30米為宜，太短的距離會(huì)導(dǎo)致測(cè)速誤差較大，太長(zhǎng)的距離也會(huì)引起低功耗無(wú)線通信的失效。另一方面，智能路標(biāo)的分布和部署則是有規(guī)則和盡量均勻的，相對(duì)測(cè)速節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，它們的密度要大些，因而智能路標(biāo)之間不能相隔距離過(guò)大，保證所有路標(biāo)節(jié)點(diǎn)與其它節(jié)點(diǎn)之間均能實(shí)現(xiàn)無(wú)線組網(wǎng)通信。因此，不均勻配置的測(cè)速節(jié)點(diǎn)組與盡可能均勻分布的智能路標(biāo)之間實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接，將測(cè)速數(shù)據(jù)傳輸?shù)接陕窐?biāo)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)所有設(shè)備之間的聯(lián)網(wǎng)。
本發(fā)明的特征在于(1)實(shí)現(xiàn)車輛與道路兩者之間的交互，布設(shè)在道路路面的固定站點(diǎn)對(duì)運(yùn)行中的車輛進(jìn)行測(cè)速和監(jiān)視，車輛則接收這些固定站點(diǎn)發(fā)出的車速告警提醒，且接收路標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的路況信息；(2)智能路床網(wǎng)絡(luò)與測(cè)速網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，測(cè)速結(jié)果通過(guò)智能路標(biāo)節(jié)點(diǎn)自組織地路由傳輸至監(jiān)控基站，采用多跳自組網(wǎng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)施數(shù)據(jù)發(fā)送，而路況信息被傳送至裝有無(wú)線接收設(shè)備的車輛，無(wú)線采集的數(shù)據(jù)最終通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)傳輸給遠(yuǎn)程服務(wù)器，形成高度網(wǎng)絡(luò)化的交通管理系統(tǒng)。
本發(fā)明具有如下有益效果(1)對(duì)運(yùn)行的車輛進(jìn)行速度檢測(cè)，如果車速過(guò)快，則對(duì)車輛進(jìn)行速度告警提醒，增加車輛行駛的安全性；(2)對(duì)違章超速車輛進(jìn)行自動(dòng)記錄，提高交通管理的智能化程度；(3)自動(dòng)收集路面狀態(tài)，匯總到監(jiān)控中心進(jìn)行分析和發(fā)布，便于城市交通管理部門(mén)預(yù)先掌握路況信息，減少交通擁塞現(xiàn)象；(4)運(yùn)行的車輛能及時(shí)獲得前方道路的路況信息，提高車輛行駛的效率和道路通行的能力；(5)本發(fā)明為智能化交通提供良好的信息服務(wù)和技術(shù)支持。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例。


圖1是車路交互系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)示意圖；圖2是本發(fā)明的智能路標(biāo)結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明的監(jiān)控基站結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明的無(wú)線測(cè)速節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖；圖5是本發(fā)明的車載移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖；圖6是本發(fā)明的系統(tǒng)總體操作的車路交互方法流程圖；圖7是本發(fā)明的智能路床網(wǎng)絡(luò)操作的路況檢測(cè)方法流程圖；圖8是本發(fā)明的車速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)操作的測(cè)速方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
參考附圖更詳細(xì)地描述了本發(fā)明的某些實(shí)施例。
如圖1所示的道路，由標(biāo)記為1、2、3、4的四條車道組成，中間斜線為綠化地帶。在道路地基埋設(shè)智能路標(biāo)1和4，它們可部署在任意車道，用于收集路況信息，并將采集的信息以無(wú)線方式發(fā)送至監(jiān)控基站7，監(jiān)控基站通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程服務(wù)器互聯(lián)，各智能路標(biāo)例如1和4之間也以無(wú)線方式傳送數(shù)據(jù)。通過(guò)在某一車道(例如在第4車道的A和B點(diǎn)處)安裝測(cè)速的無(wú)線固定節(jié)點(diǎn)5、6，固定測(cè)速節(jié)點(diǎn)5和6組成一套測(cè)速系統(tǒng)，在道路的同一車道上安裝此類系統(tǒng)多套。
當(dāng)滿足電子身份認(rèn)證的移動(dòng)車輛在時(shí)刻t1在經(jīng)過(guò)位置2時(shí)，固定節(jié)點(diǎn)5接受該移動(dòng)車輛的磁場(chǎng)擾動(dòng)，并向固定節(jié)點(diǎn)6通報(bào)時(shí)刻t1的數(shù)值。假設(shè)A和B位置點(diǎn)處之間的距離為D，且它們之間不存在彎曲道路，如果該車輛運(yùn)動(dòng)到位置3的時(shí)刻為t2，則固定節(jié)點(diǎn)6根據(jù)t2與t1之間的時(shí)間差值和距離D，計(jì)算出該車時(shí)速，并向車輛發(fā)送測(cè)速結(jié)果。
測(cè)速結(jié)束后如果判斷出該車輛的運(yùn)行速度過(guò)快，則向車輛發(fā)送警告信息，再由車內(nèi)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行語(yǔ)音提醒。如果屬于違章超速事件，時(shí)速不符合該地段的交通規(guī)則和要求，則第二測(cè)速節(jié)點(diǎn)在向車輛發(fā)送警告信息的同時(shí)，還向附近的智能路標(biāo)節(jié)點(diǎn)傳送違章記錄，由智能路標(biāo)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至監(jiān)控基站和遠(yuǎn)程服務(wù)器。
在部署系統(tǒng)時(shí)，使得智能路標(biāo)節(jié)點(diǎn)構(gòu)建一套無(wú)線Ad-hoc傳感器網(wǎng)絡(luò)，這種組網(wǎng)技術(shù)的好處在于可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸，節(jié)點(diǎn)功耗低，使用壽命長(zhǎng)，成本費(fèi)用低。測(cè)速節(jié)點(diǎn)位置的確定是根據(jù)需要在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)埋設(shè)。一組測(cè)速節(jié)點(diǎn)內(nèi)的兩個(gè)傳感器之間距離選擇在20-30米為宜。
圖2是本發(fā)明的智能路標(biāo)的結(jié)構(gòu)圖。智能路標(biāo)節(jié)點(diǎn)的外殼由防水防壓裝置構(gòu)成，避免載重車輛壓壞節(jié)點(diǎn)設(shè)備，以及避免由于雨水浸泡而損壞內(nèi)部電路，節(jié)點(diǎn)模塊包括中央處理單元、存貯器、電源、天線、無(wú)線收發(fā)器、無(wú)線通信單元和溫度傳感器，中央處理單元、存貯器連接于溫度傳感器、無(wú)線通信單元和無(wú)線收發(fā)器。由多個(gè)埋入地基的這種智能路標(biāo)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成自組織的Ad-hoc無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)采集路況數(shù)據(jù)，并接收測(cè)速節(jié)點(diǎn)發(fā)出的違章超速事件信息，將采集和接收的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)匯聚至監(jiān)控基站。無(wú)線通信單元采用時(shí)分多路訪問(wèn)(TDMA)協(xié)議，允許多個(gè)節(jié)點(diǎn)共享同一信道。
圖3是本發(fā)明的監(jiān)控基站的結(jié)構(gòu)圖。監(jiān)控基站由PC機(jī)、電源、天線、無(wú)線收發(fā)器、無(wú)線通信單元和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信接口等組成。PC機(jī)連接于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信接口、無(wú)線通信單元和無(wú)線收發(fā)器。監(jiān)控基站實(shí)現(xiàn)無(wú)線與有線通信相結(jié)合，作為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信宿節(jié)點(diǎn)匯聚網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并與有線網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)，將傳感器節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程服務(wù)器。有線連接的方式采用以太網(wǎng)或者通過(guò)Internet與服務(wù)器連接。
圖4是本發(fā)明的無(wú)線測(cè)速節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)圖。測(cè)速節(jié)點(diǎn)包括中央處理單元、存貯器、電源、天線、無(wú)線收發(fā)器、無(wú)線通信單元和磁場(chǎng)傳感器。中央處理單元、存貯器連接于磁場(chǎng)傳感器、無(wú)線通信單元和無(wú)線收發(fā)器。固定位置的無(wú)線測(cè)速傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)感知滿足電子身份認(rèn)證的通過(guò)車輛，完成車速計(jì)算，并向車速過(guò)快的車輛發(fā)送速度提示告警，對(duì)違章車輛的超速事件向智能路標(biāo)傳送后匯聚至監(jiān)控基站，最后記錄在遠(yuǎn)程服務(wù)器。車速過(guò)快或者超速違章的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)，是根據(jù)該路段的管理辦法來(lái)確定。
圖5是本發(fā)明的車載移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)圖。車載移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)接收智能路標(biāo)發(fā)送的路況信息，向駕駛?cè)藛T誘導(dǎo)交通情況，并接收測(cè)速節(jié)點(diǎn)對(duì)其運(yùn)行速度的計(jì)算結(jié)果以及告警提示，它由中央處理單元、存貯器、電源、天線、無(wú)線收發(fā)器、汽車身份電子信息、無(wú)線通信單元和語(yǔ)音提示模塊等組成。中央處理單元、存貯器連接于語(yǔ)音提示模塊、無(wú)線通信單元、汽車身份電子信息單元、無(wú)線收發(fā)器。
本發(fā)明提供的車路交互系統(tǒng)，從總體上分成智能路床網(wǎng)絡(luò)和測(cè)速網(wǎng)絡(luò)。智能路床網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)路況檢測(cè)，測(cè)速網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)車速檢測(cè)和警告與記錄，兩種網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控基站和遠(yuǎn)程服務(wù)器。提供的系統(tǒng)方法包括路況檢測(cè)方法、車速檢測(cè)方法和車路交互方法。車路交互方法反映車路交互系統(tǒng)的特征，系統(tǒng)運(yùn)行的總流程體現(xiàn)該方法的實(shí)施細(xì)節(jié)。
圖6是車路交互方法的流程圖，其具體步驟如下步驟S6-1整個(gè)網(wǎng)絡(luò)部署后，系統(tǒng)啟動(dòng)；步驟S6-2啟動(dòng)智能路床網(wǎng)絡(luò)，所有智能化路標(biāo)節(jié)點(diǎn)(1、4)構(gòu)成自組織的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；步驟S6-3智能路標(biāo)定時(shí)檢測(cè)路面狀況，在出現(xiàn)路面異常狀態(tài)時(shí)以無(wú)線方式向道路上的車輛(9)通報(bào)路況的提醒信息；步驟S6-4啟動(dòng)測(cè)速網(wǎng)絡(luò)，由兩個(gè)固定位置的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)(5、6)構(gòu)成一組測(cè)速網(wǎng)絡(luò)；步驟S6-5如果存在滿足電子身份認(rèn)證的車輛(2、3)穿越過(guò)測(cè)速節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)地段，則測(cè)速網(wǎng)絡(luò)實(shí)施車速檢測(cè)；步驟S6-6如果車輛速度超速違章，則測(cè)速節(jié)點(diǎn)向其發(fā)出超速警告，并記錄違章事件信息；步驟S6-7監(jiān)控基站(7)接收智能路標(biāo)傳送的路況信息和超速違章事件，通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程服務(wù)器(8)。
智能路床網(wǎng)絡(luò)與測(cè)速網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，測(cè)速結(jié)果通過(guò)智能路標(biāo)自組織地路由傳輸至監(jiān)控基站，采用多跳自組網(wǎng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)施數(shù)據(jù)發(fā)送，另一方面路況信息以無(wú)線方式傳送給在智能路標(biāo)傳輸范圍內(nèi)的、裝有接收設(shè)備的車輛，誘導(dǎo)車輛合理地選擇路線，采集的數(shù)據(jù)最終通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)傳輸至遠(yuǎn)程服務(wù)器，形成高度集成的網(wǎng)絡(luò)化交通管理方法。
車輛與道路兩者相互作用，位于某一車道上的固定站點(diǎn)對(duì)通過(guò)該車道的運(yùn)行車輛實(shí)施測(cè)速和監(jiān)視，車輛則接收固定站點(diǎn)發(fā)出的車速提醒，還接收路標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的路況信息。
圖7是路況檢測(cè)方法的流程圖。由智能路床網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)道路路況檢測(cè)和以接力的方式傳送違章事件信息至監(jiān)控基站，路況檢測(cè)方法的具體步驟如下
步驟S7-1在智能路床網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行之前，先啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)，尤其使監(jiān)控基站(7)和遠(yuǎn)程服務(wù)器(8)處于預(yù)備接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)；步驟S7-2監(jiān)控基站啟動(dòng)；步驟S7-3啟動(dòng)智能路標(biāo)節(jié)點(diǎn)(1、4)，使其處于工作和休眠交替循環(huán)狀態(tài)；步驟S7-4智能路標(biāo)節(jié)點(diǎn)自組織地形成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，并與監(jiān)控基站建立連接，監(jiān)控基站充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的信宿節(jié)點(diǎn)；步驟S7-5路標(biāo)節(jié)點(diǎn)根據(jù)工作與休眠的循環(huán)調(diào)度周期，定時(shí)檢測(cè)和采集路面狀況數(shù)據(jù)，例如根據(jù)感知溫度判斷路面是否結(jié)冰；步驟S7-6如果路標(biāo)節(jié)點(diǎn)未到觸發(fā)路面檢測(cè)事件的時(shí)刻，則進(jìn)入等待時(shí)間段；步驟S7-7如果路標(biāo)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到采集的數(shù)據(jù)，判斷該路標(biāo)節(jié)點(diǎn)是否位于監(jiān)控基站附近，即是否在監(jiān)控基站無(wú)線傳輸?shù)囊惶ㄐ啪嚯x范圍之內(nèi)；步驟S7-8如果路標(biāo)節(jié)點(diǎn)不在監(jiān)控基站附近，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至鄰近路標(biāo)節(jié)點(diǎn)；步驟S7-9鄰近路標(biāo)根據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)的Ad-hoc組網(wǎng)特性，將接收的數(shù)據(jù)以自組織的方式轉(zhuǎn)發(fā)至其它路標(biāo)，直至傳送給位于監(jiān)控基站附近的某路標(biāo)節(jié)點(diǎn)；步驟S7-10如果路標(biāo)節(jié)點(diǎn)在監(jiān)控基站附近，直接將數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控基站；步驟S7-11監(jiān)控基站將數(shù)據(jù)通過(guò)有線方式傳送至遠(yuǎn)程服務(wù)器。
路況檢測(cè)的時(shí)間周期根據(jù)特定應(yīng)用來(lái)確定。如果智能路標(biāo)只檢測(cè)路面是否結(jié)冰，根據(jù)傳感器感知的路面溫度小于等于0或者大于0來(lái)確定冰凍情況，則每隔1-2小時(shí)啟動(dòng)溫度傳感器量測(cè)溫度一次。另外，假如出現(xiàn)路面冰凍，則每隔若干秒數(shù)就掃瞄在其無(wú)線通信范圍內(nèi)是否存在滿足電子身份認(rèn)證的車輛，如果存在此類型的車輛，則向其通報(bào)本路段已被冰凍，供駕駛?cè)藛T提前做好路線選擇。
圖8是車速檢測(cè)與超速處理方法的流程圖。由測(cè)速網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)車輛測(cè)速，向車速過(guò)快的車輛發(fā)出告警提醒，傳輸與記錄違章超速事件，車速檢測(cè)方法的具體步驟如下步驟S8-1在待測(cè)速的車道上部署多組用于測(cè)速的傳感器節(jié)點(diǎn)，每組由兩個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)組成，每組的兩個(gè)測(cè)速節(jié)點(diǎn)之間為直線可通視，即它們之間不存在彎曲道路，它們位于同一車道上，并使它們進(jìn)入工作預(yù)備狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)同組節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)鐘同步并且存貯它們之間的距離數(shù)值D，并使它們進(jìn)行工作預(yù)備狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)同組節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)鐘同步，因而該組測(cè)速節(jié)點(diǎn)與待檢速度的運(yùn)行車輛構(gòu)成無(wú)線局域網(wǎng)；步驟S8-2位于同一車道(如圖1中的第4車道)的一組測(cè)速節(jié)點(diǎn)(1、4)構(gòu)成測(cè)速地段，由磁場(chǎng)傳感器感知運(yùn)行車輛的磁場(chǎng)擾動(dòng)，如果穿越過(guò)滿足電子身份認(rèn)證的車輛，則對(duì)該車輛的電子身份信息進(jìn)行確認(rèn)，確定是否啟動(dòng)測(cè)速任務(wù)；步驟S8-3如果沒(méi)有相應(yīng)車輛通過(guò)測(cè)速地段，則該組測(cè)速節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待有相應(yīng)車輛穿越測(cè)速地段事件的觸發(fā)；步驟S8-4如果在測(cè)速地段穿越過(guò)滿足電子身份認(rèn)證的車輛，這一事件被測(cè)速節(jié)點(diǎn)感知，則啟動(dòng)測(cè)速任務(wù)，否則對(duì)其它車輛不啟動(dòng)測(cè)速任務(wù)；步驟S8-5在測(cè)速節(jié)點(diǎn)組中，首先感知相關(guān)運(yùn)行車輛的傳感器節(jié)點(diǎn)，即位于車輛駛來(lái)方向的節(jié)點(diǎn)作為第一測(cè)速節(jié)點(diǎn)(5)，相應(yīng)的另一節(jié)點(diǎn)作為第二測(cè)速節(jié)點(diǎn)(6)，第一測(cè)速節(jié)點(diǎn)記錄車輛到達(dá)其正對(duì)位置(2)的時(shí)刻t1；步驟S8-6第一測(cè)速節(jié)點(diǎn)將時(shí)刻t1數(shù)值和該車輛的電子身份ID編號(hào)發(fā)送至第二測(cè)速節(jié)點(diǎn)，通知第二測(cè)速節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)備對(duì)該車輛實(shí)施測(cè)速；步驟S8-7第二測(cè)速節(jié)點(diǎn)應(yīng)答測(cè)速任務(wù)，根據(jù)傳送來(lái)的該車輛的電子身份信息，感知和記錄該車輛到達(dá)其正對(duì)位置(3)的時(shí)刻值t2；步驟S8-8如果兩個(gè)測(cè)速節(jié)點(diǎn)之間為直線可通視，不存在彎曲道路，第二測(cè)速節(jié)點(diǎn)根據(jù)V＝D/(t2-t1)，計(jì)算出該車輛的運(yùn)行速度V，并向該車輛的無(wú)線通信節(jié)點(diǎn)發(fā)送計(jì)算出的車速數(shù)據(jù)；步驟S8-9第二測(cè)速節(jié)點(diǎn)根據(jù)當(dāng)?shù)氐缆饭芾硪?guī)定和交通法規(guī)，判斷該車輛是否超速，超速分成兩種情形一種是速度過(guò)快，但在規(guī)定范圍內(nèi)，則發(fā)出告警提醒，另一種是違章超速，則向車輛告警的同時(shí)，還要記錄和備案以便做出處理；
步驟S8-10如果該車輛未超速，屬于正常行駛行為，則該車速監(jiān)控管理過(guò)程結(jié)束，測(cè)速節(jié)點(diǎn)組清除本次測(cè)速的內(nèi)容；步驟S8-11如果該車輛的駕駛速度過(guò)快，但在規(guī)定范圍內(nèi)，則第二測(cè)速節(jié)點(diǎn)向其發(fā)出告警提示，車載移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行語(yǔ)音告警，提醒駕駛?cè)藛T減速慢行；步驟S8-12如果該車輛屬于違章超速，則第二測(cè)速節(jié)點(diǎn)向車輛告警，同時(shí)還將該起違章事件的記錄信息轉(zhuǎn)發(fā)到鄰近的路標(biāo)節(jié)點(diǎn)(4)，由其傳輸至監(jiān)控基站(7)；步驟S8-13路標(biāo)節(jié)點(diǎn)根據(jù)自組織的路由，將違章記錄以無(wú)線多跳的方式傳輸至監(jiān)控基站，測(cè)速節(jié)點(diǎn)組清除本次測(cè)速的內(nèi)容，結(jié)束本次測(cè)速事件。
以上所述僅為本發(fā)明較佳的主要實(shí)施過(guò)程而已，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；凡是依本發(fā)明所作的等效變化與修改，皆為本發(fā)明專利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的車路交互系統(tǒng)，其特征在于由埋入地基的智能路標(biāo)傳感器節(jié)點(diǎn)(1、4)、車載移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(2、3、9)、固定位置的無(wú)線測(cè)速傳感器節(jié)點(diǎn)(5、6)、監(jiān)控基站(7)和遠(yuǎn)程服務(wù)器(8)組成，監(jiān)控基站(7)匯聚所有采集和接收到的網(wǎng)絡(luò)信息，通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器(8)，實(shí)現(xiàn)交通系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化管理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的車路交互系統(tǒng)，其特征在于智能路標(biāo)節(jié)點(diǎn)包括中央處理單元、存貯器、電源、天線、無(wú)線收發(fā)器、無(wú)線通信單元和溫度傳感器組成，中央處理單元、存貯器連接于溫度傳感器、無(wú)線通信單元和無(wú)線收發(fā)器，由多個(gè)埋入地基的這種智能路標(biāo)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成自組織的Ad-hoc無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，采集路況數(shù)據(jù)，并接收測(cè)速節(jié)點(diǎn)發(fā)出的違章超速事件信息，將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控基站。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的車路交互系統(tǒng)，其特征在于監(jiān)控基站由PC機(jī)、電源、天線、無(wú)線收發(fā)器、無(wú)線通信單元和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信接口組成，PC機(jī)連接于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信接口、無(wú)線通信單元和無(wú)線收發(fā)器，監(jiān)控基站采用無(wú)線與有線通信相結(jié)合的方式，作為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信宿節(jié)點(diǎn)匯聚網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并與有線網(wǎng)絡(luò)相連接，將傳感器節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程服務(wù)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的車路交互系統(tǒng)，其特征在于固定位置的無(wú)線測(cè)速傳感器節(jié)點(diǎn)由中央處理單元、存貯器、電源、天線、無(wú)線收發(fā)器、無(wú)線通信單元和磁場(chǎng)傳感器組成，中央處理單元、存貯器連接于磁場(chǎng)傳感器、無(wú)線通信單元和無(wú)線收發(fā)器，感知在某一車道上的具有電子身份認(rèn)證的通過(guò)車輛，對(duì)超速車輛的違章事件向智能路標(biāo)傳送后匯聚至監(jiān)控基站，最后記錄在遠(yuǎn)程服務(wù)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的車路交互系統(tǒng)，其特征在于車載移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)由中央處理單元、存貯器、電源、天線、無(wú)線收發(fā)器、汽車身份電子信息、無(wú)線通信單元和語(yǔ)音提示模塊組成，中央處理單元、存貯器連接于語(yǔ)音提示模塊、無(wú)線通信單元、汽車身份電子信息單元、無(wú)線收發(fā)器。
6.一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的車路交互系統(tǒng)的方法，其特征在于系統(tǒng)方法包括路況檢測(cè)方法、車速檢測(cè)方法和車路交互方法，車路交互方法反映了車路交互系統(tǒng)的特征，系統(tǒng)運(yùn)行的總流程體現(xiàn)該方法的實(shí)施細(xì)節(jié)，車路交互系統(tǒng)從總體上分成智能路床網(wǎng)絡(luò)和測(cè)速網(wǎng)絡(luò)，智能路床網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)路況檢測(cè)，測(cè)速網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)車速檢測(cè)和超速警告與記錄，這兩種網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控基站和遠(yuǎn)程服務(wù)器，其具體步驟如下步驟S6-1整個(gè)網(wǎng)絡(luò)部署后，系統(tǒng)啟動(dòng)；步驟S6-2啟動(dòng)智能路床網(wǎng)絡(luò)，所有智能化路標(biāo)傳感器節(jié)點(diǎn)(1、4)構(gòu)成自組織的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；步驟S6-3智能路標(biāo)定時(shí)檢測(cè)路面狀況，在出現(xiàn)路面異常狀況時(shí)以無(wú)線方式向道路上的車輛(9)發(fā)出路況通報(bào)；步驟S6-4啟動(dòng)測(cè)速網(wǎng)絡(luò)，由兩個(gè)固定位置的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)(5、6)構(gòu)成一組檢測(cè)車速的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；步驟S6-5如果存在滿足電子身份認(rèn)證的車輛(2、3)穿越過(guò)測(cè)速節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)地段，則測(cè)速網(wǎng)絡(luò)實(shí)施車速檢測(cè)；步驟S6-6如果車輛速度屬于超速違章，則測(cè)速節(jié)點(diǎn)向其發(fā)出超速警告，并記錄違章事件信息；步驟S6-7監(jiān)控基站(7)接收智能路標(biāo)傳送的路況信息和超速違章事件，通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程服務(wù)器(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的車路交互系統(tǒng)的方法，其特征在于智能路床網(wǎng)絡(luò)與測(cè)速網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，測(cè)速結(jié)果通過(guò)智能路標(biāo)自組織地路由傳輸至監(jiān)控基站，采用多跳自組網(wǎng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)施數(shù)據(jù)發(fā)送，另一方面路況信息以無(wú)線方式通傳送給在其傳輸范圍之內(nèi)、裝有通信接收設(shè)備的車輛，使運(yùn)行車輛掌握路況信息以便選擇恰當(dāng)?shù)穆肪€，采集的數(shù)據(jù)也通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)傳輸至遠(yuǎn)程服務(wù)器，形成高度集成的網(wǎng)絡(luò)化交通管理方法。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的車路交互系統(tǒng)的方法，其特征在于車輛與道路兩者相互作用，位于某一車道上的固定站點(diǎn)對(duì)通過(guò)該車道的運(yùn)行車輛實(shí)施測(cè)速和監(jiān)視，車輛則接收固定站點(diǎn)發(fā)出的車速提醒，還接收路標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的路況信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的車路交互系統(tǒng)的方法，其特征在于由智能路床網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)道路路況檢測(cè)和以接力的方式傳送違章事件信息至監(jiān)控基站，路況檢測(cè)方法的具體步驟如下步驟S7-1在智能路床網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行之前，先啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)，尤其使監(jiān)控基站(7)和遠(yuǎn)程服務(wù)器(8)處于預(yù)備接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)；步驟S7-2監(jiān)控基站啟動(dòng)；步驟S7-3啟動(dòng)智能路標(biāo)節(jié)點(diǎn)(1、4)，使其處于工作和休眠交替循環(huán)狀態(tài)；步驟S7-4智能路標(biāo)節(jié)點(diǎn)自組織地形成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，并與監(jiān)控基站建立連接，監(jiān)控基站充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的信宿節(jié)點(diǎn)；步驟S7-5路標(biāo)節(jié)點(diǎn)根據(jù)工作與休眠狀態(tài)的時(shí)間調(diào)度循環(huán)，定時(shí)檢測(cè)和采集路面狀況數(shù)據(jù)；步驟S7-6如果路標(biāo)節(jié)點(diǎn)未到觸發(fā)路面檢測(cè)事件的時(shí)刻，則進(jìn)入等待時(shí)間段；步驟S7-7如果路標(biāo)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到采集的數(shù)據(jù)，判斷該路標(biāo)節(jié)點(diǎn)是否位于監(jiān)控基站附近，即是否在監(jiān)控基站無(wú)線傳輸?shù)囊惶ㄐ啪嚯x范圍之內(nèi)；步驟S7-8如果路標(biāo)節(jié)點(diǎn)不在監(jiān)控基站附近，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至鄰近路標(biāo)節(jié)點(diǎn)；步驟S7-9鄰近路標(biāo)根據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)的Ad-hoc組網(wǎng)特性，將接收的數(shù)據(jù)以自組織的方式轉(zhuǎn)發(fā)至其它路標(biāo)，直至傳送到位于監(jiān)控基站附近的某路標(biāo)節(jié)點(diǎn)；步驟S7-10如果路標(biāo)節(jié)點(diǎn)在監(jiān)控基站附近，直接將數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控基站；步驟S7-11監(jiān)控基站將數(shù)據(jù)通過(guò)有線方式傳送至遠(yuǎn)程服務(wù)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的車路交互系統(tǒng)的方法，其特征在于由測(cè)速網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)車輛測(cè)速，向車速過(guò)快的車輛發(fā)出告警提醒，傳輸和記錄違章超速事件，車速檢測(cè)方法的具體步驟如下步驟S8-1在待測(cè)速的路段部署多組用于測(cè)速的傳感器節(jié)點(diǎn)，每組測(cè)速節(jié)點(diǎn)由兩個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)組成，每組的兩個(gè)測(cè)速節(jié)點(diǎn)之間為直線可通視，即它們之間不存在彎曲道路，它們位于同一車道上，并使它們進(jìn)入工作預(yù)備狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)同組節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)鐘同步并且存貯它們之間的距離數(shù)值D，該組測(cè)速節(jié)點(diǎn)與待檢速度的運(yùn)行車輛構(gòu)成無(wú)線局域網(wǎng)，不同組之間的傳感器節(jié)點(diǎn)不實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)通信；步驟S8-2在道路同一車道固定位置的一組測(cè)速傳感器節(jié)點(diǎn)(1、4)形成測(cè)速地段，由磁場(chǎng)傳感器感知運(yùn)行車輛的磁場(chǎng)擾動(dòng)，如果穿越過(guò)滿足電子身份認(rèn)證的車輛，通過(guò)對(duì)該車輛電子身份信息的解讀和確認(rèn)，確定是否啟動(dòng)測(cè)速任務(wù)；步驟S8-3如果沒(méi)有相應(yīng)車輛通過(guò)測(cè)速地段，則該組測(cè)速節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待有相應(yīng)車輛穿越測(cè)速地段時(shí)才觸發(fā)測(cè)速事件；步驟S8-4如果在測(cè)速地段穿越過(guò)滿足電子身份認(rèn)證的車輛，這一事件被測(cè)速節(jié)點(diǎn)感知，則啟動(dòng)測(cè)速任務(wù)，否則對(duì)其它車輛不啟動(dòng)測(cè)速任務(wù)；步驟S8-5在測(cè)速節(jié)點(diǎn)組中，首先感知相關(guān)運(yùn)行車輛的傳感器節(jié)點(diǎn)，即位于車輛駛來(lái)方向的節(jié)點(diǎn)確認(rèn)作為第一測(cè)速節(jié)點(diǎn)(5)，相應(yīng)的另一節(jié)點(diǎn)確認(rèn)作為第二測(cè)速節(jié)點(diǎn)(6)，第一測(cè)速節(jié)點(diǎn)記錄車輛到達(dá)其正對(duì)位置(2)的時(shí)刻t1；步驟S8-6第一測(cè)速節(jié)點(diǎn)將時(shí)刻t1數(shù)值和該車輛的電子身份ID編號(hào)發(fā)送至第二測(cè)速節(jié)點(diǎn)，通知第二測(cè)速節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)備對(duì)該車輛實(shí)施測(cè)速；步驟S8-7第二測(cè)速節(jié)點(diǎn)應(yīng)答實(shí)施測(cè)速任務(wù)，根據(jù)傳送來(lái)的該車輛的電子身份號(hào)碼，感知和記錄該車輛到達(dá)其正對(duì)位置(3)的時(shí)刻值t2；步驟S8-8如果兩個(gè)測(cè)速節(jié)點(diǎn)之間為直線可通視，不存在彎曲道路，則第二測(cè)速節(jié)點(diǎn)根據(jù)V＝D/(t2-t1)，計(jì)算出該車輛的運(yùn)行速度V，并向該車輛的無(wú)線通信節(jié)點(diǎn)發(fā)送計(jì)算出的車速數(shù)據(jù)；步驟S8-9第二測(cè)速節(jié)點(diǎn)根據(jù)當(dāng)?shù)氐缆饭芾硪?guī)定和交通法規(guī)，判斷該車輛是否超速，超速分成兩種情形一種是速度過(guò)快，但在規(guī)定范圍之內(nèi)，則發(fā)出告警提醒，另一種是違章超速，則向車輛告警的同時(shí)，還要進(jìn)行記錄和備案，以便做出違章處理；步驟S8-10如果該車輛未超速，屬于正常行駛行為，則該車速監(jiān)控管理過(guò)程結(jié)束，測(cè)速節(jié)點(diǎn)組清除本次測(cè)速的內(nèi)容；步驟S8-11如果該車輛的駕駛速度過(guò)快，但在規(guī)定范圍內(nèi)，則第二測(cè)速節(jié)點(diǎn)向其發(fā)出告警提示，車載移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行語(yǔ)音告警，提醒駕駛?cè)藛T減速慢行；步驟S8-12如果該車輛屬于違章超速，則第二測(cè)速節(jié)點(diǎn)向車輛告警將該起違章事件的記錄信息轉(zhuǎn)發(fā)到鄰近的路標(biāo)節(jié)點(diǎn)(4)，由其傳輸至監(jiān)控基站(7)；步驟S8-13路標(biāo)節(jié)點(diǎn)根據(jù)自組織的路由，將違章記錄以無(wú)線多跳的方式傳輸至監(jiān)控基站，測(cè)速節(jié)點(diǎn)組清除本次測(cè)速的內(nèi)容，結(jié)束本次測(cè)速過(guò)程。
全文摘要
本發(fā)明涉及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的道路與車由埋入地基的智能路標(biāo)傳感器節(jié)點(diǎn)、車載移動(dòng)節(jié)點(diǎn)、固定位置的無(wú)線測(cè)速傳感器節(jié)點(diǎn)、監(jiān)控基站和遠(yuǎn)程服務(wù)器組成，監(jiān)控基站匯聚所有采集和接收到的網(wǎng)絡(luò)信息，通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)交通系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化管理。系統(tǒng)方法包括路況檢測(cè)方法、車速檢測(cè)方法和車路交互方法，車路交互方法反映了車路交互系統(tǒng)的特征，系統(tǒng)運(yùn)行的總流程體現(xiàn)該方法的實(shí)施細(xì)節(jié)，車路交互系統(tǒng)從總體上分成智能路床網(wǎng)絡(luò)和測(cè)速網(wǎng)絡(luò)，智能路床網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)路況檢測(cè)，測(cè)速網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)車速檢測(cè)和超速警告與記錄，這兩種網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控基站和遠(yuǎn)程服務(wù)器。
文檔編號(hào)G08G1/0962GK101051419SQ20061001173
公開(kāi)日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2006年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月5日
發(fā)明者崔遜學(xué), 趙湛, 方震 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所