本實(shí)用新型涉及智能交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

改革開放以來，中國經(jīng)濟(jì)走上了快速發(fā)展的軌道，城市化進(jìn)程不斷加快，不僅為中國城市交通發(fā)展提供了良好的契機(jī)，同時(shí)也對中國城市交通提出新的挑戰(zhàn)。如何從我國國情出發(fā)，借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，制定城市交通的戰(zhàn)略性決策，使城市交通擺脫擁擠和遲緩，走向健康、長遠(yuǎn)、可持續(xù)發(fā)展的正確軌道，是當(dāng)前亟待解決的重要課題。

智能交通系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，標(biāo)志著交通管理工作正朝著智能化、科技化的方向邁進(jìn)。但隨著城市經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，交通問題不斷增加，逐漸暴露出該系統(tǒng)中存在的不足之處。目前，我國智能交通系統(tǒng)的建設(shè)存在如下幾點(diǎn)不足:

(l)信息自動采集系統(tǒng)還不完善(如流量檢測系統(tǒng))，使得管控中心相應(yīng)的信息發(fā)布工作和決策相對滯后，并且更加缺少強(qiáng)有力的數(shù)字作為依據(jù)。

(2)管控中心所用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)沒有完全與外部設(shè)備聯(lián)網(wǎng)(如可變情報(bào)板、交通信號燈)，導(dǎo)致管控中心不能在短時(shí)間內(nèi)做到及時(shí)進(jìn)行信息發(fā)布和流量調(diào)整等。

(3)交警支隊(duì)各部門尚未完全實(shí)現(xiàn)辦公自動化和網(wǎng)絡(luò)化，從而不能完全做到提高效率、信息共享。

(4)管控中心的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)未與交通、市政、公交公司、規(guī)劃等其它相關(guān)部門進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，使得管控中心對于整個(gè)決策工作，缺乏豐富的信息基礎(chǔ)。

(5)管控中心各子系統(tǒng)的相關(guān)軟、硬件沒做到有機(jī)的結(jié)合，導(dǎo)致各子系統(tǒng)之間相互獨(dú)立，某些相關(guān)信息不能真正的、及時(shí)的進(jìn)行融合匯總，從而增加了工作人員的工作強(qiáng)度，降低了其工作效率，并且影響了工作的科學(xué)性、準(zhǔn)確性。

引導(dǎo)城市路網(wǎng)中的交通流在不擁擠的路段和交叉路口中運(yùn)行，要解決這個(gè)問題，首先必須解決動態(tài)的和隨機(jī)的交通流量在路段和交叉路口的分配問題，在學(xué)術(shù)上稱之為“實(shí)時(shí)動態(tài)交通分配”(Real-Time-Dynamic Traffic Assignment)。實(shí)時(shí)動態(tài)交通分配問題(DTA)是智能交通系統(tǒng)(ITS)的核心技術(shù)之一。目前國內(nèi)外還未真正解決這個(gè)理論問題。傳統(tǒng)的交通分配以O(shè)D量為基礎(chǔ)，運(yùn)用圖論、數(shù)學(xué)規(guī)劃、計(jì)算機(jī)模擬等方法求解，計(jì)算量大，優(yōu)化時(shí)間長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)可以精準(zhǔn)的誘導(dǎo)車輛行駛，有利于改善日益惡化的交通狀況，提高城市的整體效率。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于：包括交通流誘導(dǎo)服務(wù)系統(tǒng)和車載誘導(dǎo)信息系統(tǒng)，所述交通流誘導(dǎo)服務(wù)系統(tǒng)包括若干個(gè)攝像機(jī)、若干個(gè)交通信號機(jī)、若干個(gè)可變標(biāo)識牌、交通流和信息發(fā)布中心、交通控制中心、導(dǎo)航衛(wèi)星和基準(zhǔn)臺，所述攝像機(jī)布置于各條街道上，用于采集車流信息和可變標(biāo)識牌信息，攝像機(jī)的視頻信號通過物聯(lián)網(wǎng)上傳至車載誘導(dǎo)信息系統(tǒng)及交通流和信息發(fā)布中心，交通流和信息發(fā)布中心信號輸出端與所述交通控制中心的信號輸入端連接，用于將實(shí)時(shí)動態(tài)交通信息傳送至交通控制中心進(jìn)行處理；交通控制中心的交通信息輸出端分別與所述交通信號機(jī)以及可變標(biāo)識牌的信號輸入端連接，所述交通信號機(jī)用于控制交通，所述可變標(biāo)識牌用于動態(tài)顯示交通信息；所述基準(zhǔn)臺的信號輸出端分別與所述攝像機(jī)的信號輸入端以及衛(wèi)星的差分定位信號輸入端連接；所述導(dǎo)航衛(wèi)星為所述車載誘導(dǎo)信息系統(tǒng)提供導(dǎo)航服務(wù)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述車載誘導(dǎo)信息系統(tǒng)包括雙向通信裝置、車載電腦、人機(jī)交互模塊和車載接收機(jī)，所述車載接收機(jī)與所述車載電腦的輸入端連接，用于接收導(dǎo)航衛(wèi)星的導(dǎo)航信號，所述雙向通信裝置與所述車載電腦雙向連接，用于接收并發(fā)送數(shù)據(jù)；所述人機(jī)交互模塊與所述車載電腦雙向連接，用于輸入并顯示數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述人機(jī)交互模塊為觸摸屏。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述人機(jī)交互模塊包括與所述車載電腦的輸入端連接的按鍵模塊和與所述車載電腦的輸出端連接的液晶顯示模塊。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述交通控制中心內(nèi)設(shè)有交通誘導(dǎo)信息服務(wù)子系統(tǒng)，交通誘導(dǎo)信息服務(wù)子系統(tǒng)包括交通信息采集模塊以及行程時(shí)間預(yù)測模塊，所述交通信息采集模塊用于采集各種交通信息；所述行程時(shí)間預(yù)測模塊，用于預(yù)測規(guī)劃路線的行程時(shí)間。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述交通信息采集模塊所得到的信息包括:路段交通流量、交叉路口信號配時(shí)、車道占用率、車速、交通管理措施、道路施工信息以及突發(fā)交通事件。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：行程時(shí)間通過通信鏈路傳遞到車載誘導(dǎo)信息系統(tǒng)，并且按照一定刷新頻率來更新車載誘導(dǎo)軟件中的路阻數(shù)據(jù)庫。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述車載電腦內(nèi)設(shè)置有車載用戶端交通路徑誘導(dǎo)子系統(tǒng)，所述車載用戶端交通路徑誘導(dǎo)子系統(tǒng)包括地理信息對象化模塊，用于完成地理實(shí)體的對象化工作，將要進(jìn)行控制的目標(biāo)地理實(shí)體進(jìn)行對象化，相應(yīng)的對象有自己特有的屬性、方法和函數(shù)；小區(qū)識別模塊，該模塊在一定歷史條件下對用戶輸入的起點(diǎn)及目的地所處的區(qū)域編號，兩個(gè)分別代表起點(diǎn)及目的地的對象將兩個(gè)交叉口的編號傳遞給小區(qū)識別模塊，該模塊根據(jù)交叉口與小區(qū)的路網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)庫來確定生成路網(wǎng)小區(qū)；路網(wǎng)重建模塊，用于根據(jù)小區(qū)識別模塊所確定的小區(qū)位置，把這個(gè)區(qū)域所包含的交叉口號合并成一個(gè)交叉口序列，作為搜索最優(yōu)路徑的路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；路阻建立模塊，用于按照出行者所要搜索的道路交通網(wǎng)絡(luò)中交叉路口在路網(wǎng)簡化圖中所對應(yīng)的序列建立路阻矩陣，并將路阻矩陣中的所有元素初值設(shè)置為某一定值X，再根據(jù)所要查找的交叉路口與相應(yīng)路段的拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)庫，利用路段實(shí)時(shí)行程時(shí)間數(shù)據(jù)庫對此矩陣進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)值填充，最后，被填充完畢后的矩陣就成為了所要最終得到的最優(yōu)路徑的路阻矩陣；最優(yōu)路徑搜索模塊，采用基于多目標(biāo)約束最優(yōu)路徑算法，以動態(tài)路阻為各路段的權(quán)值，計(jì)算出起點(diǎn)與目的地的最優(yōu)路徑，并將所經(jīng)路段存于可變路阻數(shù)據(jù)庫中；最優(yōu)路徑顯示模塊，用于將搜索到的最優(yōu)路徑對應(yīng)的地理實(shí)體對象路段，令其高亮顯示在人機(jī)交互模塊上，當(dāng)更新最優(yōu)路徑時(shí)，自動調(diào)用最新的最優(yōu)路徑，重新顯示在屏幕上；路徑引導(dǎo)模塊，用于引導(dǎo)機(jī)動車的司機(jī)沿著路徑規(guī)劃模塊所提供的路線進(jìn)行行駛。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：1)所述系統(tǒng)可以根據(jù)系統(tǒng)中儲備的路網(wǎng)信息，實(shí)時(shí)地規(guī)劃出最優(yōu)或次優(yōu)的路徑。路徑誘導(dǎo)的目的在于幫助駕駛員從起始點(diǎn)到目的地之間按照自己的優(yōu)先原則選擇一條“最短”路徑(時(shí)間最短，路徑最短、耗能最少或者路況最好等)，有利于改善交通問題的日益惡化。

2)所述系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)，對緩解當(dāng)前的交通擁擠、堵塞現(xiàn)象具有重要意義，有利于提高整個(gè)城市的效率。

3)交通管理人員可以通過所述系統(tǒng)，降低國家在交通管理硬件設(shè)施方面的投入，為出行人員、交管人員等不同類型的人更加準(zhǔn)確的提供相應(yīng)的交通信息，進(jìn)一步提高現(xiàn)代化的交通管理水平，進(jìn)而緩解交通壓力，合理利用各種交通資源，提高城市交管能力。

4)由于該系統(tǒng)能夠有效的減少人們找車位和停車排隊(duì)的時(shí)間，從環(huán)境維護(hù)和節(jié)約能耗的角度來看也有非凡的意義。由于找車位和停車排隊(duì)的時(shí)候，車輛行駛速度都很低，此時(shí)正是車輛最耗油和尾氣排放最多的時(shí)候，如果能夠縮短尋找停車位和停車入庫的時(shí)間，無疑是對從環(huán)境維護(hù)和節(jié)約能耗做了很大的貢獻(xiàn)，有利于節(jié)能減排。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本實(shí)用新型所述交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的原理框圖；

圖2是本實(shí)用新型中交通誘導(dǎo)信息服務(wù)子系統(tǒng)的軟件架構(gòu)圖；

圖3是本實(shí)用新型中車載用戶端交通路徑誘導(dǎo)子系統(tǒng)的軟件架構(gòu)圖；

圖4是本實(shí)用新型中車載用戶端交通路徑誘導(dǎo)系統(tǒng)的原理框圖；

圖5是本實(shí)用新型中的路網(wǎng)簡化圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實(shí)用新型不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

城市交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)(Urban Traffic Flow Guldance System，UTFGS)是以動態(tài)交通分配為理論基礎(chǔ)，實(shí)時(shí)對復(fù)雜多變的路網(wǎng)交通動態(tài)進(jìn)行分析，綜合運(yùn)用3G(GIS、GPS、IMS)技術(shù)、先進(jìn)的通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)。所述城市交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)包括交通流誘導(dǎo)服務(wù)系統(tǒng)和車載誘導(dǎo)信息系統(tǒng)。交通流誘導(dǎo)服務(wù)系統(tǒng)完成交通流誘導(dǎo)數(shù)據(jù)的采集、處理與發(fā)布。車載誘導(dǎo)信息系統(tǒng)完成信息通信、路徑優(yōu)化與信息查詢等功能。

如圖1所示，本實(shí)用新型公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)，包括交通流誘導(dǎo)服務(wù)系統(tǒng)和車載誘導(dǎo)信息系統(tǒng)，所述交通流誘導(dǎo)服務(wù)系統(tǒng)包括若干個(gè)攝像機(jī)、若干個(gè)交通信號機(jī)、若干個(gè)可變標(biāo)識牌、交通流和信息發(fā)布中心、交通控制中心、導(dǎo)航衛(wèi)星和基準(zhǔn)臺，所述攝像機(jī)布置于各條街道上，用于采集車流信息和可變標(biāo)識牌信息，攝像機(jī)的視頻信號通過物聯(lián)網(wǎng)上傳至車載誘導(dǎo)信息系統(tǒng)及交通流和信息發(fā)布中心，交通流和信息發(fā)布中心信號輸出端與所述交通控制中心的信號輸入端連接，用于將實(shí)時(shí)動態(tài)交通信息傳送至交通控制中心進(jìn)行處理；交通控制中心的交通信息輸出端分別與所述交通信號機(jī)以及可變標(biāo)識牌的信號輸入端連接，所述交通信號機(jī)用于控制交通，所述可變標(biāo)識牌用于動態(tài)顯示交通信息；所述基準(zhǔn)臺的信號輸出端分別與所述攝像機(jī)的信號輸入端以及衛(wèi)星的差分定位信號輸入端連接；所述導(dǎo)航衛(wèi)星為所述車載誘導(dǎo)信息系統(tǒng)提供導(dǎo)航服務(wù)。

進(jìn)一步的，所述車載誘導(dǎo)信息系統(tǒng)包括雙向通信裝置、車載電腦、人機(jī)交互模塊和車載接收機(jī)，所述車載接收機(jī)與所述車載電腦的輸入端連接，用于接收導(dǎo)航衛(wèi)星的導(dǎo)航信號，所述雙向通信裝置與所述車載電腦雙向連接，用于接收并發(fā)送數(shù)據(jù)；所述人機(jī)交互模塊與所述車載電腦雙向連接，用于輸入并顯示數(shù)據(jù)。

所述人機(jī)交互模塊由兩種選擇，第一種，所述人機(jī)交互模塊為觸摸屏；第二種，所述人機(jī)交互模塊包括與所述車載電腦的輸入端連接的按鍵模塊和與所述車載電腦的輸出端連接的液晶顯示模塊。

車載誘導(dǎo)信息系統(tǒng)是在單個(gè)車輛上安裝定位裝置、信息接收裝置和路線優(yōu)化裝置，對車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)誘導(dǎo)。該系統(tǒng)的誘導(dǎo)機(jī)理比較明確，更容易達(dá)到誘導(dǎo)目的。出行者信息系統(tǒng)主要根據(jù)其它的方式為用戶提供動態(tài)交通信息和提示方案，對其進(jìn)行交通誘導(dǎo)。

城市交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制和科學(xué)決策等功能，使交通管理更加科學(xué)化和規(guī)范化。所體現(xiàn)的功能如下：

加強(qiáng)了管理的超前性。根據(jù)數(shù)據(jù)庫記載的歷史信息、現(xiàn)狀信息通過相應(yīng)的變換處理，轉(zhuǎn)換成未來預(yù)測值，為交通管理的科學(xué)決策提供服務(wù)依據(jù)。

加強(qiáng)了管理的綜合控制能力。在管理過程中，通過調(diào)出當(dāng)事人的歷史紀(jì)錄，如事故情況、違章情況及從其他部門調(diào)出的如戶籍、犯罪記錄等信息，與當(dāng)前信息相結(jié)合，再確定對當(dāng)事人最為合理和有效的教育和控制方法。

加強(qiáng)各部門協(xié)同工作。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息處理技術(shù)最大的優(yōu)勢就是數(shù)據(jù)共享、通信和數(shù)據(jù)交換，這樣使多個(gè)單位、多個(gè)部門之間一起協(xié)同工作成為可能。

在執(zhí)法服務(wù)中的作用。交警支隊(duì)各職能部門通過其辦公自動化網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，使得執(zhí)法工作與辦事程序都嚴(yán)格按照規(guī)定信息流程進(jìn)行，并且能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)控，即提高了工作效率又減少各環(huán)節(jié)中的人為因素，真正體現(xiàn)了嚴(yán)格執(zhí)法、熱情服務(wù)。

使交通誘導(dǎo)及時(shí)、準(zhǔn)確。交通信息采集系統(tǒng)通過電子監(jiān)控、流量檢測等系統(tǒng)，將路面信息實(shí)時(shí)搜索，集中利用各種媒體及時(shí)向上級主管部門、駕駛員發(fā)布實(shí)時(shí)信息，同時(shí)推薦最佳路線的選擇，從而達(dá)到交通組織均衡的目的，并提高交警隊(duì)伍的快速反應(yīng)能力。

在偵破交通肇事逃逸案件中的作用。偵破逃逸案件一直是交警部門工作中的難點(diǎn)。一旦具備了功能完善的智能交通系統(tǒng)后，就可以通過車輛信息、駕駛員信息、人口戶籍信息、盜搶車輛信息等與現(xiàn)場證據(jù)、線索相聯(lián)系，進(jìn)行篩選，縮小偵破范圍。

交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)中的軟件系統(tǒng)包括交通誘導(dǎo)信息服務(wù)子系統(tǒng)及車載用戶端交通路徑誘導(dǎo)子系統(tǒng)，系統(tǒng)是利用車載用戶端交通路徑誘導(dǎo)子系統(tǒng)進(jìn)行路徑誘導(dǎo)的計(jì)算，這樣的設(shè)計(jì)即可以使交通流誘導(dǎo)服務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)器運(yùn)作更高效，又可以使車載用戶端的軟件能夠被有效地利用。如果所有的車載用戶都向信息處理中心發(fā)出同樣的路徑誘導(dǎo)請求，由于交通狀況是動態(tài)變化的，那么對于交通誘導(dǎo)信息服務(wù)子系統(tǒng)而言，需要進(jìn)行巨量的數(shù)據(jù)處理，而能夠處理如此繁重工作的系統(tǒng)對硬件性能的要求也非常高，并且由交通誘導(dǎo)信息服務(wù)子系統(tǒng)反饋給車載用戶的信息在時(shí)間上也很難保證其時(shí)效性。交通信息中心的誘導(dǎo)信息服務(wù)軟件的功能是完成實(shí)時(shí)交通信息數(shù)據(jù)的采集、誘導(dǎo)信息處理以及交通流誘導(dǎo)信息的發(fā)布等。因此，選擇在車載用戶端進(jìn)行最優(yōu)路徑的計(jì)算。其中交通誘導(dǎo)信息服務(wù)子系統(tǒng)需要包括三部分基本數(shù)據(jù):(l)實(shí)時(shí)的路段行程時(shí)間；(2)路況實(shí)時(shí)信息；(3)誘導(dǎo)路線數(shù)據(jù)。

交通誘導(dǎo)信息服務(wù)子系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的路段行駛時(shí)間是由行程時(shí)間預(yù)測軟件根據(jù)交通設(shè)施采集的路段車流量而生成的。車載用戶端交通路徑誘導(dǎo)子系統(tǒng)的最終誘導(dǎo)信息是由數(shù)據(jù)通信軟件從交通誘導(dǎo)信息服務(wù)子系統(tǒng)發(fā)布到車載端。關(guān)于交通誘導(dǎo)信息服務(wù)子系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)如圖2所示，車載用戶端交通路徑誘導(dǎo)子系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。

交通誘導(dǎo)信息服務(wù)子系統(tǒng)及車載用戶端交通路徑誘導(dǎo)子系統(tǒng)的功能模塊：首先從宏觀上明確了各個(gè)模塊的功能，再相應(yīng)地設(shè)計(jì)好上述的軟件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，與之相對應(yīng)的模塊功能就明確了。為降低開發(fā)、測試、維護(hù)等階段的開銷，需要遵循軟件工程的開發(fā)過程中模塊功能的獨(dú)立。系統(tǒng)中的模塊需要保證系統(tǒng)滿足以下主要技術(shù)指標(biāo):全路網(wǎng)路段行程時(shí)間數(shù)據(jù)下發(fā)周期<10秒:實(shí)時(shí)行車路徑優(yōu)化時(shí)間<0.5秒；交通流量的預(yù)測誤差控制在6％-8％左右；行程時(shí)間預(yù)測誤差為低于10％:定位精度<3米；車輛的動態(tài)跟蹤更新頻率為1次/秒。

(l)交通誘導(dǎo)信息服務(wù)子系統(tǒng)的主要功能模塊

①交通信息采集模塊:為了使駕駛員能夠及時(shí)得到最新的交通情況，必須要求系統(tǒng)提供及時(shí)、準(zhǔn)確的交通信息。這些交通信息可來源于城市路網(wǎng)交通控制系統(tǒng)的交通信息采集子系統(tǒng)，也可來源于城市智能交通系統(tǒng)共用信息平臺的交通誘導(dǎo)信息服務(wù)接口。所得到的信息包括:路段交通流量、交叉路口信號配時(shí)、車道占用率、車速、交通管理措施、道路施工信息以及突發(fā)交通事件等交通信息。交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)誘導(dǎo)的基礎(chǔ)就是上述交通信息的及時(shí)匯總集成。

②行程時(shí)間預(yù)測模塊:在進(jìn)行路徑規(guī)劃時(shí)，本文設(shè)計(jì)了行程時(shí)間、幾何距離、安全性和花費(fèi)四種路阻，以供不同目標(biāo)的出行查詢者參考。行程時(shí)間是路阻函數(shù)中唯一的一個(gè)動態(tài)交通參數(shù)。行程時(shí)間要通過通信鏈路傳遞到車載用戶終端，并且需要按照一定刷新頻率來更新車載誘導(dǎo)軟件中的路阻數(shù)據(jù)庫。行程時(shí)間的預(yù)測按照相應(yīng)的理論模型在信息中心服務(wù)端的誘導(dǎo)信息服務(wù)軟件里完成。

(2)車載用戶端交通路徑誘導(dǎo)子系統(tǒng)

①地理信息對象化模塊:此模塊完成了地理實(shí)體的對象化工作，將要進(jìn)行控制的目標(biāo)(例如交叉口、路段、人文、景觀等)地理實(shí)體進(jìn)行對象化，相應(yīng)的對象有自己特有的屬性、方法和函數(shù)。

②小區(qū)識別模塊:該模塊在一定歷史條件下對用戶輸入的起點(diǎn)及目的地所處的區(qū)域編號。兩個(gè)分別代表起點(diǎn)及目的地的對象將兩個(gè)交叉口的編號傳遞給小區(qū)識別模塊，據(jù)此，該模塊根據(jù)交叉口與小區(qū)的路網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)庫來確定生成路網(wǎng)小區(qū)。

③路網(wǎng)重建模塊:該模塊能夠根據(jù)小區(qū)識別模塊所確定的小區(qū)位置，把這個(gè)區(qū)域所包含的交叉口號合并成一個(gè)交叉口序列，作為搜索最優(yōu)路徑的路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。有一個(gè)細(xì)節(jié)需要注意:新的交叉口序列必須是原有各交叉口序列的并集。

④路阻建立模塊:該模塊需要按照出行者所要搜索的道路交通網(wǎng)絡(luò)中交叉路口在路網(wǎng)簡化圖中所對應(yīng)的序列建立路阻矩陣，并將路阻矩陣中的所有元素初值設(shè)置為某一定值X，再根據(jù)所要查找的交叉路口與相應(yīng)路段的拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)庫，利用路段實(shí)時(shí)行程時(shí)間數(shù)據(jù)庫對此矩陣進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)值填充，最后，被填充完畢后的矩陣就成為了所要最終得到的最優(yōu)路徑的路阻矩陣。

⑤最優(yōu)路徑搜索模塊:采用基于多目標(biāo)約束最優(yōu)路徑算法，以動態(tài)路阻為各路段的權(quán)值，計(jì)算出起點(diǎn)與目的地的最優(yōu)路徑，并將所經(jīng)路段存于可變路阻數(shù)據(jù)庫中。

⑥最優(yōu)路徑顯示模塊:該模塊將找到上述搜索到的最優(yōu)路徑對應(yīng)的地理實(shí)體對象路段，令其高亮顯示在屏幕上。當(dāng)更新最優(yōu)路徑時(shí)，程序會自動調(diào)用最新的最優(yōu)路徑，重新顯示在屏幕上。

⑦路徑引導(dǎo)模塊:該模塊可以引導(dǎo)機(jī)動車的司機(jī)沿著路徑規(guī)劃模塊所提供的路線進(jìn)行行駛。此模塊是在實(shí)時(shí)的情況下進(jìn)行的，在行進(jìn)中向司機(jī)以箭頭指向的形式提供實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)向指令。此模塊利用路徑規(guī)劃模塊和定位子系統(tǒng)來引導(dǎo)機(jī)動車行駛。當(dāng)路徑規(guī)劃模塊計(jì)算出路徑，并且定位系統(tǒng)己經(jīng)確定了車輛的當(dāng)前位置，本模塊與其他模塊配合工作就可以向機(jī)動車司機(jī)提供有價(jià)值的路徑引導(dǎo)。實(shí)時(shí)路徑引導(dǎo)系統(tǒng)會隨著車輛位置的不斷變化而隨時(shí)更新車輛的最新位置、走向以及所行駛的道路信息。

本實(shí)用新型所述誘導(dǎo)系統(tǒng)采用基于多目標(biāo)的動態(tài)交通路徑誘導(dǎo)算法進(jìn)行具體演示實(shí)現(xiàn)交通路徑誘導(dǎo)的過程。該算法根據(jù)出行者或者機(jī)動車駕駛員可以接受的各單目標(biāo)的上限，利用基于多目標(biāo)的動態(tài)交通路徑誘導(dǎo)算法獲取到達(dá)目的地的最優(yōu)路徑。首先利用全局多目標(biāo)約束優(yōu)化算法中的第一步來確定所有可行路徑，然后通過對可行路徑種群進(jìn)行評價(jià)，最后獲得多目標(biāo)下的最優(yōu)路徑，即出行者滿意的唯一最優(yōu)路徑。圖5給出了某一路段從起始點(diǎn)O到目標(biāo)終點(diǎn)D之間的交通路網(wǎng)的相對應(yīng)的簡化圖。

考慮到所要求解的是具有多目標(biāo)約束的最優(yōu)路徑，為了計(jì)算方便，設(shè)定3個(gè)目標(biāo)分別為:(l)時(shí)間；(2)安全性；(3)距離。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，設(shè)定3個(gè)目標(biāo)約束對應(yīng)的權(quán)重值分別為0.3，0.5和0.2。根據(jù)多目標(biāo)約束算法的第一步，可以得到基于3個(gè)目標(biāo)的最優(yōu)路徑的可通行路徑的集合，在這些可通行的路徑中，能夠看出隨著目標(biāo)上限取值的增加，可通行的路徑數(shù)量也會隨之增加。然后，需要利用多目標(biāo)約束算法的第二步算法進(jìn)一步在有效路徑中選優(yōu)，最終得到最優(yōu)路徑，最后獲得的解即為pareto最優(yōu)解。

所述誘導(dǎo)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)所述系統(tǒng)可以根據(jù)系統(tǒng)中儲備的路網(wǎng)信息，實(shí)時(shí)地規(guī)劃出最優(yōu)或次優(yōu)的路徑。路徑誘導(dǎo)的目的在于幫助駕駛員從起始點(diǎn)到目的地之間按照自己的優(yōu)先原則選擇一條“最短”路徑(時(shí)間最短，路徑最短、耗能最少或者路況最好等)，有利于改善交通問題的日益惡化。

2)所述系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)，對緩解當(dāng)前的交通擁擠、堵塞現(xiàn)象具有重要意義，有利于提高整個(gè)城市的效率。

3)交通管理人員可以通過所述系統(tǒng)，降低國家在交通管理硬件設(shè)施方面的投入，為出行人員、交管人員等不同類型的人更加準(zhǔn)確的提供相應(yīng)的交通信息，進(jìn)一步提高現(xiàn)代化的交通管理水平，進(jìn)而緩解交通壓力，合理利用各種交通資源，提高城市交管能力。

4)由于該系統(tǒng)能夠有效的減少人們找車位和停車排隊(duì)的時(shí)間，從環(huán)境維護(hù)和節(jié)約能耗的角度來看也有非凡的意義。由于找車位和停車排隊(duì)的時(shí)候，車輛行駛速度都很低，此時(shí)正是車輛最耗油和尾氣排放最多的時(shí)候，如果能夠縮短尋找停車位和停車入庫的時(shí)間，無疑是對從環(huán)境維護(hù)和節(jié)約能耗做了很大的貢獻(xiàn)，有利于節(jié)能減排。