基於雙通信數據的擁堵等級分析平臺的製作方法

2023-12-07 19:26:01 1

本發明涉及通信領域，尤其涉及一種基於雙通信數據的擁堵等級分析平臺。

背景技術：

路段的擁堵狀況是導航設備中最重要的導航數據之一，他幫助人們避開道路擁堵路段，便於交管部門分配道路資源。擁堵狀況的數據準確性決定了導航設備的質量優劣。

當前，對某一路段的擁堵程度的檢測一般依賴於單因素檢測模式，例如衛星遙感圖像、實地汽車速度或實地攝像圖像，但單因素檢測容易受到自身檢測體制帶來的幹擾，例如衛星遙感容易受到大氣雲層厚度的幹擾，導致檢測精度不高。

中國專利ZL201510835142.4公開了一種基於雙通信數據的擁堵等級分析平臺，提出了一種新的路段擁堵程度檢測方案，能夠將衛星遙感圖像和實地圖像結合，並在確定實地路段擁堵程度時，自適應為兩個因素設置合理的權重值，從而有效保障雙因素檢測模式的檢測精度，為人們的出行提供更有價值的參考數據。其存在的不足是，遙感圖像受大氣雲層厚度幹擾嚴重，單憑實地圖像輔助判斷，誤差較大。另外，該方法收光線因素影響較大，例如陰天雲層厚，而且天黑的時候，造成誤判。

中國專利CN201320162517.1公開了一種三維智能交通系統，主要解決了現有技術中存在的由於未能在發生交通擁堵後及時進行交通誘導，使得後續車輛繼續向擁堵路段行進，導致擁堵程度加重，擁堵處理時間加長的問題。該三維智能交通系統包括中心控制系統，均與中心控制系統相連的交通誘導系統、三維成像系統、GPS服務系統、交通流量採集系統和交通信息共享系統。其存在的不足是GPS服務系統和交通流量採集系統採集數據單一，擁堵不能分級控制，功能單一。

技術實現要素：

為了解決現有技術存在的技術問題，本發明提供了一種基於雙通信數據的擁堵等級分析平臺，基於衛星遙感數據和實地採集數據兩因素，提高分析平臺的可靠性和準確性。

本發明解決技術問題所採用的技術方案是：一種基於雙通信數據的擁堵等級分析平臺，包括遙感數據接收設備、實地數據接收設備和主控設備，遙感數據接收設備接收遙感衛星發送的目標路段的路段遙感圖像，所述實地數據接收設備接收處於目標路段的雷達探頭髮送的探測信息，並且由主控設備根據探測信息繪製目標路段內的所有機動車移動軌跡圖像，主控設備根據所述路段遙感圖像和所述路段內的所有機動車移動軌跡圖像確定目標路段的擁堵等級；所述繪製目標路段內的所有機動車移動軌跡圖像的方法是，探測信息中的機動車反射點作為繪製白點形成原始圖像，以0.1秒-2秒的時間間隔繪製若干平面探測圖像；對平面探測圖像進行處理實現遠距離目標跟蹤，形成遠距離目標軌跡，然後根據所述路段的延伸方向實現不同距離機動車目標檢測，形成連續時間內若干目標運動軌跡，輸出檢測結果；所述距離為雷達探頭到被探測機動車的空間直線距離。

先跟蹤後探測，可以探測較遠的小目標，增加了路段的長度，提高了準確性。

所述方法還包括若干平面探測圖像計算被測機動車的車速。

所述方法還包括利用雷達反射信號計算被測機動車的車速。

所述分析平臺還包括：

圖像識別設備，與所述遙感數據接收設備和所述實地數據接收設備分別連接，用於基於目標路段的路段遙感圖像確定遙感機動車數量，用於基於目標路段的機動車移動軌跡圖像確定實地機動車數量；

擁堵程度請求接收設備，用於接收目標路段的擁堵程度的請求，所述目標路段的擁堵程度的請求中包括目標路段的名稱和請求終端的標識；

存儲設備，用於預先存儲權重對照表、機動車上限灰度閾值、機動車下限灰度閾值和9個擁堵等級閾值，所述權重對照表以雲層厚度為索引，保存了在確定路段擁堵等級時的遙感數據權重值和實地數據權重值，雲層厚度越大，遙感數據權重值越小，實地數據權重值越大，所述機動車上限灰度閾值和所述機動車下限灰度閾值用於將圖像中的機動車與背景分離，所述9個擁堵等級閾值按照從小到大均勻分布的方式取值以確定10個擁堵等級區間；

查詢設備，採用雲伺服器形式實現，以路段名稱為索引，預先存儲了各個路段的GPS數據，所述查詢設備與所述主控設備連接，用於基於目標路段的名稱查詢目標路段的GPS數據；目標路段信息發送設備，與所述查詢設備連接，用於將目標路段的GPS數據發送到遙感衛星和處於目標路段的雷達探頭；

雲層厚度請求設備，與所述查詢設備連接，用於將目標路段的GPS數據發送到當地氣象監控平臺，以便於所述當地氣象監控平臺根據目標路段的GPS數據確定目標路段的雲層厚度；

雲層厚度接收設備，接收所述當地氣象監控平臺返回的目標路段的雲層厚度；

所述遙感數據接收設備用於接收遙感衛星發送的目標路段的路段遙感圖像；

所述圖像識別設備包括圖像預處理器、機動車識別器和微控制器，所述圖像預處理器與所述遙感數據接收設備和所述實地數據接收設備分別連接，所述機動車識別器與所述圖像預處理器和所述存儲設備分別連接，所述微控制器與所述機動車識別器連接，所述圖像識別設備對所述路段遙感圖像執行如下操作：所述圖像預處理器對所述路段遙感圖像依次執行中值濾波、邊緣增強和灰度化處理，以獲得灰度化遙感圖像，所述機動車識別器將所述灰度化遙感圖像中灰度值在所述機動車上限灰度閾值和所述機動車下限灰度閾值之間的像素識別並組成多個遙感機動車子圖像，所述微控制器將多個遙感機動車子圖像的數量作為目標路段的遙感機動車數量輸出；

所述主控設備與所述擁堵程度請求接收設備、所述存儲設備、所述雲層厚度接收設備、所述遙感數據接收設備和所述實地數據接收設備分別連接，解析所述目標路段的擁堵程度的請求以獲得目標路段的名稱和請求終端的標識，基於目標路段的雲層厚度在所述權重對照表中查找到對應的遙感數據權重值和對應的實地數據權重值，將對應的遙感數據權重值與目標路段的遙感機動車數量相乘，將對應的實地數據權重值與目標路段的實地機動車數量相乘，將兩個乘積相加以獲得目標路段的擁堵程度數值，將目標路段的擁堵程度數值落在所述10個擁堵等級區間中某一個等級區間所對應的等級作為目標路段的擁堵等級；

擁堵程度發送設備，與所述主控設備連接，用於基於所述請求終端的標識，將目標路段的擁堵等級發送到所述請求終端；

其中，所述主控設備在接收到擁堵程度請求接收設備發送的目標路段的擁堵程度的請求時，將所述查詢設備、所述目標路段信息發送設備、所述雲層厚度請求設備、所述雲層厚度接收設備、所述遙感數據接收設備和所述實地數據接收設備從省電模式中啟動，當所述主控設備在發送目標路段的擁堵等級後，控制所述查詢設備、所述目標路段信息發送設備、所述雲層厚度請求設備、所述雲層厚度接收設備、所述遙感數據接收設備和所述實地數據接收設備進入省電模式。

所述主控設備數據連接導航平臺，實施交換所述目標路段中駕駛員使用導航平臺產生的位置數據，輔助判斷機動車數量。該目標路段中所有打開導航平臺的操作作為統計數量上傳主控平臺進行分析，利用機動車行駛方向，計算雙向擁堵情況。

本發明具有的優點是：

1、雷達探測車輛並且判斷數量，有效的提高了準確率，避免了陰天雲層帶來的不準確；

2、雷達探測判斷數量大，採樣多，提高了擁堵分級準確性；

3、導航平臺輔助判斷，進一步提高準確性。

附圖說明

圖1為本發明的結構方框圖；

圖2為本發明的繪製方法的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行詳細說明。

如圖1所示，一種基於雙通信數據的擁堵等級分析平臺，包括遙感數據接收設備、實地數據接收設備和主控設備，遙感數據接收設備接收遙感衛星發送的目標路段的路段遙感圖像，所述實地數據接收設備接收處於目標路段的雷達探頭髮送的探測信息，並且由主控設備根據探測信息繪製目標路段內的所有機動車移動軌跡圖像，主控設備根據所述路段遙感圖像和所述路段內的所有機動車移動軌跡圖像確定目標路段的擁堵等級。

繪製目標路段內的所有機動車移動軌跡圖像的方法是，探測信息中的機動車反射點作為繪製白點形成原始圖像，以0.1秒-2秒的時間間隔繪製若干平面探測圖像；對平面探測圖像進行處理實現遠距離目標跟蹤，形成遠距離目標軌跡，然後根據所述路段的延伸方向實現不同距離機動車目標檢測，形成連續時間內若干目標運動軌跡，輸出檢測結果；距離為雷達探頭到被探測機動車的空間直線距離。

所述方法還包括若干平面探測圖像計算被測機動車的車速。

所述方法還包括利用雷達反射信號計算被測機動車的車速。

分析平臺還包括：

圖像識別設備，與所述遙感數據接收設備和所述實地數據接收設備分別連接，用於基於目標路段的路段遙感圖像確定遙感機動車數量，用於基於目標路段的機動車移動軌跡圖像確定實地機動車數量；

擁堵程度請求接收設備，用於接收目標路段的擁堵程度的請求，所述目標路段的擁堵程度的請求中包括目標路段的名稱和請求終端的標識；

存儲設備，用於預先存儲權重對照表、機動車上限灰度閾值、機動車下限灰度閾值和9個擁堵等級閾值，所述權重對照表以雲層厚度為索引，保存了在確定路段擁堵等級時的遙感數據權重值和實地數據權重值，雲層厚度越大，遙感數據權重值越小，實地數據權重值越大，所述機動車上限灰度閾值和所述機動車下限灰度閾值用於將圖像中的機動車與背景分離，所述9個擁堵等級閾值按照從小到大均勻分布的方式取值以確定10個擁堵等級區間；

查詢設備，採用雲伺服器形式實現，以路段名稱為索引，預先存儲了各個路段的GPS數據，所述查詢設備與所述主控設備連接，用於基於目標路段的名稱查詢目標路段的GPS數據；目標路段信息發送設備，與所述查詢設備連接，用於將目標路段的GPS數據發送到遙感衛星和處於目標路段的雷達探頭；

雲層厚度請求設備，與所述查詢設備連接，用於將目標路段的GPS數據發送到當地氣象監控平臺，以便於所述當地氣象監控平臺根據目標路段的GPS數據確定目標路段的雲層厚度；

雲層厚度接收設備，接收所述當地氣象監控平臺返回的目標路段的雲層厚度；

所述遙感數據接收設備用於接收遙感衛星發送的目標路段的路段遙感圖像；

所述圖像識別設備包括圖像預處理器、機動車識別器和微控制器，所述圖像預處理器與所述遙感數據接收設備和所述實地數據接收設備分別連接，所述機動車識別器與所述圖像預處理器和所述存儲設備分別連接，所述微控制器與所述機動車識別器連接，所述圖像識別設備對所述路段遙感圖像執行如下操作：所述圖像預處理器對所述路段遙感圖像依次執行中值濾波、邊緣增強和灰度化處理，以獲得灰度化遙感圖像，所述機動車識別器將所述灰度化遙感圖像中灰度值在所述機動車上限灰度閾值和所述機動車下限灰度閾值之間的像素識別並組成多個遙感機動車子圖像，所述微控制器將多個遙感機動車子圖像的數量作為目標路段的遙感機動車數量輸出；

主控設備與所述擁堵程度請求接收設備、所述存儲設備、所述雲層厚度接收設備、所述遙感數據接收設備和所述實地數據接收設備分別連接，解析所述目標路段的擁堵程度的請求以獲得目標路段的名稱和請求終端的標識，基於目標路段的雲層厚度在所述權重對照表中查找到對應的遙感數據權重值和對應的實地數據權重值，將對應的遙感數據權重值與目標路段的遙感機動車數量相乘，將對應的實地數據權重值與目標路段的實地機動車數量相乘，將兩個乘積相加以獲得目標路段的擁堵程度數值，將目標路段的擁堵程度數值落在所述10個擁堵等級區間中某一個等級區間所對應的等級作為目標路段的擁堵等級；

擁堵程度發送設備，與所述主控設備連接，用於基於所述請求終端的標識，將目標路段的擁堵等級發送到所述請求終端；

主控設備在接收到擁堵程度請求接收設備發送的目標路段的擁堵程度的請求時，將所述查詢設備、所述目標路段信息發送設備、所述雲層厚度請求設備、所述雲層厚度接收設備、所述遙感數據接收設備和所述實地數據接收設備從省電模式中啟動，當所述主控設備在發送目標路段的擁堵等級後，控制所述查詢設備、所述目標路段信息發送設備、所述雲層厚度請求設備、所述雲層厚度接收設備、所述遙感數據接收設備和所述實地數據接收設備進入省電模式。

所述擁堵程度請求接收設備為GPRS移動通信接口、3G移動通信接口或4G移動通信接口中的一種；所述擁堵程度發送設備為GPRS移動通信接口、3G移動通信接口或4G移動通信接口中的一種；所述分析平臺還包括：顯示單元設備，與所述主控設備連接，用於顯示所述目標路段的遙感汽車數量、所述目標路段的實地汽車數量和所述目標路段的擁堵等級；所述分析平臺還包括：供電設備，與所述主控設備連接，用於在所述主控設備的控制下，確定所述查詢設備、所述目標路段信息發送設備、所述雲層厚度請求設備、所述雲層厚度接收設備、所述遙感數據接收設備和所述實地數據接收設備是否進入省電模式。

採用本發明的基於雙通信數據的擁堵等級分析平臺，針對現有技術中單因素路段擁堵程度檢測模式檢測結果精度不高的技術問題，將衛星遙感圖像和實地雷達探測通過加權方式進行結合，對每一個目標路段的擁堵程度進行分等級判斷，從而提供了更有價值的導航數據。

實施例2：

在實施例1的基礎上，主控設備數據連接導航平臺，實施交換所述目標路段中駕駛員使用導航平臺產生的位置數據，輔助判斷機動車數量。該目標路段中所有打開導航平臺的操作作為統計數量上傳主控平臺進行分析，利用機動車行駛方向，計算雙向擁堵情況。