一種基於車聯網的信息發布系統的製作方法
2023-10-11 17:43:34 1
專利名稱：一種基於車聯網的信息發布系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及車載通信的信息技術領域，具體是關於一種基於車聯網的信息發布系統。
背景技術：
智能交通系統(Intelligent Transport System, ITS)是一個基於現代電子信息技術面向交通運輸的服務系統，包含車輛控制系統、監控系統、運營調度管理系統、信息服務系統和數據採集系統等等。它把信息技術融入到傳統的交通系統中去，通過系統集成將道路/軌道、駕駛員、車輛、行人和乘客有機地結合在一起，利用對車輛、駕駛員和道路實時信息採集來達到充分利用交通資源的目的，為交通參與者提供多樣性的服務，很好地解決了道路交通擁堵問題、環境汙染問題，減少了交通事故、提高了服務質量，帶來了巨大的社會經濟效益。伴隨著智能交通系統(Intelligent Transport System, ITS)的高速發展，為高速行駛的移動車載終端提供實時可靠的信息服務是當今一個十分重要的研究熱點。但是以目前的方法和手段收集與發布信息的成本很高，並且針對不同需求開展信息服務的效果與可用性受到特定技術的限制。而能為智能交通系統服務，提供完善的可用於車聯網的信息發布系統基本沒有。作為和這種功能相近的系統，如申請號200410051473.0 (移動式無線信息)發布系統公開了一種無線信息發布系統技術方案。該方案使用的是中國移動提供的蜂窩式CDMA或者GSM網絡。這種系統對移動基站的依賴性較強，對於高速移動的車載終端傳輸速率較低，實時性較差，無法為車輛提供實時可靠的信息服務。又例如申請號201110204813.9 (一種基於ZigBee網絡的交通信息發布方法)公開的一種交通信息發布方法的技術方案。這中技術方案特點是低功率，低成本，但其使用的是ZigBee網絡，傳輸的數據量較低，只能勉強滿足基本的交通信息收集和發布功能，無法滿足現今多媒體時代高信息容量傳輸服務要求。對於數據量要求較大的視頻圖像廣告無法發布。同樣的，對於高速移動的車載終端，由於都卜勒效應存在，傳輸的速率大大降低。又例如申請號201210030762.7 (基於WiFi網絡的集成信息發布系統)公開的一種關於區域的信息發布系統的技術方案。此方案使用無線Wifi作為網絡覆蓋和通信的媒介，但其終端之間通信依賴於網絡接入點，在沒有網絡接入點覆蓋區域，網絡通信將會中斷，該方案並不能支持車與車之間直接通信，並且該網絡所有發布和存儲的信息均需要經過網絡中心，網絡信息冗餘較多，效率較低，不利於在高速移動的車載環境中發布信息。再如申請號200880121978.6 (車載裝置和信息發布系統)公布的交通信息發布系統的技術方案。此方案中移動終端只能被動的接收路側單元的信息並作出處理，無法進行信息交換，也即移動車載終端無 法向路側單元主動請求信息。即，信息發布是單向，而非雙向。同樣的，在沒有路側單元覆蓋的區域，信息發布系統無法運行。所以，此系統無法滿足現今智能交通系統所需要的可靠穩定的交互式信息發布。
在高速移動的車載環境中，如何使行駛在公路上通信環境快速變化的車輛有效並且穩定的獲得網絡資源，並與周圍網絡系統進行信息交互是急切需要解決的問題。
發明內容
為了克服現有技術的不足，本發明提出一種基於車聯網的信息發布系統，可以實現各種基於車一車通信、車一路通信的應用業務。本發明的技術方案為:
一種基於車聯網的信息發布系統，包括三層結構，其中第一層為網絡中心，第二層為區域伺服器和路測單元RSU，第三層為車載單元0BU，所述網絡中心通過有線網絡與區域伺服器通信，區域伺服器通過有線網絡與路測單元RSU通信，車載單元OBU通過網絡與與路測單元RSU通信；
所述三層結構採用分布形式進行數據的存儲與訪問；所述網絡中心用於數據的調度，所述區域伺服器和路測單元RSU用於數據的存儲，所述車載單元OBU用於車載用戶的數據採集、傳輸和自主選擇網絡。針對車載網絡、網絡拓撲變化快、網絡頻繁斷開和時延受限等問題，數據的存儲和訪問採用分布式的形式。針對車聯網網絡快速變化的特點以及車輛獲得信息具有位置性的特徵，系統每一層獲得的信息類型和信息量均不同。所述第一層的網絡中心對外能夠獲得外部信息源輸入信息，對內能夠獲得子網絡的管理信息以及數據信息索引；
所述第二層的區域伺服器和路測單元RSU對上獲得網絡中心發布的區域特定信息，包括管理信息和數據信息；對下獲得下層車載單元OBU上傳的數據信息；
所述第三層的車載單元OBU能夠獲得車輛所在道路的公共信息以及針對車輛自身的特定信息。網絡中心，負責整個信息發布系統的管理調度工作。所述網絡中心內部包含Web伺服器、GPS伺服器、數據存儲伺服器和交通信息發布伺服器，所述網絡中心還提供有連接外界信息源的遠程客戶終端。網絡中心通過遠程客戶端從外界獲取管理信息，並通過有線網絡與區域伺服器進行通信，以行使系統整體管理功能以及基於位置的信息數據的分布式存儲等功能。網絡中心只保存信息數據的索引信息，系統的所有數據均存儲於各自的區域伺服器以及路側單元RSU 中。所述區域伺服器是按地域分布，用於進行基於車輛位置數據的存儲和調度管理；所述路測單元RSU分設在道路兩旁，用於實現有線網絡與無線網絡之間的轉換，為車輛提供短距離無線網絡的接入服務，並且存儲基於車輛位置的信息數據；路測單元RSU實現車載用戶接入點的工作。區域伺服器採用有線網絡的通信方式與網絡中心和路測單元RSU行通信。所述車載單元OBU設置在行駛車輛上，使用短距離無線通信的方式與路側單元RSU進行通信；車載單元OBU主要負責車載用戶的數據採集，數據傳輸，以及自主選擇網絡功能。
針對快速移動的車載，車載單元OBU使用兩套選路在快速移動的車載環境的網絡性能進行切換，其中兩套選路如下:
a)直接訪問網絡範圍的路側單元RSU，直接進行網絡資源的申請和使用；
b)在網絡性能較差的情況或者行駛道路附近沒有路側單元RSU覆蓋的情況下，使用獨立型網絡結構一Ad hoc模式，即基於車與車之間多跳進行網絡資源的獲得與使用。本信息發布系統動態的採用拉取或推送的形式進行信息的分發；即網絡中心、區域伺服器、路側單元RSU、車載單元OBU以及車載單元OBU之間的數據的獲取方式均是雙向的，並按照實際需求進行信息分發。本發明的有益效果:1)本發明採用有線網絡和無線網絡混合使用的形式，大大增加的車聯網信息發布系統的靈活性和可靠性；2)本發明的車載單元OBU帶有兩套選路功能，即中心節點通信模式和Ad-hoc自組網通信模式；能動態的根據網絡狀態進行選擇，確保車載單元OBU在沒有路側單元RSU的情況下，仍然能正常的進行信息發布，增加的本系統的可靠性和穩定性；3.)本發明採用拉取或推送兩種形式進行信息的分發，大大減少了系統的冗餘信息，並且對系統發布和收集的信息，採用基於位置的分布式形式進行存儲，有助於減少了系統通信總量，提高通信質量。這兩種信息的處理模式，使本發明對車聯網絡快速變化的網絡環境有很強的適應性和可靠性。
圖1為本發明的系統框架 圖2為本發明的具體的公路上的應用場景圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步的說明。如圖1、2所示，本發明的基於車聯網的信息發布系統，包括:網絡中心、區域伺服器和路側單元RSU、車載單元0BU。網絡中心，物理上與區域伺服器相連，內置Web伺服器，GPS伺服器，數據存儲伺服器以及交通信息發布伺服器。它對外通過遠程客戶終端用於從交管部門和廣告發布商接收外部數據，對內可以獲得所有子網絡的管理信息，以及大部分數據信息的位置索引，利用所得的所有數據，對系統進行整體調度管理。區域伺服器，設置在系統的各個服務子區域，對上通過有線網絡連接網絡中心，對下通過有線網絡連接其服務範圍內的所有路側單元RSU0按地域分布的區域伺服器，用於進行基於車輛位置數據的存儲和調度管理工作。路側單元RSU，設置在區域伺服器服務範圍下的道路兩側，它對上通過有線連接區域伺服器，對下通過無線網絡和車載單元OBU進行交互。它通過使用短距離無線通信的方式為車載單元OBU提供網絡服務。路側單元RSU還設有存儲和分發基於車輛位置的信息數據功能。車載單元0BU，為設置在行駛車輛上的通信處理裝置。它通過使用短距離無線通信的方式與路側單元RSU進行信息交互和網絡接入。並且車載單元OBU上還自帶兩套選路功能，即:
直接訪問網絡範圍的路側單元RSU，直接進行網絡資源的申請和使用。
在網絡性能較差的情況或者行駛道路附近沒有路側單元RSU覆蓋的情況下，使用獨立型網絡結構(Ad hoc模式)，即基於車與車之間多跳進行網絡資源的獲得與使用。
權利要求
1.一種基於車聯網的信息發布系統，其特徵在於:包括三層結構，其中第一層為網絡中心，第二層為區域伺服器和路測單元RSU，第三層為車載單元OBU，所述網絡中心通過有線網絡與區域伺服器通信，區域伺服器通過有線網絡與路測單元RSU通信，車載單元OBU通過網絡與與路測單元RSU通信； 所述三層結構採用分布形式進行數據的存儲與訪問；所述網絡中心用於數據的調度，所述區域伺服器和路測單元RSU用於數據的存儲，所述車載單元OBU用於車載用戶的數據採集、傳輸和自主選擇網絡。
2.根據權利要求1所述的基於車聯網的信息發布系統，其特徵在於: 所述第一層的網絡中心對外能夠獲得外部信息源輸入信息，對內能夠獲得子網絡的管理信息以及數據信息索引； 所述第二層的區域伺服器和路測單元RSU對上獲得網絡中心發布的區域特定信息，包括管理信息和數據信息；對下獲得下層車載單元OBU上傳的數據信息； 所述第三層的車載單元OBU能夠獲得車輛所在道路的公共信息以及針對車輛自身的特定信息。
3.根據權利要求2所述的基於車聯網的信息發布系統，其特徵在於:所述網絡中心內部包含Web伺服器、GPS伺服器、數據存儲伺服器和交通信息發布伺服器，所述網絡中心還提供有連接外界信息源的遠程客戶終端。
4.根據權利要求2所述的基於車聯網的信息發布系統，其特徵在於:所述區域伺服器是按地域分布，用於進行基於車輛位置數據的存儲和調度管理；所述路測單元RSU分設在道路兩旁，用於實現有線網絡與無線網絡之間的轉換，為車輛提供短距離無線網絡的接入服務，並且存儲基於車輛位置的信息數據；路測單元RSU實現車載用戶接入點的工作。
5.根據權利要求2所述的基於車聯網的信息發布系統，其特徵在於:所述車載單元OBU設置在行駛車輛上，使用短距離無線通信的方式與路側單元RSU進行通信；車載單元OBU主要負責車載用戶的數據採集，數據傳輸，以及自主選擇網絡功能。
6.根據權利要求5所述的基於車聯網的信息發布系統，其特徵在於:針對快速移動的車載，車載單元OBU使用兩套選路在快速移動的車載環境的網絡性能進行切換，其中兩套選路如下: a)直接訪問網絡範圍的路側單元RSU，直接進行網絡資源的申請和使用； b)在網絡性能較差的情況或者行駛道路附近沒有路側單元RSU覆蓋的情況下，使用獨立型網絡結構一Ad hoc模式，即基於車與車之間多跳進行網絡資源的獲得與使用。
7.根據權利要求1至6任一項所述的基於車聯網的信息發布系統，其特徵在於:採用拉取或推送的形式進行信息的分發；即網絡中心、區域伺服器、路側單元RSU、車載單元OBU以及車載單元OBU之間的數據的獲取方式均是雙向的，並按照實際需求進行信息分發。
全文摘要
本發明公開一種基於車聯網的信息發布系統，包括網絡中心，區域伺服器和路測單元和車載單元，網絡中心、區域伺服器與路測單元、車載單元、車載單元間均通過網絡通信；本發明採用分布形式進行數據的存儲與訪問；網絡中心用於數據的調度，區域伺服器和路測單元用於數據的存儲，車載單元用於車載用戶的數據採集、傳輸和自主選擇網絡。本發明採用有線網絡和無線網絡混合使用的形式，增加發布系統的靈活性和可靠性；車載單元帶有兩套選路，確保車載單元在沒有路側單元的情況下，仍然能正常的進行信息發布，增加的本系統的可靠性和穩定性；採用拉取或推送兩種形式進行信息的分發，大大減少了系統的冗餘信息，減少了系統通信總量，提高通信質量。
文檔編號H04L29/08GK103078930SQ20121058841
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月31日 優先權日2012年12月31日
發明者餘榮, 謝勝利, 張潔柯, 夏文龍, 周芳芳 申請人:廣東工業大學