基於北鬥授時技術的雲計算智能交通調度平臺的製作方法
2023-05-31 16:19:56
專利名稱：基於北鬥授時技術的雲計算智能交通調度平臺的製作方法
技術領域：
本發明涉及交通調度領域，尤其涉及一種基於北鬥授時技術的雲計算智能交通調度平臺。
背景技術：
智能交通系統是將先進的信息技術、數據通訊傳輸技術、傳感器技術、嵌入式技術、電子控制技術、計算機處理技術、分布式計算機技術和雲計算技術等有機的集成運用於整個地面交通管理系統而建立的一種在大範圍、全方位發揮作用的，實時、準確、高效的綜合交通運輸管理系統。當今世界各國的大城市無不存在著交通擁擠問題，以發達國家美國為例，1976年至1997年期間，年車輛公裡數以77%的速度上升，可是同期道路建設裡程的增長數據卻僅 為2%，在城市交通的高峰時期，54%的處於擁擠狀態。由於交通擁擠，人們每天消耗在上下班的時間比平時多了 I. 5小時，同時導致商業車輛在交通運輸中延誤，增肌了運輸成本。然而有限的土地和經濟制約等使得道路不可能達到相對滿意的裡程數，所以就需要在不擴張路網規模的前提下，提高交通路網的通行能力，這就需要綜合運用現代信息與通訊技術等手段來提高交通管理的水平，提高交通運輸的效率。目前，美國、西歐和日本等發達國家為了結局共同面臨的交通問題，競相投入大量資金和人力，開始大規模的進行道路交通運輸智能化的研究實施。在中國，國家和一些地方政府也正在投入大量的人力和物力用於研究和建立智能交通網絡。以北京為例，正在積極整合各種交通信息資源，建設智能交通系統，計劃建成交通一卡通、高速公路聯網收費和不停車電子收費、省際長途綜合客運樞紐信息系統等一批重點項目，大力推動出租汽車電話叫車市場發展，建設基於電子站牌的公交動態信息採集與發布、基於浮動車動態信息採集的機動車導航以及基於停車場動態信息採集的停車誘導等公眾出行信息服務示範工程等。隨著智能交通管理技術的研究和發展，許多單項技術已經相對成熟(例如利用北鬥/GPS的車輛定位技術、測定車輛操作狀態的黑匣子技術、不停車電子收費技術、利用IC卡設備採集公交站點上客人數等)，需要注意的是這些技術的簡單堆砌不能構成真正有效的系統，需要通過合適的技術集成才能構成真正的信息化的智能交通網。而目前，無論是在發達國家還是在中國，還沒有一種比較完善的技術和方案能夠把交通所涉及到的各個節點(私家車、公交車、計程車、商業運營車、公務車、應急車、軌道交通工具、道路、信號燈、室外信息顯示屏、電子站牌、收費站、停車場、交通監控中心、交通管理部門、移動數據採集點等)，進行及時、準確和精細的信息聯繫，真正搭建一個智能交通信息交互平臺。但從技術發展狀況看，整個城市的智能交通在各個車輛自發決策的情況下，近似一個混沌系統，狀況不可控。傳統的智能交通管理平臺通過發布交通引導信息，能夠在一定程度引導車輛有序行駛，改善整體運行環境，但依舊由於依賴各個車輛自發決策，因此整體交通狀況改善程度不高。如果要真正實現交通改善，必須將原先各個車輛自發決策的局面改進成為全局決策；將以前的分散決策，改為集中決策；由統一運行狀況發布，改為統一運行計劃發布。這種情況下，城市的智能交通管理平臺，將轉型成為智能交通調度平臺，才有可能實現交通資源的全局最優化，全局運行效率最高。
發明內容
本發明針對上述問題提出了一種基於實時時間的智能交通調度系統解決方案。在交通調度算法的基礎上，採用北鬥衛星授時技術和雲計算技術。衛星授時在系統中引入精確統一的時間。雲計算技術的強大計算能力能夠在要求的時間片內完成智能交通的監控、分析、預測和調度功能，並通過雲平臺將調度計劃發送到平臺內各個車輛和管理節點，並實時檢查調度計劃的執行情況，進行動態評估和動態調整。為了達到本發明的目的，本專利採取如下技術方案一種基於北鬥授時技術的雲計算智能交通調度平臺。包括雲計算智能交通平臺和傳統智能交通系統平臺，所述傳統智能交通系統平臺加載在雲計算智能交通平臺上，所述傳統智能交通系統平臺上加載有雲計算平臺、北鬥時間伺服器和北鬥授時機。 本專利通過專門的算法將傳統智能交通管理系統中單純的信息發布方式改造為調度方式，並同時跟蹤系統內車輛對調度計劃的執行情況，實時調整車輛的調度計劃，實現整體交通情況的優化。系統中為了實現調度優化的實時性，引入基於精確時鐘的控制和規劃技術，時鐘採用北鬥導航衛星提供的精確授時技術；同時，智能交通調度由於涉及大規模計算，有計算數據量和計算速度的要求，因而計算必須採用現有的雲計算技術。其中，車載智能導航模塊為對本專利核心部分，主要由通訊模塊、定位導航模塊、網絡授時模塊和北鬥授時模塊組成，通訊模塊通過WIFI、3G/4G等遠程通訊技術和雲計算智能交通平臺進行數據通訊。定位導航模塊，能夠確定車輛的位置、速度和方向，同時在接收到平臺的調度行駛計劃時，能夠按照計劃規劃線路。網絡授時模塊能夠從平臺上的北鬥時間伺服器獲得基準時間。北鬥授時模塊能夠從北鬥衛星獲得北鬥時間，對網絡時延進行校準。本專利改變了以往傳統智能交通平臺的交通信息發布的被動特點，以主動的方式為車輛提供導航功能。本發明能夠真正實現車輛實時調度和導航的功能，能夠使路網資源的利用率達到最大化。。
下面根據附圖及實施例對該專利作進一步說明圖I為本專利整體結構示意2為本專利導航模塊結構示意3為本專利所述城市總道路運行資源情況示意圖
具體實施例方式如圖3所示，以TC作為城市總道路資源的使用情況，TC⑴表示從下一個時間片起，至第T個時間片後的與時間有關的城市道路資源使用情況。在某一個時間片瞬間中，我們用Cij表示從第i個起點到第j個到點的公交車對道路資源的使用情況，用C' ,j表示從第i個起站到第j個到站的私有車輛對道路資源使用情況，再用C,2表示從第i個發站到下一個時間片的公交車道路資源使用情況。用C,'2表示從第i個發站到下一個時間片的私有車道路資源使用情況，用Cf表示從歷史數據交通預測系統中獲得的到第I個路線出口道路資源使用情況，用表示從第I個線路出口到第j個到站的公交車道路資源使用情況，用Cf表示從第I個到站的私有車道路資源。城市總道路運行資源情況TC⑴可表示為
權利要求
1.一種基於北鬥授時技術的雲計算智能交通調度平臺，其特徵在於，包括雲計算智能交通平臺和傳統智能交通系統平臺，所述傳統智能交通系統平臺加載在雲計算智能交通平臺上，所述傳統智能交通系統平臺上加載有雲計算平臺、北鬥時間伺服器和北鬥授時機。
2.根據權利I所述的智能交通調度平臺，其特徵在於，以系統內有實際意義的最小時間間隔作為時間單位，稱為時間片。
3.根據權利I所述的智能交通調度平臺，其特徵在於，引入北鬥衛星時間。
4.根據權利I所述的智能交通調度平臺，其特徵在於，採用雲計算平臺，解決智能交通的監控、分析、預測和調度功能。
5.根據權利4所述的智能交通調度平臺，其特徵在於，採用WIFI、3G或者4G模式解決車輛移動中動態調度的問題。
全文摘要
本發明涉及一種基於北鬥授時技術的雲計算智能交通調度平臺，包括雲計算智能交通平臺和傳統智能交通系統平臺，所述傳統智能交通系統平臺加載在雲計算智能交通平臺上，所述傳統智能交通系統平臺上加載有雲計算平臺、北鬥時間伺服器和北鬥授時機。系統中為了實現調度優化的實時性，引入基於精確時鐘的控制和規劃技術，時鐘採用北鬥導航衛星提供的精確授時技術；同時，智能交通調度由於涉及大規模計算，有計算數據量和計算速度的要求，因而計算必須採用現有的雲計算技術。本專利改變了以往傳統智能交通平臺的交通信息發布的被動特點，以主動的方式為車輛提供導航功能。本發明能夠真正實現車輛實時調度和導航的功能，能夠使路網資源的利用率達到最大化。
文檔編號G08G1/00GK102779406SQ20111012230
公開日2012年11月14日 申請日期2011年5月12日 優先權日2011年5月12日
發明者何劍虹, 曾茜 申請人:北京維信通科技股份有限公司