一種實時交通信息發送和接收的方法

2023-11-03 03:31:27 1

專利名稱：一種實時交通信息發送和接收的方法
技術領域：
本發明涉及智能交通系統(ITS)領域中的交通信息服務類，是涉及出行者信息系
統(ATIS-Advanced Traveller Information System)中如何發布和接收實時交通信息
的一種方法。
背景技術：
智能交通技術是信息技術在交通領域中應用技術，其中既需要充分考慮與合理利 用各種現代信息技術，又需要考慮交通環境自身的特點，選擇有效與實用的信息技術，通過 創新，才能做到高效率、低成本，同時形成良好的人機互動方式，達到預期的效果。城市交通信息發布的目的在於解決駕車出行人員所關注的路況及相關的信息。交 通信息服務是一個面向大眾消費的市場，特別是終端設備。尋求一個合理的解決辦法是重 要的，既滿足了實際系統的需要，又降低了成本。現有的車載交通信息接收機通常是用車載導航機代替的。即利用原有的導航機加 上其聯網的信息接收功能，從而實現接收實時交通信息的功能。因此，它具有完整的GPS信 號接收及處理功能，嵌入式GIS (地理信息系統)應用系統。這種實現手段顯然是快速有效， 並且功能也是比較強大的，但同時也會面臨以下幾個方面的問題一是在車載導航設備中， GIS系統佔據了設備成本的很大一部分，並且定期就要更新，使用成本也比較高。二是現有 的嵌入式GIS平臺和GIS應用系統有很多個，互相之間並不兼容，這樣就要考慮在一個城市 要建立一個能容納不同企業產品的統一的發布平臺。三是城市交通信息的發布有其自身的 特點，通常車流的分布、疏導與城市網狀道路的實際拓撲構造密切相關，也與交通管理和人 們的駕駛行為密切相關。而實際上通常GIS道路的顯示界面與其並不完全吻合，特別是大 比例尺圖層下的顯示界面往往不能滿足實際的需求。這一點並不難理解，導航地圖是為導 航服務設計的，如果想令其也完全符合交通信息發布的要求，當然是不可能的。

發明內容
發明目的本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種實時交 通信息發送和接收的方法。為了解決上述技術問題，本發明公開了一種實時交通信息發送和接收的方法，包 括信息發布中心和移動接收單元，移動接收單元含有專用於城市交通信息發布的GIS地 圖，所述信息發布中心發出的信息加載在所述地圖上之後以圖像形式顯示出來。本發明中，優選地，所述地圖為矢量圖，根據城市GIS系統轉化得出。本發明中，優選地，所述地圖包括三個圖層圖層一為城市總覽圖，包括城市的快 速道路、主、次幹道，以及進出城的關鍵節點；圖層二為城市部分區域的路網圖，包括快速道 路、主、次幹道，以及用於機動車通行的支路；圖層三為局部道路及細節圖，包括位於圖層二中局部區域的道路和節點以及胡同、小巷。本發明中，優選地，圖層二中城市部分區域的面積小於圖層一中城市總面積的十 分之一。本發明中，優選地，每個圖層上按路段編碼形成ID號，同時包括該路段的屬性內 容，以及路段兩端點的坐標。本發明中，優選地，所述的三個圖層的圖像經過壓縮後存儲在移動接收單元中從 而形成底圖。本發明中，優選地，所述移動接收單元通過手動 移動或者GPS接收裝置定位的方 式，使得移動接收單元的位置位於圖像形式顯示出來地圖的中心位置，並實時刷新當前位置。本發明中，優選地，所述圖層二為一層以上的圖構成。本發明旨在提出一種專用於城市交通信息發布系統，既可滿足交通信息發布實際 需求，又能降低移動終端成本和用戶的使用成本，同時也更便於統一和規範的城市道路GIS 的設計方法。有益效果本發明從更貼近交通信息發布的特點，滿足駕車出行人員對所關注的 路況及相關的信息的需求出發，提供一種便於規劃統一的信息發布平臺，同時也是降低交 通信息發布系統終端接收機的成本和使用成本的一種方法。本發明提供了滿足信息發布要 求的輸出顯示，又最大限度的減少了對嵌入式GIS系統的依賴和對系統資源的要求，同時 也降低了使用成本。節省下來的車載終端的軟硬體資源可進一步開發用作汽車信息中心的 功能和用於更強大的信息服務的功能。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明做更進一步的具體說明，本發明的上述和 /或其他方面的優點將會變得更加清楚。圖1為本發明實時交通信息發布系統框圖。圖2為本發明帶GPS信號接收功能的移動接收單元及實時交通信息發布系統框 圖。圖3為本發明由導航機改造的移動接收單元及實時交通信息發布系統框圖。圖4為本發明TGIS分層模型。圖5為本發明TGIS城市地圖與路段定義示例。
具體實施例方式本發明的具體實施原理如下
1、首先，每個城市需要有專用於城市交通信息發布的GIS地圖(以下簡稱為TGIS)。一 個城市的道路分布總是唯一的，雖然也存在著道路的建設和改造，但在一定的時段內還是 相對穩定的。出行者信息系統(ATIS)對於出行者來說更關注的是承載較大流量的道路路 況信息，而這一部分作為城市的骨幹道路更新的周期通常是比較長的，因此TGIS更新的頻 率要遠小於常規的GIS。2、TGIS是一種矢量圖，從某一城市GIS系統中轉化而來，它具有GIS的部分基本特徵，但它又需要按照信息發布的需求做適當的改造。 3、從兼顧應用目的和簡化系統的角度出發，城市TGIS由完整的城市交通基礎圖 演化而成。可分為三個圖層，如圖4所示，即可滿足信息發布的需要(1)最上層為全市的總 覽圖，通常包括城市的快速道路、主、次幹道，以及出城的關鍵節點。該圖層雖然在路網結構 和走向上均與GIS —致，但在一定程度上具有示意圖的性質。比如說一條道路上的雙向流 量常常是不一樣的，這時需要將其加寬並區分上下行道路等等。由於車載設備的屏幕顯示 尺寸大小受限，包含哪些實際的道路(主要指次幹道)可根據個城市的實際情況選擇，基本 的原則是考慮全城交通流量主要承載區的流量分布情況和顯示界面的可分辨程度，以及滿 足駕乘人員的基本需求。(2)中間層為該城市某一區域的路網。該層可包括快速道路、主、 次幹道，以及可用於機動車通行的支路。(3)第3層為局部道路及其細節，除了可顯示位於 該局部地區的前述道路和節點外，甚至可包括胡同、小巷等。(4)上述三個圖層的實際比例 尺會因不同城市的大小而有所不同。從實現交通信息服務的基本需求來說，為用戶提供這 三個基本的顯示界面一般來說已夠了，不過並不排除隨著需求的增加而進行的擴充。比如 第二層，對於某些特大城市或者一些繁忙道路特別集中的區域，為了發揮更好的可視效果， 將其分為兩個圖層也是可以的。通常對於每個城市來說，只有一套TGIS。4、在基礎圖上，按路段編碼形成ID號，同時包括該路段的基本屬性內容，至少包 括路段兩端點的坐標。編碼規則以便於為用戶提供合理的行駛路線和便於對資料庫進行管 理為準則。5、移動終端嵌入TGIS。如果為了徹底擺脫對GIS的依賴，可以將TGIS的三個圖層 以圖像(注意這裡的圖像與普通的圖像是不同的，它還包括與其相關聯的一些點或連線的 定義及屬性)的方式經壓縮後存入嵌入式終端的內存中，同時還包括了所有路段的編碼及 屬性，稱作底圖。一臺機器內可以存儲多個城市的底圖。6、在ATIS系統中，交通信息的服務主要涉及路況信息和交通事件等基本內容，由 於終端機中已具備了底圖，所以僅傳輸道路的標識、相關的屬性數據即可。信息發布中心 依照TGIS基礎圖，將源數據依照一定的格式組織後，經無線傳輸信道發送至行動裝置單元 中。7、移動終端收到數據後經處理，即可按照用戶的選擇要求在某一圖層上把相關的 交通信息顯示給用戶。8、隨著車輛的移動，所顯示的圖形界面也應該隨著移動，有兩種方法可提供①手 動方式，用戶只需點擊前方區域就可拉到屏幕中心(設備應帶觸控螢幕)；②如果設備裝有GPS 接收裝置(圖2)，經一定的處理，可以使車輛當前的位置處於顯示屏的中心，並隨著車輛的 移動自動地刷屏。上述的實現方案提供了滿足信息發布要求的輸出顯示，同時又最大限度地減少了 對終端軟硬體資源的要求，同時也降低了使用成本。節省下來的車載終端的軟硬體資源可 用作進一步開發用作汽車信息中心的功能和用於更強大的信息服務的功能。不足之處是本 發明的導航功能是十分有限的。10、如果車載設備想增加導航功能或是由導航機改造而成，本發明提供的方法是 藉助於嵌入式GIS平臺的引擎驅動，有助於本發明中的實時交通信息的接收處理和顯示輸 出。但在該GIS系統中應增加三個經二次開發改造的、符合上述底圖要求的圖層，並在該GIS系統中將其設計成一個單獨的基礎類庫，通過資料庫管理系統對其單獨管理調用。在應 用層面的顯示驅動中，可設置一個信息服務/導航選擇菜單，以保證車載單元可在信息服 務和導航兩種不同的應用環境按用戶要求進行切換。實施例
1、選擇一合適的GIS系統，經二次開發形 成該城市的TGIS基礎圖，包括城市所有的道 路以及與交通信息發布相關的和對駕乘者所關心的實體等數據資源。2、選擇合適的比例尺，製作城市TGIS的三個圖層，如圖4所示。(1)全市的總覽圖，通常包括城市的快速道路、主幹道及部分次級幹道，以及出城 的關鍵節點。由於行動裝置的顯示界面所限，這一層的主要目標只能定位於粗略地反映全 城交通狀態分布的大致情況。同時考慮交通信息發布的特點和較好的可視界面，一般應區 分上下行，可以考慮對某些區域採用不同的比例尺因子，但不得改變相應路段的坐標信息。(2)中間層為該城市某一區域的路網，可包括快速道路、主、次幹道，以及可用於機 動車通行的支路。該層主要為駕乘人員提供車輛所在點周圍區域路況信息和交通事件服務 信息。所顯示區域大小取決於路網的密集程度和顯示器像素點的多少等因素。如果在移動 設備只有TGIS的系統中，如圖1所示，隨著車輛的移動，所顯示的圖形界面也應該隨著移 動，有兩種方法可提供①手動方式，用戶只需點擊前方區域就可拉到屏幕中心(設備應帶 觸控螢幕)；②如果設備裝有GPS接收裝置，如圖2，由於TGIS本身也是一種矢量圖，一個城市 的基準坐標已選定，如圖5中的E、F、G、H點，再加上當前車輛的位置坐標，經一定的處理， 可以使車輛當前的位置處於顯示屏的中心，並隨著車輛的移動自動地刷屏。對於某些特大城市或者一些繁忙道路特別集中的區域，為了發揮更好的效果，將 該層分為兩個圖層也是可以的。(3)第3層為局部道路及其細節，除了可顯示位於該局部地區的前述道路和節點 夕卜，還包括胡同、小巷等及其他實體內容。其目的是為用戶提供更詳盡的引導服務信息。所 以第3層才是城市TGIS的完整基礎圖，1、2層是對其再加工而形成的。3、在基礎圖上，按路段編碼形成ID，如圖5，同時包括該路段的基本屬性內容，至 少包括路段兩端點的坐標。圖中A、B……H點均是帶坐標屬性的點。編碼規則以便於為用 戶提供合理的行駛路線和便於對資料庫進行管理為準則。需要指出的是，現在許多城市的 道路是複合型的，即除了地面道路之外，還有隧道或多層高架，此時應對不同的路面賦予不 同的編碼，一般來說他們ID及相關屬性是有所不同的。在行動裝置中可通過不同的選擇按 鈕進行選擇。4、移動終端(即移動接收單元)嵌入TGIS。將TGIS的三個圖層以圖像的方式經壓 縮後存入嵌入式終端的Flash Memory中，資料庫中還包括了所有路段的編碼及屬性，稱作 底圖資料庫，同時建立一簡單的底圖資料庫管理模塊，以便和應用層銜接。一臺機器內可以 存儲多個城市的底圖。5、在ATIS系統中，交通信息的服務主要涉及路況信息和交通事件等基本內容，由 於終端機中已具備了底圖，所以僅傳輸道路的標識碼、相關的屬性數據即可。信息發布中心 依照TGIS基礎圖，將源數據依照一定的格式組織後，經無線傳輸信道發送至行動裝置單元 中。6、移動終端收到數據後經處理，即可按照用戶的選擇要求在某一圖層上把相關的交通信息顯示給用戶。 7、如果車載設備想增加導航功能或是由導航機改造而成，如圖3所示，這時移動 單元已具備嵌入式GIS系統。藉助於嵌入式GIS平臺的引擎驅動，有助於本發明中的實時交 通信息的接收處理和顯示輸出。本發明認為，在該GIS系統中，建立相對獨立的TGIS也是 必要的。其實現方法是，按照上述的設計過程建立TGIS基礎圖庫，並將其設計成一個單獨 的類庫，通過GIS中的管理系統對其單獨管理調用，在應用層面的顯示驅動中，設置一個信 息服務/導航選擇菜單，以保證車載單元可在信息服務和導航兩種不同的應用環境切換。本發明提供了一種實時交通信息發送和接收的方法的思路及方法，具體實現該技 術方案的方法和途徑很多，以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領 域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些 改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現有技術 加以實現。
權利要求
一種實時交通信息發送和接收的方法，包括信息發布中心和移動接收單元，其特徵在於，移動接收單元含有專用於城市交通信息發布的GIS地圖，所述信息發布中心發出的信息加載在所述地圖上之後以圖像形式顯示出來。
2.根據權利要求1所述的一種實時交通信息發送和接收的方法，其特徵在於，所述地 圖為矢量圖，根據城市GIS系統轉化得出。
3.根據權利要求1或2所述的一種實時交通信息發送和接收的方法，其特徵在於，所述 地圖包括三個圖層圖層一為城市總覽圖，包括城市的快速道路、主、次幹道，以及進出城的關鍵節點； 圖層二為城市部分區域的路網圖，包括快速道路、主、次幹道，以及用於機動車通行的 支路；圖層三為局部道路及細節圖，包括位於圖層二中局部區域的道路和節點以及胡同、小巷。
4.根據權利要求3所述的一種實時交通信息發送和接收的方法，其特徵在於，圖層二 中城市部分區域的面積小於圖層一中城市總面積的十分之一。
5.根據權利要求3或4所述的一種實時交通信息發送和接收的方法，其特徵在於，每個 圖層上按路段編碼形成ID號，同時包括該路段的屬性內容，以及路段兩端點的坐標。
6.根據權利要求3或4所述的一種實時交通信息發送和接收的方法，其特徵在於，所述 的三個圖層的圖像經過壓縮後存儲在移動接收單元中從而形成底圖。
7.根據權利要求1所述的一種實時交通信息發送和接收的方法，其特徵在於，所述移 動接收單元通過手動移動或者GPS接收裝置定位的方式，使得移動接收單元的位置位於圖 像形式顯示出來地圖的中心位置，並實時刷新當前位置。
8.根據權利要求3或4所述的一種實時交通信息發送和接收的方法，其特徵在於，所述 圖層二為一層以上的圖構成。
全文摘要
本發明公開了實時交通信息發送和接收的方法，包括信息發布中心和移動接收單元，移動接收單元含有專用於城市交通信息發布的GIS地圖，所述信息發布中心發出的信息加載在所述地圖上之後以圖像形式顯示出來。本發明從更貼近交通信息發布的特點，滿足駕車出行人員對所關注的路況及相關的信息的需求出發，提供一種便於規劃統一的信息發布平臺，同時也是降低交通信息發布系統終端接收機的成本和使用成本的一種方法。本發明提供了滿足信息發布要求的輸出顯示，又最大限度的減少了對嵌入式GIS系統的依賴和對系統資源的要求，同時也降低了使用成本。節省下來的車載終端的軟硬體資源可進一步開發用作汽車信息中心的功能和用於更強大的信息服務的功能。
文檔編號G06F17/30GK101976503SQ20101054201
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月12日 優先權日2010年11月12日
發明者徐家愷 申請人:南京大學