CN101086806A - 一种基于交通信息网格平台的车载终端的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于交通信息网格平台的车载终端的系统及方法,系统包括交通信息网格,作为后台以提供实时的交通信息;车载电脑以及触摸显示设备;车载电脑采用北京神州天脉网络计算机有限公司设计开发的神州龙芯网络计算机,车载电脑采用龙芯一号处理器,处理器采用MIPS指令集;由并行输入输出口与显示触摸设备连接;通过两个RS232串口和GPS信号采集设备、无线调制解调器的连接;车载终端通过无线通信网络与后台交通信息网格实时通信,以实现各项前台及后台服务。本发明的有益效果为:不仅可完成各项前台服务,还可以为车载终端用户提供包括全局实时路况展示,基于实时交通路况的动态导航服务和移动黄页等在内的交通信息服务。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于交通信息网格平台的车载终端的系统及方法。
背景技术
近年来,随着微电子技术的迅速发展和GPS的芯片制造成本迅速下降,以GPS导航和地图数据匹配技术为基础的汽车导航产品开始进入市场,并且高速增长。由于巨大的市场潜力和不可估量的发展前景,国际上几乎所有的汽车生产厂家都参加了这一高科技角逐仅近几年投入市场的新系统就有30多个。如日本的宏达、尼桑、本田、马自达、三菱以及松下、先锋、阿尔派、健伍等公司都已开发出自己的车载导航产品;其它发达国家如美国、德国、荷兰不甘落后,力图在该市场占有一席之地。
目前的这类车载导航系统都是自主导航的,所谓自主导航是指除了辅助定位系统和本地数据处理之外,不需要外界的其他协助即可独立完成导航任务。自主型车载导航产品存在很大的局限性:对于复杂的道路网络,路径规划任务的计算量很大,而车载设备的计算能力有限,不得不设法避免大计算量的任务,结果得到的往往不是最优解;功能单一,只能提供静态的导航服务,不能提供实时路况信息,动态最优出行方案等动态交通信息服务,并不实用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于交通信息网格平台的车载终端的系统及方法,解决了传统的系统及方法无法应付复杂的路径规划任务的大计算量,得到的结果往往不是最优解;而且功能单一,只能提供静态的导航服务,不能提供实时路况信息、动态最优出行方案等动态交通信息服务的问题。
为了实现以上目的,本发明提供了一种基于交通信息网格平台的车载终端的系统,其特征在于:包括
交通信息网格,作为后台以提供实时的交通信息;
车载电脑以及触摸显示设备;车载电脑采用北京神州天脉网络计算机有限公司设计开发的神州龙芯网络计算机,车载电脑采用龙芯一号处理器,处理器采用MIPS指令集;由并行输入输出口与显示触摸设备连接;通过两个RS232串口和GPS信号采集设备、无线调制解调器的连接;
无线通信网络,车载电脑与后台交通信息网格服务器端之间通过无线通信网络通信。
本发明还提供了一种基于交通信息网格平台的车载终端的方法,其特征在于:包括
本地服务:在车载电脑终端对矢量地图数据的组织、请求、传输、存储,以实现本地服务请求;
后台服务:在车载电脑终端与交通信息网格服务器端分别建立对应的服务程序组件,以HTTP协议接收和发送数据;车载电脑终端通过无线通信网络与后台服务器端实现实时通信,请求动态交通信息;后台交通信息网格服务器响应该请求,处理并发送数据;车载电脑终端接收动态路况数据,并根据路况数据绘制反映动态路况的变化地图,完成后台服务点播。
其中,地图数据采用路段及结点的方式定义道路数据结构:将所有的道路按照交叉点和起始位置划分为路段,将每个交叉点和起始点定义为结点;每个路段和结点都具有空间数据和属性数据两部分信息;路段的空间数据包括:起始点、终止点、中间关键点的坐标位置和相邻的结点信息;结点的空间数据包括:坐标位置和相邻的路段信息。
本地服务包括:GPS定位服务和地理信息服务;后台服务包括:动态导航服务、动态路况服务、移动黄页服务。
其中,所述的地理信息服务的流程如下:
a、用户点选相应的服务类型,例如地图放大、缩小,查询路段、路口;
b、输入必要的参数,例如路段、路口的名称;
c、依据输入的参数及选择的服务类型,从地图数据管理模块中获取相应的地图数据;
d、根据屏幕大小,绘制相应的地理信息。
所述的GPS定位服务包括如下步骤:GPS信号采集设备每隔一秒向车载终端系统发送一次车辆经纬度信息,该信息被存放在一个数据文件中,系统从数据文件中获取最新的车辆的经纬度信息,然后以不同的颜色,将该位置显示在电子地图上,同时调整电子地图的显示比例和区域,使得当前车辆的位置显示在屏幕的中间位置。
所述的动态导航服务的流程如下:
a、用户设定请求参数,即指定选择路径的起始点、终止点,必经点以及路径规划属性;所述路径规划属性为距离最短或者时间最短;
b、调用后台服务器端对应的动态最短路径请求服务,将用户设定的请求参数传递给服务器端;
c、从服务器端接收作为最短路径服务结果的路段数组,路段数组包括最短路径经过的路段的路段号;
d、根据该路段数组计算这些路段的闭包矩形;
e、根据计算获得的闭包矩形获取相应的地图数据;
f、采用指定颜色绘制最短路径。
所述的动态路况服务的流程如下:
a、用户选择路况服务的类型,类型包括全市路况、区域路况、主干道路况和预测路况;
b、输入服务类型对应的参数,其中区域路况需要输入选定的区域,预测路况需要输入预测的时间间隔;
c、调用后台服务器端对应的动态路况请求服务,将用户设定的请求参数传递给服务器端;
d、从服务器端接收作为动态路况服务结果的路况数据,包括路段号和相应的路况信息;
e、根据获得的路段号和每个路段的路况信息,分别以代表不同路况的指定颜色显示各道路的交通状况;
f、每隔一定时间间隔,重新请求动态路况服务,直到用户取消服务。
所述的移动黄页服务的流程如下:
a、用户选择移动黄页服务的类型,包括停车场、加油站;
b、用户选择要查询的范围的中心点;
c、以距离该中心点小于指定距离的区域作为搜索区域,调用后台服务器端对应的动态路况请求服务,将用户设定的服务类型和搜索区域中心点位置信息传递给服务器端;
d、从服务器端接收作为移动黄页服务结果的数据,数据内容包括搜索区域内的公共设施的地址和公共设施的属性信息;
e、在地图上的搜索区域范围内显示要查询的公共设施和它的属性信息;
f、调整显示区域的大小。
本发明的有益效果为:可以为前台的车载终端用户提供包括全局实时路况展示,基于实时交通路况的动态导航服务和移动黄页等在内的交通信息服务。
附图说明
图1为本发明的车载电脑终端体系结构示意图。
图2为动态路况服务的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
一种基于交通信息网格平台的车载终端的系统,其特征在于:包括
交通信息网格,作为后台以提供实时的交通信息;
车载电脑以及触摸显示设备;GPS信号采集设备;无线调制解调器;
无线通信网络,车载电脑与后台交通信息网格服务器端之间通过无线通信网络通信。
车载电脑采用北京神州天脉网络计算机有限公司设计开发的神州龙芯网络计算机,车载电脑采用龙芯一号处理器,处理器采用MIPS指令集;由并行输入输出口与显示触摸设备连接;通过两个RS232串口和GPS信号采集设备、无线调制解调器的连接;GPS信号采集设备采用Motorola公司的产品M12系列产品,它的辅助芯片是MOTOROLA公司善长的无线电频电路芯片MRFTC1504,以及基于MMC2003的32位RTSC控制器MCORE;无线调制解调器采用CDMA方式与后台通讯,调制解调器采用美国高盛公司的CDMA芯片,车载计算机采用AT指令与它通讯;操作系统采用Linux操作系统,由于应用软件采用Java开发,系统运行还需要安装JRE(JavaRuntime Environment)。车载电脑终端体系结构如图1所示。
本发明还提供了一种基于交通信息网格平台的车载终端的方法,其特征在于:包括
本地服务:在车载电脑终端对矢量地图数据的组织、请求、传输、存储,以实现本地服务请求;
后台服务:在车载电脑终端与交通信息网格服务器端分别建立对应的服务程序组件,以HTTP协议接收和发送数据;车载电脑终端通过无线通信网络与后台服务器端实现实时通信,请求动态交通信息;后台交通信息网格服务器响应该请求,处理并发送数据;车载电脑终端接收动态路况数据,并根据路况数据绘制反映动态路况的变化地图,完成后台服务点播。
其中,本车载终端系统中的地图数据设计中采用“路段/结点”的方式定义道路数据结构,将所有的道路按照交叉点和起始位置划分为路段(Route),将每个交叉点和起始点定义为结点(Vertex)。每个路段和结点都具有空间数据和属性数据两部分信息。空间数据来源于原始地形数据。路段的空间数据包括:起始点、终止点、中间关键点的坐标位置和相邻的结点信息。结点的空间数据包括:坐标位置和相邻的路段信息。
建立在车载终端硬件设计、软件支撑环境和地图数据管理基础之上就是各种应用服务,包括本地服务:GPS定位服务和地理信息服务;需要与后台交通信息网格进行交互的服务:动态导航服务、动态路况服务、移动黄页服务。
展示层位于服务体系结构的最上层,它负责将各个服务的结果通过图像、语音、文字等方式展现给用户。
其中,所述的地理信息服务的流程如下:
a、用户点选相应的服务类型,例如地图放大、缩小,查询路段、路口等;
b、输入必要的参数,例如路段、路口的名称;
c、依据输入的参数及选择的服务类型,从地图数据管理模块中获取相应的地图数据;
d、根据屏幕大小,绘制相应的地理信息。
所述的GPS定位服务包括如下步骤:GPS信号采集设备每隔一秒向车载终端系统发送一次车辆经纬度信息,该信息被存放在一个数据文件中,系统从数据文件中获取最新的车辆的经纬度信息,然后以不同的颜色,将该位置显示在电子地图上,同时调整电子地图的显示比例和区域,使得当前车辆的位置显示在屏幕的中间位置。
所述的动态导航服务的流程如下:
a、用户设定请求参数,即指定选择路径的起始点、终止点,必经点以及路径规划属性;
所述路径规划属性为距离最短或者时间最短;
距离最短就是选一条从起始点到终止点,经过必经点的距离最短的一条路径,时间最短路径规划以城市当前的实时交通状况为依据,选择一条行驶时间最短的路径;
b、调用后台服务器端对应的动态最短路径请求服务,将用户设定的请求参数传递给服务器端;
c、从服务器端接收作为最短路径服务结果的路段数组,路段数组包括最短路径经过的路段的路段号;
d、根据该路段数组计算这些路段的闭包矩形;
e、根据计算获得的闭包矩形获取相应的地图数据;
f、采用指定颜色绘制最短路径。
所述的动态路况服务的流程如下:(如图2所示)
a、用户选择路况服务的类型,类型包括全市路况、区域路况、主干道路况和预测路况;
b、输入服务类型对应的参数,其中区域路况需要输入选定的区域,预测路况需要输入预测的时间间隔;
c、调用后台服务器端对应的动态路况请求服务,将用户设定的请求参数传递给服务器端;
d、从服务器端接收作为动态路况服务结果的路况数据,包括路段号和相应的路况信息;
e、根据获得的路段号和每个路段的路况信息,以红(阻塞)、黄(拥挤)、绿(畅通)三种颜色显示道路的交通状况;
f、每隔一定时间间隔,重新请求动态路况服务,直到用户取消服务。
所述的移动黄页服务的流程如下:
a、用户选择移动黄页服务的类型,包括停车场、加油站;
b、用户选择要查询的范围的中心点;
c、以该中心点周围一公里做为搜索区域,调用后台服务器端对应的动态路况请求服务,将用户设定的服务类型和搜索区域中心点位置信息传递给服务器端;
d、从服务器端接收作为移动黄页服务结果的数据,数据内容包括在一公里搜索范围内的公共设施的地址和公共设施的属性信息;
e、在地图上的搜索区域范围内显示要查询的公共设施和它的属性信息;
f、调整显示区域的大小。
Claims (9)
1、一种基于交通信息网格平台的车载终端的系统,其特征在于:包括
交通信息网格,作为后台以提供实时的交通信息;
车载电脑以及触摸显示设备;
GPS信号采集设备,与车载电脑通过串口连接;
无线调制解调器,与车载电脑通过串口连接;
无线通信网络,车载电脑与后台交通信息网格服务器端之间通过无线通信网络通信。
2、一种基于交通信息网格平台的车载终端的方法,其特征在于:包括
本地服务:在车载电脑终端对矢量地图数据的组织、请求、传输、存储,以实现本地服务请求;
后台服务:在车载电脑终端与交通信息网格服务器端分别建立对应的服务程序组件,以HTTP协议接收和发送数据;车载电脑终端通过无线通信网络与后台服务器端实现实时通信,请求动态交通信息;后台交通信息网格服务器响应该请求,处理并发送数据;车载电脑终端接收动态路况数据,并根据路况数据绘制反映动态路况的变化地图,完成后台服务点播。
3、按权利要求2所述的一种基于交通信息网格平台的车载终端的方法,其特征在于:地图数据采用路段及结点的方式定义道路数据结构:将所有的道路按照交叉点和起始位置划分为路段,将每个交叉点和起始点定义为结点;
每个路段和结点都具有空间数据和属性数据两部分信息;
路段的空间数据包括:起始点、终止点、中间关键点的坐标位置和相邻的结点信息;结点的空间数据包括:坐标位置和相邻的路段信息。
4、按权利要求2所述的一种基于交通信息网格平台的车载终端的方法,其特征在于:所述的本地服务包括:GPS定位服务和地理信息服务;后台服务包括:动态导航服务、动态路况服务、移动黄页服务。
5、按权利要求4所述的一种基于交通信息网格平台的车载终端的方法,其特征在于:所述的地理信息服务的流程如下:
a、用户点选相应的服务类型,例如地图放大、缩小,查询路段、路口;
b、输入必要的参数,例如路段、路口的名称;
c、依据输入的参数及选择的服务类型,从地图数据管理模块中获取相应的地图数据;
d、根据屏幕大小,绘制相应的地理信息。
6、按权利要求4所述的一种基于交通信息网格平台的车载终端的方法,其特征在于:所述的GPS定位服务包括如下步骤:GPS信号采集设备每隔一秒向车载终端系统发送一次车辆经纬度信息,该信息被存放在一个数据文件中,系统从数据文件中获取最新的车辆的经纬度信息,然后以不同的颜色,将该位置显示在电子地图上,同时调整电子地图的显示比例和区域,使得当前车辆的位置显示在屏幕的中间位置。
7、按权利要求4所述的一种基于交通信息网格平台的车载终端的方法,其特征在于:所述的动态导航服务的流程如下:
a、用户设定请求参数,即指定选择路径的起始点、终止点,必经点以及路径规划属性;所述路径规划属性为距离最短或者时间最短;
b、调用后台服务器端对应的动态最短路径请求服务,将用户设定的请求参数传递给服务器端;
c、从服务器端接收作为最短路径服务结果的路段数组,路段数组包括最短路径经过的路段的路段号;
d、根据该路段数组计算这些路段的闭包矩形;
e、根据计算获得的闭包矩形获取相应的地图数据;
f、采用指定颜色绘制最短路径。
8、按权利要求4所述的一种基于交通信息网格平台的车载终端的方法,其特征在于:所述的动态路况服务的流程如下:
a、用户选择路况服务的类型,类型包括全市路况、区域路况、主干道路况和预测路况;
b、输入服务类型对应的参数,其中区域路况需要输入选定的区域,预测路况需要输入预测的时间间隔;
c、调用后台服务器端对应的动态路况请求服务,将用户设定的请求参数传递给服务器端;
d、从服务器端接收作为动态路况服务结果的路况数据,包括路段号和相应的路况信息;
e、根据获得的路段号和每个路段的路况信息,分别以代表不同路况的指定颜色显示各道路的交通状况;
f、每隔一定时间间隔,重新请求动态路况服务,直到用户取消服务。
9、按权利要求4所述的一种基于交通信息网格平台的车载终端的方法,其特征在于:所述的移动黄页服务的流程如下:
a、用户选择移动黄页服务的类型,包括停车场、加油站;
b、用户选择要查询的范围的中心点;
c、以距离该中心点小于指定距离的区域作为搜索区域,调用后台服务器端对应的动态路况请求服务,将用户设定的服务类型和搜索区域中心点位置信息传递给服务器端;
d、从服务器端接收作为移动黄页服务结果的数据,数据内容包括在搜索区域内的公共设施的地址和公共设施的属性信息;
e、在地图上的搜索区域范围内显示要查询的公共设施和它的属性信息;
f、调整显示区域的大小。
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