[发明专利]基于物联网技术的道路交通信息云计算和云服务实现系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于GPS定位和测速技术、GIS技术、云计算技术、城市道路数字编码技术和网络通信技术在道路交通状态检测方面的应用，尤其是一种基于物联网技术的智能道路交通信息服务。

背景技术

当今交通问题已经成为全球性的“城市通病”，而交通拥堵是城市“交通病症”的主要表现。城市交通拥堵的“病因”源于多种因素，且交通拥堵直接影响着人们的出行质量，特别是利用车辆交通的人们。道路车辆拥挤，交通事故频发，交通环境恶化，能源紧张，环境污染不断加重，这些日益严重交通问题与现代化交通的基本的理念，即通达、有序、安全、舒适、低能耗、低污染等要求是完全相违背的。

现代化交通系统的评价标准是安全、畅通、节能。因此把握城市道路交通运行状况中服务水平如何，需要建立起一种科学的、客观的评价方法。但是由于目前缺少一种比较科学的对道路交通服务水平进行评价的体系和有效的道路交通状态检测手段，因而使得市民在出行前对城市道路交通的时空变化状况难以准确的了解和把握；相关市政建设部门对道路基础设施投入和采取的交通管理措施的预期效果难以准确的评价；城市管理者对城市自身历史发展的比较以及与其它城市间横向比较缺乏评判的标准；道路规划部门对城市道路交通发展趋势及需采取的措施进行定量科学分析缺少必要的手段。

交通信息采集技术被认为是智能交通中一项重中之重的关键技术，目前常用的交通信息采集技术有地感线圈、磁敏传感器、超声波传感器、微波、GPS和视觉传感器；由于地感线圈、磁敏、超声波、微波等交通信息检测传感器需要埋设在道路地下面，安装与维护时必须破坏原有路面，影响了道路交通，同时我国的道路由于车辆的超载等原因造成的路面损坏必须时常对埋在道路下面的传感器进行维护；另外这些检测手段只能感知出道路上的某个点或者某条线上的所经过的车辆，因此只能在传感器的设置地点的通过车辆的速度间接地推定拥堵状况；因此上述的检测手段存在着安装维护不方便、投资成本高、抗干扰能力差和感知范围有限等缺陷。

中国发明专利申请号为200810090474.4公开了交通状况判定系统，该系统提供一种交通状况判定系统，利用GPS来确定的车辆的行驶轨迹对应的道路的拥堵状况，在进行拥堵状况的正确的判定的同时，可以减少车辆和信息中心之间的通信所涉及的通信次数和通信数据量，可以实现通信处理负担的减轻和通信费用的低额化。这种道路交通状态检测手段存在着一定缺陷，由于没有运用云计算技术，简单地通过车辆运行情况来推断道路交通状态存在着片面性、局部性和主观性等问题；中国发明专利申请号为200510026478.2公开了一种可用于地面道路网交通状况测定的方法和系统，该系统对城市道路采用交叉口、城市干道、城市干道网三层进行逐层测定，针对城市干道，提出“等效通行能力”概念和确定方法；采用“密度比”指标，根据本发明给出的服务水平标值曲线计算干道的服务水平标值，进行测定；基于干道测定结果采用“加权密度比”指标对干道网服务水平进行测定；根据测定结果进行拥挤区域、拥挤干道和拥挤交叉口逐层识别。这种交通状况测定的方法尚未涉及到最核心的道路交通状态数据获取问题。中国发明专利申请号为200810132938.3公开了一种智能交通信息系统及其处理方法，包括GPS模块，用于提供全球定位信息；与GPS模块进行通信的移动终端，其与无线通信网络相连接；智能交通信息服务器，其与无线通信网络相连接并根据移动终端请求而提供实时交通信息。这种智能交通信息系统及其处理方法也未涉及到最核心的道路交通状态数据获取问题。中国发明专利申请号为200810034716.8公开了道路交通状态判断方法及系统，该系统以多个交通参数作为判断依据，同时针对不同路段建立函数关系，给定权重，提高了交通状态判断的准确性。该方法包括：(1)选取多个交通参数；(2)通过对该路段交通参数的采样分析，设定该路段的上述多个交通参数与其所对应的拥挤度系数之间的函数关系并设定该多个交通参数于该路段拥挤程度判断中所占的权重值；(3)用于每一状态判断周期末，实时采集该路段的上述多个交通参数并根据所设定的函数，计算各个交通参数所对应的拥挤度系数；(4)将各个交通参数的权重值与其所对应的拥挤度系数做加权平均运算，得到平均拥挤度系数；(5)比较平均拥挤度系数与拥挤度系数阈值，从而判断道路交通状态。这种判断方式需要有多个交通参数支持，运算量大，同时要在城市所有主要道路上获取这些交通参数也是一件容易之事，需要很大的投入和维护。