基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)GPS數(shù)據(jù)融合的智能交通技術(shù),是利用現(xiàn)有的GPS浮動(dòng)車(chē)技術(shù),通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸通道,將各家的智能交通數(shù)據(jù)采集到集中的處理中心,隨后通過(guò)數(shù)據(jù)處理、融合分析,將原本分散的交通數(shù)據(jù),融合成為一個(gè)更全面的交通信息數(shù)據(jù)集,在此基礎(chǔ)上進(jìn)步分析,可得到更為準(zhǔn)確和全面的實(shí)時(shí)交通信息視圖。
該系統(tǒng)由GPS浮動(dòng)車(chē)、分光器、高速網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控器、智能交通平臺(tái)等主要部件組成。系統(tǒng)通過(guò)分光器和高速網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控器,將流經(jīng)GGSN的各公交公司的GPS浮動(dòng)車(chē)回傳數(shù)據(jù)采集得到,統(tǒng)一送回給智能交通平臺(tái),智能交通平臺(tái)將各家公司的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的清洗、去噪和歸一化,進(jìn)行關(guān)聯(lián)和融合后,形成統(tǒng)一的交通狀況實(shí)時(shí)分析結(jié)果。下面將逐一介紹各主要部件的功能。
GPS浮動(dòng)車(chē):GPS是由24顆衛(wèi)星及他們的地面部分組成的、全球性的無(wú)線(xiàn)導(dǎo)航系統(tǒng)。GPS接收端利用GPS衛(wèi)星發(fā)送的信號(hào)確定衛(wèi)星在太空中的位置,并根據(jù)無(wú)線(xiàn)電波傳送的時(shí)間來(lái)計(jì)算它們間的距離。等計(jì)算出至少3~4個(gè)衛(wèi)星的相對(duì)位置后,GPS接收端就可以用三角學(xué)來(lái)算計(jì)算出浮動(dòng)車(chē)的運(yùn)行方向以及運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間信息,從而達(dá)到定位的效果,位置誤差小于10m。
分光器:浮動(dòng)車(chē)的GPS信息通過(guò)車(chē)載的無(wú)線(xiàn)通信模塊發(fā)送到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)數(shù)據(jù)從GGSN出來(lái)后,在傳輸?shù)礁鞴还镜倪^(guò)程中,被分光器以分光方式從光鏈路中分出。分光器分離出的數(shù)據(jù)信息與分光前的數(shù)據(jù)信息完全一樣,并傳輸?shù)礁咚倬W(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備中。
高速網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控器:該設(shè)備共分為兩部分組成,第一部分為輸入承載模塊,它從光鏈路中巨大網(wǎng)絡(luò)流量中分拆出相關(guān)的包含GPS數(shù)據(jù)信息的報(bào)文,完成光鏈路信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)、流量過(guò)濾、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分發(fā)3種功能。第二部分為計(jì)算分析模塊,按照智能交通平臺(tái)所需要的數(shù)據(jù)格式對(duì)輸入承載模塊分拆出的各公交公司的GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行重新封裝,這里需要各公交公司提供其GPS數(shù)據(jù)格式。
智能交通平臺(tái):將高速網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控器傳輸過(guò)來(lái)的GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的融合處理,并與GIS系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián),從而得到道路的實(shí)時(shí)狀況。
LBS系統(tǒng):GPS在一些特殊的環(huán)境中無(wú)法提供定位信息如隧道內(nèi),可以利用LBS定位系統(tǒng)為GPS做一個(gè)補(bǔ)充,能夠完整地得到相應(yīng)路段的道路狀況。
數(shù)據(jù)流向說(shuō)明如下。
(1)車(chē)載移動(dòng)GPS終端接收衛(wèi)星信息,并計(jì)算出GPS標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù),如三維位置信息,移動(dòng)速度;
(2)通過(guò)上海移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)將GPS信息傳送到商業(yè)交通調(diào)度中心的過(guò)程;
(3)GPRS數(shù)據(jù)傳輸光通道中分光器件;
(4)前端報(bào)文分析模塊,將大流量的GPRS中與GPS信息相關(guān)的數(shù)據(jù)報(bào)文分轉(zhuǎn)到后端計(jì)算分析模塊,降低了后端模塊的數(shù)據(jù)包壓力;
(5)后端的計(jì)算分析模塊收集前端報(bào)文分析模塊轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)報(bào);計(jì)算分析模塊可以按需求定制多種不同格式的GPS數(shù)據(jù)信息分析,以匹配市場(chǎng)中不同商業(yè)調(diào)度中心使用的移動(dòng)GPS車(chē)載終端的數(shù)據(jù)各類(lèi)格式;
(6)后端的計(jì)算分析模塊按照規(guī)格匹配數(shù)據(jù)報(bào)文格式,發(fā)送到交通分析智能平臺(tái);計(jì)算分析模塊可匹配數(shù)種格式的GPS信息,統(tǒng)一成為交通分析平臺(tái)能夠接收標(biāo)準(zhǔn)格式;如網(wǎng)絡(luò)socket協(xié)議接收,也可以更直接地以某種關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)接口的方式導(dǎo)入到交通分析平臺(tái)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中,增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性;
(7)上海移動(dòng)交通智能分析平臺(tái)接受計(jì)算分析模塊傳送來(lái)的格式數(shù)據(jù)后,與GIS數(shù)據(jù)結(jié)合進(jìn)行智能交通分析。
以上是基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)GPS數(shù)據(jù)融合的智能交通系統(tǒng)的工作流程,目前,該方案已完成了技術(shù)驗(yàn)證。通過(guò)對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳遞的GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析提取,將為用戶(hù)提供更為準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)道路信息。
3總結(jié)
本文從技術(shù)上闡述了我們?cè)谥悄芙煌I(lǐng)域的創(chuàng)新工作,設(shè)計(jì)了一種基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)GPS數(shù)據(jù)融合的智能交通技術(shù)方案,詳述了基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的GPS數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)分析技術(shù)方案及其數(shù)據(jù)流程,總結(jié)了該方案融合各公交公司GPS數(shù)據(jù)增加樣本容量、定位精度準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。目前,該系統(tǒng)即將進(jìn)行建設(shè),在不久的將來(lái)為移動(dòng)用戶(hù)提供高質(zhì)量的實(shí)時(shí)交通信息服務(wù)。
(轉(zhuǎn)載)