車輛主動(dòng)安全預(yù)警與交通信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)探究

劉 誠，蒙 柳

（陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司實(shí)驗(yàn)中心，陜西 西安 710117）

1 系統(tǒng)體系框架

車輛主動(dòng)安全預(yù)警系統(tǒng)主要是建立在安卓系統(tǒng)上并對(duì)周邊車輛的信息進(jìn)行收集，防止出現(xiàn)交通事故，能夠測算當(dāng)前車輛所處的行車環(huán)境，是否存在碰撞等危險(xiǎn)，如果有危險(xiǎn)將會(huì)提醒駕駛員或者是自動(dòng)采取相關(guān)措施。交通信息采集技術(shù)能夠隨時(shí)監(jiān)控道路交通情況，并且能夠根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)建立龐大的數(shù)據(jù)庫，對(duì)交通道路中的情況做出推導(dǎo)，形成規(guī)律結(jié)構(gòu)。

主動(dòng)安全預(yù)警是利用雙向無線通信技術(shù)使相近的兩輛車互換各自信息并在系統(tǒng)中計(jì)算是否有危險(xiǎn)，如果發(fā)出危險(xiǎn)警報(bào)，駕駛員應(yīng)立即做出反應(yīng)。交通信息采集系統(tǒng)中的信息采集主要是利用安卓平臺(tái)完成，能將數(shù)據(jù)發(fā)送到控制中心，控制中心會(huì)將分析后的數(shù)據(jù)形成路網(wǎng)保存在數(shù)據(jù)庫中，如圖1所示。

圖1 交通采集示意圖

圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

定位方法比較多，GPS中主要使用的偽距測量定位法，這種方法比其他方法成本要低，主要是利用到達(dá)時(shí)間的計(jì)算原理，用已知的4個(gè)或者更多的坐標(biāo)和未知坐標(biāo)的距離來計(jì)算未知坐標(biāo)。GPS在使用過程中會(huì)出現(xiàn)誤差，主要是因?yàn)樵O(shè)備或者是衛(wèi)星等原因，設(shè)備在接受信息的過程中會(huì)出現(xiàn)量化誤差或者是衛(wèi)星中星歷誤差等等，在定位觀測點(diǎn)與衛(wèi)星時(shí)形成的幾何圖形不同影響著測距誤差。在定位系統(tǒng)中還有輔助作用的定位系統(tǒng)，就是AGPS，主要是利用移動(dòng)通信中的網(wǎng)絡(luò)以及GPS相互作用下完成定位，主要是服務(wù)于室內(nèi)，不僅能夠減少GPS使用衛(wèi)星的次數(shù)還能夠加快GPS獲取信息的時(shí)間。

新型無線通信技術(shù)是Zigbee技術(shù)，保證能夠用最短時(shí)間消耗最低能量使用最少成本完成低速無線傳輸，但是在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中容量比較大并且安全可靠，此技術(shù)在應(yīng)用中主要作用是實(shí)現(xiàn)相近車輛的通信，但是會(huì)受到距離以及其他通信方式的干擾，影響傳輸效率。無線傳輸?shù)穆肪€并不是固定的，接受型號(hào)的過程中會(huì)出現(xiàn)波振動(dòng)狀態(tài)，會(huì)隨和信號(hào)波長進(jìn)行變化，如果會(huì)短距離的設(shè)備會(huì)在一定程度上出現(xiàn)損耗狀態(tài)。

Zigbee技術(shù)在使用過程中會(huì)明顯發(fā)現(xiàn)用時(shí)很短，搜索設(shè)備的時(shí)候只需要30ms，接入設(shè)備信號(hào)通道只需要15ms，從休眠狀態(tài)中激活只需要15ms，所以運(yùn)用此技術(shù)僅僅只需要60ms就能反映出數(shù)據(jù)信息，如果在高速公路上使用將會(huì)滿足更多車輛的要求并且會(huì)留有充足的時(shí)間。

在交通過程中，適用路段匹配能夠確定哪一條路適合車輛的運(yùn)行并且利用點(diǎn)線方式將路況中的信息以及數(shù)據(jù)、坐標(biāo)都標(biāo)識(shí)出來。在路段篩選的過程中可以先計(jì)算誤差，從誤差區(qū)域中選擇估計(jì)路段的匹配情況，并將此中心畫圓查詢區(qū)域中的路段來確定實(shí)際位置，在查詢過程中可以忽略不暢通的道路，縮減時(shí)間。

3 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

主動(dòng)安全預(yù)警與交通信息采集系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)是一種服務(wù)器結(jié)構(gòu)，能夠保證多臺(tái)客戶機(jī)的連接，主要是在Client/Server結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，交換效率比較高，能夠應(yīng)用于眾多平臺(tái)，可以將系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合能夠形成智能高端應(yīng)用過程，可以將數(shù)據(jù)庫等軟件實(shí)現(xiàn)支撐作用，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)中主要收集的數(shù)據(jù)是路段在運(yùn)用過程中的車速以及流量等，并保證時(shí)效性以及有效性。在終端應(yīng)用程序中必須保證無線通信并將周圍車輛的信息收集以及掌握路況的交通流信息，可以利用語音提供的功能，如果車速太近會(huì)提醒駕駛員保持車距，同時(shí)結(jié)合百度地圖的功能可以規(guī)劃路線以及實(shí)現(xiàn)定位服務(wù)。再接入軟件的時(shí)候可以使用TCP套接字網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，將不同數(shù)據(jù)的設(shè)備接入到協(xié)議傳輸服務(wù)端中，保證收集的信息數(shù)據(jù)的完整性以及統(tǒng)一性，同時(shí)確保信息具有時(shí)效性，可以建立網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，使數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)反饋與指令等作用。在接入界面中用戶登錄之后將會(huì)開始服務(wù)，能夠準(zhǔn)確顯示路段的數(shù)據(jù)，將車速以及時(shí)間等都會(huì)呈獻(xiàn)給用戶，同時(shí)用戶可以選擇備選路段，減少消耗時(shí)間。

4 結(jié)語

此系統(tǒng)中的主動(dòng)安全預(yù)警系統(tǒng)能夠?qū)⑿聲r(shí)期中的理念與技術(shù)融合，在汽車行業(yè)的發(fā)展中將會(huì)實(shí)現(xiàn)重要作用，在城市規(guī)劃與管理過程中交通信息的采集會(huì)凸顯出重要影響力，在今后的發(fā)展過程中科研人員會(huì)繼續(xù)改進(jìn)層次系統(tǒng)，彌補(bǔ)漏洞更好的服務(wù)社會(huì)。