車輛主動安全預警與交通信息采集系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)探究

劉 誠，蒙 柳

（陜西法士特齒輪有限責任公司實驗中心，陜西 西安 710117）

1 系統(tǒng)體系框架

車輛主動安全預警系統(tǒng)主要是建立在安卓系統(tǒng)上并對周邊車輛的信息進行收集，防止出現(xiàn)交通事故，能夠測算當前車輛所處的行車環(huán)境，是否存在碰撞等危險，如果有危險將會提醒駕駛員或者是自動采取相關(guān)措施。交通信息采集技術(shù)能夠隨時監(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，對交通道路中的情況做出推導，形成規(guī)律結(jié)構(gòu)。

主動安全預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)中計算是否有危險，如果發(fā)出危險警報，駕駛員應立即做出反應。交通信息采集系統(tǒng)中的信息采集主要是利用安卓平臺完成，能將數(shù)據(jù)發(fā)送到控制中心，控制中心會將分析后的數(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，主要是利用到達時間的計算原理，用已知的4個或者更多的坐標和未知坐標的距離來計算未知坐標。GPS在使用過程中會出現(xiàn)誤差，主要是因為設(shè)備或者是衛(wèi)星等原因，設(shè)備在接受信息的過程中會出現(xiàn)量化誤差或者是衛(wèi)星中星歷誤差等等，在定位觀測點與衛(wèi)星時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獲取信息的時間。

新型無線通信技術(shù)是Zigbee技術(shù)，保證能夠用最短時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)在應用中主要作用是實現(xiàn)相近車輛的通信，但是會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，接受型號的過程中會出現(xiàn)波振動狀態(tài)，會隨和信號波長進行變化，如果會短距離的設(shè)備會在一定程度上出現(xiàn)損耗狀態(tài)。

Zigbee技術(shù)在使用過程中會明顯發(fā)現(xiàn)用時很短，搜索設(shè)備的時候只需要30ms，接入設(shè)備信號通道只需要15ms，從休眠狀態(tài)中激活只需要15ms，所以運用此技術(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滿足更多車輛的要求并且會留有充足的時間。

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行并且利用點線方式將路況中的信息以及數(shù)據(jù)、坐標都標識出來。在路段篩選的過程中可以先計算誤差，從誤差區(qū)域中選擇估計路段的匹配情況，并將此中心畫圓查詢區(qū)域中的路段來確定實際位置，在查詢過程中可以忽略不暢通的道路，縮減時間。

3 應用系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

主動安全預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)，能夠保證多臺客戶機的連接，主要是在Client/Server結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進行數(shù)據(jù)交換，交換效率比較高，能夠應用于眾多平臺，可以將系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行融合能夠形成智能高端應用過程，可以將數(shù)據(jù)庫等軟件實現(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)計中主要收集的數(shù)據(jù)是路段在運用過程中的車速以及流量等，并保證時效性以及有效性。在終端應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，如果車速太近會提醒駕駛員保持車距，同時結(jié)合百度地圖的功能可以規(guī)劃路線以及實現(xiàn)定位服務(wù)。再接入軟件的時候可以使用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，同時確保信息具有時效性，可以建立網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，使數(shù)據(jù)實現(xiàn)反饋與指令等作用。在接入界面中用戶登錄之后將會開始服務(wù)，能夠準確顯示路段的數(shù)據(jù)，將車速以及時間等都會呈獻給用戶，同時用戶可以選擇備選路段，減少消耗時間。

4 結(jié)語

此系統(tǒng)中的主動安全預警系統(tǒng)能夠?qū)⑿聲r期中的理念與技術(shù)融合，在汽車行業(yè)的發(fā)展中將會實現(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凸顯出重要影響力，在今后的發(fā)展過程中科研人員會繼續(xù)改進層次系統(tǒng)，彌補漏洞更好的服務(wù)社會。