一种基于报站数据为基础的区间自动告警方法

技术领域

本发明涉及公共交通技术领域，具体为一种基于报站数据为基础的区间自动告警方法。

背景技术

随着研究的不断深入和研究方向的不断扩展，系统功能覆盖了交通运输的全部过程及各有关部门的领域，形成一个新兴的产业。一方面使人、车等交通系统中的“节点”对系统状况有充分了解，从而做出灵活的反映；另一方面使交通管理者能够动态、实时地了解和监控交通系统，使系统发挥最高效率，使“节点”和系统能够智能交互，实现整个系统的智能化，这就是“智能交通系统”(ITS，Intelligent TransportionSystem)。ITS是解决交通问题的根本途径，也是目前世界交通运输领域研究的前沿课题，它是在当代科学技术充分发展进步的前景下产生的，是目前国际公认的减少城市交通事故、改善行车安全、提高运行效率、减少空气污染等的最佳途径。

大量交通数据的分析表明，公交状况复杂拥堵，车辆不及时等等问题，超过55％的原因为没有灵活的运营考核以及提示系统，若驾驶员能够实时的把握当前与预计的标准差距，就能够大大的改善交通环境。如何更好的监控车辆运行状态和减少交通的拥挤，成为近些年来研究的热点问题。减少交通的拥挤关键在于车辆是否按照计划严格的执行，司机是否达到了预计的标准，从而能够实时监控，避免拥挤堵塞的情况发生。

基于此，本发明设计了一种基于报站数据为基础的区间自动告警方法，为客户提供更好更可靠的监控以及考核措施，以解决上述提到的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于报站数据为基础的区间自动告警方法，考核方式灵活，同时受周围环境影响较小，由于定位信息来自于天上卫星，不存在盲区，跟传统雷达方式相比有很大的优势，本技术还可以用于路测系统，24小时对地面车辆状况进行检测，了解路面车辆状况。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于报站数据为基础的区间自动告警方法，包括如下步骤：

以报站模块硬件为基础，采用GPS84坐标，利用GPS数据判断报站时刻，获取实时报站数据，将数据推送到功能服务中，通过服务来进行数据的计算以及根据设定的区间范围以及考核标准，进行分段式的检测和考核车辆运行情况。

优选的，所述实时报站数据包括包括时间，站点，经度，纬度，速度，方向，司乘人员信息。

优选的，所述报站数据通过报站信号接收机实现应用报站定位，所述报站信号接收机的任务是：

捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出观测点的三维位置、三维速度和时间。

优选的，所述报站信号接收机的结构分为天线单元和接收单元两大部分。

优选的，所述功能服务为：

当车载报站模块捕获跟踪卫星信号以后，即可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离变化率，解调出卫星轨道参数数据，根据这些数据，报站信号接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在的地理经纬度、高度、速度、时间，站点信息，然后传入服务器当中，服务即可根据这些信息计算出车辆是否达到预定的运行标准。

优选的，所述GPS所采用的坐标系统为WGS-84坐标系。

优选的，所述报站模块包括数据处理模块，所述数据处理模块从串口接收数据并将其放置于缓存，在没有进一步处理之前缓存中是一长串字节流，这些信息在没有经过分类提取之前是无法加以利用的，必须通过程序将各个字段的信息从缓存字节流中提取出来，将其转化成有实际意义的，可供使用的定位信息数据。

优选的，所述报站信号接收机发送到计算机的数据主要由帧头、帧尾和帧内数据组成，主要有“$$”、“##”，帧头标识了后续帧内数据的组成结构，各帧均以回车符和换行符作为帧尾标识一帧的结束。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用车载报站模块为硬件基础，自行编写软件，实时接收和处理卫星定位信号，并进行实时差分运算确定运动载体相对距离，运动速度通过报站动态测距系统的基本原理、报站接收板数据的采集与处理、设计并完成了采用两个分离的报站动态接收机的距离测量系统，给出了整个系统的实现流程，并编写软件实现了一套公交企业精确考核系统。利用实时报站监测考核技术实现公交实时分区间考核系统硬件上不需要对汽车进行额外扩展，对于控制成本，提高产品的性价比将起很大作用，并且能够融入未来智能交通系统(ITS)，使系统智能化。随着信息化进程的加快，GPS必将在现代化交通工程中发挥越来越重要的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明方法流程示意图；

图2为本发明方WGS-84坐标系示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

报站监测系统是一个高精度、全天候和全球性的无线电定位与监测系统，为用户实时提供三维位置、速度和时间信息。目前报站监测在众多领域有着广泛而成功的应用。

报站模块本身已具有强大的功能，特别是差分GPS能够提供更高精度的定位.

导航信息，将它能进一步与微机结合，利用系统编程的优越性，对报站模块的数据进行更加复杂的处理，从而发挥报站监测系统更大的潜力。

利用报站模块进行运动载体实时报站的上传，接收机数据的精度和实时性是影响报站解算精度的关键性因素之一。要进行动态实时测距，如何同步，实时提取数据,并保证据的精确度和稳定性是本发明讨论的重点。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于报站数据为基础的区间自动告警方法，包括如下步骤：

以报站模块硬件为基础，采用GPS84坐标，利用GPS数据判断报站时刻，获取实时报站数据，包括包括时间，站点，经度，纬度，速度，方向，司乘人员信息。将数据推送到功能服务中，通过服务来进行数据的计算以及根据设定的区间范围以及考核标准，进行分段式的检测和考核车辆运行情况。

该方案主要由2部分组成：用户设备，功能服务。

1、用户接收设备部分：

报站数据是用户应用该系统进行定位的基础，而用户只有通过接收机，才能实现应用报站定位的目的。

报站信号接收机的任务是：能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出观测点的三维位置、三维速度和时间。报站接收机的结构分为天线单元和接收单元两大部分。

2.、功能服务部分：

当车载报站模块捕获跟踪卫星信号以后，即可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离变化率，解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据，接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在的地理经纬度、高度、速度、时间，站点等信息，然后传入服务器当中，服务即可根据这些信息计算出车辆是否达到预定的运行标准。

其中，所述GPS所采用的坐标系统为WGS-84坐标系。

WGS-84坐标系是目前GPS所采用的坐标系统，GPS所发布的星历

参数就是基于此坐标系。WGS-84坐标系统的全称是World GeodeticSystem-84(世界大地坐标系，84)。WGS-84坐标系统由美国国防部制图局建立于1987年，取代了当时GPS所采用的坐标系统WGS-72坐标系

统而成为GPS的所使用的坐标系统。WGS-84坐标系的坐标原点位于地球的质心，Z轴平行于国际时间局BIH1984.0时元定义的协议地球极轴方向，X轴指向国际时间局BIH1984.0时元定义的零子午面和地球赤道的交点，Y轴与X轴和Z轴构成右手系。如下图2所示，地球是一个表面很复杂的球体，人们以假想的平均静止的海水面形成的“大地体”为参照，推出近似的椭球体，理论和实践证明，该椭球体近似一个以地球短轴为轴的椭园而旋转的椭球面，这个椭球面可用数学公式表达，将自然表面上的点归化到这个椭球面上，就可以计算了。

其中，所述报站模块包括数据处理模块，所述数据处理模块从串口接收数据并将其放置于缓存，在没有进一步处理之前缓存中是一长串字节流，这些信息在没有经过分类提取之前是无法加以利用的。因此，必须通过程序将各个字段的信息从缓存字节流中提取出来，将其转化成有实际意义的，可供使用的定位信息数据。同其他通讯协议类似，对报站数据进行信息提取必须首先明确其帧结构，然后才能根据其结构完成对各定位信息的提取。对于本文所使用的接收机，其发送到计算机的数据主要由帧头、帧尾和帧内数据组成，主要有“$$”、“##”等。帧头标识了后续帧内数据的组成结构，各帧均以回车符和换行符作为帧尾标识一帧的结束。

本发明应用场景：

场景一：公交企业需要了解当前车辆是否按计划进行

通过本方案的功能设计，通过获取当前车辆实时报站数据，测算出当前车辆是否按时到达本站，或者还需要几站到达本站，通过结果直观的展示出当前车辆的运行情况，以便于及时调整车辆的运行状态。

场景二：公交企业有特殊的线路，采取不同区间的考核方式

在城市中，通常会有路况较为复杂的线路，不同地点之间的情况差距较大，不能按照同一标准考核，需要区分对待，通过本方案可以灵活的按照不同区间的标准，来分段考核。

场景三：时刻提醒司机跟预计运营的标准差距

在日常运营中，尤其早晚高峰时段，会出现很多不可控的因素，造成延迟，拥堵等等，后续司机可能无法准确把握和预计标准的差距，该方案可以实时并准确的提示司机当前的状况，以便司机及时调整。

本发明利用实时报站监测考核技术实现公交实时分区间考核系统硬件上不需要对汽车进行额外扩展，对于控制成本，提高产品的性价比将起很大作用，并且能够融入未来智能交通系统(ITS)，使系统智能化。随着信息化进程的加快，GPS必将在现代化交通工程中发挥越来越重要的作用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。