基于移动网络GPS数据融合的智能交通技术,是利用现有的GPS浮动车技术,通过移动网络的数据传输通道,将各家的智能交通数据采集到集中的处理中心,随后通过数据处理、融合分析,将原本分散的交通数据,融合成为一个更全面的交通信息数据集,在此基础上进步分析,可得到更为准确和全面的实时交通信息视图。
该系统由GPS浮动车、分光器、高速网络监控器、智能交通平台等主要部件组成。系统通过分光器和高速网络监控器,将流经GGSN的各公交公司的GPS浮动车回传数据采集得到,统一送回给智能交通平台,智能交通平台将各家公司的数据进行统一的清洗、去噪和归一化,进行关联和融合后,形成统一的交通状况实时分析结果。下面将逐一介绍各主要部件的功能。
GPS浮动车:GPS是由24颗卫星及他们的地面部分组成的、全球性的无线导航系统。GPS接收端利用GPS卫星发送的信号确定卫星在太空中的位置,并根据无线电波传送的时间来计算它们间的距离。等计算出至少3~4个卫星的相对位置后,GPS接收端就可以用三角学来算计算出浮动车的运行方向以及运动速度和时间信息,从而达到定位的效果,位置误差小于10m。
分光器:浮动车的GPS信息通过车载的无线通信模块发送到移动网络中,当数据从GGSN出来后,在传输到各公交公司的过程中,被分光器以分光方式从光链路中分出。分光器分离出的数据信息与分光前的数据信息完全一样,并传输到高速网络监控设备中。
高速网络监控器:该设备共分为两部分组成,第一部分为输入承载模块,它从光链路中巨大网络流量中分拆出相关的包含GPS数据信息的报文,完成光链路信号转换成电信号、流量过滤、网络数据分发3种功能。第二部分为计算分析模块,按照智能交通平台所需要的数据格式对输入承载模块分拆出的各公交公司的GPS数据进行重新封装,这里需要各公交公司提供其GPS数据格式。
智能交通平台:将高速网络监控器传输过来的GPS数据进行统一的融合处理,并与GIS系统进行关联,从而得到道路的实时状况。
LBS系统:GPS在一些特殊的环境中无法提供定位信息如隧道内,可以利用LBS定位系统为GPS做一个补充,能够完整地得到相应路段的道路状况。
数据流向说明如下。
(1)车载移动GPS终端接收卫星信息,并计算出GPS标准数据,如三维位置信息,移动速度;
(2)通过上海移动GPRS网络将GPS信息传送到商业交通调度中心的过程;
(3)GPRS数据传输光通道中分光器件;
(4)前端报文分析模块,将大流量的GPRS中与GPS信息相关的数据报文分转到后端计算分析模块,降低了后端模块的数据包压力;
(5)后端的计算分析模块收集前端报文分析模块转发来的数据报;计算分析模块可以按需求定制多种不同格式的GPS数据信息分析,以匹配市场中不同商业调度中心使用的移动GPS车载终端的数据各类格式;
(6)后端的计算分析模块按照规格匹配数据报文格式,发送到交通分析智能平台;计算分析模块可匹配数种格式的GPS信息,统一成为交通分析平台能够接收标准格式;如网络socket协议接收,也可以更直接地以某种关系数据库接口的方式导入到交通分析平台后台数据库中,增强了系统的灵活性;
(7)上海移动交通智能分析平台接受计算分析模块传送来的格式数据后,与GIS数据结合进行智能交通分析。
以上是基于移动网络GPS数据融合的智能交通系统的工作流程,目前,该方案已完成了技术验证。通过对移动网络传递的GPS数据进行融合分析提取,将为用户提供更为准确的实时道路信息。
3总结
本文从技术上阐述了我们在智能交通领域的创新工作,设计了一种基于移动网络GPS数据融合的智能交通技术方案,详述了基于移动网络的GPS数据采集及数据分析技术方案及其数据流程,总结了该方案融合各公交公司GPS数据增加样本容量、定位精度准确等优点。目前,该系统即将进行建设,在不久的将来为移动用户提供高质量的实时交通信息服务。