本发明涉及车辆管理
技术领域：
，具体涉及一种基于云计算的高速公路车辆管理系统。
背景技术：
：随着我国封闭式的高速公路越来越多，这些高速公路设置有多个卡口，平时卡口车流量较大，特别是现在出台节假日小型车高速公路不收费政策，每逢节假日高速公路拥堵现象尤其严重，收费站前排长龙的现场成为节假日的一景；由此可见，车流量检测显得尤为重要。目前已经存在多种交通流量检测仪等设备，但这些设备统计出来的结果存在误差大，存在无法准确判断车型、车流量检测数据不能实时更新等问题。技术实现要素：针对上述问题，本发明旨在提供一种基于云计算的高速公路车辆管理系统。本发明的目的采用以下技术方案来实现：提供了一种基于云计算的高速公路车辆管理系统，包括高速公路通信系统、远程云计算服务器以及高速管理中心，车辆通过高速公路通信系统同远程云计算服务器交换信息，远程云计算服务器的云计算管理系统处理车辆信息，云计算管理系统汇总所有车流量数据再反馈给高速管理中心，高速管理中心随时调整线路情况降级高速公路堵车。本发明的有益效果为：显著降低节假日高速免费通行带来的压力，避免高速公路堵车现象。附图说明利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本发明的结构连接示意图。附图标记：高速公路通信系统1、远程云计算服务器2、高速管理中心3。具体实施方式结合以下实施例对本发明作进一步描述。参见图1，一种基于云计算的高速公路车辆管理系统，包括高速公路通信系统1、远程云计算服务器2以及高速管理中心3，车辆通过高速公路通信系统1同远程云计算服务器交换信息，远程云计算服务器2的云计算管理系统处理车辆信息，云计算管理系统汇总所有车流量数据再反馈给高速管理中心3，高速管理中心3随时调整线路情况降级高速公路堵车。本实施例显著降低了节假日高速免费通行带来的压力，避免了高速公路堵车现象。优选地，所述高速管理中心3包括卡口管理中心、交通管理中心及交通诱导指挥中心；云计算管理系统汇总各卡口的车流量信息再反馈给交通管理中心及交通诱导指挥中心，交通管理人员通过远程云计算服务器2，将这些车流量信息发布到各个高速入口的LED交通诱导屏上显示。本优选实施例实现了车流随时调整。优选地，高速公路通信系统1包括汽车车载天线、分布式基站子系统和无线切换子系统，每个基站子系统包括一个基带处理单元和多个射频处理单元，基带处理单元和射频处理单元通过光纤进行连接，射频处理单元公路线设置，信号通过光纤从基带处理单元到达射频处理单元，汽车车载天线与射频处理单元进行无线通信，所述无线切换子系统用于实现基站之间的通信切换。本优选实施例构建了适用于车辆管理系统在汽车高速移动时用于同汽车进行通信的通信系统，其中基带处理单元和射频处理单元通过光纤进行连接，能够减少车辆管理系统在于汽车通信过程中的传输错误，提高管理效率。优选地，所述汽车车载天线与射频处理单元的无线通信，包括建立信道模型，计算有效吞吐量和确定链路自适应传输方式；采用如下方式建立信道模型：考虑信道中的大尺度路径衰落和小尺度多径衰落，车地链路接收信噪比的概率密度函数f(γ)可表示为：上述式子中，γ为车地链路接收信噪比，l为小尺度多径衰落因子，l∈[5dB,7dB]，I0[·]为第一类第n阶修正贝塞尔函数，P为射频处理单元的发射功率，VK(d)为大尺度路径损耗，N为仅考虑大尺度损耗下的噪声功率，P、VK(d)、N单位均为dB，其中，VK(d)＝150+22ln(d)+20ln(fc)，上述式子中，d为汽车车载天线与射频处理单元距离，单位是m，fc为载波频率，单位是Hz。本优选实施例同时考虑了高速公路车辆管理系统在与被管理车辆通信过程中信道中的大尺度路径衰落和小尺度多径衰落，获取了更为准确的信道模型，提高了车辆管理系统管理效率。优选的，采用如下方式计算有效吞吐量，车地通信链路两端采用MIMO技术，假定车地链路的接收信噪比为γ，则系统的有效传输速率为：上述式子中，k1为常数，m为复用增益，Lt+w为通信协议中链路层帧头和帧尾的总长，Lz为链路层的帧长；相应的帧错误率为：上述式子中，Mf是发射天线数目，Mj是接收天线数目；假定系统初始传输的接收信噪比γ1，第n次传输的接收信噪比为γn，那么当系统最大允许传输次数为Nm时，系统有效吞吐量的期望可表示为：上述式子中，是经过n次传输之后系统可获得的最大有效吞吐量；是一个帧在前n-1次没有传输成功，而在第n次传输成功的概率，其中，本优选实施例采用MIMO技术，极大地提升了高速公路车辆管理系统的整体性能，通过选择合适的帧长度，能够有效降低车辆管理系统在管理过程中的帧错误率，提升车辆管理系统系统管理车辆数。优选的，采用如下方式确定自适应传输方式，基于部分可观测马尔可夫判决模型，以有效吞吐量为优化目标，在给定的目标误帧率DGtar下，选择合适的自适应传输参数{m,Lz}以最大化系统的收益，最佳链路自适应传输问题建模为：使得，上述式子中，T是总的决策时期，UA(m(t),Lz(t))为决策时刻t的瞬时收益函数。本优选实施例中，高速公路车辆管理系统在对车辆进行管理的过程中，由于汽车车载天线处于高速运动中，车地链路的信道状态不断变化，而在自适应传输方式中，链路自适应传输参数能够不断进行调整以适应管理过程实际需求。优选的，所述无线切换子系统用于采用改进的切换方式实现基站之间的通信切换。所述改进的切换方式包括：A、测量当前服务小区和各临近小区的接收信号强度RSRP值和信道质量RSRQ值；B、选择符合判定条件的各临近小区，所述判定条件的判定公式为：min(RN)>0式中，ΔRSRP(i)ψD表示i时刻的临近小区ψ的RSRP值与当前服务小区D的RSRP值的差值，其中QB(i)为i时刻的切换迟滞门限值,RSRP(ψ)i为i时刻的符合判定条件的临近小区的接收信号强度RSRP值，RSRP(D)i为i时刻的当前服务小区D的RSRP值；C、在符合判定条件的各临近小区中选择最优的临近小区触发切换。本优选实施例中保证了高速公路车辆管理系统对车辆管理的连续性，车辆在高速公路车辆管理系统对车辆进行管理的过程中，能够实现基站的切换，具体的，采用改进的切换方式实现基站之间的通信切换，设定判定条件选择符合的临近小区，再从中选择最优的临近小区触发切换减少了切换次数，提高了切换成功率，保证了管理过程的连续性。优选的，所述在符合判定条件的各临近小区中选择最优的临近小区触发切换，包括：A、测量符合判定条件的各临近小区的资源变化率及各临近小区到当前服务小区的距离；B、按照下列公式计算符合判定条件的临近小区的切换可靠度Γ(ψ)：上述式子中，A、B为设定的权值，A+B＝1，为符合判定条件的临近小区的资源变化率，为i时刻的符合判定条件的临近小区的接收信号强度RSRP值，为符合判定条件的临近小区到当前服务小区的距离，B1、B2为设定的权值，B1+B2＝1；C、选取切换可靠度Γ(ψ)最大的临近小区触发切换。本优选实施例保证了高速公路车辆管理系统对车辆管理的最优性能，通过切换可靠度的计算选择最优的临近小区触发切换，考虑了小区资源变化率和与当前服务小区之间的距离，从而能够实现最优的临近小区的选择，进一步提高了切换成功率，保证了管理过程的连续稳定。优选的，设定所述i时刻的切换迟滞门限值QB(i)的计算公式设定为：QB(i)＝max{α[LS]n,β[UP]n}上述式子中，α和β为QB(i)值的上限和下限，υ为QB(i)达到上限α时的RSRQ值，当RSRQ值小于υ值时QB(i)开始减小，η和n为调整QB(i)值随RSRQ值减小而减小的速度和轨迹参数。本优选实施例提高了高速公路车辆管理系统的环境适应能力，具体来说，对i时刻的切换迟滞门限值QB(i)进行设定，使QB(i)值与RSRP(D)i值相互联系，从而可以根据每个基站所处环境的不同和基站本身的硬件设施更加灵活地配置QB(i)，提高了所述符合判定条件的各临近小区对不同环境的适应能力。对本发明车辆管理系统为期三个月的管理数据进行统计分析，总结得出本发明车辆管理系统管理产生的效果如下表所示：高速公路平均车速提升平均拥堵时间减少百分比节假日15km/h20％平时18km/h17％最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。当前第1页1 2 3