一种跨境车载管理系统及通信网络自适应切换方法与流程

1.本发明属于卫星导航系统技术领域，涉及在跨境车载管理系统中实现跨境过程中跨境终端实现不同国家通信网络的自适应切换方法。用于实现在不影响通信性能前提下，在车辆跨境行驶中，对车辆进出国境线的行为进行实时检测，并根据车辆所处位置，自适应选择相应国家的通信网络进行位置、文本等数据的传输，实现跨境过程中的通讯网络的自适应切换。


背景技术：

2.在跨境运输的过程中，跨境车辆特别是入境车辆的监管手段较为薄弱。同时国际道路运输车辆运营过程中的人员、车辆安全救援也因为语言、机构设置等问题导致救援不及时等现象，都是目前迫切需要解决的问题。
3.在单一国家境内车辆监控方面，可应用具备卫星定位系统以及本国公网通信模块的终端，结合智能平台系统，实现车辆的监控调度功能。此方案在跨境使用过程中可达到对车辆管理的目的，需切换不同国家的通信网络，存在移动漫游费用过高的特点，给用户带来较大的经济负担，从而阻碍批量推广应用。此外，还可在单台跨境车辆上安装两台车载终端，分别支持境内外两个国家的通信制式，达到在跨境运营中对车辆监控管理的功能。但此方案具备通信价格高，安装复杂，对车辆安装位置要求较高的特点。因此，使用一种安装便捷，切换智能的跨境通信网络自适应策略就十分必要。


技术实现要素：

4.要解决的技术问题
5.为了解决现有技术中跨境通信存在成本高、切换不稳定的问题，本发明提出一种跨境车载管理系统及通信网络自适应切换方法。简化国际道路运输中跨境车载终端的设计，降低使用费用，兼顾跨境车载终端通信的功能性、使用便利性和低成本化。
6.技术方案
7.一种跨境车载管理系统，其特征在于包括跨境车载通信定位终端和中心平台，所述的跨境车载通信定位终端具备定位功能和双通信模块，可实现将实时位置通过公网通信发送给中心平台，中心平台通过无线网络接收位置信息并显示车辆所在位置。
8.本发明进一步的技术方案：所述的跨境车载通信定位终端支持北斗、gps、glonass定位。
9.本发明进一步的技术方案：所述的跨境车载通信定位终端包括北斗/glonass/gps一体化天线、通信天线、通信模块、定位模块、信息处理与控制模块、接口电路以及电源管理模块，其中北斗/glonass/gps天线接收北斗/glonass/gps卫星系统发出的信号，传输给定位模块，定位模块将定位信息传输给信息处理和控制模块，信息处理和控制模块一方面利用通信模块通过通信天线与中心平台进行位置信息的通信，一方面通过接口电路传输给其他需要定位信息的外设；电源管理模块负责为定位模块、通信模块、信息处理与控制模块、
接口电路提供电源供给。
10.一种跨境车载管理系统的通信网络自适应切换方法，其特征在于步骤如下：
11.步骤1：根据跨境车辆行程涉及的口岸实际所在位置，将该地区的行政区域边界点导出；
12.步骤2：在行政区域边界点中将口岸坐标点连线作为跨境边境线；
13.步骤3：从边境线往两边延伸，分别画出口岸跨境道路区域境内外多边形区域，区域应尽量覆盖整个口岸所在位置；
14.步骤4：根据车辆需通过的具体口岸，将口岸的境内区域和境外区域设置给终端；
15.步骤5：通过一体化天线接收到卫星信号，并且定位模块定位成功后，信息处理与控制模块接收到定位模块的定位信息后，按照约定协议通过通信模块和通信天线上传中心平台，信息处理与控制模块以固定时间间隔判断终端位置是否在以上境内区域和境外区域两个区域内，以及是否存在跨境行为；当信息处理与控制模块判断目前终端定位位置为国家1境内区域，且不在国家1口岸区域范围，置跨境标志位为1；当信息处理与控制模块判断目前终端定位位置为国家2境内区域，且离开国家2口岸区域范围，置跨境标志位为2；当标志位从1变为2时，表示车辆从国家1到国家2跨境行为完成；当标志位从2变为1时，表示车辆从国家2到国家1跨境行为完成，将车辆当前所在位置标注为国家1；
16.步骤6：信息处理与控制模块根据国家位置标注状态使能对应的国家1通信模块或国家2通信模块，实现自动切换。
17.本发明进一步的技术方案：步骤3中根据定位模块的精度，将区域在内外方向均扩大精度的三倍范围作为判断进入口岸区域范围。
18.有益效果
19.本发明提出的一种跨境车载管理系统及通信网络自适应切换方法，通过合理划分跨境区域，实时对跨境车载定位通信终端所在位置进行检测与标记，自动判断终端的跨境行为并执行通信网络切换策略。本发明简单易行，能够保障跨境过程中使用稳定的通信网络，避免在口岸区域出现频繁网络切换导致的通信质量差的情况，具有通信质量稳定，费用低的特点。具有如下有益效果：
20.1、在通用车载终端单通信模块的架构上新增一个通信模块，分别实现跨境两侧国家1和国家2的通信功能，不改变现有系统的架构和连接关系，操作简单，实现容易，且成本控制在最低状态。
21.2、在向跨境后向应外一个国家区域切换时，采用扩大跨境行为判断区域的策略，提高通信网络切换抖动的鲁棒性。
22.3、通过周期检测终端位置，并根据跨境行为完成标识进行通信网络的选择。判断终端是否已经跨境进入另外一个国家区域，且已经稳定进入另一个国家区域，通过标记来判定跨境行为的完成。转化为数字判定，可视且不易出错。
23.4、通过预先构造境内区域和境外区域并存入信息处理和控制模块，通过定位模块精准获取定位信息，根据定位信息对车载进行判定，能够实时对跨境车载定位通信终端所在位置进行检测与标记，自动执行通信网络切换策略。
24.5、通过位置信息判定其所属区域，然后使用对应的区域对应的通信模块进行通信，使用跨境区域的划分保障跨境过程中使用稳定的通信网络，避免在口岸区域出现频繁
网络切换导致的通信质量差的情况，具有通信质量稳定，费用低的优点。
附图说明
25.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
26.图1跨境车辆监控系统组成图；
27.图2跨境车载通信定位终端结构图；
28.图3通信网络自适应切换方法；
29.图4跨境口岸境内外判断区域示意图。
具体实施方式
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
31.如图1所示，本发明所应用的跨境车辆监控系统由跨境车载定位通信终端、中心平台和公共通信网络组成。跨境车载定位通信终端通过公共通信网络与中心平台连接。终端支持北斗、gps、glonass定位，具备双通信模块，可实现将实时位置通过公网通信发送给中心平台。中心平台是监控系统的核心，可通过无线网络接收车载终端的位置和图像信息，实现音视频双向交互，以及通过gis系统显示车辆所在位置。
32.如图2所示，跨境车载定位通信终端通讯部分由两个通信模块组成。所述中跨境车载通信定位终端由卫星接收天线、通信天线、通信模块、定位模块、信息处理与控制模块、接口电路以及电源管理模块组成。终端支持北斗、gps、glonass定位，具备双通信模块，可实现将实时位置通过公网通信发送给中心平台。其中北斗/glonass/gps天线接收北斗/glonass/gps卫星系统发出的信号，传输给北斗/glonass/gps定位模块进行信号处理得到定位信息，定位模块将定位信息传输给信息处理和控制模块，信息处理和控制模块一方面利用通信模块通过通信天线与中心平台进行位置信息和文本信息的通信，一方面通过接口电路传输给其他需要定位信息的外设。电源管理模块负责为定位模块、通信模块、信息处理与控制模块、接口电路提供电源供给。
33.所述中心平台是监控系统的核心，采用b/s架构，服务端部署于用户管理中心，可通过无线网络接收车载终端的位置信息，显示车辆所在位置。
34.所述跨境车载管理系统中的通信网络自适应切换方法是借助电子地图的思路，通过当前经纬度计算出车辆所在的国家，准确判断车辆当前位置在境内还是境外。其核心技术就是将电子地图按国界划分多个区域，根据当前经纬度判断出该位置在哪个区域内。但由于车载终端的计算能力有限，不能内置整个电子地图，因此可根据各口岸的具体位置，简化区域的判断，实现跨境判断。
35.如图3所示，本发明所述跨境车载管理系统中的通信网络自适应切换方法由跨境车载终端控制器软件来实现。跨境通信网络切换方法的工作流程如下：
36.(1)根据跨境车辆行程涉及的口岸实际所在位置，将该地区的行政区域边界点导
出。
37.(2)在行政区域边界点中将口岸附近的几个坐标点挑选出，作为跨境边境线。
38.(3)如图4所示，从边境线往两边延伸，分别画出境内外多边形区域，区域应尽量覆盖整个口岸所在位置。由于定位模块的精度一般在15米以内，因此将区域在内外方向均扩大约50米，作为口岸区域范围。
39.(4)根据车辆需通过的具体口岸，将口岸的境内区域和境外区域通过usb接口或者平台下发给终端，终端判断是否有初始区域信息，以及新接收到区域信息是否与所保存区域信息一致，如不一致将区域信息重新保存。
40.(5)终端定位成功后，以固定时间间隔判断终端位置是否在以上两个区域内，以及是否存在跨境行为。当判断到所在位置为国家1境内区域，且不在国家1口岸区域范围，终端置跨境标志位为1；当判断到所在位置为国家2境内区域，且离开国家2口岸区域范围，终端置跨境标志位为2。当标志位从1变为2时，表示车辆从国家1到国家2跨境行为完成。当标志位从2变为1时，表示车辆从国家2到国家1跨境行为完成，将车辆当前所在位置标注为国家1。
41.(6)根据国家位置标注状态进行对应通信模块使能，实现自动切换。
42.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。