车辆行驶数据的智能管理系统的制作方法

1.本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及车辆行驶数据的智能管理系统。


背景技术：

2.车辆管理一直以来都是企业、事业、个体组织等的管理重点，在对车辆进行管理时大部分管理都存在不明确、不精准、不统一的漏洞，例如车辆外出的行程、位置不明确，外出用车的费用报销不精准，没有统一的费用报销标准，从而给车辆管理带来困难，针对以上这些问题现有技术提出车辆智能管理系统，该车辆管理系统主要包括车辆实时定位、轨迹路线、运行统计、电子围栏、报警、停留管理模块、运行统计、燃料统计、报警统计、行程统计、驾驶员综合情况评估、车辆申请、车辆信息管理、出车收车、维护登记模块。
3.然而，在车辆管理的行程统计过程中，该行程统计模块能实时记录车辆的状态及行驶时间的车辆行驶过程中的数据，然而这些车辆行驶过程中的数据量比较大，其会影响数据的传输效率，且该数据往往仅能存储一定时间就会被替换掉，如果重要数据就会丢失就会影响后续车辆数据的分析。
4.因此，需要提供一种车辆行驶数据的智能管理系统，予以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明提供车辆行驶数据的智能管理系统，以解决现有的问题。
6.本发明的车辆行驶数据的智能管理系统采用如下技术方案：包括：车辆终端和用户终端，所述车辆终端和用户终端通过云服务器进行无线通信，所述车辆终端包括：数据采集模块，用于实时获取车辆行驶过程中周围车辆、该车辆自身对该车辆行驶影响的影响数据，影响数据包括：车辆的速度、刹车力度、方向盘的转动速度和转动角度、周围车辆的速度和数量以及该车辆与周围车辆的间距；数据分析处理模块，其包括：第一计算单元，用于根据所述影响数据获取车辆在行驶过程中周围车辆对该车辆的第一影响程度、车辆自身的影响数据对应的每个突变程度；数据分段单元，用于根据所述突变程度构建对应的突变程度随时间变化的突变程度曲线，并根据所有突变程度曲线获取最大突变时间和最小突变时间，根据最大突变时间和最小突变时间将影响数据分为多个分段数据；第二计算单元，用于根据每个分段数据的对应的突变程度分别计算每个分段数据的第二影响程度；第三计算单元，用于根据第一影响程度和每个分段数据的第二影响程度计算每个分段数据对车辆的重要程度；以及压缩存储模块，用于根据所述每个分段数据对车辆的重要程度及重要程度阈值选择每个分段数据的压缩方式及压缩数据的存储方式。
7.进一步的，所述第一计算单元包括：平均速度计算单元，用于计算所有周围车辆的速度的平均速度；最小间距计算单元，计算该车辆与周围车辆的最小间距；
第一影响程度计算单元，用于根据所述平均速度、所述最小间距及所述该车辆自身的速度计算第一影响程度。
8.进一步的，所述第一计算单元包括：方向突变程度计算单元，用于根据每个时刻的影响数据的车辆自身的速度和方向盘的转动速度计算方向盘的方向突变程度；速度突变程度计算单元，用于根据每个时刻的影响数据的车辆自身速度计算每个时段内车辆自身速度的速度突变程度；刹车力度突变程度计算单元，用于根据每个时刻的影响数据的车辆刹车力度计算每个时段内车辆自身刹车力度的力度突变程度。
9.进一步的，数据分段单元包括：曲线构建单元，用于将每个突变程度随时间变化的突变程度曲线构建在同一坐标系内；时间点筛选单元，用于从曲线构建单元的同一坐标系内获取每个突变程度曲线中发生突变的时间段内对应的突变起始时间点及突变结束时间点，并选取所有突变起始时间点中的最小突变起始时间点、所有突变结束时间点中的最大突变结束时间点；时间段分段单元，用于将最小突变起始时间点到最大突变结束时间点这段时间应的数据记为突变时段，并选取突变时段前后相同时长对应的时段对应记为突变前时段和突变后时段，其他段数据记为未分段时段；分段确定单元，用于将时间段筛选单元筛选的突变前时段、突变时段、突变后时段及未分段时段对应的每个分段数据依次记为突变前数据、突变段数据、突变后数据以及未分段数据。
10.进一步的，压缩存储模块包括：阈值设定单元，用于预先设定重要程度阈值；判断单元，用于分别判断每个分段数据对应的重要程度与重要程度阈值的大小；压缩选择单元，用于根据判断单元的判断结果选择每个分段数据的压缩方式；存储选择单元，用于根据判断单元的判断结果选择每个分段数据的存储方式。
11.进一步的，压缩选择单元包括：第一压缩单元，用于将所有重要程度小于重要程度阈值对应的每个分段数据进行有损压缩；第二压缩单元，用于将所有重要程度大于重要程度阈值对应的每个分段数据进行无损压缩。
12.进一步的，存储选择单元包括：第一存储单元，用于将所有重要程度小于重要程度阈值对应的每个分段数据存储在缓存区；排序单元，用于将所有重要程度大于重要程度阈值对应的每个分段数据按照其对应的重要程度从大到小进行排序；第二存储单元，按照所述重要程度的大小顺序依次对压缩数据进行存储，并存储在稳定存储区。
13.进一步的，压缩存储模块还包括：
缓存区更新单元，用于在每次存储时计算需要存储的每个压缩数据对应的分段数据的每个影响数据和缓存区内存储的前一时刻对应的每个影响数据的差值，将差值和当前时刻的分段数据存储缓存区并覆盖前一时刻对应分段数据；稳定存储区更新单元，用于在稳定存储区存满后，每次存储分段数据对应的压缩数据时，将稳定存储区内重要程度小于压缩数据对应的重要程度的已经存储的压缩数据进行覆盖。
14.本发明的有益效果是：本发明的车辆行驶数据的智能管理系统，通过分析实时采集的影响数据，然后根据影响数据的突变程度来对数据进行分段，实现异常段数据和正常段数据的区分，然后在根据分段数据的重要程度选择每段数据的压缩方式和存储方式，并按照重要程度顺序实现重要程度高对应的分段数据进行无损压缩、优先保存和稳定存储，从而保证了重要数据的存储，提高了数据传输效率。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本发明的车辆行驶数据的智能管理系统的实施例总体步骤的系统框图；图2为图1中数据分析处理模块的示意图；图3为各个突变程度随时间变化的突变程度曲线；图4为分段后的各个时段的示意图。
具体实施方式
17.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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.本发明的车辆行驶数据的智能管理系统的实施例，本方案内所涵盖的车辆包括但不仅限于：公车、公务用车、私有车辆、运营车辆（出租车、网约车、公共汽车、大巴车、长短途客运车等所有运营车辆）、作业车辆（洒水车、雾炮车、清洁车等所有作业车辆）等所有类型的车辆、交通工具及设备，该本实施例对以上车辆管理进行说明，如图1所示，该系统包括：车辆终端和用户终端，所述车辆终端和用户终端通过云服务器进行无线通信，车辆终端、用户终端和云服务器构成一个管理平台，具体的，车辆终端包括：数据采集模块1、数据分析处理模块2及压缩存储模块3，数据采集模块1用于实时获取车辆行驶过程中周围车辆、该车辆自身对该车辆行驶影响的影响数据，具体的，影响数据包括：车辆的速度、刹车力度、方向盘的转动速度和转动角度、周围车辆的速度和数量以及该车辆与周围车辆的间距，各个影响速度利用对应的传感器或者摄像头进行采集；其次，数据采集模块1还包括车辆轨迹采集模块、行程统计模块来使得整个系统更加完整，如图2所示，数据分析处理模块2包括：第一计算单元201、数据分段单元202、第二计算单元203及第三计算单元204，具体的，第一计算单
元201用于根据数据采集模块1获取的影响数据获取车辆在行驶过程中周围车辆对该车辆的第一影响程度、车辆自身的影响数据对应的每个突变程度；数据分段单元202用于根据第一计算单元201计算的突变程度构建对应的突变程度随时间变化的突变程度曲线，并根据所有突变程度曲线获取最大突变时间和最小突变时间，根据最大突变时间和最小突变时间将影响数据分为多个分段数据；第二计算单元203用于根据每个分段数据的对应的突变程度分别计算每个分段数据的第二影响程度，第三计算单元204用于根据第一影响程度和每个分段数据的第二影响程度计算每个分段数据对车辆的重要程度，以及压缩存储模块3，用于根据所述每个分段数据对车辆的重要程度及重要程度阈值选择每个分段数据的压缩方式及压缩数据的存储方式。
19.具体的，第一计算单元包括：平均速度计算单元、最小间距计算单元、第一影响程度计算单元、方向突变程度计算单元、速度突变程度计算单元及刹车力度突变程度计算单元，其中，平均速度计算单元用于计算数据采集模块采集的该车辆周围所有车辆的速度的平均速度；最小间距计算单元用于计算该车辆与周围车辆的最小间距；第一影响程度计算单元用于根据所述平均速度、所述最小间距及所述该车辆自身的速度计算该车辆的第一影响程度，具体的，根据下式（1）计算第一影响程度：
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（1）其中，表示车辆的第一影响程度，为车辆的周围所有车辆速度的平均值，表示车辆与周围车辆的最小间距，表示车辆的速度，表示车辆周围的车辆数量。
20.其中，方向突变程度计算单元用于根据每个时刻的影响数据的车辆自身的速度和方向盘的转动速度计算方向盘的方向突变程度，根据下式（2）计算方向突变程度：
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（2）其中，表示t-1到t时刻的车辆的方向盘的方向突变程度，为车辆方向盘的转动角度，表示车辆方向盘在第i个时刻为突变结束时的转动速度，表示方向盘在第个时刻为突变开始时的转动速度，表示时刻数量，取经验值10，表示，表示车辆方向盘在第i个时刻的转动速度，表示车辆方向盘在第i-1个时刻的转动速度。
21.其中，速度突变程度计算单元用于根据每个时刻的影响数据的车辆自身速度计算每个时段内车辆自身速度的速度突变程度，根据下式（3）计算速度突变程度：
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（3）其中，表示t-1到t时刻的车辆自身速度的速度突变程度，表示车辆在第i个时刻为突变结束时的车辆自身速度，表示车辆在第个时刻为突变开始时的车辆自身速度，表示时刻数量，取经验值10，表示，表示车辆在第i个时刻的车辆自身速
度，表示车辆在第i-1个时刻的车辆自身速度。
22.其中，刹车力度突变程度计算单元用于根据每个时刻的影响数据的车辆刹车力度计算每个时段内车辆自身刹车力度的力度突变程度，根据下式（4）计算力度突变程度：
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（4）其中，表示t-1到t时刻的车辆刹车力度的力度突变程度，表示车辆自身刹车力度在第i个时刻为突变结束时的刹车力度，表示方向盘在第个时刻为突变开始时的刹车力度，取经验值10，表示，表示车辆在第i个时刻的刹车力度，表示车辆在第i-1个时刻的刹车力度。
23.具体的，第二计算单元利用下式（5）计算每个分段数据的第二影响程度：
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（5）其中，表示方向突变程度的程度系数，表示速度突变程度的程度系数，表示力度突变程度的程度系数，车辆在数据发生变化后，变化前后时间内的各个第二影响程度不相同，故设置表示第n个分段数据的方向突变程度，表示第n个分段数据的速度突变程度，表示第n个分段数据的力度突变程度。
24.具体的，第三计算单元利用下式（6）计算每个分段数据对车辆的重要程度：
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（6）其中，表示第n个分段数据的重要程度，表示周围车辆对该车辆的第一影响程度，每个分段数据对车辆的第二影响程度，表示第一影响程度系数，表示第二影响程度系数。
25.具体的，数据分段单元包括：曲线构建单元、时间点筛选单元、时间段分段单元及分段确定单元，其中，曲线构建单元用于将每个突变程度随时间变化的突变程度曲线构建在同一坐标系内，具体的，如图3所示，在同一时间段内根据方向突变程度构建方向突变程度曲线、根据速度突变程度构建速度突变程度曲线及根据力度突变程度构建力度突变程度曲线，三个突变程度曲线构建在同一个坐标系内，坐标系以时间点为横坐标，以各个对应的突变程度为纵坐标；时间点筛选单元用于从曲线构建单元的同一坐标系内获取每个突变程度曲线中发生突变的时间段内对应的突变起始时间点及突变结束时间点，并选取所有突变起始时间点中的最小突变起始时间点、所有突变结束时间点中的最大突变结束时间点；时间段分段单元用于将最小突变起始时间点到最大突变结束时间点这段时间应的数据记为突变时段，并选取突变时段前后相同时长对应的时段对应记为突变前时段和突变后时段，其他段数据记为未分段时段，将时长定为k，则如图4所示，分段后的各个时段，分段确定单元用于将时间段筛选单元筛选的突变前时段、突变时段、突变后时段及未分段时段对应的每个分段数据依次记为突变前数据、突变段数据、突变后数据以及未分段数据。
26.具体的，压缩存储模块包括：阈值设定单元、判断单元、压缩选择单元及存储选择
单元，其中，阈值设定单元用于预先设定重要程度阈值；判断单元用于分别判断每个分段数据对应的重要程度与重要程度阈值的大小；压缩选择单元用于根据判断单元的判断结果选择每个分段数据的压缩方式，具体的，压缩选择单元包括：第一压缩单元和第二第二压缩单元，第一压缩单元用于将所有重要程度小于重要程度阈值对应的每个分段数据进行有损压缩；存储选择单元用于根据判断单元的判断结果选择每个分段数据的存储方式，具体的，存储选择单元包括：第一存储单元、排序单元和第二存储单元，其中，第一存储单元用于将所有重要程度小于重要程度阈值对应的每个分段数据存储在缓存区；排序单元用于将所有重要程度大于重要程度阈值对应的每个分段数据按照其对应的重要程度从大到小进行排序；第二存储单元按照所述重要程度的大小顺序依次对压缩数据进行存储，并存储在稳定存储区。
27.具体的，压缩存储模块还包括：缓存区更新单元和稳定存储区更新单元，缓存区更新单元用于在每次存储时计算需要存储的每个压缩数据对应的分段数据的每个影响数据和缓存区内存储的前一时刻对应的每个影响数据的差值，将差值和当前时刻的分段数据存储缓存区并覆盖前一时刻对应分段数据，稳定存储区更新单元用于在稳定存储区存满后，每次存储分段数据对应的压缩数据时，将稳定存储区内重要程度小于压缩数据对应的重要程度的已经存储的压缩数据进行覆盖。
28.用户终端还包括：管理员端口、成员端口，管理员端口用于注册管理员账号，上传身份证照片并通过人脸识别，选择个人用户或者组织用户，选择组织用户时需建立组织信息（组织名称、组织类型、组织行业、组织介绍、组织人数等信息）及上传营业执照；成员端口，用于在进行公司成员注册账号，其首先上传身份证照片（司机还需上传驾驶证照片）进行人脸识别认证，搜索并加入公司组织，外出用车时，用车人通过用户终端上的手机app提交外出用车申请，然后选择用车类型（公车申用、私车公用等），申请用车并填选用车起点、外出目的地、途经地、外出类型（单程或往返）、外出时间、交车时间、车号等信息，用户第一次需要上传车辆行驶证，填写车辆品牌、型号、车型等信息，具体的，用车结束后，系统自动生成行驶轨迹图，且根据所记录的实际里程数及能源消耗费、每公里车损费等经过系统分析计算生成本次用车费用明细单，具体的，每次外出用车完成后，系统会生成本次外出车辆的详细明细单，内容包括日期、时间、行驶轨迹图、本次里程、燃油量、本次燃油费用、车损费用、总计费用等内容，当出现违规状态、临时增加行径点等异常状态时，用不同颜色展示，管理员可根据需求增加或减少明细单内容，用车人员可通过成员端口将明细单导出、保存、打印，也可按日、次、月份、季度、年份根据外出用车情况自动生成报告、报表，发送至成员的指定的电子邮箱或导出数据、打印等，用户终端的手机app计算外出用车的费用增长率、外出用车次数、外出用车总里程数、外出用车频次最高的地点等信息，还包括：驾驶员综合情况评估数据库，用于驾驶员第一次注册时上传身份证照片及做人脸识别，系统根据每个驾驶员绑定的唯一身份证进行识别驾驶员的依据，并按绑定的身份证记录该驾驶员的各项驾驶情况，后经系统计算评分，形成驾驶员综合素质评分体系，评分包括外出期间的交通规则遵守情况、驾驶平稳度（根据电子地图数据及车辆终端设备是否有急加速、急减速急转弯等判别）、外出违规驾驶等数据，还包括后台管理权限，用于在后台设置多级管理权限，可根据企业单位所设架构实行分级管理，每级可根据岗位职责开放相应的设置、查看、修改等权限，既方便管理，又保护了隐私安全，私车公用时，只有在外出用车期间（已提交用车申请）时系
统才做用户数据收集，其他时间不收集任何个人信息，其次，本系统为saas化软件系统，功能可根据需要自定义分配到每个组织或个人。
29.车辆终端还包括：定位模块，定位模块用于根据gps定位、北斗卫星定位、蜂窝数据定位、wifi定位等技术获取车辆实时位置、行驶路径、行驶轨迹、行驶里程、时间信息，也可通过车辆自有终端设备或附加终端设备（例如obd设备、视频采集设备、音频采集设备、人脸识别设备、电子油浮设备等）获取车辆实时位置、行驶路径、行驶轨迹、行驶里程、时间等信息。注：成员端口的手机app与车辆自有终端设备或附加终端设备（例如obd设备、视频采集设备、音频采集设备、人脸识别设备、电子油浮设备等）可同时使用，也可单独利用成员端口的手机app实现，数据采集模块按车型（品牌、型号等）还采集车辆的燃油数、燃气数、电力消耗（新能源汽车）等能源消耗数据，并根据互联网的每日油价、每日气价、充电价格数据，在根据地图行驶轨迹距离、利用本系统的数据分析处理模块自动计算出外出车辆的实际能源消耗费用，具体的，通过车辆自有终端设备或附加终端设备（例如obd设备、视频采集设备、音频采集设备、人脸识别设备、电子油浮等）获取车辆当前油量、节气门开度、喷油量、发动机转速等车辆动态及静态的基本车辆信息来更精准的计算实际能源消耗量，并按车型（品牌、型号等）获取车辆外出时的平均每公里车损费用，车损包括但不限于：日常保养费、维修费等，具体的，数据采集模块时通过自建或者对接第三方电子地图及导航系统（例如百度、高德等）接口，获取地图功能、违章拍照点、车流量数据、车辆实时位置、行驶方向、当前车速信息，同时记录车辆外出实际行驶轨迹、实际行驶里程、急加速、急减速、急转弯、超速信息，为了防止车辆路线偏离轨迹，根据本系统的数据采集模块获取到实际行驶位置，然后本系统的根据用车申请填写的起点、目的地通过电子地图导航规划的路线设定为外出正常路线，电子地图导航规划多条正常路线，当实际行驶位置不再正常路线时，系统判定为当前车辆行驶违规，该功能主要用于平台用车规范管理，具体的，违规状态：系统判定出现偏离规划路径，且经系统语音提示是否追加新外出行径点后没有成功追加或无响应，临时增加外出行径点：系统判定出现偏离规划路径，且经系统语音提示是否追加新外出行径点后成功增加外出行径点，注：系统判定违规状态的，系统可通过成员端口的手机app推送消息、发送短信、拨打语音电话语音提示等方式（用户可在后台自行设置）向系统设定的管理负责人推送预警消息，且在管理端口手机app可查看车辆位置、车速、轨迹等信息，在外出完毕交车时，生成的报告将用红字标注违规行为，并对该司机进行一次违规行为记录，此不良记录在本系统数据库中随身份证号绑定，无特殊权限无法修改；系统判定临时增加外出行径点的，系统可通过用户端的手机app推送消息、发送短信提示等方式（用户可在后台自行设置）向系统设定的管理负责人推送预警消息，且在管理端口的手机app可查看车辆位置、车速、轨迹等信息，同时系统自动生成增加新外出地点的申请，如申请通过，则在生成用车报告时用黄字标注新增外出地点，如申请未通过，系统则自动按违规行为执行，具体的，在车辆实时轨迹及车辆位置监控时，车辆属于公司所有的且安装有车辆自有终端设备或附加终端设备（例如obd设备、视频采集设备、音频采集设备、人脸识别设备、电子油浮设备等），管理员或被分配相关权限的账号可通过管理端口的手机app或电脑实时查看车辆位置及轨迹；车辆属于私有的（私车公用）或公车未安装车辆自有终端设备或附加终端设备（例如obd设备、视频采集设备、音频采集设备、人脸识别设备、电子油浮设备等）的，管理员或被分配相关权限的账号可通过管理端口的手机app或电脑可查看在外出用车期间（已提交用车申请）的车辆
实时位置及轨迹。
30.还包括电子围栏模块，用于通过电子地图圈画区域或手动输入区域设定允许活动范围或禁止活动范围，当获取到车辆位置与所设区域不一致时系统判定为违规状态。
31.综上所述，本发明提供车辆行驶数据的智能管理系统，通过分析实时采集的影响数据，然后根据影响数据的突变程度来对数据进行分段，实现异常段数据和正常段数据的区分，然后在根据分段数据的重要程度选择每段数据的压缩方式和存储方式，并按照重要程度顺序实现重要程度高对应的分段数据进行无损压缩、优先保存和稳定存储，从而保证了重要数据的存储，提高了数据传输效率。
32.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。