具有语义层的车路协同系统的制作方法

本发明涉及车路协同，具体涉及一种具有语义层的车路协同系统。

背景技术：

1、为了帮助乘客和车辆选择更好的出行路径、改善道路规划、建设和管理，提升交通效率，人们提出了车路协同系统（vehicle infrastructure cooperative system，vics）。

2、在车路协同系统中，交通参与者、交通运输工具、交通基础设施和交通环境不再只被看作一个简单的对象，人、车、路和环境所对应的交通要素通过传感器的采集和融合处理，成为具有自主身份且具备信息交互功能的数字孪生体。物理实体和数字孪生体之间可以通过有效信息流和决策控制流完成信息传递和决策控制闭环，例如车辆的远程操控、道路红绿灯的优化控制、道路可变标识控制等；不同物理实体之间，在车路协同这个复杂信息物理系统的全局调度下，呈现更加高效、更加秩序化的交通运行态势。

3、但是在目前的车路协同系统中，应用程序获取物理实体生产的信息时通常是采用车-云或者车-路侧设备专用信息通道来获取数据，这就需要在开发应用程序时针对不同厂商的产品设计不同的数据结构来完成信息交互功能，导致应用程序编写比较繁琐、信息结构定制化、扩展不灵活、统一调用难度大，进而系统中信息交互的效率较低。而且车-云信息通道的稳定性对数据的可用性造成挑战，一旦联网车辆数量增大，云计算量和存储空间将呈级数增长，对中心云和边缘云建设的投入产出比提出极大挑战。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种具有语义层的车路协同系统，简化了应用程序的编写，而且提高了信息交互的效率。

2、本发明的第一方面，提出一种具有语义层的车路协同系统，其特征在于，所述系统包括：若干个实体；每个所述实体上运行有入网模块和/或服务请求模块；

3、所述入网模块配置为：根据预设规范对该入网模块所在实体生产的信息数据进行规范化处理生成规范化数据并发布到统一资源池；以广播的方式发送注册信息，所述注册信息包括：该实体的id号、空间位置以及所述规范化数据在所述统一资源池中的存储地址；

4、所述数据请求模块配置为：接收所述注册信息，将满足筛选条件的所述注册信息存入服务资源列表；根据所述服务资源列表获取所述规范化数据并进行计算；

5、其中，

6、所述预设规范和所述统一资源池组成所述语义层。

7、优选地，所述系统还包括中继设备；

8、所述系统被划分为若干个子网；

9、每个子网中均包括若干个所述实体以及至少一个所述中继设备；

10、所述中继设备配置为：接收所述注册信息，并转发到邻近的子网。

11、优选地，所述入网模块包括：规范化单元、发布单元和注册单元；

12、所述规范化单元配置为：为每隔预设的第一时间间隔，或者当检测到该入网模块所在实体生产的信息数据更新时，根据所述预设规范对所述信息数据进行规范化处理生成所述规范化数据；

13、所述发布单元配置为：将所述规范化数据发布到所述统一资源池；

14、所述注册单元配置为：每隔预设的第二时间间隔，以广播的方式向子网发送所述注册信息。

15、优选地，所述数据请求模块包括：列表维护单元、计算单元和所述服务资源列表；

16、所述列表维护单元配置为：接收所述注册信息，将满足筛选条件的所述注册信息存入所述服务资源列表；

17、所述计算单元配置为：根据所述服务资源列表从所述统一资源池中获取所述规范化数据并进行计算。

18、优选地， 所述预设规范包括：统一资源标识、知识库、统一时空坐标和发布规范；

19、所述统一资源标识是指为每个所述实体以及实体属性分配全局唯一的标识符；

20、所述知识库中包括：本领域的概念、概念的继承层次、概念间的关系、概念实例、对所述实体属性的定义，以及不同的所述实体属性之间的关系；其中，所述概念实例对应一个或多个所述实体的实例名称；

21、所述统一时空坐标是每个所述实体在生产所述信息数据时需要遵循统一的时间和空间参考坐标系；

22、所述发布规范是所述发布单元在发布所述规范化数据时需要遵循的规范。

23、优选地，所述规范化数据采用的数据结构为智能约定数据体；

24、所述智能约定数据体包括原始数据、价值描述、使用规则和语义逻辑；

25、所述原始数据包括：所述信息数据的描述信息以及所述信息数据本身；

26、所述价值描述包括：权重、优先级、可信度、依赖关系、值域、单位和数据类型；

27、所述使用规则用于定义数据的可操作性规则；

28、所述语义逻辑用于基于所述语义层定义所有术语和概念，并建立语义逻辑来确定所有术语和概念之间的关系。

29、优选地，所述智能约定数据体还包括：所述信息数据的产生源的信息，包括所述产生源的地理位置、所述产生源的寿命、数据质量和数据性质。

30、优选地，所述车路协同系统还包括：仲裁子系统；

31、所述仲裁子系统配置为：对于由不同产生源产生的同一概念的实例确定权重、可信度、优先等级和依赖关系，从而确定每个数据属性值对应的所述价值。

32、优选地，所述实体包括：道路侧物理实体、车辆或应用程序；

33、所述道路侧物理实体包括：信号灯、路侧雷达、地磁线圈、测速设备和路侧摄像机；

34、所述应用程序包括：打车软件和气象服务软件。

35、优选地，所述统一资源池设置在由各实体、边缘云和中心云平台相互连接形成的虚拟信息空间上。

36、本发明具有如下有益效果：

37、本发明通过对实体生产的信息数据进行规范化处理生成规范化数据，避免了针对不同厂商的产品设计不同的数据结构，简化了应用程序的编写；采用本发明特有的智能约定数据体作为规范化的数据结构，使得计算机程序在阅读数据时可以根据关键字自动执行阅读，实现了数据结构灵活扩展、长度可变，便于统一调用，进而提高了系统中信息交互的效率。

38、本发明中负责提供数据的实体以广播的方式向子网发送注册信息，以便同一子网中所有实体都能接收到这些注册信息，并根据自身需要进行筛选，把可能用的到注册信息存储到该实体维护的本地服务资源列表中，在实际计算中需要数据时就不必到中心服务器去查询，只需根据本地的服务资源列表查找相应的数据提供者的注册信息，并根据其中的存储地址去获取相应的数据。另外，子网之间还可以通过中继设备转发注册信息。通过上述手段，实现了一个去中心化的通信模式，避免了因联网车辆数量巨大，导致云服务器的计算量和存储空间大幅增加的问题。

39、本发明将统一资源池设置在由各实体、边缘云和中心云平台相互连接形成的虚拟信息空间上，能充分利用各实体中的存储空间，减轻了中心云和边缘云的压力。

技术特征：

1.一种具有语义层的车路协同系统，其特征在于，所述系统包括：若干个实体；每个所述实体上运行有入网模块和/或服务请求模块；

2.根据权利要求1所述的具有语义层的车路协同系统，其特征在于，所述系统还包括中继设备；

3.根据权利要求2所述的具有语义层的车路协同系统，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的具有语义层的车路协同系统，其特征在于，所述数据请求模块包括：列表维护单元、计算单元和所述服务资源列表；

5.根据权利要求3所述的具有语义层的车路协同系统，其特征在于， 所述预设规范包括：统一资源标识、知识库、统一时空坐标和发布规范；

6.根据权利要求1所述的具有语义层的车路协同系统，其特征在于，所述规范化数据采用的数据结构为智能约定数据体；

7.根据权利要求6所述的具有语义层的车路协同系统，其特征在于，所述智能约定数据体还包括：所述信息数据的产生源的信息，包括所述产生源的地理位置、所述产生源的寿命、数据质量和数据性质。

8.根据权利要求7所述的具有语义层的车路协同系统，其特征在于，

9.根据权利要求1-8中任一项所述的具有语义层的车路协同系统，其特征在于，所述实体包括：道路侧物理实体、车辆或应用程序；

10.根据权利要求1-8中任一项所述的具有语义层的车路协同系统，其特征在于，所述统一资源池设置在由各实体、边缘云和中心云平台相互连接形成的虚拟信息空间上。

技术总结
本发明涉及车路协同技术领域，具体涉及一种具有语义层的车路协同系统，旨在提高信息交互的效率。本发明的车路协同系统包括：若干个实体；每个实体上运行有入网模块和/或服务请求模块；入网模块配置为：根据预设规范对该入网模块所在实体生产的信息数据进行规范化处理生成规范化数据并发布到统一资源池；以广播方式发送注册信息，注册信息包括：该实体的ID号、空间位置以及规范化数据在统一资源池中的存储地址；数据请求模块配置为：接收注册信息，将满足筛选条件的注册信息存入服务资源列表；根据服务资源列表获取规范化数据并进行计算；其中，预设规范和统一资源池组成语义层。本发明简化了实体上应用程序的编写，而且提高了信息交互的效率。

技术研发人员：刘畅,黄开胜,苏江,何恩祺
受保护的技术使用者：苏州海澍科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15