基于智慧城市的限行区域车辆实时自动稽查方法和系统

摘要

本发明涉及基于智慧城市的限行区域车辆实时自动稽查方法和系统，方法包括：采集并存储城市道路车辆的车辆实时信息；根据车辆车牌号，查询并获取车辆基础信息，结合稽查内容设置，判断该车辆是否属于监控类型的车辆；如果车辆是属于监控类型的车辆，则根据当前车辆位置信息以及限行区域边界的地理信息，判断该车辆目前是否在限行区域内；如果车辆目前是在限行区域内，则根据车辆位置的历史信息，判断该车辆的上一个位置是否在限行区域外；如果是在限行区域外，则根据设定的区域限行条件，判断该车是否满足在限行区通行的条件；如果该车辆不满足在限行区通行的条件，则存储车辆违反限行区规则信息；将该车辆违反限行区规则信息发送给车主。

说明书

技术领域

本发明涉及车辆的识别方法和系统，具体涉及一种车辆在城市限行区域内的自动稽查方法和系统。

背景技术

随着城市化进程的加速发展，城市交通系统面临着日益严峻的考验。事实证明，虽然国家不断加大对公路建设的投入，但仍然不能解决动车保有量飞速发展所带来的交通拥堵问题。从北京市的情况来看，自1990年以来，北京市机动车年增长率始终保持在10%至15%的水平。交通需求量的不断膨胀与城市道路发展的滞后，使北京市的交通不堪重负。

目前，城市限行区域的稽查方法主要靠执法人员人工进行。其缺点是效率低、检查区域有限。在城市特定区域，由于无法获取车辆进出区域的时间以及行驶距离，使预通过区域收费的方法控制车流的方法无法实施。

技术方案

本发明方法旨在提供一种获取车辆进入特定区域后，车牌自动甄别、行驶里程自动计算、区域停留时间自动统计的方法。从而对诸如车辆非法闯禁行区域、拥堵区域按时间收费、拥堵区域按行驶里程收费等城市管理行为提供执法依据。

本发明介绍了一种对车辆进入特定区域后，根据车辆类型以及车牌号，对无权限进行违规信息记录、推送。在车辆驶出区域时对有权车辆计算其在区域内的时间，从而判断其是否超时。如果超时则计算其超时时长并告知车主的一种车辆自动稽查方法和系统。

实现本发明目的的技术方案是：一种基于智慧城市的限行区域车辆实时自动稽查方法，包括下列步骤：

步骤1采集并存储城市道路车辆的车辆实时信息，车辆实时信息包括车辆车牌号和实时车辆位置信息；

步骤2根据车辆实时信息中的车辆车牌号，查询并获取车辆基础信息，结合稽查内容设置，判断该车辆是否属于监控类型的车辆；

步骤3如果车辆是属于监控类型的车辆，则根据当前车辆位置信息以及限行区域边界的地理信息，判断该车辆目前是否在限行区域内；

步骤4如果车辆目前是在限行区域内，则根据车辆进出区域状态，判断该车辆过去是否在限行区域外；

步骤5如果车辆过去在限行区域外，则说明车辆正在进区域，更新车辆进出区域状态；

步骤6判断该车是否满足在限行区通行的条件；

步骤7如果该车辆不满足在限行区通行的条件，则存储车辆违反限行区规则信息；

步骤8将该车辆违反限行区规则信息发送给车主。

作为本发明的进一步改进，所述步骤3之后还包括下列步骤：

步骤9如果车辆不在限行区域内，则根据车辆进出区域状态，判断该车辆过去是否在限行区域外；

步骤10如果车辆过去不在限行区域外，则说明车辆正在出区域，更新车辆进出区域状态；

步骤11判断该车是否满足在限行区通行的条件；

步骤12如果该车辆满足在限行区通行的条件，则根据该车辆在该限行区域内运行的历史信息，按设定标准计算违章费用；

步骤13 如果按设定标准计算，实际产生了违章费用，则记录该车辆的停留、违章费用信息；

步骤14向车主发送该车辆的违章费用信息。

实现本发明目的的另一个技术方案是：一种基于智慧城市的限行区域车辆实时自动稽查系统，包括车辆信息采集设备、车辆历史信息数据库、车辆基础信息数据库、区域车辆自动稽查模块、业务数据库、消息分发模块和客户机设备；

所述车辆信息采集设备，用于采集道路上车辆的实时信息，并通过网络将数据发送至车辆历史信息数据库和区域车辆自动稽查模块；

所述车辆历史信息数据库，用于存储车辆历史信息，存储车辆历史信息包括所述车辆信息采集设备发送的所有车辆在各时间段的车辆位置信息；

所述车辆基础信息数据库，用于存储包括车牌号码、车牌颜色、上牌日期、车辆排量、车辆品牌和车主信息在内的车辆基础信息；

所述区域车辆自动稽查模块，从所述车辆信息采集设备接收车辆实时信息，调用所述车辆历史信息数据库和所述车辆基础信息数据库中的相关数据，判断城市限行区域内的车辆是否违章；调用消息分发模块向所述客户机设备发送提示消息；

所述业务数据模块，用于存储限行区域的地理信息以及车辆自动稽查过程中产生的业务数据；

所述消息分发模块，用于向所述客户机设备发送提示消息；

所述客户机设备，用于接收和显示消息分发模块发送的提示消息。

作为本发明的进一步改进，所述区域车辆自动稽查模块执行下列步骤：

步骤a从所述车辆信息采集设备获取城市道路车辆的车辆实时信息，车辆实时信息包括车辆车牌号；

步骤b根据车辆实时信息中的车辆车牌号，查询所述车辆基础信息数据库，并获取车辆基础信息，结合稽查内容设置，判断该车辆是否属于监控类型的车辆；

步骤c如果车辆是属于监控类型的车辆，则根据当前车辆位置信息以及限行区域边界的地理信息，判断该车辆目前是否在限行区域内；

步骤d如果车辆当前是在限行区域内，则根据车辆进出区域状态，判断该车辆过去是否在限行区域外；

步骤e如果车辆过去在限行区域外，则说明车辆正在进区域，更新车辆进出区域状态；

步骤f调用所述业务数据库，根据设定的区域限行条件，判断该车是否满足在限行区通行的条件；

步骤g如果该车辆不满足在限行区通行的条件，则存储车辆违反限行区规则信息至所述业务数据库；

步骤h调用所述消息分发模块，将该车辆违反限行区规则信息发送给车主。

作为本发明的进一步改进，所述步骤c之后还包括下列步骤：

步骤i如果车辆不在限行区域内，则根据车辆进出区域状态，判断该车辆过去是否在限行区域外；

步骤j如果车辆过去不在限行区域外，则说明车辆正在出区域，更新车辆进出区域状态；

步骤k调用所述业务数据库，根据设定的区域限行条件，判断该车是否满足在限行区通行的条件；

步骤l如果该车辆满足在限行区通行的条件，则调用所述业务数据库或车辆历史信息数据库，根据该车辆在该限行区域内运行的历史信息，按设定标准计算违章费用；

步骤m如果按设定标准计算，实际产生了违章费用，则记录该车辆的停留、违章费用信息至所述业务数据库，执行步骤n，否则结束；

步骤n调用所述消息分发模块，向车主发送该车辆的违章费用信息。

本发明的有益效果在于：本发明通过在城市特定区域边界的地理信息对比车辆GPS设备上传的车辆位置信息、智能基站的位置信息来判定车辆进入区域的位置、时间，再结合通过车辆离开区域的车辆位置信息计算其在此区域内停留的时间以及行驶距离，以上信息都将记录下来，作为日后出发、计费的依据，实现了对城市限行区域内车辆的自动稽查、发送消息和计费。

附图说明

图1是用于实现城市限行区域车辆自动稽查的方法100的流程图；

图2是用于实现城市限行区域车辆自动稽查的方法100的进一步的流程图；

图3是示出其中可以合并和实践在此描述的计算机系统的示意图。

此处描述的技术还在各流程图中描述。为便于讨论，某些操作在这些流程图中被描述为以特定次序执行的不同的组成步骤。这些实现是示例性而非限制性的。某些操作可被分组在一起并且在单个操作中执行，而某些操作可用不同于在本发明中所述的示例中所采用的次序来执行。

对于术语，参考附图描述的任何功能都可使用软件、固件、硬件（例如，固定逻辑电路）、手动处理或者这些实现的组合来实现。此处所使用的术语“逻辑”、“模块”、“组建”或“功能”一般表示软件、固件、硬件、或这些实现的组合。例如，在软件实现的情况下，术语“逻辑”、“模块”、“组建”或“功能”表示被配置成当在一个或多个处理设备（例如，一个或多个CPU）上执行指定任务的程序代码（或申明性内容）。程序代码可被存储在一个或多个计算机可读介质中。

更一般而言，所示的讲逻辑、模块、组建和功能分割成不同单元可以反映这些软件、固件、和/或硬件的实际物理分组和分配，或者可对应于由单个软件程序、固件程序和/或硬件单元执行的不同任务的概念性分配。所示的逻辑、模块、组件和功能可位于单个位置处（例如，由处理设备来实现），或者可分布在多个位置上。

术语“机器可读介质”等指的适用于以任何形式保留信息的任何种类的介质，包括存储设备（磁、光、固态等等）。术语机器可读介质还包含了表示信息的瞬态形式，包括用于将信息从一点发送到另一点的硬线和/或无线链路。

具体实施方式

图1和图2是示出根据在此描述的各种技术的实现用于城市限行区域车辆自动稽查的方法100的流程图。

在步骤102，进入区域车辆自动稽查流程。

在步骤104，实时采集、存储车辆实时信息。在一个实例中车辆实时信息可以是从智能卡口所拍摄照片中图像识别出的车牌号信息及车辆位置信息（既基站位置信息）。在另一个实例中车辆信息可以是从智能卡口的RFID设备中获取的车辆号信息及位置信息。在另一个实例中车辆实时信息可以是从车载设备中上传的车辆GPS信息及实时位置信息。在另一个实现中，车辆实时信息可以存储于系统的车辆历史信息数据库中。

在步骤106，根据步骤104所提供的车辆车牌号，查询车辆基础信息。再根据车辆类型，筛选目标监控车辆。符合监控车辆类型的执行步骤108。不符合监控车辆类型的执行步骤132。在一个实现中，可以根据车牌号在车辆基础信息数据库中查询车辆类型、排量、上牌时间、年检信息等车辆基础信息。再根据业务数据库中存储的筛选规则，过滤符合要求车辆。在另一个实例中，筛选规则可以是某些车辆类型，例如：救护车、消防车、警车、军车不进行进一步的区域稽查步骤。在另一个实例中可以是某排量以下车辆不进入区域稽查步骤，例如:排量在1.6升以下排量的车辆不进入区域稽查步骤。在另一个实例中可以按照车辆使用年限进行筛选，例如：可以是上牌时间不超过5年的车辆不进入区域稽查步骤。

在步骤108，根据车辆位置信息以及限行区域边界的地理信息，判断车辆是否在限行区域内，如果在此区域内则执行步骤110；如果不在区域内则执行步骤118。在一个实例中，车辆位置信息可以是智能卡口的位置信息，也可以是车辆位置设备上传GPS信息。而限行区域边界的地理信息是管理人员事先编辑并存于系统业务数据库的。此处将区域地理信息与车辆位置信息对比，即可判断车辆是否在区域内。

在步骤110，可以通过存储于机器可读介质中的车辆进出区域状态，判断车辆过去是否在区域外。如果在区域外说明车辆刚刚进入限行区域，则执行步骤111。如果在区域内说明车辆已经在区域内行驶，尚不需判断其是否违规。则执行步骤132。在一个实例中，车辆进出区域状态信息除须在数据存储单元中进行存储之外，还可以在内存中存储，可以包括车辆的位置、是否在区域内、车辆类型、车牌号码等系统判断所必须的信息。当系统在进行大数量信息处理时，可以直接从内存中调取车辆进出区域状态信息进行比较，如果当前车辆进出区域状态信息与过去存储的状态不同，则用当前车辆进出区域状态将其替换。

在步骤111，将当前车辆进出区域状态存储在业务数据库中，并替换机器可读介质中的车辆进出区域状态。执行步骤112。

在步骤112，根据车辆牌号信息以及车辆禁行条件判断车辆是否违章。如果满足车辆限行区通行条件则执行步骤132。如果不满足则说明此车辆刚刚进入限行区域且不满足限行区域对车牌号码的要求，执行步骤114。在一个实例中限行区通行条件是管理员经过编辑后存储在业务数据库中的。系统可以根据需求动态改变通行条件。在另一个实例中，系统可以在每周一、三、五单号符合通行判断条件；二、四、六双号符合通行判断条件；周日单双号都符合通行条件。在另一个实例中，系统可以在周一限行尾号为1、6的车辆；周二限行尾号为2、7的车辆；周三限行尾号为3、8的车辆；周四限行尾号为4、9的车辆；周五限行尾号为5、0的车辆；周六、日不限行。

在步骤114，存储车辆违反限行区规则信息。再执行步骤116。在一个实例中，系统可以将车辆违章信息记录于系统业务数据库中。

在步骤116，系统将车辆违反限行区规则信息发送给车主。再执行步骤132。在一个实例中，系统可以调用消息分发模块实时发送车辆违章信息。在另一个实例中，系统可以定期发送违章信息。在另一个实例中，系统可以通过短信、邮件或及时聊天工具等手段推送信息。

在步骤118，通过车辆进出区域状态，判断车辆过去是否在区域外。如果在区域外说明车辆一直在区域外行驶。则无需进一步处理，执行步骤132。如果在区域内说明车辆正在驶出限行区域，需进一步判断，则执行步骤119。车辆进出区域状态可以存储于数据库中和机器可读介质中。

在步骤119，类似步骤111，将当前车辆进出区域状态存储在业务数据库中，并替换机器可读介质中的车辆进出区域状态。执行步骤120。

在步骤120，此判断步骤与112类似。可以根据车辆牌号信息以及车辆禁行条件判断车辆是否违章。如果满足车辆限行区通行条件则执行步骤121的费用计算。如果不满足则说明车辆违反了限行的条件，应当在车辆进入禁行区域时已经对其有所处理，在此处无需重复处理，则执行步骤132。

步骤121的一个具体实施方式为步骤122和124。

在步骤122，读取业务数据库或车辆历史信息数据库中与费用计算相关数据，再执行步骤124。在一个实例中，系统可以从车辆历史信息数据库中调取数小时前，乃至数天前车辆从进入限行区域到驶出区域的轨迹，从而为利用行驶里程收费提供依据。在另一个实例中，系统可以从业务数据库中读取车辆进出区域状态信息，获得车辆进入区域的时间。再计算区域内的停留时间，从而为利用停留时间收费提供依据。

在步骤124，通过步骤122提供的历史数据，按照收费策略计算此次费用。在一个实例中，收费策略是可以由管理员配置的，例如：符合条件的车辆在城市中心区域可以免费停留1小时，而在旅游区域可以免费2小时。在另一个实例中，可以按照进入区域的时长收费，例如：对进入限行区域的车辆收取每分钟0.1元的费用。在另一个实例中，可以按照时间段收费，例如：可以在早高峰（7:30-8:30）和晚高峰（17：30-19:00）收取每辆每次20元的费用。在另一个实例中，可以按时间段收费，例如：可以在早高峰（7:30-8:30）和晚高峰（17：30-19:00）收取每分钟0.3元的费用，在非拥堵时段收取每分钟0.1元的费用。

在步骤126，根据步骤124计算的费用，判断是否通知车主。如果费用大于0元则执行步骤128，如果费用为0元则执行步骤132。

在步骤128，记录车辆停留、收费信息。

在步骤130，向车主推送车辆收费信息。在一个实例中，可以通过消息分发模块推送车辆收费信息。

在步骤132，结束本次车辆位置信息触发的事件处理流程。

图2的图示出了实现上述车辆自动稽查方法的一个实例系统的各个组件。在某些情况下，组件可以是硬件组件、软件组件、或硬件和软件的组合。某些组件可以是应用层软件，而其他组件可以是操作系统层组件。在某些情况下，一个组件到另一个组件的连接可以是紧密连接，其中两个或更多个组件在单个硬件平台上操作。在其他情况下，连接可以通过跨长距离的网络连接来形成。各实施例可以使用不同的硬件、软件、以及互联体系结构来实现所描述的功能。

实施例200是网络环境的简化示例图，其中车辆自动稽查系统可以基于车辆位置数据自动甄别进入限行区域车辆是否符合要求；可以根据车辆在区域内的停留时间自动计算其所需缴纳费用；可以对擅自进入限行区域车辆的车主自动发送信息等。

实施例200可以包括一个或多个车辆信息采集设备250、广域网246、客户机设备248、网关244、局域网244、数据库服务器228和自动稽查服务器202。车辆信息采集设备250实时采集车辆位置信息，通过广域网246至系统网关244。网关244将车辆信息在局域网242中广播，此信息将被存储在车辆历史信息数据库238，并同时被区域车辆自动稽查模块224存储在机器可读介质中。

客户机设备248可以是普通手机、PC、PAD、大屏显示设备、智能终端。用来接收系统分发的违章信息、车辆停留信息、车辆收费信息等。在一个实例中，车主可以实时通过手机接收其车辆违规进入限行区域的短信。在另一个实例中，车主可以通过PC、PAD等设备接收其车辆进入限行区域的收费信息。

自动稽查服务器202可以是管理员在其上管理一个或多个车辆自动稽查系统的设备。自动稽查服务器202可表示典型的计算机设备，诸如具有硬件组成216和软件218的台式计算机或服务器。在一些实施例中，自动稽查服务器202可以是膝上型计算机、上网本计算机、平板电脑、移动电话、手持个人数字助理、游戏控制台、网络设备、或其他计算设备。

为自动稽查服务器202示出的体系和结构可代表具有硬件和软件组件的典型的系统结构；然而，其它体系结构可用于实现分布式数据库系统的一些或全部。

硬件组件204可以包括处理器208、随机存取存储器210、以及非易失性存储206。硬件组件204还可以包括网络接口212和用户接口214。

软件组件218可以包括操作系统220，消息分发模块222，区域车辆自动稽查模块224，用户界面226。

消息分发模块222可以是通过邮件、短信、即时聊天工具向客户机设备248发送消息的程序。在一个实例中，可以通过区域车辆自动稽查模块224的触发向客户机设备发送消息。在另一个实例中，可以定时读取业务数据库中需要发送的信息定时发送。

区域车辆自动稽查模块224接收车辆信息，调用数据库服务器228，为用户界面226提供所需数据并接收来自用户界面226的消息，可以调用消息分发模块222。在一个实例中，区域车辆自动稽查模块224接收从诸如：智能卡口设备、车载定位终端设备、第三方运营平台等传送过来的车辆实时位置信息。在另一个实例中，根据车辆的车牌号码在车辆基础信息数据库240中查询车辆的基础信息。

在另一个实例中，从业务数据库236中将限行区域的地理信息、车辆限行规则、车辆计费方法、车辆历史信息等读出。对于命中率高的信息，可以缓存在内存中，提高程序运行效率。当此区域的限行功能启动或者限行条件（例如限行区域）有改变时，区域车辆自动稽查模块224会从业务数据库236中重新加载包括限行区域边界地理信息在内的所有判断条件，并存于内存中，以适应高速判断的要求。当执行判断动作时，车辆位置信息及限行区域便捷的地理信息都存储在内存中。

在另一个实例中，将当前车辆位置信息与限行区域信息对比，判断其是否在区域内。

在另一个实例中，将当前车辆基础信息，例如：车牌号、车辆类型、排量、上牌时间等，与限行区的限行条件，例如：单号限行、救护车通行、排量1.6升以上车辆限行、上牌时间超过5年车辆限行等条件，对比判断车辆是否满足限行区域通行要求。

在另一个实例中，通过业务数据库236中存储的计费方法计算出车辆所需支付的费用，例如：可以按车辆在区域内停留的时长计费、可以按不同时间段计费、可以按次计费、可以按规章条例查询非法闯入限行区的罚款数额、可以按车辆排量计费等。

在另一个实例中，被用户界面调用，按管理员指令，实时改变工作方式。并且可以实时向用户界面及数据库发送数据。

用户界面226可以是用于人机交互的界面；可以是一个或者多个界面；管理员可以通过此界面向包括区域车辆自动稽查模块224在内的多个程序发送指令；可以接收来自于区域车辆自动稽查模块224的消息；可以为管理员展示本系统运行统计数据等。

数据库服务器228包括与自动稽查服务器202类似的配置，数据库服务器228包括硬件组件230、软件组件232、操作系统234、业务数据库236、车辆历史信息数据库238和车辆基础信息数据库240。

业务数据库236用于存储车辆自动稽查系统的业务数据。在一个实例中，业务数据包括限行区域的地理信息、车辆进出区域状态、用户的登录信息、消息分发程序消息分发模块222的消息信息和罚款信息等。业务数据还可以存储在硬件组件230中的内存中，以便快速调取。

车辆历史信息数据库238用于存储车辆历史信息。在一个实例中，存储从智能卡口、车载定位终端设备或第三方平台发送的某市所有车辆在各时间段的位置信息。

车辆基础信息数据库240用于存储诸如：车牌号码、车牌颜色、上牌日期、车辆排量、车辆品牌、车主信息等车辆基础信息。

车辆信息采集设备250可以是诸如：智能卡口、车辆位置设备、第三方平台消息转发设备等一切可以提供车辆信息的设备。

客户机设备248可以是诸如：手机、智能终端、PC、PAD、大屏幕等在内的一切类似设备。

车辆信息采集设备250可以通过广域网246、网关244将数据发送至区域车辆自动稽查模块，车辆自动稽查系统内各程序再通过局域网242进行互相调用。

车辆进出区域状态可以在车辆的进出区域状态改变时存储于诸如业务数据库236之类的一切机器可读介质中，同时也可更新于诸如稽查模块的内存之类的一切机器可读介质中。在目前已知的实施方案中，用于判断车辆正在进区域或出区域的车辆进出区域状态存储于稽查模块的内存中。

以上对本发明主题的描述是出于说明和描述的目的而提出的。它不旨在穷举本主题或将本主题限制于所公开的精确形式，且鉴于以上教导其它修改和变形都是可能的。选择并描述实施方式来最好地解释本发明的原理及其实践应用，从而使本领域的其它技术人员能够在各种实施方式和各种适于所构想的特定用途的修改中最好地利用本发明。所附权利要求书旨在包括除受现有技术所限制的范围之外的其它替换实施方式。