一种基于5G及北斗技术的车辆管理系统

摘要

本发明公开了一种基于5G及北斗技术的车辆管理系统，包括车载终端设备和管理云平台，所述车载终端设备和管理云平台均与5G和北斗卫星定位系统通信连接。本发明通过5G+北斗+边缘计算+云计算+数字孪生多种新一代信息技术的融合应用，实现了一种新型特种车辆管理办法，该方法与现有管理办法相比能够做到事前预警、事后有据可查，各种违规、违章报警，并且通过车联网和数字孪生形成虚拟数字公路模型，提前预测未来交通状态，做到辅助驾驶人安全驾驶、帮助运营企业智能决策、降低运管、交管部门管理难度，提升整体特种车辆运输行业管理水平。

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆管理系统，尤其涉及一种基于5G及北斗技术的车辆管理系统。

背景技术

随着经济快速发展，城市建设如火如荼的开展，使得危化品车、渣土车、厢式货车等大型运输车辆马路上经常可见。这些车辆体积庞大、驾驶室高，存在很多视觉盲区，并且部分驾驶人员安全意识差、法律观念淡薄，经常出现交通事故、暴力抗法、闯红灯、撒漏乱倒、超载、超速等违规行为，并且屡禁不止。如何规范管理特种运输车辆，有效降低运营费用、合理资源调配利用、加快业务响应速度、优化外勤人员管理、降低事故风险一直是各交通管理部门的难题。

各省市相关管理部门为提高特种车辆管理能力，降低事故发生的概率和因事故产生的经济损失，纷纷出台相应管理办法，对特种车辆增加GPS、车载终端、增强驾驶员安全教育等，但由于现有技术条件限制任然存在一些问题，如市面上已有基于GPS定位的车辆管理系统，可用于车辆定位、行驶路线管理等车辆管理，对周边环境信息及行车安全管理不够。再者现有GPS+图像识别车辆管理系统，集成了车辆定位、车内驾驶员管理和车身图像识别，但受网络传输影响处理效率不高，避障准确率低，并且会受到隧道信号弱的影响。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种高智能化、高效率的基于5G及北斗技术的车辆管理系统。

技术方案：本发明的基于5G及北斗技术的车辆管理系统，包括车载终端设备及管理云平台，所述车载终端设备、管理云平台均与5G和北斗卫星定位系统通信连接。

进一步地，所述车载终端设备包括与主控板连接的显示器、监测摄像头、语音提醒、报警指示灯和I/O接口板。

进一步地，所述监测摄像头包括外视摄像头和内视摄像头，其中，外视摄像头用于监测行车状况；内视摄像头用于监测驾驶员和乘客，确认人-车关系及驾驶人安全驾驶预警。

进一步地，所述I/O接口板上设有操作按键和USB接口。

进一步地，所述管理云平台的计算方法包括云计算、边缘计算、数字孪生和大数据分析。

进一步地，所述交通路侧单元包括公路上的红绿灯、警示标志和监控摄像头。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：

(1)本发明的基于5G+北斗技术车载车辆管理终端，完成车辆周围视频边缘端处理，并实时反馈处理结果，充分利用北斗精准定位和授时以及5G高带宽、低延时、大连接特点完成特种车辆周围视频处理。

(2)通过车载摄像头准确判断车辆行驶过程中危险信息，对危险信息及危险行为即时做出预警提醒。

(3)通过车辆管理平台，对路上所有运行车辆进行数据分析，形成虚拟数字型公路，为正常行驶车辆提供智能运营分析，及时规划行驶路线，避开行人、拥堵、禁行等交通状况，提高特种车辆运营效率、降低车辆使用成本、提升道路交通安全。

(4)本发明的系统有利于推进驾驶员、运营单位等特种车辆运行主体信用体系建设，减少道路安全事故并降低交管、城管等部门工作难度。

附图说明

图1为本发明基于5G及北斗技术的车辆管理系统的模块化示意图；

图2为本发明基于5G及北斗技术的车载终端设备的模块化示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1所示，本发明的基于5G及北斗技术的车辆管理系统，包括车载终端设备、管理云平台和对交通路侧单元的应用，所述车载终端设备、管理云平台均与5G和北斗卫星定位系统通信连接。车辆安装有北斗+5G车载设备，设备可采集行车过程中车辆周围视频信息，提供行驶过程中车辆的精确位置及时间，通过5G网络传输到管理云平台，车载终端利用视频分析及人工智能算法判断车辆周围环境安全、驾驶行为安全，并与公路交通中路侧设备联动，包括路侧监控摄像头、红绿灯、5G基站、室外环境监测等。云平台对所有车辆上传即时路况信息做可视化算法分析和深度学习形成虚拟数字公路，再反馈到运营平台。构建一套基于车路协同的特种车辆异构多源信息融合管理平台，为正在行驶的车辆提供运维支持。

如图2所示，本发明设计了一台基于北斗+5G通信的车载终端设备。包含7寸液晶显示器，高清车厢周围监测摄像头、驾驶员管理摄像机、语音提醒、报警指示灯、及扩展接口等。驾驶员管理摄像头采用图像识别技术，对驾驶人判断，确认车-人对应关系，行驶过程中的危险及违规行为作出报警提醒，例如疲劳驾驶、开车抽烟、开车打电话、开车闭眼、左顾右盼等。显示器用于显示车身周围实时影像，出现危险信息时可在显示器上实时提醒，例如检测盲区、物品掉落、跟车距离近等。

开发一款基于视频分析、车联网、人工智能技术的边缘计算系统。车辆在公路正常行驶过程中安装于车身摄像头可随时拍摄车辆周围环境视频，车载设备对视频进行前端预处理，分析车身周围安全信息，分析处理结果事实反馈到车载设备显示屏，辅助驾驶员安全驾驶。同时利用5G网络将视频传输到管理云平台，视频存储及备查，并通过北斗卫星定位系统和北斗授时上报车辆准确位置信息、时间信息。

平台端视频融合处理。通过北斗卫星定位和授时系统确定车辆附近200米路侧单元，对实时采集道路图片、视频等数据信息及车载上传视频做融合处理，通过本车及平台其余特种车辆返回数据共同形成一个基于数字孪生的特种车辆仿真路线，及时判断路况信息帮助运营企业及时调整车辆路线、及时提醒驾驶人员前方路况信息。

建立特种车辆信用运营体系。对特种车辆、驾驶人员、运营企业建立统一信用档案，记录运输主体信用状况，揭示运营主体信用优劣，警示信用风险。可对接政府个人征信系统，以信用服务行业主体竞争力的不断提高为支撑；以政府强有力的监管体系作保障。充分调动市场力量净化特种车辆运营环境。

本发明的一种基于5G+北斗技术的特种车辆管理系统及方法，方法具体步骤如下：

第一步：车载摄像头拍摄高清视频，包括车身周围实时环境、车辆驾驶舱内驾驶员驾驶行为、车辆行驶过程中路侧标识等环境视频；

第二步：车载摄像头将视频流数据发送至车载处理终端，车载终端通过算法模型对接收到的视频数据做初步分析处理；

第三步：初步处理结果如有异常则通过车载显示屏显示，实时提醒驾驶人员注意安全驾驶，并上传视频到管理后台；

第四步：后台对车载摄像头拍摄视频做深化视频分析，提取周围环境信息数据。

第五步：后台整合所有运营车辆数据信息，通过数字孪生、大数据技术分析，形成数字公路，指导运营车辆后续如何更省时、高效运行。

第六步：通过大数据分析为运营企业、管理部门提出更加优化的道路规划、车辆运营、道路管养等方案。