本發(fā)明將道路標線信息與射頻識別技術(rfid)融合，屬于智慧交通和物聯網領域，尤其涉及一種基于rfid道路標線的車輛導行方法。

背景技術：

道路交通標線是重要的交通安全和交通管制設施，在交通管理中發(fā)揮著重要的作用。然而在雨雪大霧、標線破損、標線被周圍車輛遮擋等條件下，駕駛員很難準確獲取道路標線信息，容易造成違章駕駛等情況。目前車輛的導行系統主要利用gps技術進行導航，但其跟蹤的靈敏度，定位精度都有待提高。目前視頻識別技術仍是自動駕駛、無人駕駛車輛感知周圍環(huán)境的重要手段之一。然而，受攝像頭角度等方面的影響，其定位、尋路的可靠性有待提高。因此，很有必要提供一種基于rfid道路標線的車輛導行方法，利用射頻識別技術收集道路標線信息，將收集到的信息融入車輛的導行系統中，既可以為駕駛員準確提供道路標線信息，又可以為車輛輔助駕駛系統的行車決策提供依據。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的，是為了克服現有技術的不足，提供一種基于rfid道路標線的車輛導行方法。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現的：道路標線信息編碼準則、rfid電子標簽、rfid讀寫器、外置天線、車載導行系統、rfid電子標簽管理系統。所述道路標線信息編碼準則寫入rfid電子標簽管理系統，所述rfid電子標簽管理系統運行在計算機上，所述rfid電子標簽安裝在原有道路標線下方的路面中，所述rfid讀寫器置于汽車內部，所述外置天線安裝在汽車底盤上，所述車載導行系統由單片機、駕駛員提示模塊、行車控制模塊組成。

所述道路標線信息編碼準則，即提供一種道路標線信息編碼的方法，所述道路標線信息編碼準則編制出的代碼由27位碼組成，分為三部分；第一部分為方位代碼(前10位)；所述方位代碼的前6位為行政區(qū)劃代碼，后4位為道路順序代碼a；第二部分為補充代碼(第11位至17位)；所述補充代碼的前4位為道路順序代碼b，與第一部分中的道路順序代碼編碼方式相同；所述補充代碼的后3位依次為2位的路段代碼和1位的路側代碼；第三部分為細分代碼(第18位至27位)；所述細分代碼由5組2位數字組成；所述5組2位數字依次為類別代碼、分類代碼、子類代碼、細目代碼、備注代碼。

所述rfid電子標簽管理系統運行在計算機上，利用rfid讀寫器將道路標線信息按照道路標線信息編碼準則寫入rfid電子標簽內，使得rfid電子標簽信息和道路標線信息一一對應，并記錄在rfid電子標簽管理系統內；道路標線信息需要變更時，道路管理部門通過rfid讀寫器更改道路上的rfid電子標簽信息，并實時更新rfid電子標簽管理系統中的信息。

所述rfid電子標簽采用可寫制式無源設計，放置在保護殼內，安放在原有道路標線下方的路面中；所述rfid電子標簽按照道路標線的形狀分前置布設、散點布設、邊界布設三種布設方式。

所述rfid讀寫器置于汽車內部變速桿的后方，所述外置天線位于rfid讀寫器的正下方，安裝在汽車底盤上，所述rfid讀寫器上設有外置天線接口，通過外置天線接收rfid標簽信息。

所述車載導行系統由單片機、駕駛員提示模塊、行車控制模塊三部分組成；所述單片機將rfid讀寫器及外置天線讀取的數據進行解碼；所述駕駛員提示模塊由語音提示模塊和顯示屏組成，將所述單片機解碼的數據分別以聲音和文字的形式進行提示；所述行車控制模塊將所述單片機解碼的信息及車輛自身通過gis、gps、攝像機獲取的信息進行信息融合，判斷rfid讀寫器讀取的信息是否有效，將有效的信息用于車輛輔助駕駛系統的決策。

本發(fā)明的有益效果是：一是解決了道路標線在雨雪大霧、標線破損情況下不易識別的問題；二是為車輛提供了一種輔助定位、導航的方法，既可以為駕駛員作出提示，又可以為自動駕駛、無人駕駛車輛提供決策依據；三是制作成本低，便于管理和維護。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結構原理示意圖

圖2為本發(fā)明編碼結構示意圖

圖3為本發(fā)明方位代碼示意圖

圖4為本發(fā)明補充代碼示意圖

圖5為本發(fā)明細分代碼示意圖

圖6為本發(fā)明rfid電子標簽安放方式示意圖

圖7為本發(fā)明rfid電子標簽點狀布設方式示意圖

圖8為本發(fā)明rfid電子標簽線狀布設方式示意圖

圖9為本發(fā)明rfid讀寫器位置示意圖

圖10為本發(fā)明外置天線位置示意圖

圖11為本發(fā)明車載導行系統信息處理示意圖

圖12為本發(fā)明rfid電子標簽巡檢管理示意圖

具體實施方式

為進一步描述本發(fā)明的內容、特點及功效，茲列舉以下實施實例，并配合附圖進行詳細說明。

一種基于rfid道路標線的車輛導行方法，包括：道路標線信息編碼準則(1)、rfid電子標簽(2)、rfid讀寫器(3)、外置天線(4)、車載導行系統(5)、rfid電子標簽管理系統(6)。

下面對本發(fā)明中的道路標線信息編碼準則(1)進行描述。所述道路標線信息編碼準則(1)即提供一種特定的道路標線編碼方法,對各道路中的各種道路標線的基本信息(如所在位置、標線種類等)進行編碼。在需要使用本發(fā)明的區(qū)域，以各縣市區(qū)為單位，按照道路標線信息編碼準則(1)建立各地區(qū)的道路標線信息數據庫，使每條道路上每個路段內的每種道路標線都有唯一的編碼與之對應。

具體編碼準則如下。整個編碼內容由三部分組成：第一部分為方位代碼，按《gb21381-2008-t交通管理地理信息實體標識編碼城市道路》中的道路方位代碼的編碼方式進行。

第二部分為補充代碼，作為各道路標線進一步準確定位的補充，由道路順序代碼b、路段代碼、路側代碼組成。

第三部分為細分代碼，根據《gb5768-2009.3道路交通標線》及《gb51038-2015城市道路交通標志和標線設置規(guī)范》中對道路交通標線的分類，按照交通標線的劃分方式，對不同類型的交通標線進行詳細分類。

下面對編碼方法進行描述。第一部分方位代碼，共10位。按照《gb21381-2008-t》中方位代碼的設置方式進行。前6位為行政區(qū)劃代碼，用于描述道路標線所在的具體省、市、區(qū)。后4位為道路順序代碼a，用于描述具體道路。

第二部分補充代碼，共7位。補充代碼由道路順序代碼b(4位)、路段代碼(2位)、路側代碼(1位)組成，作為各道路標線進一步準確定位的補充。本部分中的道路順序代碼b是為了補充表示交叉口的，即對于非交叉口路段，本部分中的道路順序代碼b為0000；對于交叉口路段，本部分中的道路順序代碼b與方位代碼中的道路順序代碼a分別對應形成交叉口的兩條不同道路。路段代碼，規(guī)定由東向西，由南向北為道路方向。每條道路由起點開始，沿道路方向至終點，以途經的每個交叉口為節(jié)點，將整條道路劃分成不同的路段，按照路段順序依次編號，用兩位數字表示。路側代碼，規(guī)定由東向西，由南向北為道路方向。當道路標線位于道路方向一側時，路側編碼為0；當道路標線位于非道路方向一側時，路側編碼為1；當道路標線位于道路中央時，路側編碼為2。

第三部分細分代碼，共10位。細分代碼由類別代碼(2位)、分類代碼(2位)、子類代碼(2位)、細目代碼(2位)、備注代碼(2位)組成，后一種代碼均為前一種代碼的進一步細分，用于描述道路標線詳細的種類。按照《gb5768-2009》及《gb51038-2015》中對標線的分類表示。類別代碼即按照道路標線的功能，分為指示標線、禁止標線、警告標線，依次用數字01、02、03表示，并可根據需要進行擴充。分類代碼即按照交通標線的設置方式，分為縱向標線、橫向標線、其他標線，依次用數字01、02、03表示，并可根據需要進行擴充。子類代碼即對分類代碼的進一步細分，如縱向指示標線，在子類代碼中分為可跨越對向車行道分界線、可跨越同向車行道分界線、潮汐車道線等七種，依次用數字01-07表示，并可根據需要進行擴充。細目代碼即對子類代碼的進一步細分，用于區(qū)分同種標線在不同情況的不同含義，如縱向指示標線中的車行道邊緣線，其含義分為禁止車輛跨越車行道邊緣行駛、允許車輛跨越車行道邊緣行駛等四種情況。依次用兩位數字表示。備注代碼用于對一些特殊道路標線的備注及標線預警。不僅可以對某些特殊的信息類道路標線(如公交專用道標線、限速標線等)進行備注而且對于一些重要性較高的標線，如學校學生過街的斑馬線等，將電子標簽前置，按照標簽與標線的距離，由遠及近依次設置三級警告標線，用于分級描述車輛距離標線的距離以達到更好的警示作用。目前設計了以下幾種備注：小型車限速值，大型車限速值，公交專用道，學校斑馬線，一級警告，二級警告，三級警告。依次用數字01至n表示。需要說明的是，各地區(qū)可以根據需要自行設置備注內容及對內容擴充，并上報統一組織認可形成國家標準，更新入本系統中。

下面對本發(fā)明的rfid電子標簽(2)進行論述。所述rfid電子標簽(2)采用無源設計，以此降低制作成本。所述rfid電子標簽(2)采用可寫制式，即電子標簽內容可以通過rfid讀寫器進行重新編輯，可以根據道路交通設計的標線形式對標簽內容進行更新。

所述rfid電子標簽(2)的安放方式如下。在路面鉆空心孔，采用d108mm水鉆鉆頭，鉆孔深度12cm，處理孔壁和孔底至無塵，底部壓實。在鉆孔內放入特制圓柱形保護殼，在保護殼內放置電子標簽。所述圓柱形保護殼高度為10cm，直徑為9cm，設有一個可以打開的頂蓋，整個保護殼由耐壓的工程塑料制成。所述保護殼內部中空，放置內置芯片及內置天線，連接測試后，向保護殼內填充固化物壓實，關閉頂蓋。調整保護殼高度與路面齊平，向空心孔內灌注液體瀝青，直至填滿整個空心孔。此種嵌入式設計有利于保證標簽在復雜使用環(huán)境中的穩(wěn)定性。

所述rfid電子標簽(2)的布設方法按照標線形狀分為三種。對于點狀標線，如箭頭、字符、人行橫道標示線、符號等，在來車方向前置15米的距離處設置一個標簽。對于需要額外提示的點狀標線，以15米為單位，在來車方向由遠及近，依次設三級提示標簽。對于線狀標線，采取散點設置，即同一線狀標線上的標簽間隔距離為10m。需要說明的是，對于同一條車道兩側的兩條標線，在設置電子標簽時，應保證同一道路斷面上只有一個電子標簽，以防rfid讀寫器(3)同時讀到兩種電子標簽，并可根據兩側交替讀取的信息判斷車道位置。對于面狀標線，根據區(qū)域的邊界形狀設置區(qū)域邊界標簽，在來車方向15米處前置設置提示標簽，在車輛駛離方向設置邊界標簽。

下面對本發(fā)明的rfid讀寫器(3)及外置天線(4)進行描述。所述rfid讀寫器(3)置于汽車內部，安放在駕駛室變速器的后方，所述外置天線(4)位于rfid讀寫器(3)的正下方，安裝在汽車底盤上。所述rfid讀寫器(3)上設有外置天線(4)接口，通過外置天線(4)接收rfid標簽(2)的信息。

下面對本發(fā)明的車載導行系統(5)進行描述。所述車載導行系統(5)由單片機(51)、駕駛員提示模塊(52)、行車控制模塊(53)三部分組成。所述單片機(51)可以將rfid讀寫器(3)及外置天線(4)讀取的數據進行解碼；所述駕駛員提示模塊(52)由語音提示模塊(521)和顯示屏(522)組成，將所述單片機解碼的數據分別以聲音和文字的形式進行提示；所述行車控制模塊(53)將所述單片機(51)解碼的信息及車輛自身通過gis、gps、攝像機等獲取的信息進行信息融合，判斷rfid讀寫器(3)讀取的信息是否有效，將有效的信息用于輔助駕駛系統的決策。

下面對本發(fā)明的rfid電子標簽管理系統(6)進行描述。所述rfid電子標簽管理系統(6)以客戶端的形式安裝在計算機上，包括使用本發(fā)明區(qū)域的道路標線信息數據庫。利用rfid讀寫器(3)將道路標線信息按照道路標線信息編碼準則(1)寫入rfid電子標簽(2)內，使得rfid電子標簽(1)id和道路標線信息一一對應，并記錄在rfid電子標簽管理(6)系統內。道路標線信息需要變更時，道路管理部門通過rfid讀寫器(3)更改道路上的rfid電子標簽(1)信息，并實時更新rfid電子標簽管理系統(6)中的信息。