货运场内车辆安全管理系统及其控制方法与流程

1.本技术涉及物联网技术，特别是一种货运场内车辆安全管理系统及其控制方法。


背景技术：

2.在港口、货运站场等场合中，进出需要持有凭证，这些凭证一般是电子凭证。利用电子凭证出入的车辆和人员可以在闸口中通行或者办理相关的业务。
3.货运场内，主要通行车辆是大货车，在货运场的转弯区域等容易出现盲区，盲区影响行使安全。而目前导航软件，仅能提供道路导航。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种货运场内车辆安全管理系统及其控制方法，以增加站场内的交通安全。
5.本技术实施例提供了一种货运场内车辆安全管理系统，包括：
6.uwb基站群，用于采集站场内uwb标签的信息，并将uwb标签的信息发送到后台服务器，标签的信息包括坐标信息和卡号；
7.uwb标签，用于发送uwb信号；
8.后台服务器，用于根据uwb标签的信息跟踪车辆位置，当车辆进入预设位置时，向处于预设区域内的uwb标签卡号绑定的终端发送该预设区域内其他uwb标签的位置信息。
9.在一些实施例中，所述向处于预设区域内的uwb标签卡号绑定的终端发送该预设区域内其他uwb标签的位置信息，具体是：
10.根据uwb标签的移动状态判断uwb标签判断当前uwb标签是否处于车辆上，若是，则判定uwb标签表示车辆；
11.当一个表示车辆的uwb标签进入预设位置时，向该uwb标签卡号绑定的终端发送该预设区域内其他车辆的位置信息。
12.在一些实施例中，所述根据uwb标签的移动状态判断uwb标签判断当前uwb标签是否处于车辆上，具体是：
13.判断所述uwb标签是否从车辆卡口进入并且未离开场内道路区域，或者uwb标签移动速度持续预设时间大于第一阈值且uwb标签未离开场内道路区域时，则判定uwb标签表示的是车辆。
14.在一些实施例中，所述后台服务器还用于监测uwb标签的移动速度，当uwb标签移动速度超过限定值时，向uwb标签所绑定的手机终端发送提示，或者记录uwb标签对应用户的违规行为。
15.在一些实施例中，所述预设区域包括转弯道路；
16.所述后台服务器还用于当预设区域内存在对向行驶的车辆时，向uwb标签绑定的手机推送报警信息。
17.在一些实施例中，预设区域还设有警示灯，当所述后台服务器检测到预设区域内
存在对向行驶的车辆时控制警示灯亮起。
18.在一些实施例中，所述uwb标签包括电池与充电接口。
19.在一些实施例中，所述uwb标签还用于室内门禁和室外车辆关卡的通信权限验证。
20.另一方面，本技术实施例提供了一种货运场内车辆安全管理系统的控制方法，包括：
21.获取站场内uwb标签的信息，标签的信息包括坐标信息和卡号；
22.根据uwb标签的信息跟踪车辆位置，当车辆进入预设位置时，向处于预设区域内的uwb标签卡号绑定的终端发送该预设区域内其他uwb标签的位置信息。
23.在一些实施例中，所述向处于预设区域内的uwb标签卡号绑定的终端发送该预设区域内其他uwb标签的位置信息，具体是：
24.根据uwb标签的移动状态判断uwb标签判断当前uwb标签是否处于车辆上，若是，则判定uwb标签表示车辆；
25.当一个表示车辆的uwb标签进入预设位置时，向该uwb标签卡号绑定的终端发送该预设区域内其他车辆的位置信息。
26.本技术实施例通过uwb基站定位uwb标签定的位置，然后将相关的位置和卡号信息上报到服务器中，服务器根据这些信息判断uwb标签是否车辆，并在车辆进入预设位置的时候，向预设区域内的uwb标签卡号绑定的终端发送该预设区域内其他uwb标签的位置信息；通过这样的方式，可以利用本身作为场内管理的uwb标签来实现场内的交通安全管理，在特定的区域向用户的手机发送预警，减少拐弯处等视觉盲区导致的场内堵塞或者事故。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是本技术实施例提供的系统框图；
29.图2是本技术实施例提供的方法流程图。
具体实施方式
30.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本技术实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本技术的技术方案，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
31.在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
32.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
33.本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
34.uwb是u l tra wi de band的缩写，可以理解为超宽带，是一种无线载波通信技术，采用uwb技术进行定位时具有定位精确度高的特点。本技术将uwb与闸口相结合，可以有效提高开闸效率。这里的uwb基站为多个部署的uwb定位基站。这里的目标区域可以理解为采用uwb基站进行信号管控的区域，比如某个需要uwb信号覆盖的厂区。这里的移动目标可以是机动车辆等。这里的识别卡数据可以理解为uwb定位标签的卡号。这里的目标坐标数据可以理解为移动目标的坐标。
35.在通过uwb基站获取目标坐标数据时，可以采用tof定位算法。tof定位算法为飞行时间测距法，通过测量脉冲信号从出发到返回的时间，乘以传播速度，得到往返一次的距离，除以2即为uwb定位标签到uwb定位基站间的距离。可以理解的是，脉冲信号在空气中的传播速度为定值v＝30万km/秒。uwb定位基站的坐标已知，测得标签到基站距离后，通过三点定位法画3个圆，交点即为uwb定位标签的位置。请参考图2，uwb定位基站的坐标分别为r1(x1、y1)、r2(x2、y2)、r3(x3、y3)，uwb定位基站r1、r2、r3在安装部署时位置固定且坐标已知，所求uwb定位标签的坐标为oo(xo、yo)。设定d1、d2、d3分别为3个uwb定位基站与uwb定位标签oo之间通过信号的传播时间t1、t2、t3计算的相对距离，每个基站以相对距离为半径画一个圆形轨迹。利用三个圆形方程能够计算出唯一的交点，计算公式如下所示：
[0036][0037][0038][0039]
基于tof定位算法的测距方法属于双向测距技术，它主要利用信号在uwb定位标签和uwb定位基站之间往返的飞行时间来测量节点间的距离。
[0040]
在通过uwb基站获取目标坐标数据时，还可以采用tdoa定位算法。传统的测距技术分为双向测距技术和单向测距技术。tof属于双向测距技术，而tdoa则是单向测距技术，只需要测量uwb定位基站到uwb定位标签之间的单程距离即可。tdoa定位算法是一种利用时间差进行计算的方法。精准的绝对时间相对较难测量，通过比较信号到达各个uwb定位基站的时间差，计算出信号到各个uwb定位基站的距离差，就能作出以uwb定位基站为焦点，距离差为长轴的双曲线，三组双曲线的交点就是uwb定位标签的位置。uwb定位基站的坐标分别为r1(x1，y1)、r2(x2，y2)、r3(x3，y3)、r4(x4，y4)，uwb定位基站r1、r2、r3、r4在安装部署时位置固定且坐标已知，所求uwb定位标签o的坐标为o(xo，yo)。脉冲信号的传播速度为常数v＝30万km/秒，假设脉冲信号从uwb定位标签o到达uwb定位基站r1、r2、r3、r4的时间为t1、t2、t3、t4，分别以(r1、r4)，(r2、r4)，(r3、r4)为焦点，uwb定位标签o发送的信号到两基站间的距离差为常数，可以得到3组双曲线，双曲线的交点即是uwb定位标签o的坐标。求解坐标o(xo，yo)的方程组如下公式所示：
[0041][0041][0042][0043]
所述uwb基站可以采用tdoa定位算法计算所述目标坐标数据。
[0044]
需要指出的是，tdoa定位算法是通过检测信号到达两个基站的时间差，而不是到达的绝对时间来确定移动台的位置，因此降低了系统对时间同步的要求。tdoa定位算法是对tof定位算法的改进，与tof定位算法相比，不需要加入专门的时间戳，定位精度也有所提高。在具体实施时，uwb基站可以采用4个uwb定位基站组成一个uwb局域网，用于接收uwb定位标签的信息。
[0045]
参照图1，本技术实施例提供了一种货运场内车辆安全管理系统，在货运场内，主要车辆是运输车，如挂车等。通常站场内需要一定的通行凭证来在关卡中通过。在本实施例中，站场内的关卡门禁等采用uwb标签实现。进入站场的人员可以凭借uwb标签，进行处理。包括：
[0046]
uwb基站群，用于采集站场内uwb标签的信息，并将uwb标签的信息发送到后台服务器，标签的信息包括坐标信息和卡号。采用uwb技术通常需要在一定范围内部署多个uwb基站来实现定位功能。通过uwb基站确定uwb标签的坐标以及卡号等信息。
[0047]
uwb标签，用于发送uwb信号。设置有充电接口和电池，通常uwb标签的卡号在服务器中进行绑定。绑定后，后台服务器可以根据uwb基站群对uwb标签的定位来对uwb标签进行跟踪，并根据其运动特点进行进一步的分析和判断。
[0048]
后台服务器，用于根据uwb标签的信息跟踪车辆位置，当车辆进入预设位置时，向处于预设区域内的uwb标签卡号绑定的终端发送该预设区域内其他uwb标签的位置信息。可以理解的是，按照一定的时间间隔来对uwb标签进行定位，并且将相同的uwb标签的定位信息按照时间的顺序进行关联，就可以分析出uwb标签的移动轨迹，同时，可以基于移动的距离和时间来判断uwb标签的速度。根据uwb标签的轨迹和移动速度，可以大致判断uwb标签当前uwb标签是否在车辆上。当确定标签对应车辆位置之后，可以基于这一功能实现站场内的一些安全管理。例如，提供站场内的导航服务，例如，在车辆进入站场中特定位置，通常是诸如弯道等可能存在视觉死角的区域。在车辆进入后提供在该区域中其他uwb标签的信息。这样使得司机可以更加谨慎地驾驶。也可以当区域存在多个uwb标签时，向驾驶员发送提醒。
[0049]
在一些实施例中，所述向处于预设区域内的uwb标签卡号绑定的终端发送该预设区域内其他uwb标签的位置信息，具体是：
[0050]
根据uwb标签的移动状态判断uwb标签判断当前uwb标签是否处于车辆上，若是，则判定uwb标签表示车辆。具体地，判断所述uwb标签是否从车辆卡口进入并且未离开场内道路区域，或者uwb标签移动速度持续预设时间大于第一阈值且uwb标签未离开场内道路区域时，则判定uwb标签表示的是车辆。在本实施例中，一方面根据移动速度，当存在连续轨迹的uwb标签移动速度持续一定时间大于一定值的时候，可以判定其是车辆。而在站场中，通常车辆通过车辆卡口进入，并用uwb标签作为进入凭证。因此，如果uwb标签从卡口进去并且一直停留在车道上，可以判定是车辆。当然，这仅仅是大致判断，在实际中，可以结合其他手段
进行判断。
[0051]
当一个表示车辆的uwb标签进入预设位置时，向该uwb标签卡号绑定的终端发送该预设区域内其他车辆的位置信息。本步骤的目的是在uwb标签进入预设的位置，例如弯道盲区等区域时，向该区域内的uwb标签对应的终端均发送消息，消息的方式可以是直接在地图上显示这些标签的位置。可以是发送提醒信息提醒这些区域内有其他车辆。
[0052]
在一些实施例中，所述后台服务器还用于监测uwb标签的移动速度，当uwb标签移动速度超过限定值时，向uwb标签所绑定的手机终端发送提示，或者记录uwb标签对应用户的违规行为。本实施例为了站场内的安全管理，可以基于uwb标签进行测速来判断用户是否在超速。当用户在场内超速行驶的时候可以通过手机终端进行提示，也可以记录对应用户的违规行为。
[0053]
在一些实施例中，所述预设区域包括转弯道路。在弯道中，尤其是比较狭小的弯道中，对向转弯容易出事故。因此，在本实施例中，所述后台服务器还用于当预设区域内存在对向行驶的车辆时，向uwb标签绑定的手机推送报警信息。
[0054]
在一些实施例中，还可以在预设区域设置警示灯，当所述后台服务器检测到预设区域内存在对向行驶的车辆时控制警示灯亮起。
[0055]
在一些实施例中，为了增加uwb标签的功能用途，所述uwb标签还用于室内门禁和室外车辆关卡的通信权限验证。
[0056]
参照图2，本实施例提供了一种货运场内车辆安全管理系统的控制方法，包括：
[0057]
s1、获取站场内uwb标签的信息，标签的信息包括坐标信息和卡号。
[0058]
s2、根据uwb标签的信息跟踪车辆位置，当车辆进入预设位置时，向处于预设区域内的uwb标签卡号绑定的终端发送该预设区域内其他uwb标签的位置信息。
[0059]
在一些实施例中，所述向处于预设区域内的uwb标签卡号绑定的终端发送该预设区域内其他uwb标签的位置信息，具体是：
[0060]
根据uwb标签的移动状态判断uwb标签判断当前uwb标签是否处于车辆上，若是，则判定uwb标签表示车辆；
[0061]
当一个表示车辆的uwb标签进入预设位置时，向该uwb标签卡号绑定的终端发送该预设区域内其他车辆的位置信息。
[0062]
在本技术中所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-on l y memory，简称rom)、随机存取存储器(random access memory，简称ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0063]
注意，上述仅为本技术的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本技术不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本技术的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本技术进行了较为详细的说明，但是本技术不仅仅限于以上实施例，在不脱离本技术构思的情况下，还
可以包括更多其他等效实施例，而本技术的范围由所附的权利要求范围决定。

技术特征：
1.一种货运场内车辆安全管理系统，其特征在于，包括：uwb基站群，用于采集站场内uwb标签的信息，并将uwb标签的信息发送到后台服务器，标签的信息包括坐标信息和卡号；uwb标签，用于发送uwb信号；后台服务器，用于根据uwb标签的信息跟踪车辆位置，当车辆进入预设位置时，向处于预设区域内的uwb标签卡号绑定的终端发送该预设区域内其他uwb标签的位置信息。2.根据权利要求1所述的一种货运场内车辆安全管理系统，其特征在于，所述向处于预设区域内的uwb标签卡号绑定的终端发送该预设区域内其他uwb标签的位置信息，具体是：根据uwb标签的移动状态判断uwb标签判断当前uwb标签是否处于车辆上，若是，则判定uwb标签表示车辆；当一个表示车辆的uwb标签进入预设位置时，向该uwb标签卡号绑定的终端发送该预设区域内其他车辆的位置信息。3.根据权利要求1所述的一种货运场内车辆安全管理系统，其特征在于，所述根据uwb标签的移动状态判断uwb标签判断当前uwb标签是否处于车辆上，具体是：判断所述uwb标签是否从车辆卡口进入并且未离开场内道路区域，或者uwb标签移动速度持续预设时间大于第一阈值且uwb标签未离开场内道路区域时，则判定uwb标签表示的是车辆。4.根据权利要求1所述的一种货运场内车辆安全管理系统，其特征在于，所述后台服务器还用于监测uwb标签的移动速度，当uwb标签移动速度超过限定值时，向uwb标签所绑定的手机终端发送提示，或者记录uwb标签对应用户的违规行为。5.根据权利要求1所述的一种货运场内车辆安全管理系统，其特征在于，所述预设区域包括转弯道路；所述后台服务器还用于当预设区域内存在对向行驶的车辆时，向uwb标签绑定的手机推送报警信息。6.根据权利要求1所述的一种货运场内车辆安全管理系统，其特征在于，预设区域还设有警示灯，当所述后台服务器检测到预设区域内存在对向行驶的车辆时控制警示灯亮起。7.根据权利要求1所述的一种货运场内车辆安全管理系统，其特征在于，所述uwb标签包括电池与充电接口。8.根据权利要求1所述的一种货运场内车辆安全管理系统，其特征在于，所述uwb标签还用于室内门禁和室外车辆关卡的通信权限验证。9.一种货运场内车辆安全管理系统的控制方法，其特征在于，包括：获取站场内uwb标签的信息，标签的信息包括坐标信息和卡号；根据uwb标签的信息跟踪车辆位置，当车辆进入预设位置时，向处于预设区域内的uwb标签卡号绑定的终端发送该预设区域内其他uwb标签的位置信息。10.根据权利要求9所述的货运场内车辆安全管理系统的控制方法，其特征在于，所述向处于预设区域内的uwb标签卡号绑定的终端发送该预设区域内其他uwb标签的位置信息，具体是：根据uwb标签的移动状态判断uwb标签判断当前uwb标签是否处于车辆上，若是，则判定uwb标签表示车辆；
当一个表示车辆的uwb标签进入预设位置时，向该uwb标签卡号绑定的终端发送该预设区域内其他车辆的位置信息。

技术总结
本申请公开了一种货运场内车辆安全管理系统及其控制方法，包括：UWB基站群，用于采集站场内UWB标签的信息，并将UWB标签的信息发送到后台服务器，标签的信息包括坐标信息和卡号；UWB标签，用于发送UWB信号；后台服务器，用于根据UWB标签的信息跟踪车辆位置，当车辆进入预设位置时，向处于预设区域内的UWB标签卡号绑定的终端发送该预设区域内其他UWB标签的位置信息。通过本申请实施例可以利用UWB标签实现场内的车辆安全管理。实现场内的车辆安全管理。实现场内的车辆安全管理。


技术研发人员：陈学荣 李泽冰
受保护的技术使用者：广州市中海龙国际货运代理有限公司
技术研发日：2022.12.09
技术公布日：2023/6/27