[发明专利]基于路网污染程度的车路协同行车诱导装置及其诱导方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通系统和无线通信技术领域，尤其涉及一种基于路网污染程度的车路协同行车诱导装置及其诱导方法。

背景技术

随着道路上车辆的增加及拥堵事件的频发，使得道路沿线的尾气污染问题越来越严重，在一些车流量很大且经常拥堵的主干道和交叉路口，环境污染程度远高于车流稀疏的非拥堵地区。通过分散车辆减少主干道的车流量，不仅可以有效减少重度污染区域的污染问题，同时也将减少因拥堵导致的交通效率低、能源消耗大、尾气排放多的问题。

随着无线通信和移动计算技术的迅速发展，网络和数据将变得无所不在，作为人类日常生活中重要的交通和运输工具的汽车也将成为一类重要的移动网络终端。基于车载无线通信装置和路边通信设施，通过车间(Vehicle to Vehicle，V2V)车路(Vehicle toInfrastructure，V2I)等通信机制，可收集到更多与交通有关的信息，如车辆状态、交通环境信息等，将这些信息做有效的整合和实时发布，可建立行人、车辆、道路一体的车路协同系统，实现车-路信息协调合作。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于路网污染程度的车路协同行车诱导装置及其诱导方法，以避免车辆驶入车流量大或产生拥堵这类尾气排放量大的路段，从而有效缓解部分区域尾气污染严重的问题。利用车路协同技术，将不同路网区域的尾气污染状况通告给行驶在一定区域范围内的车辆，诱导车辆避免驶入该区域，从而有效缓解部分区域尾气污染严重的问题。

本发明一种基于路网污染程度的车路协同行车诱导装置，该车路协同行车诱导装置包括车载设备与路侧设备两部分，车载设备包括OBD尾气检测仪、GPS导航仪、车载802.11p无线通信设备、车载端尾气数据发送模块、车载端路网污染程度接收模块以及车载端诱导路径生成模块，路侧设备包括有以太网Ethernet有线通信设备、路侧802.11p无线通信设备、路侧端车辆尾气数据接收模块、本路侧设备路网污染程度统计模块以及路网污染程度统计模块；所述的车载设备与路侧设备之间、各车载设备间都通过802.11p无线通信方式进行数据传输，各路侧设备之间通过以太网Ethernet有线通信设备进行数据传输。

OBD尾气检测仪将采集的本车辆尾气排放量值发送给车载端尾气数据发送模块；GPS导航仪将本车辆的地理位置发送给车载端尾气数据发送模块；车载端尾气数据发送模块每隔时间T1将本车辆信息通过车载802.11p无线通信设备广播出去，所述的本车辆信息为包括本车辆ID、采集时间、车辆地理位置和尾气排放量值组成的车载设备数据包；车载802.11p无线通信设备通过无线通信网络发送和接收车载设备数据包与路侧设备数据包，将接收的车载设备数据包与路侧设备数据包发送给车载端路网污染程度接收模块；车载端路网污染程度接收模块识别属于路侧设备始发的路侧设备数据包，并根据该数据包中的数据，在车辆自身的路网污染程度记录表中，将未添加的路侧设备的路侧设备ID、统计时间、路侧设备地理位置和尾气排放总量值作为一条记录添加上，或者将对应的路侧设备的时间和排放总量值字段更新为最新数据。

车载端诱导路径生成模块根据车辆自身的路网污染程度记录表中记录的各路侧设备的尾气排放总量值，针对当前车辆地理位置与目标位置之间的可行路径，选出尾气排放总量之和最小的路径Ve和距离之和最小的路径V，路径Ve对应的各道路的里程之和为Vel，路径V对应的各道路里程之和为V1，在Vel-V1≤d情况下将路径Ve通过GPS导航仪显示给用户，在Vel-V1＞d情况下，将路径V显示给用户，参数d根据路网实际情况设定。

路侧802.11p无线通信设备用于接收并转发无线通信网络中广播的车载设备数据包与路侧设备数据包。

路侧端车辆尾气数据接收模块从路侧802.11p无线通信设备接收到的车载设备数据包与路侧设备数据包中，识别属于本路侧设备监测范围内的车辆始发的车载设备数据包，在本路侧设备监测区域排放量记录表中，将未添加的车辆的车辆ID、采集时间和尾气排放量值作为一条记录添加，或者将车辆的采集时间与尾气排放量值更新为最新数据。

本路侧设备路网污染程度统计模块每隔时间T2，将路侧设备ID、统计时间、路侧设备地理位置和尾气排放总量值作为路侧数据包通过以太网Ethernet有线通信设备广播给所有路侧设备。