[发明专利]基于车路协同的时间闭塞交叉口车速引导系统及方法

说明书

本发明公开一种基于车路协同的时间闭塞交叉口车速引导系统及方法，该车速引导系统包括路侧单元和车载单元，其中，路侧单元包括路侧信息采集模块、路侧定位模块和路侧信息通讯模块，车载单元包括车载信息采集模块、车载定位模块、车载信息通讯模块、数据处理模块和信息显示模块。基于车路协同的时间闭塞交叉口车速引导方法使用该车速引导系统，将路侧信息采集模块和车载信息采集模块采集的信息输入车速引导模型中，计算出可供参考的建议速度，通过信息显示模块辅助驾驶员在当前绿灯相位顺利通过交叉口。

技术领域

本发明涉及智能交通领域。更具体地，涉及一种基于车路协同的时间闭塞交叉口车速引导系统及方法。

背景技术

近年，随着通信技术、传感器技术的发展，车路协同技术成为交通领域的研究热点。利用车路协同技术可有效提高城市道路尤其是交叉口的通行效率，实时共享交叉口信号配时信息和车辆行驶状态信息，交叉口速度引导可为驶入车辆高效、安全通过交叉口提供技术支持。

交叉口是城市道路中交通事故多发区，据调查数据统计，我国发生在交叉口的交通事故约占道路交通事故的1/3。交叉口闯红灯是造成事故发生的重要原因，包括车辆抢行高速通过的故意闯红灯违章行为和无法预测绿灯或黄灯结束时间而引起的无意闯红灯违章行为。同时，由于驾驶员无法预测绿灯期间是否能顺利通过交叉口，存在驾驶员犹豫现象，影响了交叉口的通行效率。车路协同环境中车速引导是一种解决交叉口通行安全、效率的有效方法。

在交叉口车速引导方面，目前通常利用所获得的交叉口配时信息和车辆行驶信息，建立车速引导模型使得车辆保持安全距离通过交叉口。现有方法存在两方面不足，一方面车速引导模型侧重于车辆通过交叉口的效率或安全，无法实现交叉口通行效率和安全两者均衡的精准车速引导；另一方面，现有方法所需要的输入参数较多，导致引导模型复杂，计算效率低。

因此，需要提供一种基于车路协同的时间闭塞交叉口车速引导系统及方法。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种基于车路协同的时间闭塞交叉口车速引导系统。

本发明的另一个目的在于提供一种基于车路协同的时间闭塞交叉口车速引导方法。

为达到上述目的，借鉴高速铁路智能列车闭塞控制思想，在交叉口引入“时间闭塞”约束方法，将交叉口绿灯持续时间按照安全车头时距进行划分成多个闭塞时间段，每个闭塞时间段可安排一辆车通过交叉口。基于“时间闭塞”的交叉口车速引导方法，在保证驶入车辆安全、高效通过交叉口时，简化了车速引导方法。

本发明采用下述技术方案：

一种基于车路协同的时间闭塞交叉口车速引导系统，该车速引导系统包括路侧单元和车载单元。路侧单元，包括路侧信息采集模块、路侧定位模块和信息通讯模块，其中路侧信息采集模块，用于采集所侧单元所在交叉口当前的信号灯配时信息；路侧定位模块，用于采集路侧单元所在交叉口信号灯GPS位置信息；路侧信息通讯模块，用于将信号灯配时信息和所述信号灯GPS位置信息传输给车载单元。车载单元，包括车载信息采集模块、车载定位模块、车载信息通讯模块、数据处理模块和信息显示模块，其中车载信息采集模块，用于采集驶入交叉口车辆的速度和加速度信息；车载定位模块，用于采集驶入交叉口车辆的GPS位置信息；车载信息通讯模块，用于接收所述路侧信息通讯模块传输的信息；数据处理模块，用于将所述车载信息采集模块和车载信息通讯模块中的数据信息进行处理，基于时间闭塞约束方法得到建议速度；信息显示模块，用于将经过所述数据处理模块处理的信息进行显示。

优选地，交叉口信号灯配时信息为绿灯相位剩余持续时间T_g。

优选地，路侧信息通讯模块和车载信息通讯模块为互相匹配的无线通讯模块，无线通讯模块包括但不限于采用WiFi或LiFi无线通讯模块。

优选地，路侧单元安装在路侧交叉口信号灯横臂或立柱上。