[发明专利]一种基于车路通信的车速引导方法

说明书

本发明公开了一种基于车路通信的车速引导方法，包括：采集车辆行驶数据以及信号灯的相位和剩余时长信息；所述车辆行驶数据包括位移、速度、加速度；基于已获取的信号灯相位和剩余时长信息以及车辆行驶数据，利用车速和时间、距离之间的约束关系，对车辆进入车速引导区后的车辆通行状态进行预判；建立车速引导模型，计算出车辆的引导速度。本发明通过车路通信获取信号灯的相位的剩余时长，考虑车辆进入车速引导区后距离、时间的约束建立交叉口通行预判模型，在此基础上，提出一种车辆车速引导方法，通过将决策的引导速度传输给车辆动力学模型，控制油门、制动使车辆以引导车速行驶，实现车辆不停车通过信号交叉口。

技术领域

本发明属于智能交通领域，具体涉及一种基于车路通信的车速引导方法，其可以用于车路 通信场景中车辆不停车通过信号交叉口。

背景技术

随着使用汽车的人群数量快速增长，汽车引发了一些交通压力、交通事故、拥堵等问题， 近几年出现的车路协同是解决一些交通问题的新途径。车路协同过程中，车辆能够通过车路通 信获取周围路侧设备的信息，实现车路之间信息的交互和共享，为驾驶员提供更多有效的信息， 便于掌握周围的实时路况。基于车路通信获取交叉口信号灯的的状态和剩余时长，对车辆进行 车速引导能够给驾驶员提供合理的建议速度，保证车辆不停车通过信号交叉口，提高道路的通 行效率。因此研究基于车路通信的车速引导法具有十分重要的现实意义。

车路协同环境下，车速引导方法旨在根据本车实时行驶信息和周围环境、车辆等信息为车 辆提供最优的速度建议进而引导车辆行驶，国内外对于交叉口处的车速引导方法都有相关研 究。RakhaH A等人计算车辆的通行时间判断是否需要进行加减速，在需要的情况下确定加减 速的时间，通过线性计算方法决策出车速引导函数。XiaH等人研究了一种最优速度曲线方法， 通过最优速度曲线引导车辆不停车通过交叉口，和传统的动态规划算法相比计算速度更快。杨 晓光等人提出了一种车辆在交叉口车速动态控制下的时间延误研究方法，结果表明该方法与无 引导控制的方法相比明显减小了通信延误。俞倩雯等人提出了一种车联网环境下不同路况经济 车速的控制方法，研究了经济车速控制规律。安实等人针对绿色节能驾驶，提出了一种车速动 态控制方法，可为驾驶员提供动态引导速度建议，并在路侧设置可变信息板进行信息显示。靳 秋思等人综合考虑交叉口的上下游，研究了车辆在交叉口的轨迹优化，建立了轨迹优化算法和 生态驾驶模型，进行了Matlab仿真实验。

然而现有的车速引导方法中，车辆模型大多被简化为一个质点、或者一个向量，忽略了车 辆的控制和动力学特征，注重理论上的研究，实际运行效果无法得知。另一方面车速引导方法 中的车路通信是在完全仿真环境下最理想的状态，不存在时延等、难以符合实际情况。因此， 本发明基于硬件在环的车路通信获取信号灯的相位的剩余时长，考虑车辆进入车速引导区后距 离、时间的约束建立交叉口通行预判模型，在此基础上，提出一种车辆车速引导方法，通过将 决策的引导速度传输给车辆动力学模型，控制油门、制动使车辆以引导车速行驶，实现车辆不 停车通过信号交叉口。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提供一种基于车路通信的车速引导方法。此方法为 工程上实现移动机器人在室内环境中的自主定位提供了一种解决方案，方法简单易行、实时性 好、精度高，室内环境下具有较好的适用性。

为实现上述目的及其他目的，本发明提供一种基于车路通信的车速引导方法，包括以下步 骤：

步骤1.采集车辆行驶数据以及信号灯的相位和剩余时长信息；所述车辆行驶数据包括位 移、速度、加速度；

步骤2.基于已获取的信号灯相位和剩余时长信息以及车辆行驶数据，利用车速和时间、距 离之间的约束关系，对车辆进入车速引导区后的车辆通行状态进行预判；

步骤3.根据步骤1和步骤2建立车速引导模型，计算出车辆的引导速度。

优选地，所述车辆通行状态包括匀速通过、加速通过以及减速通过。