[发明专利]一种车路协同环境下基于GPS的动态超车轨迹规划系统

说明书

本发明公开了一种车路协同环境下基于GPS的动态超车轨迹规划系统，包括车载终端、车载定位模块、路侧设备，其中车载定位模块获取车辆位置、速度、加速度等信息，通过车载定位模块中的发送模块，将上述信息发送至路侧设备；车载终端包括显示模块、发送模块、接收模块、车载导航，其中车载终端中的发送模块将车载导航中该车辆安全行驶所需的车道信息和系统启动指令传输至路侧设备，车载终端中的接收模块接收路侧设备发送的超车轨迹方案，显示模块在车载终端屏幕上显示超车轨迹；路侧设备中的中央计算模块根据超车轨迹算法获得最佳超车轨迹方案，路侧设备的发送模块将最佳超车轨迹方案发送至车载终端。

技术领域

本发明涉及智能交通信息工程领域，具体是一种车路协同环境下基于GPS的动态超车轨迹规划系统。

背景技术

超车轨迹规划系统，其基本思想是运用车路协同理论，利用网络通信、GPS定位等技术，实现车辆在长直路段的超车轨迹规划功能，从而大大提高道路利用率，降低车辆因跟驰与排队行为而产生的延误。

跟车行驶是道路上车辆的一种常见行驶状态。在该行驶状态下，道路上速度较低前车的延误容易向后方传递，造成跟驰行驶的车辆也产生一定的延误，降低了路网通行效率以及道路利用率。现有的研究多是理论方法，对移动车辆的位置及状态参数等数据缺乏充分利用，难以在实际中进行应用。在车路协同环境下，利用GPS传感器可实时获取车辆的位置、速度等信息，通过无线通讯技术，将信息传输至路侧设备，路侧设备根据车辆对超车的需求情况，按优先级顺序进行超车轨迹规划。为此，本发明基于车路协同理论，利用GPS传感器以及控制逻辑提出一种智能超车轨迹规划系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种车路协同环境下基于GPS的动态超车轨迹规划系统，以实现超车行为轨迹提示与选择，提高超车安全性与道路利用率。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种车路协同环境下基于GPS的动态超车轨迹规划系统，其特征在于：包括设置于车辆中的车载终端、车载定位模块，以及设置在路侧的路侧设备，其中：

路侧设备包括中央计算模块，以及连接中央计算模块的接收模块、发送模块和存储模块；

车载终端包括车载导航，以及连接车载导航的接收模块、发送模块和显示模块；

车载定位模块包括相互连接的GPS传感器和发送模块；

所述车载终端中，车载导航通过连接的发送模块将车辆安全行驶所需的车道信息和系统启动指令向路侧设备发送；同时车载定位模块中，GPS传感器获取车辆的位置、速度、加速度信息数据后通过连接的发送模块向路侧设备发送；

路侧设备中的中央计算模块设置有动态超车轨迹规划算法程序，中央计算模块通过连接的接收模块接收车载终端发出的系统启动指令、车辆安全行驶所需的车道信息，以及接收车载定位模块发出的车辆位置、速度、加速度信息数据，并由中央计算模块将系统启动指令、车辆安全行驶所需的车道信息、车辆位置、速度、加速度信息数据存储在存储模块中，中央计算模块中的动态超车轨迹规划算法程序从存储模块读取系统启动指令后，再从存储模块中读取车辆安全行驶所需的车道信息、车辆位置、速度、加速度信息数据，最终由动态超车轨迹规划算法程序根据车辆安全行驶所需的车道信息、车辆位置、速度、加速度信息数据计算获得最佳超车轨迹方案信息，中央计算模块将最佳超车轨迹方案信息通过连接的发送模块向车载终端发送；

车载终端的车载导航通过连接的接收模块，接收路侧设备发出的超车轨迹方案，并由车载导航将超车轨迹方案送入显示模块进行显示。

所述的一种车路协同环境下基于GPS的动态超车轨迹规划系统，其特征在于：车载终端中的车载导航将最佳超车轨迹方案信息转换为动态图像数据和语音数据，车载终端通过显示模块显示相应的动态图像以及播放相应的语音提示。