CN110874940A - 一种绿波车速引导方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种绿波车速引导方法及系统，该方法包括：后台服务器接收道路上行驶车辆发出的车辆数据信号以及第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯发出的交通灯信号；禁止灯为交通灯指示禁止车辆通行的状态，通行灯为交通灯指示允许车辆通行的状态；后台服务器选择被引导车辆，根据被引导车辆和前行车辆的车辆数据信号、设定的同一车道的两辆车辆之间的安全距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯信号，计算得到行驶车速并发送至被引导车辆，使得被引导车辆以行驶车速行驶至第二交叉路口时，第二交叉路口的交通灯处于允许通行状态。本发明可以节省车辆通过交叉路口的通行时间，提高车辆通过交叉路口的通行效率。

Description

一种绿波车速引导方法及系统

技术领域

本发明涉及交通管制技术领域，尤其涉及一种绿波车速引导方法及系统。

背景技术

随着汽车行业的发展，城市内机动车的保有量越来越高，大城市市区中心的交通延误不断增加，行车速度普遍偏低，甚至形成交通堵塞及交通事故。长时间的交通拥堵不仅影响了驾乘人员的出行效率，而且增加了对环境的污染。因此，如何提高城市内的通行效率成为了城市交通参与者们关注的焦点。绿波是应用较多的城市干道协调控制方式，即在特定路段驾驶员按照引导车速驾驶可以畅通无阻地通过各个交叉口，信号灯对于到达此交叉口的驾驶员能够一直呈现绿色，增加了车辆通行的连续性，减少了交通拥堵。

如图1所示为传统的绿波车速引导方法对应的示意图，干道上的每一次红绿灯周期内，绿灯持续时间为T1，红灯持续时间为T2，I0路口与I2路口之间的距离为L，驾驶员若以车速Vmin～Vmax行驶，则可以不经过红灯通过该路段，其中Vmin＝tanα2，Vmax＝tanα1。但传统的绿波车速引导方法仍存在以下三个问题。其一，当车辆在t0时刻经过I0路口且保持车速为Vmax，将在I1和I2路口遇到红灯，当车辆在t0时刻经过I0路口且保持车速为Vmin，同样会在I1和I2路口遇到红灯。其二，绿波区间不能始终保持满负荷车流量，浪费了通行效率。其三，从中间路口进入的车辆势必影响后面的通行车辆。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种绿波车速引导方法及系统，可以使得车辆在通过交叉路口时，不用停车等待，节省车辆通过交叉路口的通行时间，提高车辆通过交叉路口的通行效率。

本发明提供的一种绿波车速引导方法，包括下述步骤：

后台服务器接收设定范围区域内的道路上行驶车辆按照设定的频率发出的车辆数据信号以及所述设定区域范围内的第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯发出的交通灯信号；所述车辆数据信号包含有车辆ID、车辆位置、当前车速、以及车辆数据信号的发出时间，所述交通灯信号包含有交通灯位置信息、禁止灯持续时间以及通行灯持续时间信息；其中，禁止灯为所述交通灯指示禁止车辆通行的状态，通行灯为所述交通灯指示允许车辆通行的状态；

所述后台服务器依次选择不同的车辆作为被引导车辆，并根据所述被引导车辆的车辆数据信号、所述被引导车辆的前行车辆的车辆数据信号、设定的同一车道的两辆车辆之间的安全距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯信号，计算得到行驶车速，且将所述行驶车速发送至所述被引导车辆，使得所述被引导车辆在通过第一交叉路口之后以所述行驶车速行驶至第二交叉路口时，位于所述被引导车辆前方的第二交叉路口的交通灯处于允许通行状态；其中，所述前行车辆为在所述被引导车辆之前通过第一交叉路口且还没有通过第二交叉路口的车辆。

优选地，所述后台服务器依次选择不同的车辆作为被引导车辆，具体为：

所述后台服务器根据所述交通灯信号，以及所述设定范围区域内的道路上行驶车辆的车辆位置，确定车辆从第一交叉路口行驶至第二交叉路口的先后顺序，依次选择不同的车辆作为被引导车辆；

根据所述被引导车辆的车辆数据信号、所述被引导车辆的前行车辆的车辆数据信号、设定的同一车道的两辆车辆之间的安全距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯信号，计算得到行驶车速，包括下述步骤：

根据第一交叉路口的交通灯位置信息以及第二交叉路口的交通灯位置信息，计算得到第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离；

当所述后台服务器所接收的车辆数据信号中包含有所述前行车辆的车辆数据信号时，根据第二交叉路口的通行灯持续时间、同一车道的两辆车辆之间的安全距离、所述前行车辆的车速，判断所述被引导车辆与所述前行车辆中最后一辆车辆能否在第二交叉路口的同一周期内通行灯亮起的时间内通过第二交叉路口，若能，则根据第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离、同一车道的两辆车辆之间的安全距离、所述前行车辆中最后一辆车辆的车速以及所述前行车辆中最后一辆车辆与所述被引导车辆在通过第一交叉路口的时间差，计算所述被引导车辆的行驶车速。

优选地，当所述后台服务器所接收的车辆数据信号中不包含有所述前行车辆的车辆数据信号时，或者当所述被引导车辆与所述前行车辆中最后一辆车辆不能在第二交叉路口的同一周期内通行灯亮起的时间内通过第二交叉路口时，

根据第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的禁止灯持续时间和通行灯持续时间以及所述被引导车辆通过第一交叉路口的时间，计算所述行驶车速。

优选地，还包括下述步骤：

设置第一交叉路口的禁止灯持续时间和通行灯持续时间以及第二交叉路口的禁止灯持续时间和通行灯持续时间，使得干道直行方向上，第一交叉路口的禁止灯持续时间与第二交叉路口的禁止灯持续时间相同，以及第一交叉路口的通行灯持续时间与第二交叉路口的通行灯持续时间相同，且第一交叉路口和第二交叉路口车辆通行的顺序相同，且第二交叉路口的禁止灯开始点亮时刻与第一交叉路口的禁止灯开始点亮时刻错开。

优选地，当所述后台服务器所接收的车辆数据信号中不包含有所述前行车辆的车辆数据信号时，根据下述公式计算所述被引导车辆的行驶车速V；

其中，L₁₂为第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离，T₁为第一交叉路口和第二交叉路口在干道直行方向上的通行灯持续时间，T₂为第一交叉路口与第二交叉路口在干道直行方向上的禁止灯持续时间，△T为第二交叉路口的禁止灯比第一交叉路口的禁止灯晚点亮的时间，t₁为所述被引导车辆通过第一交叉路口时与第一交叉路口的干道直行方向上通行灯开始亮起时的时间差。

优选地，当所述被引导车辆与所述前行车辆中最后一辆车辆不能在第二交叉路口的同一周期内通行灯亮起的时间内通过第二交叉路口时，根据下述公式计算所述被引导车辆的行驶车速V；

其中，t′₁为所述被引导车辆通过第一交叉路口时与第一交叉路口干道直行方向上禁止灯刚亮起时之间的时间差。

优选地，当所述后台服务器所接收的车辆数据信号中包含有所述前行车辆的车辆数据信号时，且所述被引导车辆与所述前行车辆中最后一辆车辆能在第二交叉路口的同一周期内通行灯亮起的时间内通过第二交叉路口时，通过下述公式计算所述被引导车辆的行驶车速V：

其中，L₁₂为第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离，V₀为所述前行车辆中最后一辆车辆的车速，B为同一车道的两辆车辆之间的安全距离，t₀为所述被引导车辆与所述前行车辆中最后一辆车辆通过第一交叉路口的时间差。

优选地，所述被引导车辆和所述前行车辆均通过V2X控制器发出车辆数据信号，所述交通灯通过V2X控制器发出交通灯信号，且所述被引导车辆和所述前行车辆上的V2X控制器每隔时间T发出车辆数据信号，所述交通灯上的V2X控制器每隔时间T发出交通灯信号，时间T不超过100ms。

本发明提供一种绿波车速引导系统，包括设置在车辆上的第一控制器、设置在交叉路口的交通灯上的第二控制器以及后台服务器；

所述第二控制器，用于对外发出其所在交通灯的交通灯信号；

所述第一控制器，用于按照设定的频率循环对外发出自车的车辆数据信号，以及接收所述后台服务器发送的行驶速度；

所述后台服务器，用于接收设定范围区域内的道路上行驶车辆发出的车辆数据信号以及所述设定范围区域内第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯发出的交通灯信号，还依次选择不同的车辆作为被引导车辆，并根据所述被引导车辆的车辆数据信号、所述被引导车辆的前行车辆的车辆数据信号、设定的同一车道的两辆车辆之间的安全距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯信号，计算得到行驶车速，且将所述行驶车速发送至所述被引导车辆，使得所述被引导车辆在通过第一交叉路口之后以所述行驶车速行驶至第二交叉路口时，位于所述被引导车辆前方的第二交叉路口的交通灯处于允许通行状态；

其中，所述车辆数据信号包含有所述车辆数据信号包含有车辆ID、车辆位置、当前车速、以及车辆数据信号的发出时间，所述交通灯信号包含有交通灯位置信息、禁止灯持续时间以及通行灯持续时间信息，禁止灯为所述交通灯指示禁止车辆通行的状态，通行灯为所述交通灯指示允许车辆通行的状态；

所述前行车辆为在所述被引导车辆之前通过第一交叉路口且还没有通过第二交叉路口的车辆。

优选地，所述第一控制器和所述第二控制器均为V2X控制器，所述第一控制器每隔时间T发出车辆数据信号，所述第二控制器每个时间T发出交通灯信号，时间T不超过100ms。

实施本发明，具有如下有益效果：，本发明提供的绿波车速引导方法及系统，先由后台服务器接收道路上行驶车辆发送的车辆数据信号，确定了被引导车辆之后，根据被引导车辆的车辆数据信号、被引导车辆的前行车辆的车辆数据信号、设定的同一车道的两辆车辆之间的安全距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯信号，计算得到行驶车速，并将该行驶车速发送至被引导车辆，使得被引导车辆在通过第一交叉路口之后以行驶车速行驶至第二交叉路口时，位于被引导车辆前方的第二交叉路口的交通灯处于允许通行状态。本发明可以引导车辆根据计算得到的行驶车速通过将要通过的交叉路口时，不需要停车等待，提高了车辆通过交叉路口的通行效率，节省了通行的时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。

图1是背景技术中绿波车速引导方法对应的示意图。

图2是本发明提供的绿波车速引导方法的流程图。

图3是本发明提供的一实施例中绿波车速引导对应的交通流示意图。

图4是本发明提供的绿波车速引导方法对应的示意图一。

图5是本发明提供的绿波车速引导方法对应的示意图二。

具体实施方式

本发明提供一种绿波车速引导方法，如图2所示，该方法包括下述步骤：

后台服务器接收设定范围区域内的道路上行驶车辆按照设定的频率循环发出的车辆数据信号以及设定范围区域内的第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯发出的交通灯信号；车辆数据信号包含有车辆ID、车辆位置、当前车速、以及车辆数据信号发出时间，交通灯信号包含有交通灯位置信息、禁止灯持续时间以及通行灯持续时间信息；禁止灯为交通灯指示禁止车辆通行的状态，通行灯为交通灯指示允许车辆通行的状态；

后台服务器依次选择不同的车辆作为被引导车辆，并根据被引导车辆的车辆数据信号、被引导车辆的前行车辆的车辆数据信号、设定的同一车道的两辆车辆之间的安全距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯信号，计算得到行驶车速，且将行驶车速发送至被引导车辆，使得被引导车辆在通过第一交叉路口之后以行驶车速行驶至第二交叉路口时，位于被引导车辆前方的第二交叉路口的交通灯处于允许通行状态；其中，前行车辆为在被引导车辆之前通过第一交叉路口且还没有通过第二交叉路口的车辆。

这里，后台服务器依次选择不同的车辆作为被引导车辆，可以是根据交通灯信号中的禁止灯持续时间以及通行灯持续时间信息，以及设定范围区域内的道路上行驶车辆发送的车辆数据信息中的车辆位置，确定车辆从第一交叉路口行驶至第二交叉路口的先后顺序，依次选择不同的车辆作为被引导车辆。

根据被引导车辆的车辆数据信号、被引导车辆的前行车辆的车辆数据信号、设定的同一车道的两辆车辆之间的安全距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯信号，计算得到行驶车速，包括下述步骤：

根据第一交叉路口的交通灯位置信息以及第二交叉路口的交通灯位置信息，计算得到第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离；

当后台服务器所接收的车辆数据信号中包含有前行车辆的车辆数据信号时，根据第二交叉路口的通行灯持续时间、同一车道的两辆车辆之间的安全距离、前行车辆的车速，判断被引导车辆与前行车辆中最后一辆车辆能否在第二交叉路口的同一周期内通行灯亮起的时间内通过第二交叉路口，若能，则根据第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离、同一车道的两辆车辆之间的安全距离、前行车辆中最后一辆车辆的车速以及前行车辆中最后一辆车辆与被引导车辆在通过第一交叉路口的时间差，计算被引导车辆的行驶车速。

当后台服务器所接收的车辆数据信号中不包含有前行车辆的车辆数据信号时，或者当被引导车辆与前行车辆中最后一辆车辆不能在第二交叉路口的同一周期内通行灯亮起的时间内通过第二交叉路口时，

根据第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的禁止灯持续时间和通行灯持续时间以及被引导车辆通过第一交叉路口的时间，计算行驶车速。

绿波车速引导方法还包括下述步骤：

设置第一交叉路口的禁止灯持续时间和通行灯持续时间以及第二交叉路口的禁止灯持续时间和通行灯持续时间，使得干道直行方向上，第一交叉路口的禁止灯持续时间与第二交叉路口的禁止灯持续时间相同，以及第一交叉路口的通行灯持续时间与第二交叉路口的通行灯持续时间相同，且第一交叉路口和第二交叉路口车辆通行的顺序相同，且第二交叉路口的禁止灯开始点亮时刻与第一交叉路口的禁止灯开始点亮时刻错开。

例如，可以参考图3，在I1交叉路口，交通信号点的通行灯按照S1、S2、S3、S4四个状态依次变更，且每个状态对应的时间固定。在I1交叉路口，第一个状态为S1，干道上的车辆可以沿着状态S1所示的3个箭头方向通行；第二个状态为S2，干道上的车辆可以沿着S2所示的3个箭头方向通行，即该方向交通信号点切换至绿灯状态，其他方向的交通信号点切换至红灯状态；第三个状态为S3，支路上的车辆可以沿着S3所示的箭头方向通行；第四个状态为S4，支路上的车辆可以沿着S4所示的箭头方向通行。

这里，通行灯可以是绿灯、禁止灯可以是红灯和黄灯；当然，通行灯可以是绿灯和黄灯，禁止灯可以是是红灯；当然，交通灯也可以只设置绿灯和红灯，绿灯作为通行灯，红灯作为禁止灯。

可参考图4，当后台服务器所接收的车辆数据信号中不包含有前行车辆的车辆数据信号时，根据下述公式计算被引导车辆的行驶车速V；

其中，L₁₂为第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离，也即是图3所示的I1交叉路口与I2交叉路口之间的距离；T₁为第一交叉路口和第二交叉路口在干道直行方向上的通行灯持续时间，T₂为第一交叉路口与第二交叉路口在干道直行方向上的禁止灯持续时间，△T为第二交叉路口的禁止灯比第一交叉路口的禁止灯晚点亮的时间，可参考图4；t₁为被引导车辆通过第一交叉路口时与第一交叉路口的干道直行方向上通行灯开始亮起时的时间差。

上述的t₁可以根据车辆数据信号中的车辆数据信号发出时间以及车辆位置来确定。

当被引导车辆与前行车辆中最后一辆车辆不能在第二交叉路口的同一周期内通行灯亮起的时间内通过第二交叉路口时，根据下述公式计算被引导车辆的行驶车速V；

其中，t′₁为被引导车辆通过第一交叉路口时与第一交叉路口干道直行方向上禁止灯刚亮起时之间的时间差。

当后台服务器所接收的车辆数据信号中包含有前行车辆的车辆数据信号时，且被引导车辆与前行车辆中最后一辆车辆能在第二交叉路口的同一周期内通行灯亮起的时间内通过第二交叉路口时，通过下述公式计算被引导车辆的行驶车速V：

其中，L₁₂为第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离，V₀为前行车辆中最后一辆车辆的车速，B为同一车道的两辆车辆之间的安全距离，t₀为被引导车辆与前行车辆中最后一辆车辆通过第一交叉路口的时间差。

例如，参考图4，在干道直行方向上通过I1交叉路口并向I2交叉路口行驶时，当第二辆车辆通过I1交叉路口并向I2交叉路口行驶，其对应的行驶车速

得到

被引导车辆为第二辆车辆时，其对应的行驶车速V＝V₂，其中，V₁为干道直行方向上通过I1交叉路口并向I2交叉路口行驶的第一辆车辆的行驶车速，B为同一车道上两车之间的安全距离，t₂为干道直行方向上通过I1交叉路口并向I2交叉路口行驶的第一辆车辆与第二辆车辆在通过I1交叉路口时的时间差。

干道直行方向上通过I1交叉路口并向I2交叉路口行驶的最后一辆车辆的行驶车速为

其中，V_m-1为干道直行方向上通过I1交叉路口并向I2交叉路口行驶的倒数第二辆车辆的行驶车速，t_m为干道直行方向上通过I1交叉路口并向I2交叉路口行驶的最后两辆车辆在通过I1交叉路口的时间差。

从支路通过I1交叉路口并向I2交叉路口行驶的第一辆车辆，其可以与干道直行方向上的车辆在I2交叉路口的同一个周期的通行灯持续时间内通过I2交叉路口时，其对应的行驶车速

得到

其中，t_m+1为支路上通过I1交叉路口并向I2交叉路口行驶的第一辆车辆，与干道直行方向上通过I1交叉路口并向I2交叉路口行驶的最后一辆车辆在通过I1交叉路口的时间差。

第n辆车辆从支路通过I1交叉路口并向I2交叉路口行驶时，其对应的行驶车速

V_n-1为第n-1辆车辆从支路通过I1交叉路口并向I2交叉路口行驶时对应的行驶车速，t_n为第n辆车辆与第n-1辆车辆通过I1交叉路口的时间差。

当

且

时，第n辆车车辆为最后一辆与干道车辆在I2交叉路口的同一周期内的通行灯持续时间内通过I2交叉路口的车辆。例如，第n辆车辆为I2交叉路口的第k个周期内的通行灯持续时间内最后一辆通过的车辆，那么第n+1辆车辆为I2交叉路口的第k+1个周期内的通行灯持续时间内第一辆通过的车辆。在第n辆车辆之后的车辆需要减速通过I2交叉路口，第n+1辆车辆也即是需要减速的第1辆车辆。

可参考图5，需要减速的第1辆车辆的行驶车速

第2辆需要减速的车辆的行驶车速

得到

其中，t′₂为第一辆减速的车辆与第二辆减速的车辆在通过I1交叉路口的时间差。

支路上最后一辆减速的车辆在通过I1交叉路口时对应的行驶车速

t′_m为支路上最后两辆减速的车辆在通过I1交叉路口的时间差。

支路上的车辆停止通过I1交叉路口之后，干道直行方向上，第一个通过I1交叉路口并向I2交叉路口行驶的车辆，其对应的行驶车速为

t′_m+1为这里的干道直行方向上，第一个通过I1交叉路口并向I2交叉路口行驶的车辆，与支路上最后一辆减速的车辆在通过I1交叉路口的时间差。

在I2交叉路口的第k+1个周期内的通行灯持续时间内允许通过的最后一辆车辆的行驶车速

其中，

且

更具体的实施方案中，例如，I1交叉路口与I2交叉路口之间的距离为1500m，通行灯为绿灯，禁止灯为红灯，红灯和绿灯交替切换，干道上行方向上，I1交叉路口和I2交叉路口的红灯持续时间为60s，绿灯持续时间为30s。I1交叉路口与I1交叉路口的红绿灯的相位差为10s，也即是干道上行方向上，I2交叉路口的红灯比I1交叉路口的红灯晚10s点亮，安全距离B为20m，I0交叉路口与I1交叉路口之间的绿波速度为15m/s，并且在一个红绿灯循环周期内，同一车道上可以有21辆车通过I0交叉路口。假设其他5辆车辆在I1交叉路口驶离主干道，被引导车辆在I1交叉路口的干道上行方向为绿灯时通过I1交叉路口并向I2交叉路口行驶，且每相邻两辆车通过I1交叉路口的时间差为2秒。

需要从支路通过I1交叉路口并向I2交叉路口行驶的车辆的数量为i。

若i≤5，传统绿波车速引导方法引导车辆通过I2交叉路口对应的车辆平均行程时间为t：

本发明提供的绿波车速引导方法引导车辆通过I2交叉路口对应的车辆平均行程时间为t′：

若i>5，则

测试结果如下表所示：

从上表可以看出，当干道上行方向为绿灯时离开干道的车辆数量，与干道上行方向为红灯时进入干道的车辆的数量相同时，均为5，则本发明方法提高的通行效率值最大。

被引导车辆和前行车辆均通过V2X控制器发出车辆数据信号，交通灯通过V2X控制器发出交通灯信号，且被引导车辆和前行车辆上的V2X控制器每隔时间T发出车辆数据信号，交通灯上的V2X控制器每隔时间T发出交通灯信号，时间T不超过100ms。

本发明还提供一种绿波车速引导系统，该系统包括设置在车辆上的第一控制器、设置在交叉路口的交通灯上的第二控制器以及后台服务器。

第二控制器用于对外发出其所在交通灯的交通灯信号。

第一控制器用于按照设定的频率循环对外发出自车的车辆数据信号，以及接收后台服务器发送的行驶速度。

后台服务器用于接收设定范围区域内的道路上行驶车辆发出的车辆数据信号以及设定范围区域内的第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯发出的交通灯信号，还依次选择不同的车辆作为被引导车辆，并根据被引导车辆的车辆数据信号、被引导车辆的前行车辆的车辆数据信号、设定的同一车道的两辆车辆之间的安全距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯信号，计算得到行驶车速，且将行驶车速发送至被引导车辆，使得被引导车辆在通过第一交叉路口之后以行驶车速行驶至第二交叉路口时，位于被引导车辆前方的第二交叉路口的交通灯处于允许通行状态。

其中，车辆数据信号包含有车辆数据信号包含有车辆ID、车辆位置、当前车速、以及车辆数据信号发出时间，交通灯信号包含有交通灯位置信息、禁止灯持续时间以及通行灯持续时间信息；禁止灯为交通灯指示禁止车辆通行的状态，通行灯为交通灯指示允许车辆通行的状态。

前行车辆为在被引导车辆之前通过第一交叉路口且还没有通过第二交叉路口的车辆。

第一控制器和第二控制器均为V2X控制器，第一控制器每隔时间T发出车辆数据信号，第二控制器每个时间T发出交通灯信号，时间T不超过100ms。

综上所述，本发明提供的绿波车速引导方法及系统，先由后台服务器接收道路上行驶车辆发送的车辆数据信号，确定了被引导车辆之后，根据被引导车辆的车辆数据信号、被引导车辆的前行车辆的车辆数据信号、设定的同一车道的两辆车辆之间的安全距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯信号，计算得到行驶车速，并将该行驶车速发送至被引导车辆，使得被引导车辆在通过第一交叉路口之后以行驶车速行驶至第二交叉路口时，位于被引导车辆前方的第二交叉路口的交通灯处于允许通行状态。本发明可以引导车辆根据计算得到的行驶车速通过将要通过的交叉路口时，不需要停车等待，提高了车辆通过交叉路口的通行效率，节省了通行的时间。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种绿波车速引导方法，其特征在于，包括下述步骤：

后台服务器接收设定范围区域内的道路上行驶车辆按照设定的频率发出的车辆数据信号以及所述设定区域范围内的第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯发出的交通灯信号；所述车辆数据信号包含有车辆ID、车辆位置、当前车速、以及车辆数据信号的发出时间，所述交通灯信号包含有交通灯位置信息、禁止灯持续时间以及通行灯持续时间信息；其中，禁止灯为所述交通灯指示禁止车辆通行的状态，通行灯为所述交通灯指示允许车辆通行的状态；

所述后台服务器依次选择不同的车辆作为被引导车辆，并根据所述被引导车辆的车辆数据信号、所述被引导车辆的前行车辆的车辆数据信号、设定的同一车道的两辆车辆之间的安全距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯信号，计算得到行驶车速，且将所述行驶车速发送至所述被引导车辆，使得所述被引导车辆在通过第一交叉路口之后以所述行驶车速行驶至第二交叉路口时，位于所述被引导车辆前方的第二交叉路口的交通灯处于允许通行状态；其中，所述前行车辆为在所述被引导车辆之前通过第一交叉路口且还没有通过第二交叉路口的车辆。

2.根据权利要求1所述的绿波车速引导方法，其特征在于，

所述后台服务器依次选择不同的车辆作为被引导车辆，具体为：

所述后台服务器根据所述交通灯信号，以及所述设定范围区域内的道路上行驶车辆的车辆位置，确定车辆从第一交叉路口行驶至第二交叉路口的先后顺序，依次选择不同的车辆作为被引导车辆；

根据所述被引导车辆的车辆数据信号、所述被引导车辆的前行车辆的车辆数据信号、设定的同一车道的两辆车辆之间的安全距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯信号，计算得到行驶车速，包括下述步骤：

根据第一交叉路口的交通灯位置信息以及第二交叉路口的交通灯位置信息，计算得到第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离；

当所述后台服务器所接收的车辆数据信号中包含有所述前行车辆的车辆数据信号时，根据第二交叉路口的通行灯持续时间、同一车道的两辆车辆之间的安全距离、所述前行车辆的车速，判断所述被引导车辆与所述前行车辆中最后一辆车辆能否在第二交叉路口的同一周期内通行灯亮起的时间内通过第二交叉路口，若能，则根据第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离、同一车道的两辆车辆之间的安全距离、所述前行车辆中最后一辆车辆的车速以及所述前行车辆中最后一辆车辆与所述被引导车辆在通过第一交叉路口的时间差，计算所述被引导车辆的行驶车速。

3.根据权利要求2所述的绿波车速引导方法，其特征在于，当所述后台服务器所接收的车辆数据信号中不包含有所述前行车辆的车辆数据信号时，或者当所述被引导车辆与所述前行车辆中最后一辆车辆不能在第二交叉路口的同一周期内通行灯亮起的时间内通过第二交叉路口时，

根据第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的禁止灯持续时间和通行灯持续时间以及所述被引导车辆通过第一交叉路口的时间，计算所述行驶车速。

4.根据权利要求1所述的绿波车速引导方法，其特征在于，还包括下述步骤：

设置第一交叉路口的禁止灯持续时间和通行灯持续时间以及第二交叉路口的禁止灯持续时间和通行灯持续时间，使得干道直行方向上，第一交叉路口的禁止灯持续时间与第二交叉路口的禁止灯持续时间相同，以及第一交叉路口的通行灯持续时间与第二交叉路口的通行灯持续时间相同，且第一交叉路口和第二交叉路口车辆通行的顺序相同，且第二交叉路口的禁止灯开始点亮时刻与第一交叉路口的禁止灯开始点亮时刻错开。

5.根据权利要求4所述的绿波车速引导方法，其特征在于，当所述后台服务器所接收的车辆数据信号中不包含有所述前行车辆的车辆数据信号时，根据下述公式计算所述被引导车辆的行驶车速V；

其中，L₁₂为第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离，T₁为第一交叉路口和第二交叉路口在干道直行方向上的通行灯持续时间，T₂为第一交叉路口与第二交叉路口在干道直行方向上的禁止灯持续时间，△T为第二交叉路口的禁止灯比第一交叉路口的禁止灯晚点亮的时间，t₁为所述被引导车辆通过第一交叉路口时与第一交叉路口的干道直行方向上通行灯开始亮起时的时间差。

6.根据权利要求5所述的绿波车速引导方法，其特征在于，当所述被引导车辆与所述前行车辆中最后一辆车辆不能在第二交叉路口的同一周期内通行灯亮起的时间内通过第二交叉路口时，根据下述公式计算所述被引导车辆的行驶车速V；

其中，t′₁为所述被引导车辆通过第一交叉路口时与第一交叉路口干道直行方向上禁止灯刚亮起时之间的时间差。

7.根据权利要求4所述的绿波车速引导方法，其特征在于，当所述后台服务器所接收的车辆数据信号中包含有所述前行车辆的车辆数据信号时，且所述被引导车辆与所述前行车辆中最后一辆车辆能在第二交叉路口的同一周期内通行灯亮起的时间内通过第二交叉路口时，通过下述公式计算所述被引导车辆的行驶车速V：

其中，L₁₂为第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离，V₀为所述前行车辆中最后一辆车辆的车速，B为同一车道的两辆车辆之间的安全距离，t₀为所述被引导车辆与所述前行车辆中最后一辆车辆通过第一交叉路口的时间差。

8.根据权利要求1所述的绿波车速引导方法，其特征在于，所述被引导车辆和所述前行车辆均通过V2X控制器发出车辆数据信号，所述交通灯通过V2X控制器发出交通灯信号，且所述被引导车辆和所述前行车辆上的V2X控制器每隔时间T发出车辆数据信号，所述交通灯上的V2X控制器每隔时间T发出交通灯信号，时间T不超过100ms。

9.一种绿波车速引导系统，其特征在于，包括设置在车辆上的第一控制器、设置在交叉路口的交通灯上的第二控制器以及后台服务器；

所述第二控制器，用于对外发出其所在交通灯的交通灯信号；

所述第一控制器，用于按照设定的频率循环对外发出自车的车辆数据信号，以及接收所述后台服务器发送的行驶速度；

所述后台服务器，用于接收设定范围区域内的道路上行驶车辆发出的车辆数据信号以及所述设定范围区域内第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯发出的交通灯信号，还依次选择不同的车辆作为被引导车辆，并根据所述被引导车辆的车辆数据信号、所述被引导车辆的前行车辆的车辆数据信号、设定的同一车道的两辆车辆之间的安全距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯信号，计算得到行驶车速，且将所述行驶车速发送至所述被引导车辆，使得所述被引导车辆在通过第一交叉路口之后以所述行驶车速行驶至第二交叉路口时，位于所述被引导车辆前方的第二交叉路口的交通灯处于允许通行状态；

其中，所述车辆数据信号包含有所述车辆数据信号包含有车辆ID、车辆位置、当前车速、以及车辆数据信号的发出时间，所述交通灯信号包含有交通灯位置信息、禁止灯持续时间以及通行灯持续时间信息，禁止灯为所述交通灯指示禁止车辆通行的状态，通行灯为所述交通灯指示允许车辆通行的状态；

所述前行车辆为在所述被引导车辆之前通过第一交叉路口且还没有通过第二交叉路口的车辆。

10.根据权利要求1所述的绿波车速引导系统，其特征在于，所述第一控制器和所述第二控制器均为V2X控制器，所述第一控制器每隔时间T发出车辆数据信号，所述第二控制器每个时间T发出交通灯信号，时间T不超过100ms。

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