CN111477021A - 车辆优先引导方法及优先引导系统 - Google Patents

车辆优先引导方法及优先引导系统 Download PDF

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CN111477021A CN202010134071.6A CN202010134071A CN111477021A CN 111477021 A CN111477021 A CN 111477021A CN 202010134071 A CN202010134071 A CN 202010134071A CN 111477021 A CN111477021 A CN 111477021A
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Abstract

本发明公开了一种车辆优先引导方法，包括：获取车辆信息；根据所述车辆信息生成交通状态信息；根据所述交通状态信息生成优先控制方案；所述交通信号灯根据所述车辆信息及所述优先控制方案，计算出车辆引导速度。本发明充分利用车路协同技术的各项功能，确定车辆的引导速度，结合车辆信息反映出的车辆实际运动情况，为车辆确定最佳的行进速度，提高车辆匀速运行的时间，减少车辆在行进过程中的急加速和急减速以及在交叉口等待通行的情况发生，降低了车辆整体的能耗和排放。

Description

车辆优先引导方法及优先引导系统
技术领域
本发明涉及交通控制领域，尤其是涉及车辆优先引导方法。
背景技术
车路协同即智能车路协同系统(Intelligent Vehicle InfrastructureCooperative Systems)，是智能交通系统(ITS)的最新发展方向。采用先进的无线通信和新一代互联网等技术，全方位实施车车、车路动态实时信息交互，并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理，充分实现人车路的有效协同，保证交通安全，提高通行效率，从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统。
以公交车为例，公交信号优先是公交优先的一种具体实现方式，是指通过调整交通信号灯的配时方案，在交叉口为公交车提供更多的通行时间，以提高公交车在交叉口的通行效率，减少公交车在交叉口的延误。目前的优先引导方式较少利用车路协同技术，未充分利用车路协同系统提供的各项服务；且均是以降低公交车在交叉路口的延误为目的，未综合考虑在减少延误的同时，车辆的能耗与排放问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种车辆优先引导方法，能够有效利用车路协同技术，降低车辆延误的同时，减少车辆的能耗与排放。
第一方面，本发明的一个实施例提供了一种车辆优先引导方法，包括：
获取车辆信息；
根据所述车辆信息生成交通状态信息；
根据所述交通状态信息生成优先控制方案，并将所述优先控制方案传送至交通信号灯；
所述交通信号灯根据所述车辆信息及所述优先控制方案，计算出车辆引导速度，并将所述车辆引导速度发送至所述车辆。
本发明充分利用车路协同技术的各项功能，确定车辆的引导速度，结合车辆信息反映出的车辆实际运动情况，为车辆确定最佳的行进速度，提高车辆匀速运行的时间，减少车辆在行进过程中的急加速和急减速以及在交叉口等待通行的情况发生，降低了车辆整体的能耗和排放。
根据本发明的另一些实施例的车辆优先引导方法，还包括：所述车辆根据当前时刻的运动状态，确定是否接受所述引导速度。车辆可根据自身的运动状态在参考引导速度的前提下，选择最佳的行进速度，提高车辆匀速运行的时间，减少车辆在行进过程中的急加速和急减速以及在交叉口等待通行的情况发生，降低了车辆整体的能耗和排放。
根据本发明的另一些实施例的车辆优先引导方法，生成所述优先控制方案，包括：
根据所述交通状态信息，构造各车道的车流量；
根据所述各车道的车流量，计算优先权参数；
根据所述各车道的车流量及优先权参数，计算各车道的最大释放流量；
根据所述各车道的最大释放流量确定优先控制方案。
根据本发明的另一些实施例的车辆优先引导方法，计算所述车辆引导速度，包括：
计算所述车辆抵达交叉口的抵达耗时；
确定所述抵达耗时所处的交叉口通行的时间周期，
获取所述车辆通过交叉口的最早时刻和最晚时刻；
根据所述车辆通过交叉口的最早时刻和最晚时刻，结合所述车辆当前距离所述交叉口的位置，获取所述车辆的引导速度。根据车辆的实际运行速度确定车辆的引导速度区间，以便车辆能够根据自身速度选择是否接收引导速度。
为了减少交叉口的整体能耗与排放，按照本实施例方法基于车路协同环境为车辆提供引导速度，以提高车辆的匀速运行的时间，减少车辆的加、减速过程，少车辆的怠速时间，直接减少了车辆在加速、减速和怠速时间内的尾气排放量，提升了车辆运行过程中的清洁和节能效果。
根据本发明的另一些实施例的车辆优先引导方法，确定是否接受所述引导速度，具体为：
计算所述车辆当前的瞬时速度与所述引导速度之间的引导加速度；
判断所述引导加速度是否会造成所述车辆的急加速或急减速；
若否，接受所述引导速度。
根据本发明的另一些实施例的车辆优先引导方法，所引导加速度大于-5m/s2，将造成急减速；所述引导加速度大于5m/s2，将造成急加速。
根据本发明的另一些实施例的车辆优先引导方法，所述抵达耗时为所述车辆到达所述交叉口停车线的时间与所述车辆所在车道的释放时间之和。
根据本发明的另一些实施例的车辆优先引导方法，还包括，设定进行速度引导的时间周期，所述时间周期为1-30s。按照固定的时间周期计算车辆的引导速度，以确保车辆可以根据引导速度实施的调节行进速度，能够在最低能耗和排放的前提下通过交叉路口。
第二方面，本发明的另一个实施例提供了一种车辆优先引导系统，包括：
信息采集模块，用于采集车辆信息；
信息处理模块，用于生成优先控制方案，并根据所述车辆信息及所述优先控制方案，计算车辆的引导速度；
车载装置，用于接收所述引导速度，并判断是否接受所述引导速度；
控制中心，用于根据车辆信息，生成交叉口的交通状态信息。
根据本发明的另一些实施例的车辆优先引导方法，所述车辆实时信息包括瞬时速度、瞬时加速度、瞬时减速度、车辆类型或车辆位置。
根据本发明的另一些实施例的车辆优先引导方法，所述交通状态信息包括交通流量或交通密度。
附图说明
图1是本发明实施例中车辆优先引导方法的一具体实施例流程示意图；
图2是图1步骤S300中优先控制方案获取的一具体实施例流程示意图；
图3是图1中步骤S400的一具体实施例流程示意图；
图4是图1中步骤S500的一具体实施例流程示意图；
图5是本发明实施例中车辆优先引导系统结构框图；
图6是本发明实施例中交叉口范围示意图；
图7是本发明实施例中车辆在不同时间周期通过交叉口时间节点示意图；
图8为本发明实施例中车流量示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。
在本发明实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
为了对本发明进行清楚、充分的解释说明，现对本申请所涉及的关键术语及相关定义进行说明：
(1)交通信号灯控制
交通信号灯控制是一种交通控制的方式。交通控制，也称为交通信号控制，旨在运用通讯设置、信号装置、传感器、监控设备和计算机等对运行中的车辆进行组织与调控，使其能够安全通畅的运行。
交通信号控制按照控制范围，可以分为单个交叉口的交通控制，干道交叉口的信号协调控制，区域交通信号控制。按照控制方法，可以分为定时控制，感应控制和自适应控制。
(2)车路协同
车路协同即智能车路协同系统(Intelligent Vehicle InfrastructureCooperative Systems)，是智能交通系统(ITS)的最新发展方向。采用先进的无线通信和新一代互联网等技术，全方位实施车车、车路动态实时信息交互，并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理，充分实现人车路的有效协同，保证交通安全，提高通行效率，从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统。本申请便是基于车路协同实现的车辆优先引导方法。
本申请是基于车路协同环境下进行的车辆优先方案的优化和引导，车路协同系统可以提供交通状况信息服务、交通环境信息服务、路径引导信息服务、公共交通信息服务、交通规划信息服务、交通控制、交通运行状况监测、公共交通管理等服务。
(3)交通能耗与排放
交通能耗与排放指车辆在运行过程中所消耗的燃油以及尾气中所包含的排放物。本方法中涉及排放因子包括CO，CO2和HC。
(4)相位为信号灯配时中的一个概念，为该车辆对应的绿灯时间。
实施例1
参照图1，示出了本发明实施例中车辆优先引导方法的流程示意图。其具体包括步骤：
S100：获取车辆信息；在本步骤中，车辆信息包括瞬时速度、瞬时加速度、瞬时减速度、车辆类型或车辆位置等，这些车辆信息可用于计算车辆到达交叉路口的时间，是实现车辆优先引导的基础。引导速度是通过车辆通过交叉口的最早时刻和最晚时刻确定的，用以给车辆提供速度引导，使其能够在较小能耗排放的情况下通过交叉口。
S200：根据车辆信息生成交通状态信息；交通管理中心根据所有车辆信息，集成出交叉口的交通状态信息，包括交通流量、交通密度和交叉口实时排队信息等。
S300：根据交通状态信息生成优先控制方案，并将优先控制方案传送至交通信号灯。
S400：交通信号灯根据车辆信息及优先控制方案，计算出车辆引导速度，并将车辆引导速度发送至车辆。
S500：车辆根据当前时刻的运动状态，确定是否接受引导速度。车辆可根据自身的运动状态在参考引导速度的前提下，选择最佳的行进速度，提高车辆匀速运行的时间，减少车辆在行进过程中的急加速和急减速以及在交叉口等待通行的情况发生，降低了车辆整体的能耗和排放。
在本实施例中，如图6所示，本申请中交叉路口的范围设定为交叉路口各方向道路的停车线后，到该道路上一个交叉路口的全部距离，即图中椭圆形区域覆盖的范围。
本发明充分利用车路协同技术的各项功能，确定车辆的引导速度，结合车辆信息反映出的车辆实际运动情况，为车辆确定最佳的行进速度，提高车辆匀速运行的时间，减少车辆在行进过程中的急加速和急减速以及在交叉口等待通行的情况发生，降低了车辆整体的能耗和排放。
实施例2
在实施例1的基础上进一步提供实施例2，实施例2具体提供了优先控制方案的生成方法，如图2所示，具体包括如下步骤:
S310：根据交通状态信息，构造各车道的车流量；
S320：根据各车道的车流量，计算优先权参数；
S330：根据各车道的车流量及第一优先权参数，计算各车道的最大释放流量；
S340：根据所述各车道的最大释放流量确定优先控制方案。
在本实施例中，车辆优先方案是基于每条车道的交通流量和车辆优先权参数来共同决定的，车辆优先权参数由车辆所在车道的流量与车辆的延误状态决定。
在步骤S310中，通过交通状态信息，构造各车道的车流量，车流量以单位时间内通过某路段的车辆为标准，在一定的时间内，某条公路点上所通过的车辆数。在一具体时候方式中，参考图8，对于每个车道而言，车流量具体包括，进入流量r，表示指在一个周期内，进入该车道的车流量；释放流量e，表示在该周期内，从该车道离开交叉口车流量；剩余流量x，表示在该周期内，未能离开该交叉口的车流量，等待下一个绿灯时离开。
在步骤S330中，车辆的优先权参数按照公式(1)计算，即车道剩余流量与交叉口所有剩余流量和之比+该车道进入流量与交叉口所有进入流量和之比+公交车延误参数：
w＝xt/∑xt+rt/∑rt+b (1)
其中，w：车辆优先参数
Xt：车辆所在车道在t时刻的剩余流量；
Σxt：所有车道在时刻的剩余流量之和；
rt：公交车所在车道在t时刻的进入流量；
Σrt所有车道在t时刻的进入流量之和；
b：公交车延误系数，即目前公交车的延误时间除以系统中人为设定的最大延误时间。
本实施例仅仅说明了在一个周期内确定优先控制方案的方法，在实际控制中，各个通行时间周期是连续的，因此需要按照设定的时间周期进行优先控制方案的更新。首先，根据此时的交通状态信息，构造各车道当前的车流量，根据各车道当前的车流量计算更新的优先权参数，根据各车道当前的车流量和更新的优先权参数，计算各车道的当前的最大释放流量，最终确定更新的优先控制方案。
在一具体实施方式中，得出公交优先权参数后，更新对应车道的进入流量：r(1+w)；对具体的一个车道而言：释放流量e≤x+r(1+w)。
在步骤S330中，根据各车道的车流量及优先权参数可计算各车道的最大释放流量。
在一具体的实施方式中，在本周期中，先获取上一周期中的绿性比gp，且各相位绿性比与周期的绿灯时间率η之间的关系为：
∑gp＝η (2)
每个车道的离开流量u与车道的饱和流量s以及绿性比gp的关系为：
u≤s*gp (3)
则该绿性比为：
Figure BDA0002396692450000072
根据公式(2)，且由于一个相位内会包含多个车道，公式(2)可改写为：
Figure BDA0002396692450000071
即，一个相位对应的所有车道的最大释放流量之和与该相位对应的所有车道的饱和流量之和的比值，即为该相位的最大绿性比；且所有相位的最大绿性比之和小于η；
在实际的交叉口中，由于一个相位可包含多条车道，因此，公式(5)可被拆解为多个不等式。例如相位1对应3条车道、相位2对应2条车道，相位3、4均对应1条车道，则该不等式可以拆分为6个不等式。
以交叉口最大释放流量为优化目标，公式(6)必须满足：释放流量e≤x+r(1+w)，即，本周期的释放的流量小于等于本车道目前剩余的流量+更新后的进入流量以及公式(5)的条件，即
Max:z＝∑u (6)
即公式(6)为一线性规划问题，该式的解，即为各车道的最大释放流量。
在本实施例中，计算车辆优先权参数的目的在于更新车辆所在车道的车流量，进一步获取各车道的绿性比，即优先控制方案。
在一具体实施方式中，步骤S350，识别各个相位的关键车道(或者关键车道组)，关键车道(组)的最大释放流量除以该车道(组)对应的饱和流量，即为优化后的绿性比，即为优先控制方案。判断该绿性比是否小于该车道的最小绿性比，若小于，则将车道的最小绿性比设置为下个周期的绿性比。
应当理解的是，优先控制方案即优化后的信号灯配时方案。
实施例3
实施例3在实施例1和实施例2的基础上，进一步提供了进行车辆速度引导的方法，如图3所示，具体包括如下步骤：
S410：计算车辆抵达交叉口的抵达耗时；
S420：获取抵达耗时所处的交叉口通行的时间周期；
S430：获取车辆通过交叉口的最早时刻和最晚时刻；
S440：根据车辆通过交叉口的最早时刻和最晚时刻，结合车辆当前距离交叉口的位置，获取车辆的引导速度。
S450：根据车辆的实际运行速度确定车辆的引导速度区间，以便车辆能够根据自身速度选择是否接收引导速度。
首先，在步骤S410中，根据当前时刻车辆所处的位置，车辆瞬时速度、车辆所在车道交叉口的排队长度，计算出车辆到达交叉口的抵达耗时Tea，在一具体的实施方式中，抵达耗时＝车辆距离交叉口停车线的路程/车辆此时的瞬时速度+车辆所在车道排队的释放时间。
在步骤S420和S430中，判断抵达耗时的截止时刻所处的交叉路口通行的时间周期，简言之，就是判断车辆是否能够在交叉的当前周期内通过，若不能，判断车辆是否能够在交叉路口的下一个时间周期内通过，依次类推，直到确定车辆能够通过交叉路口的时间周期。进一步地，在步骤S430中，确定了车辆能够通过交叉路口的时间周期，即确定了车辆通过交叉口的时间窗，进一步确定车辆通过交叉口的最早时刻和最晚时刻。
在步骤S440中，通过车辆通过交叉口的最早时刻和最晚时刻，确定引导速度，在一具体的实施方式中，引导速度包括最大引导速度和最小引导速度，最大引导速度和最小引导速度分别在最早时刻和最晚时刻通过交叉口确定的速度。
在一具体的实施方式中，在车路协同环境下，引导速度的计算过程可以在交通控制中心完成后，将计算出的引导速度的区间值发送给车辆。
在另一具体的实施方式中，引导速度在路测设备中计算完成后，通过车路通信信道将计算出引导速度的区间值发送给车辆。
在又一具体的实施方式中，引导速度在车载设备中计算完成后，即将本周期的信号方案发送给车辆，车载设备计算出引导速度的区间值。
如图7所示，结合车辆通过交叉口所处的不同时间周期，对最大引导速度和最小引导速度计算的方式进行分别讨论，图中的标号①、②和③分别指代下文中(1)、(2)和(3)三种情况中的各时间节点。
(1)当前时刻tcu与抵达耗时Tea之和小于本通行时间周期的起始时刻。
在该情况下，本周期该车辆所对应相位即为其通过交叉口的时间窗，车辆如果按照当前瞬时速度匀速行驶，则将较早抵达交叉口，此时车辆需要排队等待本周期内的绿灯。
该相位的起始时刻减去当前时刻，即为本周期内车辆通过交叉口的最早时刻Ttr(min)，该相位的结束时刻减去当前时刻，即为本周期内车辆通过交叉口的最晚时刻Ttr(max)，此时，车辆当前位置距离交叉口停车线的距离，分别除以车辆通过交叉口的最早时刻Ttr(min)和最晚时刻Ttr(max)，即为车辆不停车通过交叉口的最大引导速度和最小引导速度。
(2)当前时刻tcu与抵达耗时Tea之和大于本通行时间周期相位的起始时刻，小于本周期该车辆对应相位的结束时刻。
在该情况下，则估算的抵达耗时Tea点至本周期该车辆对应相位的结束时刻为车辆通过交叉口的时间窗，车辆如果按照当前速度匀速行驶，可以在本周期内通过该交叉口。
前时刻tcu与估算的抵达耗时Tea之和，即为本周期内车辆通过交叉口的最早时刻Ttr(min)，本周期该车辆对应相位的结束时刻减去当前时刻tcu，即为本周期内车辆通过交叉口的最晚刻Ttr(max)，此时，车辆当前位置距离交叉口停车线的距离分别除以本周期内车辆通过交叉口的最早时刻Ttr(min)和最晚刻Ttr(max)，即为车辆不停车通过交叉口的最大引导速度和最小引导速度。
(3)估计的抵达耗时Tea大于本通行时周期的剩余时间。Tea指估计的到达交叉口的时刻；本周期剩余的时间是个时间段。Tea减去当前的时刻，即为所需要的时间段。
在该情况下，车辆按照当前速度抵达交叉口后，需要等待下一周期的绿灯才可通过交叉口，此时，车辆所在相位下一周期的起始时刻Tnsp减去当前时刻，即为下一时间周期内车辆通过交叉口的最早时刻Ttr(min)，车辆所在相位下一周期的结束时刻Tnep减去当前时刻，即为下一时间周期内车辆通过交叉口的最晚时刻Ttr(max)。车辆当前位置距离交叉口停车线的距离，分别除以下一时间周期内车辆通过交叉口的最早时刻Ttr(min)和最晚时刻Ttr(max)，即为车辆不停车通过交叉口的最大引导速度和最小引导速度。
(4)如果估计的抵达耗时Tea大于本周期剩余时间加下一时间周期时长，即车辆在下一个时间周期内也无法抵达交叉口，则不作引导。
在本实施例中，为了减少交叉口的整体能耗与排放，按照本实施例方法基于车路协同环境为车辆提供引导速度，以提高车辆的匀速运行的时间，减少车辆的加、减速过程，少车辆的怠速时间，直接减少了车辆在加速、减速和怠速时间内的尾气排放量，促进了车辆运行过程中的清洁和节能效果。
在一些实施方式中，信号灯控制方案为实时更新，因此如果涉及到下一时间周期的信号灯各相位时间，以本周期及前两个周期各相位的时间的平均值，来预测下一周期的车辆通行时间，进一步确定车辆的引导速度。
在一些实施方式中，实施例1-3的引导方法可应用于公交车、救护车和其他特种车辆的引导，应当理解的是，本申请实施例仅仅列举了一部分可采用该引导方案进行引导的车辆，其他具有优先引导需求的车辆均可按照本申请提供的引导到方法实施优先引导。
在其他实施方式中，还可以设定进行速度引导的时间周期，时间周期为1-30s，在一具体实施方式中，进行速度引导的时间周期可为每1秒、每5秒、每10秒、每30秒。按照固定的时间周期计算车辆的引导速度，以确保车辆可以根据引导速度实施的调节行进速度，能够在最低能耗和排放的前提下通过交叉路口。
实施例4
实施例4在实施例1-3的基础上，进一步提供了确定运行过程中的车辆是否接受引导速度的方法，如图4所示，该方法包括如下步骤：
S510：计算车辆当前的瞬时速度与引导速度之间的引导加速度；
S520：判断引导加速度是否会造成车辆的急加速和急减速；
S530：若否，接受引导速度。
在步骤S510中，车辆获取到引导速度的区间值后，根据当前时刻的车辆的瞬时速度，计算当前时刻的车辆的瞬时速度与引导速度之间的引导加速度，确定引导加速度的目的是为了确认为使车辆顺利通过交叉口是否会造成急加速和急减速的情况。
在步骤S520和S530中，判断引导加速度是否会造成车辆的急加速和急减速；若否，接收速度引导。
在一具体的实施方式中，车辆是否接受引导速度，可分为以下三种情况：
(1)如果车辆当前时刻的瞬时速度在引导速度的区间内，则速度保持不变。
(2)如果车辆当前时刻的瞬时速度大于最大引导速度，且引导加速度大于-5m/s2，此时，车辆必须经过急减速才能达到引导速度的区间要求，选择不接受该引导速度，但此时车辆开始以-2.7m/s2的减速度进行减速。
举例解释引导加速度，本申请中的“进行速度引导的时间段”并没有固定，以5s为例，即每5s发送一次引导速度至车辆。假设当前车速为20m/s，发送来的引导速度为5m/s，此时引导加速度即为(5m/s–20m/s)/5s＝-3m/s2，即车辆当前应以3m/s2的加速度开始减速，以其在下一次接受到引导速度时，达到了本次的引导速度。但如果计算出的引导加速度大于5m/s2(加速时)，或者小于-5m/s2(减速时)，即此时会造成车辆急加速/急刹车，则该引导速度不被接受。
(3)如果车辆当前时刻的瞬时速度小于最小引导速度，且引导加速度(速度差/进行速度引导的时间段)大于5m/s2，此时，车辆必须经过急加速才能达到引导速度的区间要求，选择不接受引导速度，但此时车辆开始以2.7m/s2的加速度进加速。
(4)其他情况下，计算引导加速度，即(速度差/进行速度引导的时间段)，并以此加速度调节车辆的行进速度，以保证车辆可以平稳的达到引导速度，并以引导速度不停车或者少停车的通过交叉口。
在本实施中，通过判断车辆当前时刻的行进速度是否处于确定的引导速度区间内，可实时调整车辆在到达交叉口之前的进行速度，并且提供了匀速、匀加速和匀减速的方案，避免了车辆由于缺乏速度调整的依据而进行急加速和急减速或怠速的情况，而在匀速、匀加速和匀减速的速度调整方案下，车辆的能耗和排放都能够达到最小，整体上使得交通状况的整体调整更加智能化。
实施例5
实施例5提供了一种车辆优先引导系统，参见图5，该车辆优先引导系统包括：
信息采集模块100，用于采集车辆信息；在本实施例中，车辆信息包括瞬时速度、瞬时加速度、瞬时减速度、车辆类型或车辆位置，这些车辆信息可用于计算车辆到达交叉路口的时间，与引导速度之间的引导加速度，是实现车辆优先引导的基础。
信息处理模块200，用于生成优先控制方案，并根据所述车辆信息及所述优先控制方案，计算车辆的引导速度；在本实施例中，信息处理模块200基于每条车道的交通流量和车辆优先权参数来共同决定的，车辆优先权参数由车辆所在车道的流量与车辆的延误状态决定。优先控制方案的具体生成方法参见具体实施例2。
车载装置300，用于接收所述引导速度，计算引导加速度，并判断是否接受所述引导速度；当引导加速度是否会造成车辆的急加速和急减速，若否，接收速度引导，具体确定运行过程中车辆是否接受引导速度，参见具体实施方式4。
控制中心400，用于根据车辆信息，生成交叉口的交通状态信息，交通管理中心根据所有车辆信息，集成出交叉口的交通状态信息，包括交通流量、交通密度和交叉口实时排队信息等。
在实施例中，通过各模块的协同配合，充分利用了车路协同技术的各项功能，确定车辆的引导速度，结合车辆信息反映出的车辆实际运动情况，为车辆确定最佳的行进速度，提高车辆匀速运行的时间，减少车辆在行进过程中的急加速和急减速以及在交叉口等待通行的情况发生，降低了车辆整体的能耗和排放。
本发明充分利用车路协同技术的各项功能，确定车辆的引导速度，结合车辆信息反映出的车辆实际运动情况，为车辆确定最佳的行进速度，提高车辆匀速运行的时间，减少车辆在行进过程中的急加速和急减速以及在交叉口等待通行的情况发生，降低了车辆整体的能耗和排放。
本发明充分考虑了交叉区域范围内的整体交通能耗与排放，以提供公交优先权和降低交叉口的整体能耗与排放为目标，通过为车辆提供速度引导的方式，来提高信号灯控制方案的环保功能。本发明整体提高了车路协同系统服务的利用充分考虑到车路协同系统下交通控制系统所能获取到全时空的交通信息；充分利用车载设备和路侧设备之间通信所能为车辆运行和交通控制带来的功能提升；充分结合交通信号控制方案和包括速度引导等功能的其他交通服务
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.车辆优先引导方法，其特征在于，包括：
获取车辆信息；
根据所述车辆信息生成交通状态信息；
根据所述交通状态信息生成优先控制方案；
根据所述车辆信息及所述优先控制方案，计算车辆引导速度。
2.根据权利要求1所述的车辆优先引导方法，其特征在于，还包括：所述车辆根据当前时刻的运动状态，确定是否接受所述引导速度。
3.根据权利要求1所述的车辆优先引导方法，其特征在于，生成所述优先控制方案，包括：
根据所述交通状态信息，构造各车道的车流量；
根据所述各车道的车流量，计算优先权参数；
根据所述各车道的车流量及优先权参数，计算各车道的最大释放流量；
根据所述各车道的最大释放流量确定优先控制方案。
4.根据权利要求1所述的车辆优先引导方法，其特征在于，计算所述车辆引导速度，包括：
计算所述车辆抵达交叉口的抵达耗时；
确定所述抵达耗时所处的交叉口通行的时间周期；
获取所述车辆通过交叉口的最早时刻和最晚时刻；
根据所述车辆通过交叉口的最早时刻和最晚时刻，结合所述车辆当前距离所述交叉口的位置，获取所述车辆的引导速度。
5.根据权利要求2所述的车辆优先引导方法，其特征在于，确定是否接受所述引导速度，包括：
计算所述车辆当前的瞬时速度与所述引导速度之间的引导加速度；
判断所述引导加速度是否会造成所述车辆的急加速或急减速；
若否，接受所述引导速度。
6.根据权利要求5所述的车辆优先引导方法，其特征在于，所引导加速度大于-5m/s2，将造成急减速；所述引导加速度大于5m/s2，将造成急加速。
7.根据权利要求4所述的车辆优先引导方法，其特征在于，所述抵达耗时为所述车辆到达所述交叉口停车线的时间与所述车辆所在车道的释放时间之和。
8.根据权利要求1-7任一项所述的车辆优先引导方法，其特征在于，还包括，设定进行速度引导的时间周期，所述速度引导的时间周期为1-30s。
9.一种车辆优先引导系统，其特征在于，包括：
信息采集模块，用于采集车辆信息；
信息处理模块，用于生成优先控制方案，并根据所述车辆信息及所述优先控制方案，计算车辆的引导速度；
车载装置，用于接收所述引导速度，并判断是否接受所述引导速度；
控制中心，用于根据车辆信息，生成交叉口的交通状态信息。
10.根据权利要求9所述的车辆优先引导系统，其特征在于，所述车辆信息包括瞬时速度、瞬时加速度、瞬时减速度、车辆类型或车辆位置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112071104A (zh) * 2020-09-18 2020-12-11 清华大学 一种考虑驾驶风格的多信号灯路口车辆通行辅助优化方法
CN113257009A (zh) * 2021-04-25 2021-08-13 安徽银徽科技有限公司 具备车辆诱导功能的智能交通运维方法及系统
CN113706897A (zh) * 2021-09-30 2021-11-26 安徽工业大学 基于v2x的公交优先动态反馈控制方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104299433A (zh) * 2014-06-05 2015-01-21 上海应用技术学院 基于rfid车载电子标签的公交信号优先控制方法
CN104637315A (zh) * 2015-02-06 2015-05-20 北京交通大学 车路协同环境下的无信号交叉口优化控制方法和系统
CN107464430A (zh) * 2017-08-08 2017-12-12 清华大学 一种基于云服务的灯控路口绿波车速引导方法和系统
CN107664503A (zh) * 2016-07-29 2018-02-06 上海汽车集团股份有限公司 车辆路径规划方法及装置
CN108269412A (zh) * 2017-01-04 2018-07-10 深圳市城市交通规划设计研究中心有限公司 公交优先信号控制系统及其方法、驾驶预警系统及其方法
CN108335506A (zh) * 2018-01-11 2018-07-27 长安大学 网联车多信号交叉口绿灯相位车速动态引导方法及系统
CN108898824A (zh) * 2018-07-25 2018-11-27 公安部交通管理科学研究所 一种基于c-v2x的交叉口公交信号优先控制系统及控制方法
CN109035818A (zh) * 2018-08-24 2018-12-18 江苏大学 一种基于交叉口双站台的brt车辆优先控制方法
CN109949587A (zh) * 2019-03-25 2019-06-28 武汉理工大学 一种相邻交叉口公交专用道信号协调控制优化方法
CN110228479A (zh) * 2019-05-27 2019-09-13 武汉理工大学 一种考虑驾驶员驾驶风格的车速引导方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104299433A (zh) * 2014-06-05 2015-01-21 上海应用技术学院 基于rfid车载电子标签的公交信号优先控制方法
CN104637315A (zh) * 2015-02-06 2015-05-20 北京交通大学 车路协同环境下的无信号交叉口优化控制方法和系统
CN107664503A (zh) * 2016-07-29 2018-02-06 上海汽车集团股份有限公司 车辆路径规划方法及装置
CN108269412A (zh) * 2017-01-04 2018-07-10 深圳市城市交通规划设计研究中心有限公司 公交优先信号控制系统及其方法、驾驶预警系统及其方法
CN107464430A (zh) * 2017-08-08 2017-12-12 清华大学 一种基于云服务的灯控路口绿波车速引导方法和系统
CN108335506A (zh) * 2018-01-11 2018-07-27 长安大学 网联车多信号交叉口绿灯相位车速动态引导方法及系统
CN108898824A (zh) * 2018-07-25 2018-11-27 公安部交通管理科学研究所 一种基于c-v2x的交叉口公交信号优先控制系统及控制方法
CN109035818A (zh) * 2018-08-24 2018-12-18 江苏大学 一种基于交叉口双站台的brt车辆优先控制方法
CN109949587A (zh) * 2019-03-25 2019-06-28 武汉理工大学 一种相邻交叉口公交专用道信号协调控制优化方法
CN110228479A (zh) * 2019-05-27 2019-09-13 武汉理工大学 一种考虑驾驶员驾驶风格的车速引导方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
程加琪: "基于公交车队特性的专用道信号控制优化方法", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》 *
蔡雅苹: "基于公交优先的多路口车速引导控制方法", 《福州大学学报(自然科学版)》 *
谢小年: "基于城市路网分级的交通控制适应性研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》 *
黄锋: "基于车路协同的单交叉口公交优先方法研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112071104A (zh) * 2020-09-18 2020-12-11 清华大学 一种考虑驾驶风格的多信号灯路口车辆通行辅助优化方法
CN113257009A (zh) * 2021-04-25 2021-08-13 安徽银徽科技有限公司 具备车辆诱导功能的智能交通运维方法及系统
CN113257009B (zh) * 2021-04-25 2022-03-25 安徽银徽科技有限公司 具备车辆诱导功能的智能交通运维方法及系统
CN113706897A (zh) * 2021-09-30 2021-11-26 安徽工业大学 基于v2x的公交优先动态反馈控制方法

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