CN112116812A - 一种基于v2x车联网技术的车路协同控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于V2X车联网技术的车路协同控制系统，包括：车联网云控平台，用于发送实时车辆信息；路口信号机，连接于所述车联网云控平台，用于接收实时车辆信息，基于所述实时车辆信息确定各个行车方向的车辆的信号配时相位、红绿灯时长以及车辆排队长度；以及车载设备，通过V2X车联网技术连接于所述路口信号机，用于接收并展示自身所在车辆的行车方向上的信号配时相位、红绿灯时长以及车辆排队长度。本发明能够实时对路口信号灯进行控制，避免了控制的滞后性。

Description

一种基于V2X车联网技术的车路协同控制系统
技术领域
本发明涉及V2X车联网技术领域，特别涉及一种基于V2X车联网技术的车路协同控制系统。
背景技术
随着工信部向三大运营商和中国广电发放5G商用牌照，我国正式进入5G商用元年。5G不仅带来了前所未有的速度体验，还为移动物联网的发展打开了巨大空间。在众多垂直领域的应用场景中，智能交通首当其冲，将在5G时代迎来颠覆性的变革。智能交通的发展跟物联网紧密相连，而车路协同作为交通领域较早起步的5G+IoT应用，通过汽车与汽车、汽车与路侧设备、汽车与基础设施以及汽车与行人等多种应用场景的信息交互和共享，来优化系统资源利用、提高道路交通安全、缓解交通拥堵，可以说车路协同是“人、车、路”泛在物联的体现。
目前，汽车与路测信号机并未有任何的交互，且当前的路测信号机为普通的控制终端设备，其通过红绿灯的控制在时间上分离车流，路口控制的滞后性较为严重。
发明内容
本发明提出一种基于V2X车联网技术的车路协同控制系统，该基于V2X车联网技术的车路协同控制系统能够实时对路口信号灯进行控制，避免了控制的滞后性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供一种基于V2X车联网技术的车路协同控制系统，所述基于V2X车联网技术的车路协同控制系统包括：车联网云控平台，用于发送实时车辆信息；路口信号机，连接于所述车联网云控平台，用于接收实时车辆信息，基于所述实时车辆信息确定各个行车方向的车辆的信号配时相位、红绿灯时长以及车辆排队长度；以及车载设备，通过V2X车联网技术连接于所述路口信号机，用于接收并展示自身所在车辆的行车方向上的信号配时相位、红绿灯时长以及车辆排队长度。
优选地，所述路口信号机包括：壳体以及置于所述壳体内部的处理器，其中，所述处理器用于通过V2X车联网技术连接于所述车载设备和车联网云控平台，以基于所述实时车辆信息确定并发送所述车载设备所在车辆的行车方向上的信号配时相位、红绿灯时长以及车辆排队长度。
优选地，所述壳体包括：设置有开口的外壳和置于所述外壳上的盖板，其中，所述盖板能够盖合并密封所述开口，并且所述盖板交接于所述外壳；并且，所述盖板的内表面的周边设置有密封橡胶，在所述盖板盖合于所述开口时，所述密封橡胶能够紧密贴合于所述外壳的边缘；所述处理器还电性连接有接触传感器，其中所述接触传感器置于所述盖板和外壳上，在所述盖板盖合于所述开口时，所述接触传感器发送感应信号至所述处理器，以使得所述处理器记录开启所述盖板的操作。
优选地，所述盖板上安装有可视化观察窗，其中，所述可视化观察窗的材料被配置为钢化玻璃。
优选地，所述外壳和盖板上均设置有多个散热机构，其中所述散热机构的出口朝向竖直下方，且凸出至所述外壳或盖板的外部。
优选地，所述外壳的顶部设置有用于连接挡雨机构的螺纹孔，其中，所述螺纹孔适配于多种挡雨机构。
优选地，所述盖板上还设置有用于指示所述实时车辆信息的接收情况以及所述信号配时相位、红绿灯时长以及车辆排队长度发送情况的指示灯展示窗口。
优选地，所述实时车辆信息包括车辆数量信息、各车辆类型信息、车辆紧急情况信息和车辆车牌信息；并且，所述路口信号机用于基于所述实时车辆信息确定各个行车方向的车辆的信号配时相位、红绿灯时长以及车辆排队长度包括：所述路口信号机用于：基于所述车辆数量信息和车辆紧急情况信息确定各个行车方向的车辆的信号配时相位；基于所述车辆数量信息确定所述车辆排队长度；以及基于所述车辆数量信息、各车辆类型信息以及车辆紧急情况信息确定所述红绿灯时长。
相对于现有技术，本发明利用设计的车联网云控平台获取云数据，所述云数据中包含了车辆信息，该车辆信息为实时的信息，所述路口信号机利用该实时的车辆信息来确定各个行车方向的车辆的信号配时相位、红绿灯时长以及车辆排队长度，所确定的信号最终发送至所述车载设备中，最终实现信号的展示，进而实现了行车拥堵的预警。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的基于V2X车联网技术的车路协同控制系统的模块框图；
图2为本发明的路口信号机的壳体的结构示意图。
附图标记说明：
1、车联网云控平台 2、路口信号机
3、车载设备 11、外壳
12、盖板 13、可视化观察窗
14、散热机构 15、螺纹孔
16、指示灯展示窗口
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
图1是本发明的一种基于V2X车联网技术的车路协同控制系统的模块框图，如图1所示，所述基于V2X车联网技术的车路协同控制系统包括：车联网云控平台1，用于发送实时车辆信息，从所述车联网云控平台1获取实时车辆信息，从而革新了信号控制领域的业务实战定位，由普通的信号控制终端设备演变成路侧的前端智能化节点，更好地支撑车路协同的相应功能；路口信号机2，连接于所述车联网云控平台1，用于接收实时车辆信息，基于所述实时车辆信息确定各个行车方向的车辆的信号配时相位、红绿灯时长以及车辆排队长度，所述路口信号机2集交通感知、信号控制、网联通信、数据交换于一体，可以将信号配时相位、红绿灯时长、排队长度等信息传递到车内；以及车载设备3，通过V2X车联网技术连接于所述路口信号机2，用于接收并展示自身所在车辆的行车方向上的信号配时相位、红绿灯时长以及车辆排队长度，所述车载设备3为车辆内部预设的设备，其可以通过V2X车联网技术连连接于所述路口信号机2进而实现信号数据的交互。
优选地，所述路口信号机2可以包括：壳体以及置于所述壳体内部的处理器，其中，所述处理器用于通过V2X车联网技术连接于所述车载设备3和车联网云控平台1，以基于所述实时车辆信息确定并发送所述车载设备3所在车辆的行车方向上的信号配时相位、红绿灯时长以及车辆排队长度。其中，所述处理器包括多个微控制器和其电性连接的电路结构，具体安装的位置可以根据情况来选择。
优选地，如图2所示，所述壳体包括：设置有开口的外壳11和置于所述外壳11上的盖板12，其中，所述盖板12能够盖合并密封所述开口，并且所述盖板12交接于所述外壳11，整体的壳体的结构能够防雨和防水；
并且，为了避免漏水，所述盖板12的内表面的周边设置有密封橡胶，在所述盖板12盖合于所述开口时，所述密封橡胶能够紧密贴合于所述外壳11的边缘；为了记录所述盖板12的开启次数，防止被误打开，所述处理器还电性连接有接触传感器，其中所述接触传感器置于所述盖板12和外壳11上，在所述盖板12盖合于所述开口时，所述接触传感器发送感应信号至所述处理器，以使得所述处理器记录开启所述盖板12的操作。
优选地，为了方便维修人员查看所述电路内部情况，在检查时可以直接在箱外实现观察检查，所述盖板12上安装有可视化观察窗13，其中，所述可视化观察窗13的材料被配置为钢化玻璃。
优选地，为了方便散热，所述外壳11和盖板12上均设置有多个散热机构14，其中所述散热机构14的出口朝向竖直下方，且凸出至所述外壳11或盖板12的外部。
优选地，为了实现挡雨，所述外壳11的顶部设置有用于连接挡雨机构的螺纹孔15，其中，所述螺纹孔15适配于多种挡雨机构。其中，所述挡雨机构可以是水平设计的挡雨机构也可以是倾斜的挡雨机构，水平和倾斜的挡雨机构分别适应不同的地方。
优选地，所述盖板12上还设置有用于指示所述实时车辆信息的接收情况以及所述信号配时相位、红绿灯时长以及车辆排队长度发送情况的指示灯展示窗口16。
优选地，所述实时车辆信息包括车辆数量信息、各车辆类型信息、车辆紧急情况信息和车辆车牌信息；并且，所述路口信号机2用于基于所述实时车辆信息确定各个行车方向的车辆的信号配时相位、红绿灯时长以及车辆排队长度包括：
所述路口信号机2用于：基于所述车辆数量信息和车辆紧急情况信息确定各个行车方向的车辆的信号配时相位，如果我们没有对道路信息灯进行科学合理的相位配时，很有可能会导致路口交通更为混乱，出现更为严重的交通拥堵，因此，所述相位配时为预设定的，可以根据实际的车辆数量信息和车辆紧急情况信息来对应出响应的相位配对；基于所述车辆数量信息确定所述车辆排队长度，顾名思义，所述车辆数量越多，车辆排队长度越长，当然，所述车辆的排队长度与车道数也相关；以及基于所述车辆数量信息、各车辆类型信息以及车辆紧急情况信息确定所述红绿灯时长，其中，所述红绿灯可以根据所述车辆数量信息、各车辆类型信息以及车辆紧急情况信息来进行调整，例如：
当所述车辆类型信息示出所述车辆为以下车辆之一且车辆数量信息为50辆且车辆紧急情况信息示出重度紧急时，控制所述信号灯在所述车辆行驶方向上的信号灯的绿灯时间增长第一预设时间10s：救护车、警车、消防车；
当所述车辆类型信息示出所述车辆为以下车辆之一且车辆数量信息为50辆且车辆紧急情况信息示出重度紧急时，控制所述信号灯在所述车辆行驶方向上的信号灯的绿灯时间增长第二预设时间2s：公交车、货运装载车，其中，所述第二预设时间小于所述第一预设时间；
当车辆数量信息示出车辆为50辆以下时，控制所述信号灯在所述车辆行驶方向上的信号灯的绿灯时间缩短第三预设时间5s，其目的是为了让其余车道车辆快速通过；以及
当车辆数量信息示出车辆为100量以上时，控制所述信号灯在所述车辆行驶方向上的车道数量增加预设数量且在所述车辆行驶方向上的信号灯的绿灯时间增长第四预设时间8s，例如可以将原本不是直线的车道增加至直行车道。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于V2X车联网技术的车路协同控制系统，其特征在于，所述基于V2X车联网技术的车路协同控制系统包括：
车联网云控平台，用于发送实时车辆信息；
路口信号机，连接于所述车联网云控平台，用于接收实时车辆信息，基于所述实时车辆信息确定各个行车方向的车辆的信号配时相位、红绿灯时长以及车辆排队长度；以及
车载设备，通过V2X车联网技术连接于所述路口信号机，用于接收并展示自身所在车辆的行车方向上的信号配时相位、红绿灯时长以及车辆排队长度。
2.根据权利要求1所述的基于V2X车联网技术的车路协同控制系统，其特征在于，所述路口信号机包括：
壳体以及置于所述壳体内部的处理器，其中，所述处理器用于通过V2X车联网技术连接于所述车载设备和车联网云控平台，以基于所述实时车辆信息确定并发送所述车载设备所在车辆的行车方向上的信号配时相位、红绿灯时长以及车辆排队长度。
3.根据权利要求2所述的基于V2X车联网技术的车路协同控制系统，其特征在于，所述壳体包括：设置有开口的外壳和置于所述外壳上的盖板，其中，所述盖板能够盖合并密封所述开口，并且所述盖板交接于所述外壳；
并且，所述盖板的内表面的周边设置有密封橡胶，在所述盖板盖合于所述开口时，所述密封橡胶能够紧密贴合于所述外壳的边缘；所述处理器还电性连接有接触传感器，其中所述接触传感器置于所述盖板和外壳上，在所述盖板盖合于所述开口时，所述接触传感器发送感应信号至所述处理器，以使得所述处理器记录开启所述盖板的操作。
4.根据权利要求3所述的基于V2X车联网技术的车路协同控制系统，其特征在于，所述盖板上安装有可视化观察窗，其中，所述可视化观察窗的材料被配置为钢化玻璃。
5.根据权利要求3所述的基于V2X车联网技术的车路协同控制系统，其特征在于，所述外壳和盖板上均设置有多个散热机构，其中所述散热机构的出口朝向竖直下方，且凸出至所述外壳或盖板的外部。
6.根据权利要求3所述的基于V2X车联网技术的车路协同控制系统，其特征在于，所述外壳的顶部设置有用于连接挡雨机构的螺纹孔，其中，所述螺纹孔适配于多种挡雨机构。
7.根据权利要求3所述的基于V2X车联网技术的车路协同控制系统，其特征在于，所述盖板上还设置有用于指示所述实时车辆信息的接收情况以及所述信号配时相位、红绿灯时长以及车辆排队长度发送情况的指示灯展示窗口。
8.根据权利要求3所述的基于V2X车联网技术的车路协同控制系统，其特征在于，所述实时车辆信息包括车辆数量信息、各车辆类型信息、车辆紧急情况信息和车辆车牌信息；
并且，所述路口信号机用于基于所述实时车辆信息确定各个行车方向的车辆的信号配时相位、红绿灯时长以及车辆排队长度包括：
所述路口信号机用于：
基于所述车辆数量信息和车辆紧急情况信息确定各个行车方向的车辆的信号配时相位；
基于所述车辆数量信息确定所述车辆排队长度；以及
基于所述车辆数量信息、各车辆类型信息以及车辆紧急情况信息确定所述红绿灯时长。
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