CN113115203B - 一种路侧单元设备的降耗方法、装置及系统 - Google Patents

一种路侧单元设备的降耗方法、装置及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种路侧单元设备的降耗方法、装置及系统，该方法包括：获取在路侧单元设备当前覆盖范围内，每个车辆的车速和位置；根据每个车辆的车速和位置，确定对应的未来预计休眠时段和未来预计工作时段；将每个未来预计休眠时段求交集，确定对应的总预计休眠时段；将每个未来预计工作时段求并集，确定对应的总预计工作时段；根据总预计休眠时段和总预计工作时段，控制调节路侧单元设备的运行状态。本发明利用路侧单元设备在车辆未进入其覆盖范围之前，计算所得休眠时段可以低功耗运行，等到车辆行驶进入覆盖范围后，切换为正常工作状态，从而实现节能降耗。

Description

一种路侧单元设备的降耗方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及高速公路车路协同技术领域，尤其涉及一种路侧单元设备的降耗方法、装置及系统。
背景技术
近些年，车路协同技术蓬勃发展，其强调道路交通系统中人-车-路-环境四要素的耦合与协同，以保障行车安全、提高通行效率为基本，以全方位、多角度信息服务为引领，进而提供高质量的行车体验。由于高速公路具有优质的道路通行条件、完善的道路管理体制，相较于市政、乡村道路，其更适合车路协同技术的应用与先期落地。目前车路协同路侧单元设备主要是架设在路边的金属杆状物上，也可以通过金属门架部署在道路中央，由于其信号覆盖范围有限，一般为200米至400米不等，但是要实现车路协同服务的无缝覆盖，需每隔一定距离部署一套车路协同路侧设备，可见其部署设备数量巨大，又加之，车路协同路侧设备采用先进的传感器技术，提供车辆测速、高清定位、气象条件、路况等人-车-路-环境四要素在内的基础数据的实时采集功能，又要基于5G为车端等服务单元提供高带宽、低时延、超可靠的信息通信服务，导致高速公路要支撑数量巨大的车路协同设备的高功率正常运行，需要消耗巨大的电力资源。
同时，高速公路具有线型特征，对于进入高速公路的车辆，其从特定的入口进入高速公路，经过一段较长时间的特定方向行驶后，从特定的出口驶离高速公路。由于车辆的移动特性以及车路协同路侧单元设备的信号覆盖范围限制，针对某一车辆，为其服务的车路协同路侧单元设备随着车辆的行进在不断切换，远离的车路协同路侧单元设备不再提供服务，还未行驶到的路侧单元设备也不用为其提供服务，只有当车辆处于某路侧单元设备覆盖范围内，此路侧单元设备才会为车辆提供服务。所以，如若不需提供服务的路侧单元设备每时每刻以高功率正常运转，实则是浪费电力资源。综上，如何降低路测设备功耗是亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种路侧单元设备的降耗方法，用以解决如何降低路测设备功耗的问题。
本发明提供一种路侧单元设备的降耗方法，应用于所述路侧单元设备，所述路侧单元设备的降耗方法包括：
获取在所述路侧单元设备当前覆盖范围内，每个车辆的车速和位置；
根据每个车辆的所述车速和所述位置，确定对应的未来预计休眠时段和未来预计工作时段；
将每个所述未来预计休眠时段求交集，确定对应的总预计休眠时段；
将每个所述未来预计工作时段求并集，确定对应的总预计工作时段；
根据所述总预计休眠时段和所述总预计工作时段，控制调节所述路侧单元设备的运行状态。
进一步地，所述根据每个车辆的所述车速和所述位置，确定对应的未来预计休眠时段和未来预计工作时段包括：
根据每个车辆行驶范围与所述当前覆盖范围的相对关系，将所述行驶范围划分为第一范围、第二范围和第三范围；
根据所述第一范围、所述第二范围和所述第三范围，确定对应的休眠时长求解公式和工作时长求解公式；
分别根据对应的所述休眠时长求解公式和所述工作时长求解公式，分别确定所述第一范围、所述第二范围和所述第三范围对应的休眠时长和工作时长；
根据对应的所述休眠时长和所述工作时长，确定对应的所述未来预计休眠时段和所述未来预计工作时段。
进一步地，所述将每个所述未来预计休眠时段求交集，确定对应的总预计休眠时段通过如下公式表示：
Figure BDA0002992139930000031
其中，n表示第n个路侧单元设备，M表示当前覆盖范围内的车辆总数目，m表示当前覆盖范围内的第m个车辆，t表示行驶时刻，
Figure BDA0002992139930000032
表示第n个路侧单元设备针对第m个车辆的所述未来预计休眠时段，Sleepn(t)表示所述总预计休眠时段。
进一步地，所述将每个所述未来预计工作时段求并集，确定对应的总预计工作时段通过如下公式表示：
Figure BDA0002992139930000033
其中，n表示第n个路侧单元设备，M表示当前覆盖范围内的车辆总数目，m表示当前覆盖范围内的第m个车辆，t表示行驶时刻，
Figure BDA0002992139930000034
表示第n个路侧单元设备针对第m个车辆的所述未来预计工作时段，Workn(t)表示所述总预计工作时段。
进一步地，所述根据所述总预计休眠时段和所述总预计工作时段，控制调节所述路侧单元设备的运行状态包括：
在所述总预计休眠时段，切换为休眠低功耗状态；
在所述总预计工作时段，切换为正常功耗状态；
其中，所述休眠低功耗状态的功率小于所述正常功耗状态的功率。
进一步地，所述休眠低功耗状态的功率为所述路侧单元设备的最低功率；所述正常功耗状态的功率为所述路侧单元设备的正常功率。
进一步地，所述根据所述启动力判断是否进入回正摩擦力补偿包括：判断所述启动力是否被摩擦力克服，若被克服，则进入所述回正摩擦力补偿。
进一步地，N个所述路侧单元设备的总功耗通过如下公式表示：
Figure BDA0002992139930000035
Figure BDA0002992139930000041
其中，N表示所述路侧单元设备的总数目，n表示第n个路侧单元设备，M表示当前覆盖范围内的车辆总数目，m表示当前覆盖范围内的第m个车辆，t表示行驶时刻，T表示预设时间段，HT(t)表示所述总功耗，
Figure BDA0002992139930000042
表示第n个路侧单元设备在所述预设时间段T内的第一功耗值，pmin表示所述休眠低功耗状态的功率，pmax表示所述正常功耗状态的功率，
Figure BDA0002992139930000043
表示总预计休眠时段，
Figure BDA0002992139930000044
表示所述总预计工作时段。
本发明还提供了一种路侧单元设备的降耗装置，包括：
获取单元，用于获取在所述路侧单元设备当前覆盖范围内，每个车辆的车速和位置；
处理单元，用于根据每个车辆的所述车速和所述位置，确定对应的未来预计休眠时段和未来预计工作时段；用于将每个所述未来预计休眠时段求交集，确定对应的总预计休眠时段；用于将每个所述未来预计工作时段求并集，确定对应的总预计工作时段；
调节单元，用于根据所述总预计休眠时段和所述总预计工作时段，控制调节所述路侧单元设备的运行状态。
本发明还提供了一种路侧单元设备的降耗装置，包括处理器以及存储器，存储器上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的路侧单元设备的降耗方法。
本发明还提供了一种路侧单元设备的降耗系统，包括如上所述的路侧单元设备的降耗装置以及至少一个路侧单元设备，所述至少一个路侧单元设备用于实现车路协同服务的无缝覆盖。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：首先，获取路侧单元设备当前覆盖范围内多个车辆的车速和位置，以此有效捕获车辆信息，建立一套针对车辆行驶轨迹的预测与纠正模型；然后，根据每个车辆的车速和位置，实时计算出路侧单元设备的针对每一车辆的未来预计休眠时段和未来预计工作时段；进而，针对每一车辆的未来预计休眠时段求交集，得到其未来总预计休眠时段，也就是结合覆盖范围内的每一车辆来确实对应的总预计休眠时段，避免无法正常运行；接着，针对每一车辆的未来预计工作时段求并集，得到其未来总预计工作时段，也就是结合覆盖范围内的每一车辆来确定应该运行的时段，保证正常的协同工作；最后，对每一路侧单元设备的未来运行状态做出合理预测，通过统筹协调整个路段车路协同路侧设备，在有车的时段进入正常工作功耗状态，在无车的时段切换为休眠低功耗状态，以状态切换在保证正常运行的同时，实现低功耗运作。综上，本发明通过采集车辆信息，对路侧单元设备的未来运行状态做出合理预测，通过统筹协调整个路段车路协同路侧设备，在有车的时段进入正常工作功耗状态，在无车的时段切换为休眠低功耗状态，借此实现节能降耗，同时降低设备损益，实现高速公路车路协同场景服务的高效率运行。
附图说明
图1为本发明提供的车路协同场景路侧单元设备的降耗方法的流程示意图；
图2为本发明提供的确定时段的流程示意图；
图3为本发明提供的路侧单元设备的结构示意图；
图4为本发明提供的路侧单元设备的降耗装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本发明实施例提供了一种车路协同场景路侧单元设备的降耗方法，结合图1来看，图1为本发明提供的车路协同场景路侧单元设备的降耗方法的流程示意图，包括步骤S1至步骤S5，其中：
在步骤S1中，获取在车路协同场景路侧单元设备当前覆盖范围内，每个车辆的车速和位置；
在步骤S2中，根据每个车辆的车速和位置，确定对应的未来预计休眠时段和未来预计工作时段；
在步骤S3中，将每个未来预计休眠时段求交集，确定对应的总预计休眠时段；
在步骤S4中，将每个未来预计工作时段求并集，确定对应的总预计工作时段；
在步骤S5中，根据总预计休眠时段和总预计工作时段，控制调节车路协同场景路侧单元设备的运行状态。
在本发明实施例中，首先，获取路侧单元设备当前覆盖范围内多个车辆的车速和位置，以此有效捕获车辆信息，建立一套针对车辆行驶轨迹的预测与纠正模型；然后，根据每个车辆的车速和位置，实时计算出路侧单元设备的针对每一车辆的未来预计休眠时段和未来预计工作时段；进而，针对每一车辆的未来预计休眠时段求交集，得到其未来总预计休眠时段，也就是结合覆盖范围内的每一车辆来确实对应的总预计休眠时段，避免无法正常运行；接着，针对每一车辆的未来预计工作时段求并集，得到其未来总预计工作时段，也就是结合覆盖范围内的每一车辆来确定应该运行的时段，保证正常的协同工作；最后，对每一路侧单元设备的未来运行状态做出合理预测，通过统筹协调整个路段车路协同路侧设备，在有车的时段进入正常工作功耗状态，在无车的时段切换为休眠低功耗状态，以状态切换在保证正常运行的同时，实现低功耗运作。
优选地，结合图2来看，图2为本发明提供的确定时段的流程示意图，上述步骤S2包括步骤S21至步骤S24，其中：
在步骤S21中，根据每个车辆行驶范围与当前覆盖范围的相对关系，将行驶范围划分为第一范围、第二范围和第三范围；
在步骤S22中，根据第一范围、第二范围和第三范围，确定对应的休眠时长求解公式和工作时长求解公式；
在步骤S23中，分别根据对应的休眠时长求解公式和工作时长求解公式，分别确定第一范围、第二范围和第三范围对应的休眠时长和工作时长；
在步骤S24中，根据对应的休眠时长和工作时长，确定对应的未来预计休眠时段和未来预计工作时段。
作为具体实施例，本发明实施例通过划分范围，区分有车的时段、无车时段，从而进行对未来预计休眠时段和未来预计工作时段的准确预测。
在本发明一个具体的实施例中，针对某一段高速公路有N个路侧单元设备RSU，特别地，第n个路侧单元设备RSUn覆盖范围长度为Ln(其中n＝1,2,...,N-1,N)，为实现车路协同服务的无缝覆盖，则此段高速公路总长表示为所有RSU覆盖范围长度的总和：
Figure BDA0002992139930000071
针对某一车辆vm(其中，m＝1,2,...,M-1,M)，RSUn为第n个路侧单元设备，在进入第n个路侧单元设备RSUn服务覆盖范围Ln内时，第n个路侧单元设备RSUn可以采集车辆vm的车速svm(t)和位置信息lvm(t)，则在时刻t时，RSUn针对车辆vm的休眠时长
Figure BDA0002992139930000075
和工作时长
Figure BDA0002992139930000072
分别为：
Figure BDA0002992139930000073
Figure BDA0002992139930000074
其中，
Figure BDA0002992139930000081
表示车俩vm在时刻t时未到达第n个路侧单元设备RSUn的服务范围Ln内，
Figure BDA0002992139930000082
表示车俩vm目前处于第n个路侧单元设备RSUn的服务范围Ln内，
Figure BDA0002992139930000083
表示车俩vm已经离开第n个路侧单元设备RSUn的服务范围Ln；
根据上述方法，则在时刻t时，第n个路侧单元设备RSUn针对车辆vm的未来预计休眠时段
Figure BDA0002992139930000084
为和未来预计工作时段
Figure BDA0002992139930000085
分别为：
Figure BDA0002992139930000086
Figure BDA0002992139930000087
其中，
Figure BDA0002992139930000088
优选地，上述将每个未来预计休眠时段求交集，确定对应的总预计休眠时段通过如下公式表示：
Figure BDA0002992139930000089
其中，n表示第n个路侧单元设备，M表示当前覆盖范围内的车辆总数目，m表示当前覆盖范围内的第m个车辆，t表示行驶时刻，
Figure BDA00029921399300000810
表示第n个路侧单元设备针对第m个车辆的未来预计休眠时段，Sleepn(t)表示总预计休眠时段。
作为具体实施例，本发明实施例针对每一车辆的未来预计休眠时段求交集，得到其未来总预计休眠时段，也就是结合覆盖范围内的每一车辆来确实对应的总预计休眠时段，避免无法正常运行。
优选地，上述将每个未来预计工作时段求并集，确定对应的总预计工作时段通过如下公式表示：
Figure BDA0002992139930000091
其中，n表示第n个路侧单元设备，M表示当前覆盖范围内的车辆总数目，m表示当前覆盖范围内的第m个车辆，t表示行驶时刻，
Figure BDA0002992139930000092
表示第n个路侧单元设备针对第m个车辆的未来预计工作时段，Workn(t)表示总预计工作时段。
作为具体实施例，本发明实施例针对每一车辆的未来预计工作时段求并集，得到其未来总预计工作时段，也就是结合覆盖范围内的每一车辆来确定应该运行的时段，保证正常的协同工作。
优选地，上述步骤S5具体包括：
在总预计休眠时段，切换为休眠低功耗状态；
在总预计工作时段，切换为正常功耗状态；
其中，休眠低功耗状态的功率小于正常功耗状态的功率。
作为具体实施例，本发明实施例对每一路侧单元设备的未来运行状态做出合理预测，通过统筹协调整个路段车路协同路侧设备，在有车的时段进入正常工作功耗状态，在无车的时段切换为休眠低功耗状态，以状态切换在保证正常运行的同时，实现低功耗运作。
优选地，休眠低功耗状态的功率为路侧单元设备的最低功率；正常功耗状态的功率为路侧单元设备的正常功率。作为具体实施例，本发明实施例设置合理的休眠低功耗状态的功和正常功耗状态的功率，达到合理的功耗节约目的。
在本发明一个具体的实施例中，路侧单元设备RSUn在休眠时段，切换为休眠低功耗状态，功率pn(t)＝pmin，其中，pmin为休眠状态最低功率，路侧单元设备RSUn在工作时段，切换为正常功耗状态，功率pn(t)＝pmax，其中，pmax为工作状态正常功率，且pmin＜pmax。
优选地，N个路侧单元设备的总功耗通过如下公式表示：
Figure BDA0002992139930000101
Figure BDA0002992139930000102
其中，N表示路侧单元设备的总数目，n表示第n个路侧单元设备，M表示当前覆盖范围内的车辆总数目，m表示当前覆盖范围内的第m个车辆，t表示行驶时刻，T表示预设时间段，HT(t)表示总功耗，
Figure BDA0002992139930000103
表示第n个路侧单元设备在预设时间段T内的第一功耗值，pmin表示休眠低功耗状态的功率，pmax表示正常功耗状态的功率，
Figure BDA0002992139930000104
表示总预计休眠时段，
Figure BDA0002992139930000105
表示总预计工作时段。
作为具体实施例，本发明实施例通过分配不同的功耗，结合休眠状态和正常运行状态，实现合理的功率节约。
在本发明一个具体的实施例中，结合图3来看，图3为本发明提供的路侧单元设备的结构示意图，在本实施例中，选取某段高速公路一连续无缝式部署的N＝5套车路协同路侧设备RSU，每套RSU的覆盖范围长度为L＝400m，在时刻t＝0s时，以RSU1覆盖范围为起始位置参考，路侧设备RSU1测得车辆v1的车速为sv1(t＝0)＝120km/h，位置为lv1(t＝0)＝50m，车辆v2的车速为sv2(t＝0)＝80km/h，位置为lv2(t＝0)＝200m，路侧设备RSU2测得车辆v3的车速为sv3(t＝0)＝60km/h，位置为lv3(t＝0)＝600m。
此段高速公路有N＝5个路侧单元设备RSU，特别地，每套RSU的覆盖范围长度为Ln＝400m，(其中，n＝1，2，3，4，5)，为实现车路协同服务的无缝覆盖，此段高速公路总长表示为所有RSU覆盖范围长度的总和：
Figure BDA0002992139930000111
其中，降耗方法具体流程如下：
第一，获取在每个路侧单元设备(n＝1，2，3，4，5))当前覆盖范围内，每个车辆(车辆v1、车辆v2以及车辆v3)的车速和位置；
第二，在时刻t＝0s时，分别针对5套路侧设备RSU，分别计算其针对每辆车的休眠时长和工作时长；
RSU1针对车辆v1的预计休眠时长和工作时长为：
Figure BDA0002992139930000112
Figure BDA0002992139930000113
RSU1针对车辆v2的预计休眠时长和工作时长为：
Figure BDA0002992139930000114
Figure BDA0002992139930000115
RSU1针对车辆v3的预计休眠时长和工作时长为：
Figure BDA0002992139930000116
Figure BDA0002992139930000117
RSU2针对车辆v1的预计休眠时长和工作时长为：
Figure BDA0002992139930000118
Figure BDA0002992139930000119
RSU2针对车辆v2的预计休眠时长和工作时长为：
Figure BDA0002992139930000121
Figure BDA0002992139930000122
RSU2针对车辆v3的预计休眠时长和工作时长为：
Figure BDA0002992139930000123
Figure BDA0002992139930000124
RSU3针对车辆v1的预计休眠时长和工作时长为：
Figure BDA0002992139930000125
Figure BDA0002992139930000126
RSU3针对车辆v2的预计休眠时长和工作时长为：
Figure BDA0002992139930000127
Figure BDA0002992139930000128
RSU3针对车辆v3的预计休眠时长和工作时长为：
Figure BDA0002992139930000129
Figure BDA00029921399300001210
RSU4针对车辆v1的预计休眠时长和工作时长为：
Figure BDA0002992139930000131
Figure BDA0002992139930000132
RSU4针对车辆v2的预计休眠时长和工作时长为：
Figure BDA0002992139930000133
Figure BDA0002992139930000134
RSU4针对车辆v3的预计休眠时长和工作时长为：
Figure BDA0002992139930000135
Figure BDA0002992139930000136
RSU5针对车辆v1的预计休眠时长和工作时长为：
Figure BDA0002992139930000137
Figure BDA0002992139930000138
RSU5针对车辆v2的预计休眠时长和工作时长为：
Figure BDA0002992139930000139
Figure BDA0002992139930000141
RSU5针对车辆v3的预计休眠时长和工作时长为：
Figure BDA0002992139930000142
Figure BDA0002992139930000143
第三，则在时刻t＝0s时，分别针对5套路侧设备RSU，分别得到其针对每辆车的未来预计休眠时段和未来预计工作时段：
RSU1针对车辆v1的未来预计休眠时段和未来预计工作时段为：
Figure BDA0002992139930000144
Figure BDA0002992139930000145
RSU1针对车辆v2的未来预计休眠时段和未来预计工作时段为：
Figure BDA0002992139930000146
Figure BDA0002992139930000147
RSU1针对车辆v3的未来预计休眠时段和未来预计工作时段为：
Figure BDA0002992139930000149
Figure BDA0002992139930000148
RSU2针对车辆v1的未来预计休眠时段和未来预计工作时段为：
Figure BDA0002992139930000151
Figure BDA0002992139930000152
RSU2针对车辆v2的未来预计休眠时段和未来预计工作时段为：
Figure BDA0002992139930000153
Figure BDA0002992139930000154
RSU2针对车辆v3的未来预计休眠时段和未来预计工作时段为：
Figure BDA0002992139930000155
Figure BDA0002992139930000156
RSU3针对车辆v1的未来预计休眠时段和未来预计工作时段为：
Figure BDA0002992139930000157
Figure BDA0002992139930000158
RSU3针对车辆v2的未来预计休眠时段和未来预计工作时段为：
Figure BDA0002992139930000159
Figure BDA0002992139930000161
RSU3针对车辆v3的未来预计休眠时段和未来预计工作时段为：
Figure BDA0002992139930000162
Figure BDA0002992139930000163
RSU4针对车辆v1的未来预计休眠时段和未来预计工作时段为：
Figure BDA0002992139930000164
Figure BDA0002992139930000165
RSU4针对车辆v2的未来预计休眠时段和未来预计工作时段为：
Figure BDA0002992139930000166
Figure BDA0002992139930000167
RSU4针对车辆v3的未来预计休眠时段和未来预计工作时段为：
Figure BDA0002992139930000168
Figure BDA0002992139930000169
RSU5针对车辆v1的未来预计休眠时段和未来预计工作时段为：
Figure BDA0002992139930000171
Figure BDA0002992139930000172
Figure BDA0002992139930000173
Figure BDA0002992139930000174
RSU5针对车辆v2的未来预计休眠时段和未来预计工作时段为：
Figure BDA0002992139930000175
Figure BDA0002992139930000176
RSU5针对车辆v3的未来预计休眠时段和未来预计工作时段为：
Figure BDA0002992139930000177
Figure BDA0002992139930000178
第四，各路侧单元设备RSU针对车辆的休眠时段求交集，对车辆的工作时段求并集，分别得到各RSU的总预计休眠时段Sleepn(t)和总预计工作时段Workn(t)为：
RSU1的总预计休眠时段和总预计工作时段为：
Sleep1(t)＝(10.5,+∞)I(9,+∞)I(0,+∞)
         ＝(10.5,+∞)
Work1(t)＝(0,10.5)Υ(0,9)
        ＝(0,10.5)
RSU2的总预计休眠时段和总预计工作时段为：
Sleep2(t)＝((0,10.5)Υ(22.5,+∞))I((0,9)Υ(27,+∞))I(12,+∞)
         ＝(27,+∞)
Work2(t)＝(10.5,22.5)Υ(9,27)Υ(0,12)
        ＝(0,27)
RSU3的总预计休眠时段和总预计工作时段为：
Sleep3(t)＝((0,22.5)Υ(34.5,+∞))I((0,27)Υ(45,+∞))I((0,12)Υ(36,+∞))
         ＝(0,12)Υ(45,+∞)
Work3(t)＝(22.5,34.5)Υ(27,45)Υ(12,36)
        ＝(12,45)
RSU4的总预计休眠时段和总预计工作时段为：
Sleep4(t)＝((0,34.5)Υ(46.5,+∞))I((0,45)Υ(63,+∞))I((0,36)Υ(60,+∞))
         ＝(0,34.5)Υ(63,+∞)
Work4(t)＝(34.5,46.5)Υ(45,63)Υ(36,60)
        ＝(34.5,63)
RSU5的总预计休眠时段和总预计工作时段为：
Sleep5(t)＝((0,46.5)Υ(58.5,+∞))I((0,63)Υ(81,+∞))I((0,60)Υ(84,+∞))
         ＝(0,46.5)Υ(58.5,60)Υ(84,+∞)
Work5(t)＝(46.5，58.5)Υ(63，81)Υ(60，84)
        ＝(46.5,58.5)Υ(60，84)
第五，根据RSU1、RSU2、RSU3、RSU4以及RSU5的总预计休眠时段和总预计工作时段，控制调节路侧单元设备的运行状态；
其中，车路协同路侧设备RSU的正常工作状态功率为pmax＝4000w，休眠状态功率为pmin＝100w，特别地，取T＝100s时间内，此路段5套RSU的总休眠时长和总工作时长为：
设备RSU1的总休眠时长和总工作时长分别为：
Figure BDA0002992139930000181
Figure BDA0002992139930000191
设备RSU2的总休眠时长和总工作时长分别为：
Figure BDA0002992139930000192
Figure BDA0002992139930000193
设备RSU3的总休眠时长和总工作时长分别为：
Figure BDA0002992139930000194
Figure BDA0002992139930000195
设备RSU4的总休眠时长和总工作时长分别为：
Figure BDA0002992139930000196
Figure BDA0002992139930000197
设备RSU5的总休眠时长和总工作时长分别为：
Figure BDA00029921399300001912
Figure BDA0002992139930000198
因此，进而可以得到此路段车路协同场景5套设备在T＝100s时间内的功耗值如下：
设备RSU1的功耗值为：
Figure BDA0002992139930000199
设备RSU2的功耗值为：
Figure BDA00029921399300001910
设备RSU3的功耗值为：
Figure BDA00029921399300001911
设备RSU4的功耗值为：
Figure BDA0002992139930000201
设备RSU5的功耗值为：
Figure BDA0002992139930000202
则此路段车路协同场景设备在T＝100s时间内的总功耗值为：
Figure BDA0002992139930000203
特别地，如若不采用本发明方法，路侧设备将以高功率连续工作T＝100s，则预计功耗值为：
Figure BDA0002992139930000204
由此可见，576500焦耳<2000000焦耳，本发明技术方案功耗值远小于普通情况下的功耗值，采用本发明技术方案统筹协调路侧设备的运行状态，能够实现节能降耗。
实施例2
本发明实施例提供了一种路侧单元设备的降耗装置，结合图4来看，图4为本发明提供的路侧单元设备的降耗装置的结构示意图，上述路侧单元设备的降耗装置400包括：
获取单元401，用于获取在路侧单元设备当前覆盖范围内，每个车辆的车速和位置；
处理单元402，用于根据每个车辆的车速和位置，确定对应的未来预计休眠时段和未来预计工作时段；用于将每个未来预计休眠时段求交集，确定对应的总预计休眠时段；还用于将每个未来预计工作时段求并集，确定对应的总预计工作时段；
调节单元403，用于根据总预计休眠时段和总预计工作时段，控制调节路侧单元设备的运行状态。
实施例3
本发明实施例提供了一种路侧单元设备的降耗装置，包括处理器以及存储器，存储器上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的路侧单元设备的降耗方法。
实施例4
本发明实施例提供了一种路侧单元设备的降耗系统，包如上所述的路侧单元设备的降耗装置以及至少一个路侧单元设备，至少一个路侧单元设备用于实现车路协同服务的无缝覆盖，实时采集当前覆盖范围内车辆的车速和位置。
本发明公开了一种路侧单元设备的降耗方法、装置及系统，首先，获取路侧单元设备当前覆盖范围内多个车辆的车速和位置，以此有效捕获车辆信息，建立一套针对车辆行驶轨迹的预测与纠正模型；然后，根据每个车辆的车速和位置，实时计算出路侧单元设备的针对每一车辆的未来预计休眠时段和未来预计工作时段；进而，针对每一车辆的未来预计休眠时段求交集，得到其未来总预计休眠时段，也就是结合覆盖范围内的每一车辆来确实对应的总预计休眠时段，避免无法正常运行；接着，针对每一车辆的未来预计工作时段求并集，得到其未来总预计工作时段，也就是结合覆盖范围内的每一车辆来确定应该运行的时段，保证正常的协同工作；最后，对每一路侧单元设备的未来运行状态做出合理预测，通过统筹协调整个路段车路协同路侧设备，在有车的时段进入正常工作功耗状态，在无车的时段切换为休眠低功耗状态，以状态切换在保证正常运行的同时，实现低功耗运作。
本发明技术方案，通过采集车辆信息，对路侧单元设备的未来运行状态做出合理预测，通过统筹协调整个路段车路协同路侧设备，在有车的时段进入正常工作功耗状态，在无车的时段切换为休眠低功耗状态，借此实现节能降耗，同时降低设备损益，实现高速公路车路协同场景服务的高效率运行。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种路侧单元设备的降耗方法，其特征在于，应用于所述路侧单元设备，所述路侧单元设备的降耗方法包括：
获取在所述路侧单元设备当前覆盖范围内，每个车辆的车速和位置；
根据每个车辆的所述车速和所述位置，确定对应的未来预计休眠时段和未来预计工作时段；
将每个所述未来预计休眠时段求交集，确定对应的总预计休眠时段；
将每个所述未来预计工作时段求并集，确定对应的总预计工作时段；
根据所述总预计休眠时段和所述总预计工作时段，控制调节所述路侧单元设备的运行状态，所述根据每个车辆的所述车速和所述位置，确定对应的未来预计休眠时段和未来预计工作时段包括：
根据每个车辆行驶范围与所述当前覆盖范围的相对关系，将所述行驶范围划分为第一范围、第二范围和第三范围；
根据所述第一范围、所述第二范围和所述第三范围，确定对应的休眠时长求解公式和工作时长求解公式；
分别根据对应的所述休眠时长求解公式和所述工作时长求解公式，分别确定所述第一范围、所述第二范围和所述第三范围对应的休眠时长和工作时长；
根据对应的所述休眠时长和所述工作时长，确定对应的所述未来预计休眠时段和所述未来预计工作时段，其中，第一范围为，表示车辆在时刻时未到达第n个路侧单元设备RSUn的服务范围内，第二范围为表示车辆目前处于第n个路侧单元设备RSUn的服务范围内，第三范围为表示车辆已经离开第n个路侧单元设备RSUn的服务范围。
2.根据权利要求1所述的路侧单元设备的降耗方法，其特征在于，所述将每个所述未来预计休眠时段求交集，确定对应的总预计休眠时段通过如下公式表示：
其中，n表示第n个路侧单元设备，M表示当前覆盖范围内的车辆总数目，m表示当前覆盖范围内的第m个车辆，t表示行驶时刻，表示第n个路侧单元设备针对第m个车辆的所述未来预计休眠时段，表示所述总预计休眠时段。
3.根据权利要求2所述的路侧单元设备的降耗方法，其特征在于，所述将每个所述未来预计工作时段求并集，确定对应的总预计工作时段通过如下公式表示：
其中，n表示第n个路侧单元设备，M表示当前覆盖范围内的车辆总数目，m表示当前覆盖范围内的第m个车辆，t表示行驶时刻，表示第n个路侧单元设备针对第m个车辆的所述未来预计工作时段，表示所述总预计工作时段。
4.根据权利要求3所述的路侧单元设备的降耗方法，其特征在于，所述根据所述总预计休眠时段和所述总预计工作时段，控制调节所述路侧单元设备的运行状态包括：
在所述总预计休眠时段，切换为休眠低功耗状态；
在所述总预计工作时段，切换为正常功耗状态；
其中，所述休眠低功耗状态的功率小于所述正常功耗状态的功率。
5.根据权利要求4所述的路侧单元设备的降耗方法，其特征在于，所述休眠低功耗状态的功率为所述路侧单元设备的最低功率；所述正常功耗状态的功率为所述路侧单元设备的正常功率。
6.根据权利要求5所述的路侧单元设备的降耗方法，其特征在于，N个所述路侧单元设备的总功耗通过如下公式表示：
其中，N表示所述路侧单元设备的总数目，n表示第n个路侧单元设备，M表示当前覆盖范围内的车辆总数目，m表示当前覆盖范围内的第m个车辆，t表示行驶时刻，T表示预设时间段，表示所述总功耗，表示第n个路侧单元设备在所述预设时间段T内的第一功耗值，表示所述休眠低功耗状态的功率，表示所述正常功耗状态的功率，表示总预计休眠时段，表示所述总预计工作时段。
7.一种路侧单元设备的降耗装置，该处理装置根据权利要求1-6任一项所述的路侧单元设备的降耗方法设计，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取在所述路侧单元设备当前覆盖范围内，每个车辆的车速和位置；
处理单元，用于根据每个车辆的所述车速和所述位置，确定对应的未来预计休眠时段和未来预计工作时段；用于将每个所述未来预计休眠时段求交集，确定对应的总预计休眠时段；用于将每个所述未来预计工作时段求并集，确定对应的总预计工作时段；
调节单元，用于根据所述总预计休眠时段和所述总预计工作时段，控制调节所述路侧单元设备的运行状态，所述根据每个车辆的所述车速和所述位置，确定对应的未来预计休眠时段和未来预计工作时段包括：
根据每个车辆行驶范围与所述当前覆盖范围的相对关系，将所述行驶范围划分为第一范围、第二范围和第三范围；
根据所述第一范围、所述第二范围和所述第三范围，确定对应的休眠时长求解公式和工作时长求解公式；
分别根据对应的所述休眠时长求解公式和所述工作时长求解公式，分别确定所述第一范围、所述第二范围和所述第三范围对应的休眠时长和工作时长；
根据对应的所述休眠时长和所述工作时长，确定对应的所述未来预计休眠时段和所述未来预计工作时段，其中，第一范围为，表示车辆在时刻时未到达第n个路侧单元设备RSUn的服务范围内，第二范围为表示车辆目前处于第n个路侧单元设备RSUn的服务范围内，第三范围为表示车辆已经离开第n个路侧单元设备RSUn的服务范围。
8.一种路侧单元设备的降耗装置，其特征在于，包括处理器以及存储器，存储器上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现根据权利要求1-6任一项所述的路侧单元设备的降耗方法。
9.一种路侧单元设备的降耗系统，其特征在于，包括根据权利要求8所述的路侧单元设备的降耗装置以及至少一个路侧单元设备，所述至少一个路侧单元设备用于实现车路协同服务的无缝覆盖，实时采集当前覆盖范围内车辆的车速和位置。
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