CN114245343A - 基于v2x的车流预分配方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能交通技术领域，公开了一种基于V2X的车流预分配方法及系统，旨在解决现有导航躲避拥堵的方式存在准确性较低的问题，主要技术方案包括：实时获取各车辆的车辆信息，车辆信息包括：标识信息、位置信息、速度信息、状态信息、所在道路信息以及目的地信息，状态信息包括：停止状态、加速状态、匀速状态和减速状态；通过V2X通信模块和路侧设备将车辆信息发送至服务器，服务器根据目的地信息生成各车辆对应的初始导航路线，根据各车辆的所在道路信息、其它车辆的位置信息以及状态信息对各车辆对应的初始导航路线进行优化得到最优导航路线，并将最优导航路线发送至对应的车辆。本发明提高了导航的准确性，特别适用于城市道路。
Description
技术领域
本发明涉及智能交通技术领域，具体来说涉及一种基于V2X的车流预分配方法及系统。
背景技术
所谓V2X，与流行的B2B、B2C如出一辙，意为Vehicle to Everything，即车对外界的信息交换。车联网通过整合全球定位系统(GPS)导航技术、车对车交流技术、无线通信及远程感应技术奠定了新的汽车技术发展方向，实现了手动驾驶和自动驾驶的兼容。
随着生活水平的提高，在道路上行驶的车辆越来越多，道路拥堵的问题也越来越明显，为了避免车辆拥堵，现有的方法基本上都是依靠导航软件规划车辆路线，从而躲避拥堵，但是目前的导航软件只能基于使用该导航软件的用户的实时位置来确定各道路的拥堵情况，其准确性较低。
发明内容
本发明旨在解决现有导航躲避拥堵的方式存在准确性较低的问题，提出一种基于V2X的车流预分配方法及系统。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
第一方面，提供一种基于V2X的车流预分配方法，包括以下步骤：
步骤1、实时获取各车辆的车辆信息，所述车辆信息至少包括：标识信息、位置信息、速度信息、状态信息、所在道路信息以及目的地信息，所述状态信息至少包括：停止状态、加速状态、匀速状态和减速状态；
步骤2、通过V2X通信模块和路侧设备将所述车辆信息发送至服务器，服务器根据所述目的地信息生成各车辆对应的初始导航路线，根据各车辆的所在道路信息、其它车辆的位置信息以及状态信息对各车辆对应的初始导航路线进行优化，得到最优导航路线，并将所述最优导航路线发送至对应的车辆。
作为进一步优化，所述根据各车辆的所在道路信息、其它车辆的位置信息、速度信息以及状态信息对各车辆对应的初始导航路线进行优化，具体包括：
根据目标车辆的位置信息、速度信息和状态信息确定到达初始导航路线上各道路的时间，并根据其它车辆的导航路线、位置信息、速度信息以及状态信息，预测目标车辆到达各道路时对应道路上的车辆数量，并根据对应道路的车辆数量对初始导航路线进行优化。
作为进一步优化，所述根据各车辆的所在道路信息、其它车辆的位置信息、速度信息以及状态信息对各车辆对应的初始导航路线进行优化，具体还包括：
设置各道路的各车道的优先级，根据各车道的优先级以及预测的各道路的车辆数量将车辆分配至最优车道，并在最优导航路线中显示最优车道。
作为进一步优化，所述各车道的优先级由左向右依次递减。
作为进一步优化，该方法还包括：
目标车辆通过V2X通信模块和路侧设备向服务器发送变道请求；
服务器在收到变道请求后，确定目标车辆的所在道路信息以及目标车道的位置信息，并根据其余车辆的位置信息以及状态信息确定目标车道上的车辆与目标车辆的距离，根据所述距离判断目标车辆能否进行安全变道，并将判断结果返回至目标车辆。
作为进一步优化，所述目标车辆通过V2X通信模块和路侧设备向服务器发送变道请求，具体包括：
当目标车辆开启左转向灯后，通过V2X通信模块和路侧设备向服务器发送向左变道的变道请求；当目标车辆开启右转向灯后，通过V2X通信模块和路侧设备向服务器发送向右变道的变道请求。
作为进一步优化，该方法还包括：
将各车辆的车辆信息映射到3D建模的地图上并反馈至对应车辆，完成目标车辆位置与其它车辆位置的动态展示。
作为进一步优化，该方法还包括：
在车辆上设置多个车载传感器，通过多个车载传感器实时获取目标车辆与周围车辆的距离信息，当车辆开启自动跟车或自动巡航时，根据所述距离信息控制车辆进行跟车或巡航。
第二方面，提供一种基于V2X的车流预分配系统，其特征在于，包括：
车载处理单元，用于实时获取各车辆的车辆信息，以及接收V2X通信模块发送的最优导航路线，所述车辆信息至少包括：标识信息、位置信息、速度信息、状态信息、所在道路信息以及目的地信息，所述状态信息至少包括：停止状态、加速状态、匀速状态和减速状态；
V2X通信模块，用于将所述车辆信息发送至路侧设备，以及接收路侧设备发送的最优导航路线；
路侧设备，用于将来自V2X通信模块的车辆信息转发至服务器，以及将来自服务器的最优导航路线转发至对应的车载处理单元；
服务器，用于接收所述车辆信息，根据所述目的地信息生成各车辆对应的初始导航路线，根据各车辆的所在道路信息、其它车辆的位置信息以及状态信息对各车辆对应的初始导航路线进行优化，得到最优导航路线，并将所述最优导航路线发送至路侧设备。
本发明的有益效果是：本发明所述的基于V2X的车流预分配方法及系统，通过V2X的空口通信技术，使车车通信、车人通信、车路通信能够连接在一起，从而实时获取路况信息以及车辆信息等，并通过服务器收集的所有车辆的车辆信息对初始导航路线进行优化，生成最优导航路线，进而避免交通道路拥堵的情况出现，并且提高了躲避拥堵的准确性，使道路交通更加的智能和高效率。
附图说明
图1为本发明实施例所述的基于V2X的车流预分配系统的结构示意图；
图2为本发明实施例所述的基于V2X的车流预分配方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。
本发明提供的基于V2X的车流预分配方法及系统，主要技术方案包括：实时获取各车辆的车辆信息，所述车辆信息至少包括：标识信息、位置信息、速度信息、状态信息、所在道路信息以及目的地信息，所述状态信息至少包括：停止状态、加速状态、匀速状态和减速状态；通过V2X通信模块和路侧设备将所述车辆信息发送至服务器，服务器根据所述目的地信息生成各车辆对应的初始导航路线，根据各车辆的所在道路信息、其它车辆的位置信息以及状态信息对各车辆对应的初始导航路线进行优化，得到最优导航路线，并将所述最优导航路线发送至对应的车辆。
具体而言，首先需要在各个车辆上分别设置一个V2X通信模块，车辆上的车载处理单元实时获取对应车辆的车辆信息，各车载处理单元通过V2X通信模块将车辆信息上传至链路层最近的路侧设备，路侧设备再通过传输设备向服务器传输车辆信息，服务器收到各车辆的车辆信息后，根据目的地信息生成各车辆对应的初始导航路线，再基于其它车辆的车辆信息确定导航路线上的车流状况，其中，该车流状况是指预估车辆达到该道路时的车流状态，从而根据车流状态对初始导航路线进行优化，得到最优导航路线，最后各车辆根据对应的最优导航路线即可快速达到目的地。
实施例
本发明实施例所述的基于V2X的车流预分配系统，如图1所示，包括：车载处理单元、V2X通信模块、路侧设备以及服务器，其中，车载处理单元和V2X通信模块一一对应设置于车辆，路侧设备可以为多个，可以设置于各道路的两侧，用于数据转发。
基于上述系统，本实施例所述的基于V2X的车流预分配方法，如图2所示，包括以下步骤：
步骤1、实时获取各车辆的车辆信息，所述车辆信息至少包括：标识信息、位置信息、速度信息、状态信息、所在道路信息以及目的地信息，所述状态信息至少包括：停止状态、加速状态、匀速状态和减速状态；
其中，标识信息为识别车辆唯一性的号码，用来本地存储车辆的基本属性，例如：车牌号、车架号等，位置信息和所在道路信息可以通过车辆的定位传感器获取，状态信息可以根据车辆的速度变化情况得到，或者基于加速度传感器获取车辆的加速度、速度等运动姿态的数据计算出当前车辆的状态信息，例如：车辆处于停止状态、加速状态、匀速状态或减速状态。
可以理解，用户需要通过车载处理单元输入需要达到的目的地信息，以便于服务器生成相应的最优导航路线。
步骤2、通过V2X通信模块和路侧设备将所述车辆信息发送至服务器，服务器根据所述目的地信息生成各车辆对应的初始导航路线，根据各车辆的所在道路信息、其它车辆的位置信息以及状态信息对各车辆对应的初始导航路线进行优化，得到最优导航路线，并将所述最优导航路线发送至对应的车辆。
具体而言，当车载处理单元获取到对应的车辆信息后，通过V2X通信模块和链路层最近的路侧设备将车辆信息转发至服务器，服务器根据目标车辆信息中的目的地信息生成初始导航路线，再根据各目标车辆的所在道路信息、其它车辆的位置信息以及状态信息对各车辆对应的初始导航路线进行优化，得到最优导航路线，具体包括：
根据所有车辆的导航路线、位置信息、速度信息以及状态信息预测未来时间各道路的车辆数量，并根据各道路的车辆数量对初始导航路线进行优化。
可以理解，服务器针对各目标车辆对应的初始导航路线，根据目标车辆的位置信息、速度信息和状态信息确定到达初始导航路线上各道路的时间，并根据其它车辆的导航路线、位置信息、速度信息以及状态信息，预测目标车辆到达各道路时该道路上的车辆数量，若该道路上的车辆数量较多，则优化初始导航路线躲避该道路，若该道路上的车辆数量较少，则保持不变，以此推类，直到完成初始导航路线上所有途径道路的优化。
为了进一步提高躲避拥堵的准确性，本实施例中，对初始导航线路优化还包括：
设置各道路的各车道的优先级，根据各车道的优先级以及预测的各道路的车辆数量将车辆分配至最优车道，并在最优导航路线中显示最优车道。
具体而言，本实施例中，若一道路上包含多个车道，则设置个车道的优先级，各车道的优先级从左至右依次递减，服务器根据预测目标车辆到达各道路时该道路上的车辆数量以及该道路的各车道的优先级来分配车道，例如，当车辆数量较少时，将目标车辆分配至最左侧车道。
为了提高车辆变道的安全性，本实施例还包括：
目标车辆通过V2X通信模块和路侧设备向服务器发送变道请求；服务器在收到变道请求后，确定目标车辆的所在道路信息以及目标车道的位置信息，并根据其余车辆的位置信息以及状态信息确定目标车道上的车辆与目标车辆的距离，根据所述距离判断目标车辆能否进行安全变道，并将判断结果返回至目标车辆。
可以理解，当驾驶人员开启目标车辆的左转向灯后，通过V2X通信模块和路侧设备向服务器发送向左变道的变道请求；当驾驶人员开启目标车辆的右转向灯后，通过V2X通信模块和路侧设备向服务器发送向右变道的变道请求。当服务器收到变道请求后，根据其余车辆的导航路线、位置信息、速度信息以及状态信息，确定目标车道上的车辆与目标车辆的距离，当该距离大于安全阈值时，判定可以安全变道，否则，判定无法变道，并将判断结果反馈至目标车辆，以达到提醒驾驶人员的目的。
为了直观显示路况，本实施例还将各车辆的车辆信息映射到3D建模的地图上并反馈至对应车辆，完成目标车辆位置与其它车辆位置的动态展示。
为了准确地进行自动跟车或自动巡航，本实施例还在车辆上设置多个车载传感器，通过多个车载传感器实时获取目标车辆与周围车辆的距离信息，当车辆开启自动跟车或自动巡航时，根据所述距离信息控制车辆进行跟车或巡航。
综上所述，本实施例所述的基于V2X的车流预分配方法及系统，通过车辆的导航路线、位置信息、速度信息以及状态信息，预测目标车辆到达初始导航路线中各道路时，该道路上的车辆数量，来对初始导航路线进行优化，从而提高了导航时躲避拥堵的准确性，并且本实施例还可以在导航路线中规划最优车道，进一步提高了导航时躲避拥堵的准确性，此外，本实施还可以在驾驶人员变道时进行相应提醒，保证了车辆驾驶的安全性。
Claims (9)
1.基于V2X的车流预分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、实时获取各车辆的车辆信息，所述车辆信息至少包括：标识信息、位置信息、速度信息、状态信息、所在道路信息以及目的地信息，所述状态信息至少包括：停止状态、加速状态、匀速状态和减速状态；
步骤2、通过V2X通信模块和路侧设备将所述车辆信息发送至服务器，服务器根据所述目的地信息生成各车辆对应的初始导航路线，根据各车辆的所在道路信息、其它车辆的位置信息以及状态信息对各车辆对应的初始导航路线进行优化，得到最优导航路线，并将所述最优导航路线发送至对应的车辆。
2.如权利要求1所述的基于V2X的车流预分配方法，其特征在于，所述根据各车辆的所在道路信息、其它车辆的位置信息、速度信息以及状态信息对各车辆对应的初始导航路线进行优化，具体包括：
根据目标车辆的位置信息、速度信息和状态信息确定到达初始导航路线上各道路的时间，并根据其它车辆的导航路线、位置信息、速度信息以及状态信息，预测目标车辆到达各道路时对应道路上的车辆数量，并根据对应道路的车辆数量对初始导航路线进行优化。
3.如权利要求2所述的基于V2X的车流预分配方法，其特征在于，所述根据各车辆的所在道路信息、其它车辆的位置信息、速度信息以及状态信息对各车辆对应的初始导航路线进行优化，具体还包括：
设置各道路的各车道的优先级，根据各车道的优先级以及预测的各道路的车辆数量将车辆分配至最优车道，并在最优导航路线中显示最优车道。
4.如权利要求3所述的基于V2X的车流预分配方法，其特征在于，所述各车道的优先级由左向右依次递减。
5.如权利要求1所述的基于V2X的车流预分配方法，其特征在于，该方法还包括：
目标车辆通过V2X通信模块和路侧设备向服务器发送变道请求；
服务器在收到变道请求后，确定目标车辆的所在道路信息以及目标车道的位置信息，并根据其余车辆的位置信息以及状态信息确定目标车道上的车辆与目标车辆的距离，根据所述距离判断目标车辆能否进行安全变道，并将判断结果返回至目标车辆。
6.如权利要求5所述的基于V2X的车流预分配方法，其特征在于，所述目标车辆通过V2X通信模块和路侧设备向服务器发送变道请求，具体包括：
当目标车辆开启左转向灯后，通过V2X通信模块和路侧设备向服务器发送向左变道的变道请求；当目标车辆开启右转向灯后，通过V2X通信模块和路侧设备向服务器发送向右变道的变道请求。
7.如权利要求1所述的基于V2X的车流预分配方法，其特征在于，该方法还包括：
将各车辆的车辆信息映射到3D建模的地图上并反馈至对应车辆，完成目标车辆位置与其它车辆位置的动态展示。
8.如权利要求1所述的基于V2X的车流预分配方法，其特征在于，该方法还包括：
在车辆上设置多个车载传感器，通过多个车载传感器实时获取目标车辆与周围车辆的距离信息，当车辆开启自动跟车或自动巡航时，根据所述距离信息控制车辆进行跟车或巡航。
9.基于V2X的车流预分配系统，其特征在于，包括：
车载处理单元，用于实时获取各车辆的车辆信息，以及接收V2X通信模块发送的最优导航路线，所述车辆信息至少包括：标识信息、位置信息、速度信息、状态信息、所在道路信息以及目的地信息，所述状态信息至少包括：停止状态、加速状态、匀速状态和减速状态；
V2X通信模块，用于将所述车辆信息发送至路侧设备，以及接收路侧设备发送的最优导航路线；
路侧设备，用于将来自V2X通信模块的车辆信息转发至服务器，以及将来自服务器的最优导航路线转发至对应的车载处理单元；
服务器，用于接收所述车辆信息，根据所述目的地信息生成各车辆对应的初始导航路线，根据各车辆的所在道路信息、其它车辆的位置信息以及状态信息对各车辆对应的初始导航路线进行优化，得到最优导航路线，并将所述最优导航路线发送至路侧设备。
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