CN114333383B - 基于车路协同技术的车辆引导方法、系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于车路协同技术的车辆引导方法，包括：获取路口道路数据、路口信号灯数据和车辆行驶数据，所述路口信号灯数据包括第一信号灯信息，第二信号灯信息，所述第一信号灯信息为当前路口的信号灯信息，所述第二信号灯信息为与第一信号灯相同相位的下一个信号灯信息；根据路口道路数据、路口信号灯数据和车辆行驶数据获取车辆所在车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、第二信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离；再根据所述车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离，计算首次闯红灯的预警阈值，进行闯红灯预警；和/或，根据所述车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、第二信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离进行车速引导。本发明解决了现有技术中存在的路口闯红灯预警和车速引导准确率低的技术问题。

Description

基于车路协同技术的车辆引导方法、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及智能交通领域，尤其涉及一种基于车路协同技术的车辆引导方法、系统及存储介质。

背景技术

随着信息技术的快速发展以及对车路协同技术的深入研究，在智能交通领域，通常通过获取人、车、路、环境的实时数据计算车辆能够平滑通过交通路口的建议速度区间，以及发出闯红灯预警，来减少闯红灯的风险，进而提高城市交通道路的安全。为避免车辆闯红灯，计算车辆能够平滑通过交通路口的建议速度区间，即指车速引导。

然而，现有的闯红灯预警与车速引导技术存在以下问题：一是发出闯红灯预警的时机比较随意，预警准确率较低；二是没有充分考虑当前车速，有的预警时间过早，给司机造成一定的困扰，有的预警时机过晚，司机收到告警已经来不及及时反应；三是对车速引导触发区域未做限制，现在信号灯具有自适应控制能力，灯态随各方向交通流量的变化而自适应调整，灯态变化不规律，如果车速引导触发区域范围过大，计算出来的引导车速可能不准确；四是没有充分考虑信号灯灯色中存在黄灯的情况，导致引导车速的计算以及闯红灯预警的研判不够准确；五是信息获取的手段较为单一。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于车路协同技术的车辆引导方法、系统及存储介质，以解决现有技术中闯红灯预警和车速引导准确率低的问题。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种基于车路协同技术的车辆引导方法，包括以下步骤：

获取路口道路数据、路口信号灯数据和车辆行驶数据，所述路口信号灯数据包括第一信号灯信息，第二信号灯信息，所述第一信号灯信息为当前路口的信号灯信息，所述第二信号灯信息为与第一信号灯相同相位的下一个信号灯信息；

根据路口道路数据、路口信号灯数据和车辆行驶数据获取车辆所在车道的限速值、当前车速、车辆车头到路口停止线之间的距离；

根据所述车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离，计算首次闯红灯的预警阈值，进行闯红灯预警；和/或，

根据所述车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、第二信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离进行车速引导。

根据本发明一些实施例，所述根据车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离，计算首次闯红灯的预警阈值，进行闯红灯预警，包括：

根据当前车速计算首次闯红灯预警阈值T_th；

获取车辆以当前车速行驶到路口停止线的时间信息，判断所述时间信息是否大于首次闯红灯预警阈值T_th；

若所述时间信息大于首次闯红灯预警阈值T_th，则结束本次闯红灯预警；

若所述时间信息小于或等于首次闯红灯预警阈值T_th，在所述第一信号灯是红灯时进入步骤A，在所述第一信号灯不是红灯时进入步骤B；

步骤A：若第一信号灯变灯之前，车辆以当前车速到达路口，则触发闯红灯预警，否则结束本次闯红灯预警；

步骤B：若第一信号灯变灯之前，车辆不能以当前车速通过路口，则触发闯红灯预警，否则结束本次闯红灯预警。

根据本发明一些实施例，所述步骤A：若第一信号灯变灯之前，车辆以当前车速到达路口，则触发闯红灯预警，否则结束本次闯红灯预警，具体为：

获取当前第一信号灯变为非红灯的剩余时间T₀，若车辆以当前车速到达路口的时间T小于或等于T₀，则触发闯红灯预警，否则结束闯红灯预警。

根据本发明一些实施例，所述步骤B：若第一信号灯变灯之前，车辆不能以当前车速通过路口，则触发闯红灯预警，否则结束本次闯红灯预警，具体为：

获取第一信号灯变为红灯的剩余时间T₀，若车辆以当前车速到达路口的时间T大于T₀，则触发闯红灯预警，否则不触发闯红灯预警。

根据本发明一些实施例，所述步骤B：若第一信号灯变灯之前，车辆不能以当前车速通过路口，则触发闯红灯预警，否则结束本次闯红灯预警，之前还包括：

获取第一信号灯变为红灯的剩余时间T₀，若车辆以车道最高限速到达路口的时间T_min大于T₀，则触发闯红灯预警并结束闯红灯预警流程，否则进入下一步骤。

根据本发明一些实施例，所述根据车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、第二信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离进行车速引导，包括：

获取从第一信号灯当前时刻到第二信号灯开始亮起的时长T_ns、第二信号灯持续亮灯时长T_nd；

获取车辆以车道的最高限速到达路口停止线的时间T_min；

当第一信号灯是红灯时，若T_min小于或等于T_ns，则进行车速引导，否则不进行车速引导；

当第一信号灯不是红灯时，若T_min小于或等于T_ns+T_nd，则进行车速引导，否则不进行车速引导。

根据本发明一些实施例，所述车速引导为车速引导区间，具体为：

当第一信号灯是红灯时，所述车速引导区间为[D/T_ns, MIN(V₀,V_max)]，其中其中V₀=D/T₀, T₀表示第一信号灯切换为非红灯的剩余时长；

当第一信号灯不是红灯时，若V₀小于V_max，所述车速引导区间为[V₀, V_max]，若V₀大于或等于V_max，所述车速引导区间为[D/(T_ns+T_nd), D/T_ns]，其中V₀=D/T₀，T₀表示第一信号灯切换为红灯的剩余时长；

其中D表示车辆车头距离道路下游路口停止线的距离，V₀表示以T₀时间到达路口停止线的速度，V_max表示车道的最高限速。

根据本发明一些实施例，根据路口道路数据、路口信号灯数据和车辆行驶数据获取车辆所在车道的限速值、当前车速、车辆车头到路口停止线之间的距离，之后还包括：

根据路口道路数据、车辆行驶数据，获取车辆的位置、航向角及道路转向信息，获取车辆行驶的车道是否为右转车道；

根据路口第一信号灯信息获取右转车道在红灯亮灯时是否允许右转；

若所述车辆行驶的车道为右转车道且所述右转车道在红灯亮灯时允许右转，则结束本次车速引导，否则进入下一步骤。

第二方面，本发明实施例提供一种车路协同技术的车辆引导系统，包括：

数据获取模块、数据接收模块、数据计算模块、车辆引导模块。各功能模块详细说明如下：

数据获取模块，所述数据获取模块用于获取路口道路数据、路口信号灯数据和车辆行驶数据，所述路口信号灯数据包括第一信号灯信息、第二信号灯信息，所述第一信号灯信息为当前路口的信号灯信息，所述第二信号灯信息为与第一信号灯相同相位的下一个信号灯信息；

数据计算模块，所述数据计算模块用于根据路口道路数据、路口信号灯数据和车辆行驶数据获取车辆所在车道的限速值、当前车速、车辆车头到路口停止线之间的距离；

引导模块，所述引导模块用于根据所述车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离，计算首次闯红灯的预警阈值，进行闯红灯预警；和/或，

根据所述车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、第二信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离进行车速引导。

本发明实施例提供的车辆引导方法，可有效地提高闯红灯预警和车速引导的准确率，其中闯红灯预警通过计算首次闯红灯的预警阈值，形成预警的最佳时机既可避免了预警时间过早过晚，又给予了司机收到告警后的充分反应时间；车速引导则保证了用户有足够的时间以更合适的车速驾驶车辆匀速平稳的通过交通路口。

附图说明

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明；

图1是本发明一实施例提供的基于车路协同技术的车辆引导中的当前信号灯和与当前信号灯同相位的下一信号灯的示意图；

图2 是本发明一实施例提供的基于车路协同技术的车辆引导方法的流程图；

图3是本发明一实施例提供的基于车路协同技术的车辆引导方法中的闯红灯预警的流程图；

图 4 是本发明一实施例提供的基于车路协同技术的车辆引导方法中的车速引导的流程图；

图 5 是本发明一实施例提供的基于车路协同技术的车辆引导系统的结构示意图；

图6 是本发明一实施例提供的基于车路协同技术的车辆引导系统的结构又一示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面首先对本发明中涉及的相关名词进行解释说明。

信号灯相位：在信号控制交叉口， 针对不同方向的交通流，给予相应的放行时间，就是相位。相位设置信息主要包括信号周期、红灯时间、绿灯时间，黄灯时间。如附图1所示，信号灯当前相位指信号灯当前的亮灯颜色及持续时间，T₀表示当前信号灯相位结束的剩余时长，T_ns表示当前时刻距离该相位状态的下一次开始时长，T_nd表示该相位状态下一次开始后的持续时长。在本发明中，对信号灯灯色做二值化处理，分为红灯和非红灯状态。绿灯和黄灯统一为非红灯状态。如果信号灯当前灯色为红灯，剩余时长T₀为信号灯切换为非红灯的时长；距离该相位状态的下一次开始时长T_ns为从当前时刻开始到信号灯下一次切换为红灯的时长；该相位状态下一次开始后的持续时长T_nd为下一次红灯的持续时长。如果信号灯当前灯色为绿灯或黄灯，剩余时长T₀为信号灯切换为红灯的时长；距离该相位状态的下一次开始时长T_ns为从当前时刻开始到信号灯下一次切换为非红灯的时长；该相位状态下一次开始后的持续时长T_nd为下一次非红灯的持续时长。

下面结合附图2具体描述本发明实施例提供的的基于车路协同技术的车辆引导方法。

在步骤S101中，获取路口道路数据、路口信号灯数据和车辆行驶数据，所述路口信号灯数据包括第一信号灯信息、第二信号灯信息，所述第一信号灯信息为当前路口的信号灯信息，所述第二信号灯信息为当前路口与第一信号灯相同相位的下一个信号灯信息。

在本发明实施例中，所述路口具体指车辆所在车道的下游路口。

优选地，所述获取路口道路数据、路口信号灯数据，为由路侧通信单元RSU通过C-V2X通信方式，向周边的智能网联车辆或车载单元OBU周期性的广播地图信息、标识标牌信息和信号灯信息。再由智能网联车辆或车载单元OBU缓存接收到的地图信息、标示牌信息和信号灯信息，并记录信息生成的时间。

可选的，所述获取路口道路数据、路口信号灯数据，为由V2X平台通过3G/4G/5G通信方式，根据车辆的位置向订阅该内容的智能网联车辆或车载单元OBU周期性的推送地图信息、标识标牌信息和信号灯信息。再由智能网联车辆或车载单元OBU缓存接收到的地图信息、标示牌信息和信号灯信息，并记录信息生成的时间。

根据本发明的一些具体实施方式中，所述获取车辆行驶数据，具体地，为由智能网联车辆或车载单元OBU周期性的获取本车的位置、速度、车辆加速度、航向角等车辆信息。

所述第一信号灯信息为当前路口的信号灯信息，包括但不限于第一信号灯灯色，所述第二信号灯信息为当前路口与第一信号灯相同相位的下一个信号灯信息，包括但不限于第二信号灯灯色。

在步骤S102中，根据路口道路数据、路口信号灯数据和车辆行驶数据获取车辆所在车道的限速值、当前车速、车辆车头到路口停止线之间的距离。

本发明实施例对所述第一信号灯和第二信号灯的灯色做二值化处理，为红灯和非红灯状态，其中绿灯和黄灯统一为非红灯状态。考虑信号灯色中存在黄灯的情况，将绿灯和黄灯统一为非红灯状态，可以提高引导车速计算和闯红灯预警判断的准确性。

在步骤S103中，根据所述车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离，计算首次闯红灯的预警阈值，进行闯红灯预警；和/或，

根据所述车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、第二信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离进行车速引导。

换言之，根据本发明实施例的车路协同技术的车辆引导方法，在对车辆进行闯红灯预警和车速引导之前，先获取采集的路口道路数据、路口信号灯数据和车辆行驶数据，从而得到车辆所在的车道的限速值、当前车速、当前路口第一信号灯信息、当前路口第二信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离，基于得到的上述数据，计算首次闯红灯的预警阈值，从而进行闯红灯预警。再结合当前路口第一信号灯信息，当前路口第二信号灯信息，进行车速引导。

由此，根据本发明实施例的车速引导方法，通过计算首次闯红灯的预警阈值，形成预警的最佳时机，既避免了预警时间过早过晚，给司机造成困扰，又给予了司机收到告警后的充分反应时间。同时，通过闯红灯预警首次报送最佳时机阈值的计算，还可以减少闯红灯预警的首次报送的随机性，给司乘人员稳定的体验，有利于司机对预警报送时机的熟悉和把握，能够在收到预警后形成更固定的操作模式，进而提升车辆行驶的安全性。在计算车速引导时，不仅考虑当前信号灯信息，还考虑与当前信号灯相同相位状态的下一信号灯信息，既避免了因信号灯自适应控制模式时灯态变化不规律带来的车速引导误差，又避免了只考虑当前信号灯信息时司机反应时间不够，给司机足够的速度调整时间，有效地提升了用户体验和车速引导准确率。

根据本发明的一个实施例，在步骤S103中，所述计算首次闯红灯的预警阈值，具体地，为通过当前车速计算首次闯红灯的预警阈值，并进行以下闯红灯预警判断。可选地，步骤S103包括：

在步骤S301中，在步骤S301中，根据当前车速计算首次闯红灯预警阈值T_th= T_re +V/P_acc+ D_res/V，其中T_re为司机反应及制动时间因子、P_acc为减速因子、D_res为预留安全距离因子，V是当前车速。优选地，T_re取值为2，P_acc取值为7.2，D_res取值为3。

在步骤S302中，获取车辆以当前车速行驶到路口停止线的时间信息，判断所述时间信息是否大于首次闯红灯预警阈值T_th；

在步骤S303中，若所述时间信息大于首次闯红灯预警阈值T_th，则结束本次闯红灯预警；

在步骤S304中，若所述时间信息小于或等于首次闯红灯预警阈值T_th，在所述第一信号灯是红灯时进入步骤A，在所述第一信号灯不是红灯时进入步骤B；

步骤A：若第一信号灯变灯之前，车辆以当前车速到达路口，则触发闯红灯预警，否则结束本次闯红灯预警；

步骤B：若第一信号灯变灯之前，车辆不能以当前车速通过路口，则触发闯红灯预警，否则结束本次闯红灯预警。

根据本发明实施例的一些具体实施方式，优选地，步骤A，具体为：

获取当前第一信号灯变为非红灯的剩余时间T₀，若车辆以当前车速到达路口的时间信息T小于或等于T₀，则触发闯红灯预警，否则结束闯红灯预警。其中T=D/V，V表示当前车速，D表示车辆车头到路口停止线之间的距离。

根据本发明实施例的一些具体实施方式，优选地，步骤B，具体为：

获取当前第一信号灯变为红灯的剩余时间T₀,若车辆以当前车速到达路口的时间T大于T₀，则触发闯红灯预警，否则不触发闯红灯预警。

根据本发明的另一些具体实施方式，在步骤B之前，进一步判断车辆以车道的最高限速行驶，是否触发闯红灯预警，具体为：

获取当前第一信号灯变为红灯的剩余时间T₀,若车辆以车道最高限速到达路口的时间T_min大于T₀，则触发闯红灯预警并结束闯红灯预警流程，否则进入下一步骤。也就是说，车辆所在车道下游路口的当前信号灯为非红灯时，先判断车辆以车道的最高允许速度行驶到达路口是否闯红灯。如果以最高限制速度行驶到路口会闯红灯，则以当前车速必然闯红灯，因此，当车辆以车道最高限速到达路口的时间T_min大于T₀，则触发闯红灯预警并结束闯红灯预警流程，不需要再判断当前车速到达路口是否闯红灯。通过先判断车辆以最高限速到达路口不会触发闯红灯的前提下，才进入步骤B进一步判断车辆以当前车速到达路口是否闯红灯，可以提高闯红灯预警流程的效率。

根据本发明一个具体的实施例，如附图3所示，触发闯红灯预警的具体步骤包括：

获取车辆所在车道的限速值V_max、当前车速V、本车车头到路口停止线之间的距离D;

获取车辆所在车道下游路口信号灯当前相位状态的剩余时长T₀，如果当前信号灯是红灯，则T₀为当前信号灯变为非红灯的剩余时长，如果当前信号灯不是红灯，则T₀为当前信号灯变为红灯的剩余时长。

计算车辆从当前位置以道路最高限速到达路口停止线所需的最短时间T_min和车辆以当前车速到达路口所需的时间T，其中T_min=D/V_max，T=D/V。

根据车辆当前速度V，计算首次触发闯红灯预警的阈值T_th。

判断T是否大于T_th,如果大于，则结束本次闯红灯预警流程；如果T小于或等于T_th,则判断当前信号灯是否为红灯；

如果信号灯当前灯色为红灯，且车辆以当前车速行驶到达路口的时间T早于或等于当前信号灯变为非红灯的剩余时长T₀，即T小于或等于 T₀时，将触发闯红灯预警，否则结束本次闯红灯预警；

如果信号灯当前灯色不为红灯，且车辆在当前信号灯变为红灯前无法以道路最高限速V_max通过路口，即T_min >T₀时，则触发闯红灯预警；如果车辆以当前车速行驶到达路口的时间T晚于变灯剩余时长T₀，即T>T₀时，也将触发闯红灯预警，否则结束本次闯红灯预警。

由此，根据本发明实施例的车路协同技术的车辆引导方法，在触发闯红灯预警时，首先以当前车速计算首次触发闯红灯预警的阈值T_th,车速越快，T_th越大。如果车辆以当前车速到达路口所需的时间T大于首次触发闯红灯预警的阈值T_th，不会触发闯红灯预警流程，不触发后续闯红灯预警流程，否则触发闯红灯预警流程。通过结合当前车速，计算首次闯红灯预警的最佳启动时机，可以减少闯红灯预警的首次报送时间的随机性，给司乘人员稳定的体验，有利于司机对预警报送时机的熟悉和把握，能够在收到预警后形成更固定的操作模式，进而提升车辆行驶的安全性。本发明通过区分信号灯是红灯还是非红灯，结合车速判断是否触发闯红灯预警，其中信号灯不是红灯时，不仅计算当前车速是否触发闯红灯预警，还计算以本车道最高限速行驶时是否触发闯红灯预警，进一步提高闯红灯预警的效率。

根据本发明的一个实施例，如附图4所示，在步骤S103中，基于车路协同技术的车辆引导中的车速引导，包括：

获取车道的限速值V_max,本车车头到路口停止线之间的距离D；

计算车辆从当前位置到达路口停止线所需的最短时间T_min，其中T_min=D/V_max ；

获取从第一信号灯当前时刻到第二信号灯开始亮起的时长T_ns、第二信号灯持续亮灯时长T_nd；获取车辆以车道的最高限速到达路口停止线的时间T_min；

当第一信号灯是红灯时，若T_min小于或等于T_ns，则进行车速引导，否则若T_min大于T_ns，则不进行车速引导；当第一信号灯不是红灯时，若T_min小于或等于T_ns+T_nd，则进行车速引导，否则若T_min大于T_ns+T_nd，则不进行车速引导。

优选地，所述车速引导为车速引导区间，具体为：

当第一信号灯是红灯，所述车速引导区间为[D/T_ns, MIN(V₀,V_max)]，其中其中V₀=D/T₀, T₀表示第一信号灯切换为非红灯的剩余时长；当第一信号灯不是红灯，若V₀小于V_max，所述车速引导区间为[V₀, V_max]，否则若V₀大于或等于V_max，所述车速引导区间为[D/(T_ns+T_nd), D/T_ns]，其中V₀=D/T₀，T₀表示第一信号灯切换为红灯的剩余时长；其中D表示车辆车头距离道路下游路口停止线的距离，V₀表示以T₀时间到达路口停止线的速度，V_max表示车道的最高限速。

由此，本发明通过计算当前时刻车辆所在车道下游路口信号灯当前相位状态剩余时长T₀、距离该相位状态的下一次开始时长T_ns,该相位状态下一次开始后的持续时长T_nd等信息，能适应信号灯随着交通流量的变化而自适应调整车速引导触发区域，相比现有技术中仅仅考虑信号灯的当前灯态及剩余时长，本发明的车速引导方法对车速引导的触发区域的时机进行限制，充分考虑当前路口信号灯的第一信号灯信息、与当前信号灯同相位的下一信号灯信息之后，再判断是否触发车速引导，并给出车速引导区间，从而保证了用户能够以更合适的车速驾驶车辆匀速平稳的通过交通路口，提高了车数引导的准确率。

根据本发明的一个实施例，在步骤S102之后，还包括以下步骤：

根据路口道路数据、车辆行驶数据，获取车辆的位置、航向角及道路转向信息，获取车辆行驶的车道是否为右转车道；

根据路口信号灯信息获取右转车道在红灯亮灯时是否允许右转；

若所述车辆行驶的车道为右转车道且所述右转车道在红灯亮灯时允许右转，则结束本次车速引导，否则进行下一步骤。

换句话说，利用道路数据的转向信息获取该车道的允许右转行为，如果该车道行驶方向允许右转且在红灯期间允许右转，则不触发后续流程，无需考虑车辆的闯红灯预警和车速引导。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

在一实施例中，本发明还提供一种基于车路协同技术的车辆引导系统，如图5所示，根据本发明实施例的基于车路协同技术的车辆引导系统，用于实现基于车路协同技术的车辆引导方法，包括：数据获取模块、数据计算模块、车辆引导模块。各功能模块详细说明如下：

数据获取模块，所述数据获取单元用于获取路口道路数据、路口信号灯数据和车辆行驶数据，所述路口信号灯数据包括第一信号灯信息，第二信号灯信息，所述第一信号灯信息为当前路口的信号灯信息，所述第二信号灯信息为与第一信号灯相同相位的下一个信号灯信息；

数据计算模块，所述数据计算模块用于根据路口道路数据、路口信号灯数据和车辆行驶数据获取车辆所在车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、第二信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离；

引导模块，所述引导模块用于根据所述车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离，计算首次闯红灯的预警阈值，进行闯红灯预警；和/或，

根据所述车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、第二信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离进行车速引导。

如图6所示，根据本发明一个具体的实施方式，基于车路协同技术的车辆引导系统，其中数据获取模块可以是路侧通信单元或者V2X平台，路侧通信单元RSU通过C-V2X通信方式，向周边的智能网联车辆/车载单元OBU周期性的广播地图信息、标识标牌信息和信号灯信息，V2X平台通过3G/4G/5G通信方式，根据车辆的位置向订阅该内容的智能网联车辆/车载单元OBU周期性的推送地图信息、标识标牌信息和信号灯信息。车载单元OBU缓存接收到的地图信息和信号灯信息，并记录信息的生成时间。

关于基于车路协同技术的车辆引导系统的具体限定可以参见上文中对于基于车路协同技术的车辆引导方法的限定，在此不再赘述。上述基于车路协同技术的车辆引导系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

获取路口道路数据、路口信号灯数据和车辆行驶数据，所述路口信号灯数据包括第一信号灯信息，第二信号灯信息，所述第一信号灯信息为当前路口的信号灯信息，所述第二信号灯信息为与第一信号灯相同相位的下一个信号灯信息；

根据路口道路数据、路口信号灯数据和车辆行驶数据获取车辆所在车道的限速值、当前车速、车辆车头到路口停止线之间的距离；

根据所述车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离，计算首次闯红灯的预警阈值，进行闯红灯预警；和/或，

根据所述车道的限速值、当前车速、当前信号灯信息、第二信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离进行车速引导。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于车路协同技术的车辆引导方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取路口道路数据、路口信号灯数据和车辆行驶数据，所述路口信号灯数据包括第一信号灯信息、第二信号灯信息，所述第一信号灯信息为当前路口的信号灯信息，所述第二信号灯信息为与第一信号灯相同相位的下一个信号灯信息；

根据路口道路数据、路口信号灯数据和车辆行驶数据获取车辆所在车道的限速值、当前车速、车辆车头到路口停止线之间的距离；

根据所述车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离，计算首次闯红灯的预警阈值，进行闯红灯预警；和/或，

根据所述车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、第二信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离进行车速引导；

所述根据车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离，计算首次闯红灯的预警阈值，进行闯红灯预警，包括：

根据当前车速计算首次闯红灯预警阈值T_th，所述T_th= T_re + V/P_acc + D_res/V，其中T_re为司机反应及制动时间因子、P_acc为减速因子、D_res为预留安全距离因子，V是当前车速；

获取车辆以当前车速行驶到路口停止线的时间信息，判断所述时间信息是否大于首次闯红灯预警阈值T_th；

若所述时间信息大于首次闯红灯预警阈值T_th，则结束本次闯红灯预警；

若所述时间信息小于或等于首次闯红灯预警阈值T_th，在所述第一信号灯是红灯时进入步骤A，在所述第一信号灯不是红灯时进入步骤B；

步骤A：若第一信号灯变灯之前，车辆以当前车速到达路口，则触发闯红灯预警，否则结束本次闯红灯预警；

步骤B：若第一信号灯变灯之前，车辆不能以当前车速通过路口，则触发闯红灯预警，否则结束本次闯红灯预警；

所述步骤A：若第一信号灯变灯之前，车辆以当前车速到达路口，则触发闯红灯预警，否则结束本次闯红灯预警，具体为：

获取当前第一信号灯变为非红灯的剩余时间T₀，若车辆以当前车速到达路口的时间T小于或等于T₀，则触发闯红灯预警，否则结束闯红灯预警；

所述步骤B： 若第一信号灯变灯之前，车辆不能以当前车速通过路口，则触发闯红灯预警，否则结束本次闯红灯预警，具体为：

获取第一信号灯变为红灯的剩余时间T₀，若车辆以当前车速到达路口的时间T大于T₀，则触发闯红灯预警，否则不触发闯红灯预警；

所述步骤B:若第一信号灯变灯之前，车辆不能以当前车速通过路口，则触发闯红灯预警，否则结束本次闯红灯预警，之前还包括：

获取第一信号灯变为红灯的剩余时间T₀，若车辆以车道最高限速到达路口的时间T_min大于T₀，则触发闯红灯预警并结束闯红灯预警流程，否则进入下一步骤；

所述根据车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、第二信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离进行车速引导，包括：

获取从第一信号灯当前时刻到第二信号灯开始亮起的时长T_ns、第二信号灯持续亮灯时长T_nd；

获取车辆以车道的最高限速到达路口停止线的时间T_min；

当第一信号灯是红灯时，若T_min小于或等于T_ns，则进行车速引导，否则不进行车速引导；

当第一信号灯不是红灯时，若T_min小于或等于T_ns+T_nd，则进行车速引导，否则不进行车速引导；

所述车速引导为车速引导区间，具体为：

当第一信号灯是红灯时，所述车速引导区间为[D/T_ns, MIN(V₀,V_max)]，其中V₀=D/T₀，T₀表示第一信号灯切换为非红灯的剩余时长；

当第一信号灯不是红灯时，若V₀小于V_max，所述车速引导区间为[V₀, V_max]，若V₀大于或等于V_max，所述车速引导区间为[D/(T_ns+T_nd), D/T_ns]，其中V₀=D/T₀，T₀表示第一信号灯切换为红灯的剩余时长；

其中D表示车辆车头距离道路下游路口停止线的距离，V₀表示以T₀时间到达路口停止线的速度，V_max表示车道的最高限速；

所述根据路口道路数据、路口信号灯数据和车辆行驶数据获取车辆所在车道的限速值、当前车速、车辆车头到路口停止线之间的距离，之后还包括：

根据路口道路数据、车辆行驶数据，获取车辆的位置、航向角及道路转向信息，获取车辆行驶的车道是否为右转车道；

根据路口第一信号灯信息获取右转车道在红灯亮灯时是否允许右转；

若所述车辆行驶的车道为右转车道且所述右转车道在红灯亮灯时允许右转，则结束本次车速引导。

2.一种基于车路协同技术的车辆引导系统，用于实现如权利要求1所述的一种基于车路协同技术的车辆引导方法，其特征在于，包括：

数据获取模块，所述数据获取模块用于获取路口道路数据、路口信号灯数据和车辆行驶数据，所述路口信号灯数据包括第一信号灯信息、第二信号灯信息，所述第一信号灯信息为当前路口的信号灯信息，所述第二信号灯信息为与第一信号灯相同相位的下一个信号灯信息；

数据计算模块，所述数据计算模块用于根据路口道路数据、路口信号灯数据和车辆行驶数据获取车辆所在车道的限速值、当前车速、车辆车头到路口停止线之间的距离；

引导模块，所述引导模块用于根据所述车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离，计算首次闯红灯的预警阈值，进行闯红灯预警；和/或，

根据所述车道的限速值、当前车速、第一信号灯信息、第二信号灯信息、车辆车头到路口停止线之间的距离进行车速引导。