CN114944068A - 井下交通灯控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种井下交通灯控制方法，先寻找需要控制的红绿灯组G target，再从G target中寻找需要控制的红绿灯L target，最后请求控制中心将L target变为绿灯、G target组内其它红绿灯变为红灯。从所有红绿灯组中寻找红绿灯组G targe时，是以车辆运行方向向量与车辆当前位置至待选红绿灯组的向量之间的夹角最小为原则；从G target中寻找红绿灯L target时，是以车辆运行方向向量与车辆当前位置至待选红绿灯的向量之间的夹角最小为原则。本发明通过计算夹角来选择方向最接近的红绿灯组或红绿灯作为控制目标，消除了最近原则所带来的选择不当的问题，保证了车辆的安全运行。

Description

井下交通灯控制方法
技术领域
本发明涉及一种控制井下交通灯的方法。
背景技术
目前井下红绿灯调度算法中，车辆行驶过程中需要控制红绿灯时，会根据车辆上安装的定位标签获得实时定位位置信息，然后以此位置信息为圆心，先寻找指定范围内的最近的红绿灯组（一般一个红绿灯组由若干个红绿灯构成），然后再从最近红绿灯组内查找最近的红绿灯作为调度车辆需要控制的目标交通灯。最后通知控制中心将此灯设为绿灯，该最近红绿灯组内的其它灯设为红灯。车辆看到绿灯，表明其可以通过该路口，该路口其它方向的车辆看到的是红灯，无法通过红绿灯范围。
然而，现有的控制方式经常出现所控制的红绿灯并非当前所要通过的红绿灯的情况，导致调度出错，影响井下车辆的安全运行。
典型场景一如图1所示：车辆拟通过1处路口，但由于井下巷道的复杂性，车辆在查找待控制的红绿灯组时，发现2处的红绿灯组与车辆之间的距离小于本该控制的1处红绿灯组与车辆之间的距离。根据距离最近的原则，最终请求系统控制2处红绿灯组中最近的红绿灯，导致车辆在经过1处时无法通行。同时2处红绿灯组中的最近的红绿灯被误设置绿灯，很容易引起交通事故。
典型场景二如图2所示：3处红绿灯与4处红绿灯同属一个红绿灯组，车辆先经过3处，当前应控制3处红绿灯。但是，由于4处红绿灯与车辆之间的距离小于3处红绿灯与车辆件的距离，根据距离最近的原则，车辆最终请求控制4处红绿灯，导致车辆在经过3处时无法通行。同时4处红绿灯被误设置绿灯，很容易引起交通事故。
发明内容
本发明提出了一种井下交通灯控制方法，其目的是：根据车辆位置寻找到正确的红绿灯组及组内正确的红绿灯进行调度控制，保证井下车辆的安全运行。
本发明技术方案如下：
一种井下交通灯控制方法，先寻找需要控制的红绿灯组Gtarget，再从Gtarget中寻找需要控制的红绿灯Ltarget，最后请求控制中心将Ltarget变为绿灯、Gtarget组内其它红绿灯变为红灯；
从所有红绿灯组中寻找红绿灯组Gtarget时，是以车辆运行方向向量与车辆当前位置至待选红绿灯组的向量之间的夹角最小为原则；
从Gtarget中寻找红绿灯Ltarget时，是以车辆运行方向向量与车辆当前位置至待选红绿灯的向量之间的夹角最小为原则。
作为所述的井下交通灯控制方法的进一步改进：设车辆当前的定位位置是A（
Figure 447954DEST_PATH_IMAGE001
,
Figure 201147DEST_PATH_IMAGE002
），车辆上一次定位的位置是B（
Figure 144832DEST_PATH_IMAGE003
,
Figure 969568DEST_PATH_IMAGE004
），则车辆运行方向向量
Figure 682310DEST_PATH_IMAGE005
=(
Figure 871982DEST_PATH_IMAGE006
,
Figure 302964DEST_PATH_IMAGE007
)；
寻找红绿灯组Gtarget时，设共有k组可控制的红绿灯组，位置分别为
Figure 603495DEST_PATH_IMAGE008
（
Figure 701901DEST_PATH_IMAGE009
,
Figure 62475DEST_PATH_IMAGE010
），i=1,2…k，则车辆当前位置至各待选红绿灯组的向量分别为：
Figure 980753DEST_PATH_IMAGE011
=(
Figure 84975DEST_PATH_IMAGE012
,
Figure 772308DEST_PATH_IMAGE013
)；
先计算各向量点积
Figure 366101DEST_PATH_IMAGE014
，判断是否大于0：
Figure 974937DEST_PATH_IMAGE014
=(
Figure 414008DEST_PATH_IMAGE001
-
Figure 159110DEST_PATH_IMAGE003
)*(
Figure 127066DEST_PATH_IMAGE012
)+(
Figure 19936DEST_PATH_IMAGE002
-
Figure 465961DEST_PATH_IMAGE004
)*(
Figure 127886DEST_PATH_IMAGE013
)，其中i=1,2…k；
如果
Figure 1164DEST_PATH_IMAGE014
大于0表示方向一致，小于等于0表示方向不一致；剔除
Figure 381330DEST_PATH_IMAGE014
小于等于0所对应的红绿灯组；
设有m个红绿灯组的
Figure 631046DEST_PATH_IMAGE014
>0，其中i=1,2…m，m≤k；
进一步计算车辆运行方向向量
Figure 147478DEST_PATH_IMAGE005
与车辆当前位置至各待选红绿灯组的向量
Figure 191657DEST_PATH_IMAGE011
之间的夹角
Figure 62049DEST_PATH_IMAGE015
：
Figure 849876DEST_PATH_IMAGE015
=arccos(
Figure 486394DEST_PATH_IMAGE016
)，
|
Figure 701475DEST_PATH_IMAGE005
|=
Figure 56233DEST_PATH_IMAGE017
，
|
Figure 178909DEST_PATH_IMAGE011
|=
Figure 607617DEST_PATH_IMAGE018
；
选择最小的
Figure 321495DEST_PATH_IMAGE015
所对应的红绿灯组作为Gtarget。
作为所述的井下交通灯控制方法的进一步改进：设红绿灯组Gtarget中共有n个红绿灯，坐标分别为
Figure 835653DEST_PATH_IMAGE019
（
Figure 27600DEST_PATH_IMAGE020
,
Figure 373130DEST_PATH_IMAGE021
），其中j=1,2…n；车辆当前位置至各待选红绿灯的向量分别为：
Figure 195593DEST_PATH_IMAGE022
=(
Figure 197047DEST_PATH_IMAGE023
,
Figure 192685DEST_PATH_IMAGE024
)；
计算车辆运行方向向量
Figure 392722DEST_PATH_IMAGE005
与车辆当前位置至各待选红绿灯
Figure 120506DEST_PATH_IMAGE019
的向量
Figure 671573DEST_PATH_IMAGE022
之间的夹角
Figure 939744DEST_PATH_IMAGE025
：
Figure 197550DEST_PATH_IMAGE025
=arccos(
Figure 424132DEST_PATH_IMAGE026
)，
|
Figure 400178DEST_PATH_IMAGE005
|=
Figure 3198DEST_PATH_IMAGE017
，
|
Figure 646669DEST_PATH_IMAGE022
|=
Figure 716256DEST_PATH_IMAGE027
，
选择最小的
Figure 241915DEST_PATH_IMAGE025
所对应的红绿灯作为Ltarget。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：（1）本发明通过向量夹角来判断待选的红绿灯组或红绿灯所在方向与车辆行驶方向之间的一致性，选择方向最接近的作为控制目标，从而消除了传统的最近原则所带来的选择不当的问题，保证了车辆的安全运行；（2）选择红绿灯组时，先通过点积的正负从所有的红绿灯组中将方向明显不正确的红绿灯组剔除，再进一步计算剩余红绿灯组对应的夹角，提高了运算速度和实时性，降低了计算量。
附图说明
图1为背景技术中场景一的示意图；
图2为背景技术中场景二的示意图。
具体实施方式
下面详细说明本发明的技术方案：
先寻找需要控制的红绿灯组Gtarget，再从Gtarget中寻找需要控制的红绿灯Ltarget，最后请求控制中心将Ltarget变为绿灯、Gtarget组内其它红绿灯变为红灯。
在从所有红绿灯组中寻找红绿灯组Gtarget时，是以车辆运行方向向量与车辆当前位置至待选红绿灯组的向量之间的夹角最小为原则。同理，从Gtarget中寻找红绿灯Ltarget时，是以车辆运行方向向量与车辆当前位置至待选红绿灯的向量之间的夹角最小为原则。
具体的控制方法如下：
步骤1、先寻找需要控制的红绿灯组Gtarget：
设车辆当前的定位位置是A（
Figure 851888DEST_PATH_IMAGE001
,
Figure 84286DEST_PATH_IMAGE002
），车辆上一次定位的位置是B（
Figure 643882DEST_PATH_IMAGE003
,
Figure 328941DEST_PATH_IMAGE004
），则车辆运行方向向量
Figure 742605DEST_PATH_IMAGE005
=(
Figure 95089DEST_PATH_IMAGE006
,
Figure 834375DEST_PATH_IMAGE007
)。
设共有k组可控制的红绿灯组，位置分别为
Figure 6730DEST_PATH_IMAGE008
（
Figure 958505DEST_PATH_IMAGE009
,
Figure 227813DEST_PATH_IMAGE010
），i=1,2…k，则车辆当前位置至各待选红绿灯组的向量分别为：
Figure 75683DEST_PATH_IMAGE011
=(
Figure 797651DEST_PATH_IMAGE012
,
Figure 553118DEST_PATH_IMAGE013
)。
先计算各向量点积
Figure 349035DEST_PATH_IMAGE014
，判断是否大于0：
Figure 430124DEST_PATH_IMAGE014
=(
Figure 577071DEST_PATH_IMAGE001
-
Figure 401808DEST_PATH_IMAGE003
)*(
Figure 317811DEST_PATH_IMAGE012
)+(
Figure 304222DEST_PATH_IMAGE002
-
Figure 938466DEST_PATH_IMAGE004
)*(
Figure 35735DEST_PATH_IMAGE013
)，其中i=1,2…k。
如果
Figure 134141DEST_PATH_IMAGE014
大于0表示方向一致，小于等于0表示方向不一致；剔除
Figure 229136DEST_PATH_IMAGE014
小于等于0所对应的红绿灯组。
设有m个红绿灯组的
Figure 412992DEST_PATH_IMAGE014
>0，其中i=1,2…m，m≤k。
进一步计算车辆运行方向向量
Figure 517215DEST_PATH_IMAGE005
与车辆当前位置至各待选红绿灯组的向量
Figure 204548DEST_PATH_IMAGE011
之间的夹角
Figure 736023DEST_PATH_IMAGE015
：
Figure 141597DEST_PATH_IMAGE015
=arccos(
Figure 49510DEST_PATH_IMAGE016
)，
|
Figure 60191DEST_PATH_IMAGE005
|=
Figure 824885DEST_PATH_IMAGE017
，
|
Figure 655438DEST_PATH_IMAGE011
|=
Figure 901130DEST_PATH_IMAGE018
；
选择最小的
Figure 563055DEST_PATH_IMAGE015
所对应的红绿灯组作为Gtarget。
步骤2、从Gtarget中寻找需要控制的红绿灯Ltarget：
设红绿灯组Gtarget中共有n个红绿灯，坐标分别为
Figure 436334DEST_PATH_IMAGE019
（
Figure 19762DEST_PATH_IMAGE020
,
Figure 66215DEST_PATH_IMAGE021
），其中j=1,2…n；车辆当前位置至各待选红绿灯的向量分别为：
Figure 582647DEST_PATH_IMAGE022
=(
Figure 626826DEST_PATH_IMAGE023
,
Figure 494288DEST_PATH_IMAGE024
)。
计算车辆运行方向向量
Figure 282116DEST_PATH_IMAGE005
与车辆当前位置至各待选红绿灯
Figure 918633DEST_PATH_IMAGE019
的向量
Figure 930452DEST_PATH_IMAGE022
之间的夹角
Figure 957314DEST_PATH_IMAGE025
：
Figure 611149DEST_PATH_IMAGE025
=arccos(
Figure 305435DEST_PATH_IMAGE026
)，
|
Figure 691417DEST_PATH_IMAGE005
|=
Figure 533471DEST_PATH_IMAGE017
，
|
Figure 663101DEST_PATH_IMAGE022
|=
Figure 8632DEST_PATH_IMAGE027
，
选择最小的
Figure 831095DEST_PATH_IMAGE025
所对应的红绿灯作为Ltarget。
步骤3、车辆请求（或通过）控制中心将Ltarget变为绿灯、Gtarget组内其它红绿灯变为红灯。

Claims (3)

1.一种井下交通灯控制方法，先寻找需要控制的红绿灯组Gtarget，再从Gtarget中寻找需要控制的红绿灯Ltarget，最后请求控制中心将Ltarget变为绿灯、Gtarget组内其它红绿灯变为红灯，其特征在于：
从所有红绿灯组中寻找红绿灯组Gtarget时，是以车辆运行方向向量与车辆当前位置至待选红绿灯组的向量之间的夹角最小为原则；
从Gtarget中寻找红绿灯Ltarget时，是以车辆运行方向向量与车辆当前位置至待选红绿灯的向量之间的夹角最小为原则。
2.如权利要求1所述的井下交通灯控制方法，其特征在于：设车辆当前的定位位置是A（
Figure 266081DEST_PATH_IMAGE001
,
Figure 199402DEST_PATH_IMAGE002
），车辆上一次定位的位置是B（
Figure 399440DEST_PATH_IMAGE003
,
Figure 392803DEST_PATH_IMAGE004
），则车辆运行方向向量
Figure 681221DEST_PATH_IMAGE005
=(
Figure 214970DEST_PATH_IMAGE006
,
Figure 472776DEST_PATH_IMAGE007
)；
寻找红绿灯组Gtarget时，设共有k组可控制的红绿灯组，位置分别为
Figure 699358DEST_PATH_IMAGE008
（
Figure 409825DEST_PATH_IMAGE009
,
Figure 747266DEST_PATH_IMAGE010
），i=1,2…k，则车辆当前位置至各待选红绿灯组的向量分别为：
Figure 125158DEST_PATH_IMAGE011
=(
Figure 257062DEST_PATH_IMAGE012
,
Figure 720404DEST_PATH_IMAGE013
)；
先计算各向量点积
Figure 595956DEST_PATH_IMAGE014
，判断是否大于0：
Figure 828354DEST_PATH_IMAGE014
=(
Figure 865580DEST_PATH_IMAGE001
-
Figure 878536DEST_PATH_IMAGE003
)*(
Figure 495462DEST_PATH_IMAGE012
)+(
Figure 847946DEST_PATH_IMAGE002
-
Figure 587232DEST_PATH_IMAGE004
)*(
Figure 759587DEST_PATH_IMAGE013
)，其中i=1,2…k；
如果
Figure 976942DEST_PATH_IMAGE014
大于0表示方向一致，小于等于0表示方向不一致；剔除
Figure 183932DEST_PATH_IMAGE014
小于等于0所对应的红绿灯组；
设有m个红绿灯组的
Figure 828540DEST_PATH_IMAGE014
>0，其中i=1,2…m，m≤k；
进一步计算车辆运行方向向量
Figure 284929DEST_PATH_IMAGE005
与车辆当前位置至各待选红绿灯组的向量
Figure 509237DEST_PATH_IMAGE011
之间的夹角
Figure 570734DEST_PATH_IMAGE015
：
Figure 651823DEST_PATH_IMAGE015
=arccos(
Figure 798770DEST_PATH_IMAGE016
)，
|
Figure 357928DEST_PATH_IMAGE005
|=
Figure 273931DEST_PATH_IMAGE017
，
|
Figure 525921DEST_PATH_IMAGE011
|=
Figure 160164DEST_PATH_IMAGE018
；
选择最小的
Figure 523013DEST_PATH_IMAGE015
所对应的红绿灯组作为Gtarget。
3.如权利要求2所述的井下交通灯控制方法，其特征在于：设红绿灯组Gtarget中共有n个红绿灯，坐标分别为
Figure 293523DEST_PATH_IMAGE019
（
Figure 719343DEST_PATH_IMAGE020
,
Figure 637621DEST_PATH_IMAGE021
），其中j=1,2…n；车辆当前位置至各待选红绿灯的向量分别为：
Figure 476264DEST_PATH_IMAGE022
=(
Figure 429176DEST_PATH_IMAGE023
,
Figure 226231DEST_PATH_IMAGE024
)；
计算车辆运行方向向量
Figure 366225DEST_PATH_IMAGE005
与车辆当前位置至各待选红绿灯
Figure 274138DEST_PATH_IMAGE019
的向量
Figure 81557DEST_PATH_IMAGE022
之间的夹角
Figure 783934DEST_PATH_IMAGE025
：
Figure 676804DEST_PATH_IMAGE025
=arccos(
Figure 857249DEST_PATH_IMAGE026
)，
|
Figure 784754DEST_PATH_IMAGE005
|=
Figure 658032DEST_PATH_IMAGE017
，
|
Figure 38198DEST_PATH_IMAGE022
|=
Figure 22335DEST_PATH_IMAGE027
，
选择最小的
Figure 804346DEST_PATH_IMAGE025
所对应的红绿灯作为Ltarget。
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