WO2017015951A1 - 基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统及其引导方法 - Google Patents

基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统及其引导方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2017015951A1
WO2017015951A1 PCT/CN2015/085568 CN2015085568W WO2017015951A1 WO 2017015951 A1 WO2017015951 A1 WO 2017015951A1 CN 2015085568 W CN2015085568 W CN 2015085568W WO 2017015951 A1 WO2017015951 A1 WO 2017015951A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
module
intersection
roadside
speed
Prior art date
Application number
PCT/CN2015/085568
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
俄文娟
吴戈
张勇
郑建颖
肖为周
谢锋
杨剑宇
孙玉娥
何英萍
Original Assignee
苏州大学张家港工业技术研究院
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to CN201510446762.9 priority Critical
Priority to CN201510446762.9A priority patent/CN105139677B/zh
Application filed by 苏州大学张家港工业技术研究院 filed Critical 苏州大学张家港工业技术研究院
Publication of WO2017015951A1 publication Critical patent/WO2017015951A1/zh

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages

Abstract

公开了一种基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统及其引导方法,该引导系统包括至少一个车载设备(1)、路侧设备(2)和监控中心(3);所述车载设备(1)与路侧设备(2)之间、车载设备(1)相互之间、以及路侧设备(2)与监控中心(3)之间均通过无线通信网络进行信息传递;所述每个车载设备(1)包括车辆主控模块(11)、车辆基本信息储存模块(12)、GPS定位模块(13)、车速采集模块(14)、行驶意图采集模块(15)、OBD接口模块(16)、车速控制模块(18)和提示模块(17);所述路侧设备(2)包括路侧主控模块(21)、交叉口基本信息储存模块(22)、车辆通行顺序决策模块(23)和无线通讯模块(24);该基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统及其引导方法可有效避免无控交叉口处的车辆碰撞,并提高交叉口处的通行效率,真正实现交通管控一体。

Description

基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统及其引导方法
本申请要求了申请日为2015年07月28日,申请号为201510446762.9,发明名称为“基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统及其引导方法”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及一种智能交通系统中的车路协同与安全控制技术,尤其涉及一种基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统及其引导方法。
背景技术
每年发生在道路交叉口的交通事故屡见不鲜,由于无信号交叉口没有任何的管控措施,车辆在无控交叉口处行驶时无章可循,或在信号控制系统失效的信号交叉口,尤其在视线不良的无信号交叉口的发生的事故更为严重。道路交叉口交通问题是世界各国面临的共同难题,一直困扰着众多学者和研究人员,以往针对交叉口安全问题的研究主要集中在人、车、路、交通环境等交通影响因素及其与交通事故关系分析,以此为依据改善道路设计、加强交通管控措施等,或者在车辆上安装主被动型安全装置以此来提高道路行车安全,但这些传统的设计、控制和管理技术只能在一定程度上减少交通流的冲突数或降低冲突的严重程度,并不能有效地防止事故的发生,无法达到交叉口安全效益最优,更难以在本质上解决交通问题,尤其对于提高无信号交叉口安全水平更是无济于事。随着电子信息和无线通信技术的迅速发展与应用,以车车、车路通信为基础的“车路协同”系统已成为解决交通问 题的有效手段,车路协同环境下,车车、车路进行信息交互,大大提高行车安全系数,能有效避免各种碰撞事故,实现交通零事故已成为可能,这也将彻底改变传统的交通管理与控制方式。
通过检索现有专利可知已有的专利主要是针对无控交叉口车辆通行预警提示,仅有的车辆通行辅助方法只是给出了两车之间的冲突消解算法,而不能从根本上解决无控交叉口的安全问题。如中国专利申请第201210163698.X号公开了一种解决无信号控制交叉口视距不良的辅助控制方法,其通过对各个方向车辆到达冲突点的时间的计算,根据计算结果判断距离相应停车线50m处的黄灯是否需要启亮,黄灯亮时建议车辆减速,该方法需要地下填埋磁感线圈和安装黄灯,安装复杂,而且该方法只是在一定程度上降低了事故发生的概率,而没有给出车辆通过交叉口时的安全车速,没有真正实现车辆碰撞的避免;中国专利申请第201110311331.8号公开了一种消解无信号交叉口两车交通冲突的方法,该方法给出了两车冲突消解的流程,根据车辆当前状态粗略判定车辆的行驶轨迹,根据预测轨迹判定车辆是否会发生碰撞,并给出了车辆冲突避免所需的加速度,该方法基于当前状态只能预测很短时间内的车辆状态,时间过长预测结果可能会失效,造成判定误差过大,冲突消解策略也会失效,而且该方法没有明确给出车辆行驶意图的识别方法,也只是解决了两车之间的冲突,若无控交叉口四个方向车辆均汇集到交叉口冲突区域则该如何实现冲突消解,针对这一问题没有涉及。
目前公开的道路交叉口辅助车辆行驶安全的装置绝大多数为预警 装置,装置功能单一,仅有的公开的交叉口车辆冲突避免方法只能解决两车之间的冲突问题,不能解决多个车辆之间的协作问题,更不能从根本上避免交通事故的发生,难以实现真正意义上的行车安全。
有鉴于上述的内容,本设计人,积极加以研究创新,以期创设一种基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统及其引导方法,使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种预防性强,无需在无控交叉口安装信号控制系统,可提高行车安全的基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统及其引导方法。
本发明提出的一种基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统,其特征在于:
包括路侧设备和监控中心及至少一个车载设备,所述车载设备与路侧设备之间、车载设备与车载设备之间、以及路侧设备与监控中心之间均通过无线通信网络进行信息传递;
所述每个车载设备包括车辆主控模块和分别与所述车辆主控模块信号连接的车辆基本信息储存模块、GPS定位模块、车速采集模块、行驶意图采集模块、OBD接口模块、车速控制模块和提示模块,所述车辆基本信息存储模块预先存储本车的静态信息,所述GPS定位模块采集车辆运行位置信息,所述车速采集模块实时采集车辆速度;所述行驶意图采集模块实时获取车辆的行驶意图,所述OBD接口模块用于实现车载设备与车载自诊断系统的连接,所述车速控制模块控制车辆速度,所述提示模块提示驾驶员车辆通过交叉口时所需的安全车速;
所述路侧设备包括路侧主控模块、交叉口基本信息储存模块、车辆通行顺序决策模块和无线通讯模块,所述交叉口基本信息储存模块预先存储交叉口基本信息,所述车辆通行顺序决策模块根据采集到的 车辆初始车道和目标车道进行通行优先权的分配,所述路侧主控模块对车辆发送冲突车辆数量、每车道头车至停车线的位置、车辆分组编码以及车辆通行次序,所述无线通信模块用于实现路测设备与车载设备之间的信息交互。
作为本发明的进一步改进,所述车载主控模块通过车车通信获取其他车辆的运动状态信息,并分析组内冲突类型、参与冲突消除协作的车辆数量以及组内车辆通行优先权的分配,启动相应的冲突消除模式,计算得出通过交叉口时所需的安全车速。
作为本发明的进一步改进,所述车载设备还包括与所述车载主控模块信号连接的车载无线通信模块,所述路侧设备还包括与所述路侧主控模块信号连接的路侧无线通信模块,所述车载无线通信模块、路侧无线通信模块分别通过无线通信网络进行信息传递。
作为本发明的进一步改进,所述提示模块包括车速信息显示屏和语音播放模块,所述车速信息显示屏与车载主控模块信号连接以显示车辆通过交叉口所需的安全车速,所述语音播放模块与车载主控模块信号连接以播放车辆通过交叉口所需的安全车速。
作为本发明的进一步改进,所述车速控制模块控制驱动车辆的制动踏板。
作为本发明的进一步改进,所述静态信息包括车辆的型号、尺寸大小、车主信息,所述交叉口基本信息包括交叉口几何形状、几何尺寸、道路渠化、车道编号。
作为本发明的进一步改进,所述车载无线通信模块能够发送自车位置和运动信息给其他冲突车辆。
本发明提出的一种基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统的引导方法,其特征在于:所述引导系统包括安装在交叉路口的路侧设备和搭载在机动车上的车载设备,所述引导方法包括如下步骤:
步骤一:车载设备实时采集自身车辆的位置和运动信息,当进入交叉口通信区域时,车载设备与路侧设备、车载设备与车载设备之间 进行信息的交互;
步骤二:根据步骤一中路侧设备会采集进入交叉口通信区域的车辆数量,以及不同车道车辆的分布情况,并向车辆发送行驶意图请求,车辆根据请求做出明确的行驶意图,车载设备采集车辆的转向灯状态,并发送此信息给路侧设备,路侧设备根据车辆的行驶意图确定每车的目标车道,并根据车辆初始车道和目标车道的不同进行车辆冲突分组,并把分组编号发送给每辆车;
步骤三:车载设备接收到路侧设备发送的分组号码的同时,每车的车载设备之间也会进行信息的交互,号码相同的车辆则为冲突车辆,会立即启动冲突解除模式;若车载设备没有搜索到与本车具有相同号码的车辆则按预定轨迹行驶;
步骤四:按照编号依次启动冲突解除模式的车辆会分析组内车辆的数目以及每辆车的初始车道和目标车道,从而确定出车车之间的冲突类型,再根据一定的冲突解除规则确定每车的通行次序;
步骤五:根据步骤四中分析出的车辆冲突类型和车辆通行顺序,通过分析每车的当前运行位置和速度信息,车载设备主控模块会计算每车通过交叉口的安全车速以及速度轨迹;
步骤六:若车载设备监测到车辆未按安全车速行驶,则转步骤七执行;
步骤七:判读车辆是否按安全车速行驶,若没有,则该车载设备强行控制该车辆的制动踏板使其达到安全车速;
步骤八:判断车辆是否驶离交叉口,若没有,则转步骤一执行,否则,结束本组车辆通行引导。
作为本发明引导方法的进一步改进,步骤二中车辆行驶意图通过OBD接口采集车载自诊断系统中的信号得到,当车辆进入交叉口通信区域时,路侧设备会给车载设备发出请求,请求驾驶员若转向则开启转向灯,否则不开启,当转向灯开启时车载设备中的行驶意图模块会通过OBD接口采集到车辆的行驶意图,相应地路侧设备会识别车辆的 行驶意图。
借由上述方案,本发明至少具有以下优点:
(1)本发明的车辆通行引导系统在车辆进入交叉口前100m-200m时就可接收路侧设备发送的请求信息,车辆在接收到请求信息后明确车辆的行驶意图,根据需要开启转向灯,车载设备会采集车辆的行驶意图,并发送给路侧设备,路侧设备会根据采集到的每车道车辆数量和车辆行驶意图进行分组排列,编号相同的即为冲突车辆,冲突车辆组再根据每车的运动信息判定冲突类型和通行次序,启动冲突解除模式,车载设备能够提供安全车速给驾驶员,便于驾驶员有足够的时间采取避险措施并确保车辆安全快速通过交叉口,与以往单独的车辆预警系统相此,该系统在车辆主动安全方面预防性增强。
(2)本发明的无控交叉口车辆通行引导系统可实现车辆与车辆之间、车辆与道路基础设施之间的信息交换,不需要在无控交叉口安装信号控制系统,只需安装一简单的路侧设备,内置交叉口基本信息储存模块、无线通讯设备和主要控制模块即可,技术简单可靠。
(3)本发明的无控交叉口车辆通行引导系统及其引导方法能够为驾驶员提供车辆通过无控交叉口时所需的安全车速和速度轨迹,极大地消除车辆驾驶员进入交叉口时的紧张心理;并且在驾驶员精力不集中的情况下,能强行控制车辆,避免发生不必要的碰撞事故,极大地提高了交叉口的行车安全水平。
(4)本发明的无控交叉口车辆通行引导系统及其引导方法适用于车辆在任何道路交通状态下的车速引导,尤其适用于视距不良的交叉口,实用性非常强,即可提高交叉口的安全水平又可提高通行效率,为降低交叉口排放污染做出贡献。
(5)本发明的无控交叉口车辆通行引导系统可与城市管理部门实现无缝连接,管理部门实时获取车辆运行状态信息,实现无控交叉口的管理与控制,真正实现交通监测、管理与控制于一体。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发 明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。
附图说明
图1为本发明基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统结构框图;
图2为本发明基于车路协同的无控交叉口车辆的车载引导装置界面显示示意图;
图3为本发明基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导方法的步骤流程图;
图4为本发明基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导方法图解。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例:图1为本发明一较佳实施例所述的一种基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统结构框图,包括路侧设备2和监控中心3及至少一个车载设备1,所述车载设备与路侧设备之间、车载设备与车载设备之间、以及路侧设备与监控中心之间均通过无线通信网络4进行信息传递;
所述每个车载设备包括车辆主控模块11和分别与所述车辆主控模块信号连接的车辆基本信息储存模块12、GPS定位模块13、车速采集模块14、行驶意图采集模块15、OBD接口模块16、车速控制模块18和提示模块17,所述车辆基本信息存储模块预先存储本车的静态信息,所述GPS定位模块采集车辆运行位置信息,所述车速采集模块实时采集车辆速度;所述行驶意图采集模块实时获取车辆的行驶意图,所述OBD接口模块用于实现车载设备与车载自诊断系统的连接,所述车速 控制模块控制车辆速度,所述提示模块提示驾驶员车辆通过交叉口时所需的安全车速;
所述路侧设备包括路侧主控模块21、交叉口基本信息储存模块22、车辆通行顺序决策模块23和无线通讯模块24,所述交叉口基本信息储存模块预先存储交叉口基本信息,所述车辆通行顺序决策模块根据采集到的车辆初始车道和目标车道进行通行优先权的分配,所述路侧主控模块对车辆发送冲突车辆数量、每车道头车至停车线的位置、车辆分组编码以及车辆通行次序,所述无线通信模块用于实现路测设备与车载设备之间的信息交互。
当车辆进入路侧设备的交叉口通信范围时,车载设备与路侧设备之间、车载设备与车载设备之间进行信息交互,所述路侧主控模块会快速采集每车道车辆数量、每车经纬度坐标、每车速度、行驶意图等信息,并将车辆经纬度坐标转换为交叉口当地坐标,该坐标以交叉口中心点为原点;根据每车的运动信息和目标车道的不同将车辆进行冲突分组,并把分组编号发送给每个车辆;所述车载主控模块根据路侧设备发送的编号快速搜索与本车编号相同的车辆,编号相同的车辆会启动冲突消除模式,进入冲突消除模式的车载主控模块计算得出通过交叉口所需的安全车速至提示模块和车速控制模块,通过提示模块提示驾驶员所需的安全车速,同时车载主控模块会监控车辆是否按所给安全车速行驶,若监测到车辆未按安全车速行驶则车速控制模块自动控制车辆的速度。
所述车载主控模块通过车车通信获取其他车辆的运动状态信息,并分析组内冲突类型、参与冲突消除协作的车辆数量以及组内车辆通行优先权的分配,启动相应的冲突消除模式,计算得出通过交叉口时所需的安全车速。
所述车载设备还包括与所述车载主控模块信号连接的车载无线通信模块19,所述路侧设备还包括与所述路侧主控模块信号连接的路侧无线通信模块,所述车载无线通信模块、路侧无线通信模块分别通过 无线通信网络进行信息传递。
所述提示模块包括车速信息显示屏171和语音播放模块172,其中所述车速信息显示屏与车载主控模块信号连接以显示车辆通过交叉口所需的安全车速,所述语音播放模块与车载主控单元信号连接以播放车辆通过交叉口所需的安全车速。
所述车速控制模块控制驱动车辆的制动踏板。
所述的基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统,涉及到的静态信息包括车辆的型号、尺寸大小、车主信息,所述交叉口基本信息包括交叉口几何形状、几何尺寸、道路渠化、车道编号。
所述车载无线通信模块能够发送自车位置和运动信息给其他冲突车辆。
图2为无控交叉口车辆车载引导装置界面显示示意图,包括车辆当前所需参与的冲突消除模式和安全车速的显示与语音提示,以及电源和数据的接口。
图3为本发明无控交叉口车辆通行引导方法的步骤流程图,主要包括以下步骤:
步骤一:车载设备实时采集自身车辆的位置和运动信息,当进入交叉口通信区域时,车载设备与路侧设备、车载设备与车载设备之间进行信息的交互;
步骤二:根据步骤一中路侧设备会采集进入交叉口通信区域的车辆数量,以及不同车道车辆的分布情况,并向车辆发送行驶意图请求,车辆根据请求做出明确的行驶意图,车载设备采集车辆的转向灯状态,并发送此信息给路侧设备,路侧设备根据车辆的行驶意图确定每车的目标车道,并根据车辆初始车道和目标车道的不同进行车辆冲突分组,并把分组编号发送给每辆车;
步骤三:车载设备接收到路侧设备发送的分组号码的同时,每车的车载设备之间也会进行信息的交互,号码相同的车辆则为冲突车辆,会立即启动冲突解除模式;若车载设备没有搜索到与本车具有相同号 码的车辆则按预定轨迹行驶;
步骤四:按照编号依次启动冲突解除模式的车辆会分析组内车辆的数目以及每辆车的初始车道和目标车道,从而确定出车车之间的冲突类型,再根据一定的冲突解除规则确定每车的通行次序;
步骤五:根据步骤四中分析出的车辆冲突类型和车辆通行顺序,通过分析每车的当前运行位置和速度信息,车载设备主控模块会计算每车通过交叉口的安全车速以及速度轨迹;
步骤六:若车载设备监测到车辆未按安全车速行驶,则转步骤七执行;
步骤七:判读车辆是否按安全车速行驶,若没有,则该车载设备强行控制该车辆的制动踏板使其达到安全车速;
步骤八:判断车辆是否驶离交叉口,若没有,则转步骤一执行,否则,结束本组车辆通行引导。
图4为本发明无控交叉口车辆通行引导方法图解。如图所示,假设在一两车道十字形交叉口,有8辆车进入交叉口通信区域,路侧设备首先采集到车道1有四辆车,车道3有一辆车,车道5有一辆车,车道7有两辆车,此时路侧发送指令要求每辆车做出明确的行驶意图,车载设备采集车辆的转向灯状态,并将此信息发送给路侧设备,则路侧设备确定每车的目标车道j,根据每车初始车道i和目标车道j的不同以及对车辆到达交叉口中点时间的粗略计算,判定即将发生冲突的车辆为A、B、C、D、E,并对发生冲突的车辆进行分组编码,并将分组编码发送给每一车辆,根据分析,五辆车具有相同的路权,D与A不发生冲突,而A、E与B、C发生冲突,D与B、C发生冲突,A、B、C、E统一编码为I,D单独为一组编码为II,为了让每辆车都有足够时间采取避险措施,因此编码1中的车辆优先通过交叉口,则A、B、C、E启动冲突解除模式,根据车车信息交互,得知四辆车在未来时间内发生合流冲突,根据中国道路交通安全法可知,当路权相同时,让本车右侧车辆先行,因此,A具有最高通行优先权,其次为B、E、C,或 者E、B、C,A只需根据预定轨迹行驶即可,而车辆B必须根据车辆A的运行状态进行调速,车辆E必须根据车辆B的运行状态进行调速,车辆C必须根据车辆E的运行状态进行调速。
(1)为了确保交叉口的安全性,令在合流冲突解除时刻tend,车辆C恰好驶离交叉口,而A、B、C、E每两车之间的距离均为最小安全车距L,为了提高通行效率,只要确保合流之后两车的安全车距即可,令每车启动冲突消解模式时的时刻为t0,则合流冲突解除时,需满足下列目标方程:
Figure PCTCN2015085568-appb-000001
约束条件为:
Figure PCTCN2015085568-appb-000002
其中,LAB、LAE、LBc表示车辆A和B、A和E、C和B冲突解除之后的彼此之间的安全车距,(xkij,ykij)表示车辆在本交叉口所处的位置坐标,vkij表示车辆运行速度,akij表示车辆运行所需的加速度,lA和lB分别表示车辆A和B的车身长度,vmax表示车辆行驶所能允许的最大车速,amax和amin表示车辆行驶所能允许的最大加速度和最小加速度,k表示车辆的编号。
通过解目标方程就可得出车辆A、B、C、E相应的安全车速。
如果车道1上的车辆均为右转车辆,为了尽量减少该冲突消除模式对车道1交通流的扰动影响,则车辆A及后续车辆以车队形式需先行驶离交叉口,保持上述目标方程不变,车辆A的车身长度变为
Figure PCTCN2015085568-appb-000003
ln表示和车辆A在同一初始车道且在车辆A之 后驶离交叉口的车辆的车身长度,n表示车辆A后面第n辆车的编号,n=1,2,3,…。车辆A后边的车辆为了与车辆A保持一定的安全距离且提高运行效率,则需调节自身车速,待车辆A参与合流冲突消除模式时,后边的车辆与车辆A保持相同的车速,且保持每辆车之间的安全车距为最小安全车距,则可得出后续车辆的安全车速满足下列方程:
Figure PCTCN2015085568-appb-000004
其中,te表示车辆A与后续车辆组成队列时的时刻,vn表示车辆A后边第n辆车的速度。vA18(t0)和vn(t0)均可由车载设备获知,由于车辆A不需要根据其他车辆的运动状态而调速,因此vA18(te)可以提前设定好为已知速度,通过解方程就可以求出每个车辆的调速轨迹vn(t)和an(t),只要车辆A保持车速不变,那么车辆A后面的车均以与车辆A相同的安全车速vA18(te)驶离交叉口。
(2)为了提高交叉口通行效率,车辆D必须紧跟其后,其实车辆C和车辆D只存在短时间的空间交叉,只要稍微调整车辆D的速度即可,第一组冲突解除时车辆D正好行驶至交叉口停车线,然后以转弯所能允许的最大车速vDZ驶离交叉口则有:
Figure PCTCN2015085568-appb-000005
aD72(t0)=aD72(tend)=0
vD72(t0)=cons tan t
vD72(tend)=vDZ=cons tan t
Figure PCTCN2015085568-appb-000006
其中,LDT表示车辆D距离停车线的距离,t1和t2表示车辆D加速度出现和消失的时间,aD72和vD72表示车辆D的加速度和速度,S表示车道宽度。
由此可以解出车辆D通过交叉口时的速度轨迹。
如果在第一组冲突消除时车辆B最后一个驶离交叉口,则令车辆B在tjend时刻驶离车辆B的目标车道2时,车辆D恰好到达车道2,则 有:
Figure PCTCN2015085568-appb-000007
Figure PCTCN2015085568-appb-000008
aD72(t0)=aD72(tjend)=0
vD72(tx)=cons tan t
vD72(tjend)≤vDZ
其中,LDT表示车辆D距离停车线的距离,aD72和vD72表示车辆D的加速度和速度,S表示车道宽度,RZ表示该交叉口车辆左转弯时的转弯半径,由路侧设备提供。
由此可以解出车辆D通过交叉口时的速度轨迹。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,并不用于限制本发明,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

  1. 一种基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统,其特征在于:
    包括路侧设备和监控中心及至少一个车载设备,所述车载设备与路侧设备之间、车载设备与车载设备之间、以及路侧设备与监控中心之间均通过无线通信网络进行信息传递;
    所述每个车载设备包括车辆主控模块和分别与所述车辆主控模块信号连接的车辆基本信息储存模块、GPS定位模块、车速采集模块、行驶意图采集模块、OBD接口模块、车速控制模块和提示模块,所述车辆基本信息存储模块预先存储本车的静态信息,所述GPS定位模块采集车辆运行位置信息,所述车速采集模块实时采集车辆速度;所述行驶意图采集模块实时获取车辆的行驶意图,所述OBD接口模块用于实现车载设备与车载自诊断系统的连接,所述车速控制模块控制车辆速度,所述提示模块提示驾驶员车辆通过交叉口时所需的安全车速;
    所述路侧设备包括路侧主控模块、交叉口基本信息储存模块、车辆通行顺序决策模块和无线通讯模块,所述交叉口基本信息储存模块预先存储交叉口基本信息,所述车辆通行顺序决策模块根据采集到的车辆初始车道和目标车道进行通行优先权的分配,所述路侧主控模块对车辆发送冲突车辆数量、每车道头车至停车线的位置、车辆分组编码以及车辆通行次序,所述无线通信模块用于实现路测设备与车载设备之间的信息交互。
  2. 根据权利要求1所述的基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统,其特征在于:所述车载主控模块通过车车通信获取其他车辆的运动状态信息,并分析组内冲突类型、参与冲突消除协作的车辆数量以及组内车辆通行优先权的分配,启动相应的冲突消除模式,计算得出通过交叉口时所需的安全车速。
  3. 根据权利要求2所述的基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统,其特征在于:所述车载设备还包括与所述车载主控模块信号连接的车载无线通信模块,所述路侧设备还包括与所述路侧主控模块信号连接的路侧无线通信模块,所述车载无线通信模块、路侧无线通信模块分别通过无线通信网络进行信息传递。
  4. 根据权利要求3所述的基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统,其特征在于:所述提示模块包括车速信息显示屏和语音播放模块,所述车速信息显示屏与车载主控模块信号连接以显示车辆通过交叉口所需的安全车速,所述语音播放模块与车载主控模块信号连接以播放车辆通过交叉口所需的安全车速。
  5. 根据权利要求4所述的基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统,其特征在于:所述车速控制模块控制驱动车辆的制动踏板。
  6. 根据权利要求5所述的基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统,其特征在于:所述静态信息包括车辆的型号、尺寸大小、车主信息,所述交叉口基本信息包括交叉口几何形状、几何尺寸、道路渠化、车道编号。
  7. 根据权利要求6所述的基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统,其特征在于:所述车载无线通信模块能够发送自车位置和运动信息给其他冲突车辆。
  8. 一种基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统的引导方法,其特征在于:所述引导系统包括安装在交叉路口的路侧设备和搭载在机动车上的车载设备,所述引导方法包括如下步骤:
    步骤一:车载设备实时采集自身车辆的位置和运动信息,当进入交叉口通信区域时,车载设备与路侧设备、车载设备与车载设备之间进行信息的交互;
    步骤二:根据步骤一中路侧设备会采集进入交叉口通信区域的车 辆数量,以及不同车道车辆的分布情况,并向车辆发送行驶意图请求,车辆根据请求做出明确的行驶意图,车载设备采集车辆的转向灯状态,并发送此信息给路侧设备,路侧设备根据车辆的行驶意图确定每车的目标车道,并根据车辆初始车道和目标车道的不同进行车辆冲突分组,并把分组编号发送给每辆车;
    步骤三:车载设备接收到路侧设备发送的分组号码的同时,每车的车载设备之间也会进行信息的交互,号码相同的车辆则为冲突车辆,会立即启动冲突解除模式;若车载设备没有搜索到与本车具有相同号码的车辆则按预定轨迹行驶;
    步骤四:按照编号依次启动冲突解除模式的车辆会分析组内车辆的数目以及每辆车的初始车道和目标车道,从而确定出车车之间的冲突类型,再根据一定的冲突解除规则确定每车的通行次序;
    步骤五:根据步骤四中分析出的车辆冲突类型和车辆通行顺序,通过分析每车的当前运行位置和速度信息,车载设备主控模块会计算每车通过交叉口的安全车速以及速度轨迹;
    步骤六:若车载设备监测到车辆未按安全车速行驶,则转步骤七执行;
    步骤七:判读车辆是否按安全车速行驶,若没有,则该车载设备强行控制该车辆的制动踏板使其达到安全车速;
    步骤八:判断车辆是否驶离交叉口,若没有,则转步骤一执行,否则,结束本组车辆通行引导。
  9. 根据权利要求8所述的基于车路协同的交叉口车辆右转引导系统的引导方法,其特征在于:步骤二中车辆行驶意图通过OBD接口采集车载自诊断系统中的信号得到,当车辆进入交叉口通信区域时,路侧设备会给车载设备发出请求,请求驾驶员若转向则开启转向灯,否 则不开启,当转向灯开启时车载设备中的行驶意图模块会通过OBD接口采集到车辆的行驶意图,相应地路侧设备会识别车辆的行驶意图。
PCT/CN2015/085568 2015-07-28 2015-07-30 基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统及其引导方法 WO2017015951A1 (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510446762.9 2015-07-28
CN201510446762.9A CN105139677B (zh) 2015-07-28 2015-07-28 基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统及其引导方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017015951A1 true WO2017015951A1 (zh) 2017-02-02

Family

ID=54725004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2015/085568 WO2017015951A1 (zh) 2015-07-28 2015-07-30 基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统及其引导方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN105139677B (zh)
WO (1) WO2017015951A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110473403A (zh) * 2019-09-12 2019-11-19 重庆西部汽车试验场管理有限公司 一种基于v2x的交叉路口辅助通行测试系统及其方法

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105887627B (zh) * 2016-01-28 2018-03-27 中国水利水电第五工程局有限公司 一种振动碾自动操作系统及其使用方法
CN105931479B (zh) * 2016-06-08 2019-03-22 上海汽车集团股份有限公司 一种车辆间即时信息交互方法及其系统
CN107547581A (zh) * 2016-06-23 2018-01-05 斑马网络技术有限公司 消息的推送方法、装置和设备
CN106340197B (zh) * 2016-08-31 2021-05-14 北京万集科技股份有限公司 一种车路协同辅助驾驶系统及方法
US10026321B2 (en) * 2016-10-31 2018-07-17 Delphi Technologies, Inc. Automated vehicle cross-traffic detection system
CN106781435B (zh) * 2016-12-15 2019-12-10 清华大学 一种基于无线通信的非信控交叉路口车辆编队通行方法
CN106997674A (zh) * 2017-04-17 2017-08-01 青岛海信网络科技股份有限公司 一种特勤线路交通控制方法和装置
US10360796B2 (en) * 2017-04-24 2019-07-23 Futurewei Technologies, Inc. Ticket-based traffic flow control at intersections for internet of vehicles
CN107274699A (zh) * 2017-06-30 2017-10-20 重庆交通大学 基于位置共享的无信控交叉口车辆自协同通行方法
US20190035266A1 (en) * 2017-07-26 2019-01-31 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for road user classification, position, and kinematic parameter measuring and reporting via a digital telecommunication network
CN107730883B (zh) * 2017-09-11 2020-02-04 北方工业大学 一种车联网环境下交叉口区域车辆调度方法
CN107886740A (zh) * 2017-10-25 2018-04-06 华为技术有限公司 一种车辆合流的方法及装置
CN108121341B (zh) * 2017-10-31 2021-04-16 深圳市博鑫创科科技有限公司 一种平衡车车队的自动停靠方法与系统
CN108023946A (zh) * 2017-11-30 2018-05-11 毛国强 一种车辆混合通信时的切换方法及其系统
CN108594231A (zh) * 2017-12-05 2018-09-28 上海神添实业有限公司 一种特定车辆路口优先雷达探测方法及其系统
CN108615379B (zh) * 2018-05-14 2020-10-02 北京汽车集团有限公司 控制车辆的方法、装置和车辆
CN108510769B (zh) * 2018-05-28 2020-12-22 北京交通大学 基于车路协同的移动闭塞交叉口车速引导系统和方法
CN108961800B (zh) * 2018-07-25 2021-01-08 长沙理工大学 一种自动驾驶下基于交叉口空间离散化的车辆通行时间建模方法
CN109598927A (zh) * 2018-11-21 2019-04-09 英华达(上海)科技有限公司 基于v2x技术的路权分配方法、系统、设备及存储介质
CN109658720A (zh) * 2018-12-03 2019-04-19 北京千方科技股份有限公司 一种路口车辆通行的系统及方法
CN111127933A (zh) * 2019-01-29 2020-05-08 段乐 一种代替红绿灯的路口交通指挥系统
CN109859474A (zh) * 2019-03-12 2019-06-07 沈阳建筑大学 基于智能车载设备的无信号交叉口通行权分配系统及方法
CN110060478A (zh) * 2019-04-29 2019-07-26 南京邮电大学 道路交叉口车辆智能调度方法与系统
CN110097784A (zh) * 2019-05-16 2019-08-06 武汉理工大学 一种基于智能设备的隧道交叉口车路协同系统和指引方法
CN110213740A (zh) * 2019-05-16 2019-09-06 武汉理工大学 基于智能道钉的高速公路交叉口车路协同系统和指引方法
CN110264763B (zh) * 2019-07-12 2021-06-22 安徽工业大学 一种近距离陌生车主间预警系统和方法
CN112447056A (zh) * 2019-09-05 2021-03-05 华为技术有限公司 控制交通通行的方法和装置
CN110473419A (zh) * 2019-09-09 2019-11-19 重庆长安汽车股份有限公司 一种自动驾驶车辆在无信号灯交叉路口的通行方法
CN110660234B (zh) * 2019-09-29 2021-02-19 柳超 智能交通灯控制方法
CN113077645A (zh) * 2020-01-06 2021-07-06 广州汽车集团股份有限公司 一种车路协同道路交叉口的通行方法及系统
CN111210627A (zh) * 2020-01-13 2020-05-29 深圳大学 狭窄道路多车协同行驶方法及相关装置
CN111341125B (zh) * 2020-02-07 2021-09-03 中国联合网络通信集团有限公司 车辆通行方法及装置
CN111596673A (zh) * 2020-07-27 2020-08-28 江苏广宇科技产业发展有限公司 一种基于5g的智慧驾驶云辅助系统
CN112258875B (zh) * 2020-10-26 2021-07-27 青岛理工大学 基于车路协同与自动驾驶的交叉口智能管控方法
CN112820125A (zh) * 2021-03-24 2021-05-18 苏州大学 车辆混行情况的智能网联车辆的通行引导方法及引导系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101968635A (zh) * 2010-09-20 2011-02-09 北京航空航天大学 一种在用汽车油耗实时测量监控系统及其测量监控方法
CN102368351A (zh) * 2011-10-19 2012-03-07 北京航空航天大学 一种消解无信号交叉口两车交通冲突的方法
CN102592448A (zh) * 2012-01-18 2012-07-18 河海大学 一种利用当量交通冲突测评无信号交叉口安全性能的方法
CN102750837A (zh) * 2012-06-26 2012-10-24 北京航空航天大学 无信号交叉口车车协同避撞系统
CN102800214A (zh) * 2012-08-27 2012-11-28 武汉大学 一种基于车车信息交互条件下的车辆换道冲突消解方法
WO2014058999A1 (en) * 2012-10-09 2014-04-17 Insurance Services Office, Inc. System and method for classifying and identifying a driver using driving performance data
US20140278074A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Qualcomm Incorporated Navigation Using Crowdsourcing Data
CN104575039A (zh) * 2015-01-19 2015-04-29 武汉理工大学 基于车路协同的紧急车辆优先通行新方法及系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4470873B2 (ja) * 2005-11-30 2010-06-02 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 経路案内システム及び経路案内方法
CN104616541A (zh) * 2015-02-03 2015-05-13 吉林大学 基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统
CN104637315B (zh) * 2015-02-06 2016-07-13 北京交通大学 车路协同环境下的无信号交叉口优化控制方法和系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101968635A (zh) * 2010-09-20 2011-02-09 北京航空航天大学 一种在用汽车油耗实时测量监控系统及其测量监控方法
CN102368351A (zh) * 2011-10-19 2012-03-07 北京航空航天大学 一种消解无信号交叉口两车交通冲突的方法
CN102592448A (zh) * 2012-01-18 2012-07-18 河海大学 一种利用当量交通冲突测评无信号交叉口安全性能的方法
CN102750837A (zh) * 2012-06-26 2012-10-24 北京航空航天大学 无信号交叉口车车协同避撞系统
CN102800214A (zh) * 2012-08-27 2012-11-28 武汉大学 一种基于车车信息交互条件下的车辆换道冲突消解方法
WO2014058999A1 (en) * 2012-10-09 2014-04-17 Insurance Services Office, Inc. System and method for classifying and identifying a driver using driving performance data
US20140278074A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Qualcomm Incorporated Navigation Using Crowdsourcing Data
CN104575039A (zh) * 2015-01-19 2015-04-29 武汉理工大学 基于车路协同的紧急车辆优先通行新方法及系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110473403A (zh) * 2019-09-12 2019-11-19 重庆西部汽车试验场管理有限公司 一种基于v2x的交叉路口辅助通行测试系统及其方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105139677B (zh) 2017-08-25
CN105139677A (zh) 2015-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017015951A1 (zh) 基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统及其引导方法
CN105160917B (zh) 基于车路协同的信号控制交叉口车速引导系统及方法
CN106601002B (zh) 车联网环境下的入口匝道车辆通行引导系统及其引导方法
CN106128137B (zh) 一种基于车联网的城市道路交通路口车内交通信息灯预警方法及系统
CN107248276B (zh) 一种基于车路协同的智能网联汽车编队控制方法及装置
WO2016031036A1 (ja) 走行制御装置および走行制御方法
WO2016024315A1 (ja) 車両の走行制御装置及び方法
CN108765982A (zh) 车路协同环境下信号控制交叉口车速引导系统及引导方法
JP6414221B2 (ja) 車両の走行制御装置及び方法
CN107248297B (zh) 一种车路协同环境下交叉口栅格化信号相位时长计算方法
WO2019080874A1 (zh) 一种车辆借道通行的方法和控制中心
JP6406356B2 (ja) 走行制御装置
CN107564317B (zh) 一种自动驾驶车辆控制系统及方法
CN111260946A (zh) 一种基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统
JP2016128997A (ja) 車載装置、管理装置、走行モードの判定方法及びコンピュータプログラム
Lu et al. A rule based control algorithm of connected vehicles in uncontrolled intersection
CN110895877A (zh) 一种车路驾驶任务智能化分配系统和方法
KR20170056233A (ko) 차량의 회전 주행 제어 장치 및 방법
CN110662683B (zh) 驾驶辅助装置以及驾驶辅助方法
JP2016088133A (ja) 走行制御装置
CN110599790B (zh) 一种智能驾驶车辆进站停靠的方法、车载设备和存储介质
EP3696788A1 (en) Driving control method and driving control apparatus
CN214475561U (zh) 一种基于智能信号灯的自动驾驶控制系统
JP2018055321A (ja) 運転支援方法及び運転支援装置
WO2021147748A1 (zh) 一种自动驾驶方法及相关设备

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15899303

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase in:

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15899303

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1