一种减少信号交叉口停车的车速引导系统及方法技术方案

技术编号:19216861 阅读:5 留言:0更新日期:2018-10-20 07:07
本发明专利技术提供一种减少信号交叉口停车的车速引导系统及方法,属于交通管理与控制技术领域。本发明专利技术包括:交通信号控制子系统,用于根据实时交通状况对信号灯的相位进行实时控制,接收来自车速引导设备的交通信号相位请求信息,并将对应的交通信号相位信息反馈给车速引导设备;车速引导设备,设置在车辆上,与交通信号控制子系统进行实时通信,通过通信以一定的频率向交通控制子系统发送交通信号相位信息请求,并接收来自交通信号控制子系统的反馈信息,根据反馈信息给车辆提供建议速度值。本发明专利技术解决了现有技术难于控制减少信号交叉口停车的问题。本发明专利技术可用于交叉口车速引导。

【技术实现步骤摘要】
一种减少信号交叉口停车的车速引导系统及方法
本专利技术涉及一种减少信号交叉口停车的车速引导系统及方法,属于交通管理与控制

技术介绍
信号交叉口的服务水平是根据车辆在信号交叉口受阻情况确定的。控制延误包括由于信号灯引起的停车延误以及排队车辆停止和起动经历的减、加速延误。信号交叉口由控制信号引发的停车不仅会导致额外的能源消耗和排放污染,同时也会降低驾驶体验,对驾驶员的驾驶心理造成影响。为了提高城市主干道的行车速度和交叉口的绿灯利用率,绿波控制应运而生。所谓“绿波控制”,即是指把主干道上一批相邻的交叉路口的交通信号连接起来,加以协调控制,使主干道上的车辆通过这些交叉口时尽可能地遇到绿灯,减少干道上的延误和停车率,以保证干道上的车辆畅通。从实际效果来看,绿波带的确能够获得较好的效果,按照设定车速行驶的车辆,基本能够实现“一路绿灯”。然而,绿波控制受到实施条件的限制。实施绿波控制的道路,应为城市主干道,且要求路口的交通量相近,路段交通秩序较好。即便是实施了绿波控制的道路,由于部分车辆驾驶员不能很好地感知和采用合适的速度,从而无法利用绿波。据统计,真正按照绿波行驶的车辆,只占交通量的一半左右。目前,针对车速引导系统方面的研究,各专利提出了不同的实现方法。如专利CN103794063A提出将速度引导信息显示在交通引导显示屏上;然而,上述专利没有考虑对左转和右转车辆的速度引导,而做好路径规划是实现实时、准确的车速引导的前提。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术难于控制减少信号交叉口停车的问题,提供了一种减少信号交叉口停车的车速引导系统及方法。本专利技术所述一种减少信号交叉口停车的车速引导系统,包括:交通信号控制子系统,用于根据实时交通状况对信号灯的相位进行实时控制,接收来自车速引导设备的交通信号相位请求信息,并将对应的交通信号相位信息反馈给车速引导设备;车速引导设备,设置在车辆上,与交通信号控制子系统进行实时通信,通过通信以一定的频率向交通控制子系统发送交通信号相位信息请求,并接收来自交通信号控制子系统的反馈信息,根据反馈信息给车辆提供建议速度值。进一步的,所述交通信号控制子系统包括:车辆信息接收器、信号系统管理服务器、信号系统区域服务器、信号机前端设备以及信号信息发送器;车辆信息接收器,与信号系统管理服务器连接,接收来自车速引导设备的调取交通信号相位信息请求,并将调取请求发送至信号系统管理服务器;信号系统管理服务器,根据来自车辆信息接收器的调取请求,从信号系统区域服务器中调取对应的交通信号相位信息,并将该交通信号相位信息发送至信号信息发送器;信号系统区域服务器,用于对区域内的信号机前端设备进行统一的协调控制与监控,获取区域内各个信号交叉口信号机前端设备的交通信号相位信息,接收信号系统管理服务器发送的调取交通信号相位信息请求,并将对应的交通信号相位信息反馈给信号系统管理服务器;信号机前端设备,接收来自信号系统区域服务器的控制指令,并按照控制指令进行工作;信号信息发送器,与信号系统管理服务器连接,将来自信号系统管理服务器的交通信号相位信息发送给车速引导设备。进一步的,所述信号机前端设备包括信号机下位机和信号灯,所述的信号机下位机与所述的信号灯相连接,且该信号机下位机用于对相应的信号灯进行相位实时控制。进一步的,所述车速引导设备包括通信模块、运算模块以及地图导航模块;所述地图导航模块精确定位车速引导设备所在车辆的实时位置,结合起始点和目的地信息进行路径规划,分析判断所述车辆将要通过的下一个信号交叉口并传送至运算模块;所述运算模块,接收地图导航模块传递的车辆将要通过的下一个信号交叉口信息并传送给通信模块,通过获取通信模块接收的反馈信息,计算出建议速度值并反馈给驾驶员;所述通信模块接收运算模块传送的车辆将要通过的下一个信号交叉口信息,向交通信号控制子系统发送调取对应信号交叉口的交通信号相位信息的请求,并接收来自交通信号控制子系统的反馈信息。本专利技术所述一种减少信号交叉口停车的车速引导方法,通过以下技术方案实现:S1、驾驶员将出行起始点和目的地输入到车速引导设备上,地图导航模块根据路网当前的交通状况,给出最佳的路径规划;S2、地图导航模块根据路径规划信息和获得的车辆实时位置信息,分析判断将要通过的下一个信号交叉口,通信模块向交通信号控制子系统的车辆信息接收器发送调取下一信号交叉口交通信号相位信息请求;S3、车辆信息接收器将接收到的调取请求发送给与之连接的信号系统管理服务器;S4、信号系统管理服务器接收到车辆信息接收器发来的调取请求后,判断是否能够从信号系统区域服务器调取下一信号交叉口交通信号相位信息,若能够,从信号系统区域服务器中调取对应的交通信号相位信息,发送给信号信息发送器;若不能,驳回请求,由驾驶员自主选择车速,并进入步骤S8;S5、信号信息发送器将从信号系统管理服务器中发出的交通信号相位信息发送到车速引导设备上;S6、车速引导设备的通信模块接收到该交通信号相位信息后,传递到运算模块,运算模块根据车辆当前位置到下一信号交叉口停车线的距离和所在路段的交通状况,计算出最佳的建议速度值,并将最佳的建议速度值反馈给车辆驾驶员;S7、车辆根据所述最佳的建议速度值行驶;S8、车辆通过交叉口后,地图导航模块判断车辆是否偏离原规划路径;若偏离,则根据车辆当前位置重新进行路径规划,并提示驾驶员;S9、重复上述步骤S2至S8,直至到达目的地。进一步的,计算出最佳的建议速度值的具体步骤包括:S61、运算模块从地图导航模块获得车辆当前位置到下一信号交叉口停车线的距离d;S62、通信模块接收到信号信息发送器发来的交通信号相位信息,包括当前相位、当前相位剩余时长、从当前相位结束至行驶方向的绿灯相位启亮的时间间隔和行驶方向的绿灯相位时长,并将交通信号相位信息传递到运算模块;其中,当前相位剩余时长为t0,从当前相位结束至行驶方向的绿灯相位启亮的时间间隔为t1,行驶方向的绿灯相位时长为t2;设立安全时长,记为ts,设立排队消散时长,记为td;S63、若当前相位恰为行驶方向的绿灯相位,则基准建议速度值若当前相位不是行驶方向的绿灯相位,则第一建议速度值第二建议速度值为S64、运算模块判断v0、v1、v2是否属于速度区间[vmin,vmax];其中,vmin是速度下限,vmax是速度上限,速度上限为该道路最高限速值;S65、若v0、v1、v2中只有一个值属于速度区间[vmin,vmax],则该值即为最佳的建议速度值;若有多于1个值属于速度区间[vmin,vmax],则运算模块从中选取最接近当前路段平均车速的值作为最佳的建议速度值;若v0、v1、v2都不属于速度区间[vmin,vmax],则运算模块提示驾驶员按路况自己判定,并做好在前方停车的准备。进一步的,步骤S62中,安全时长ts=3s,排队消散时长td=5s。进一步的,步骤S64中,速度下限vmin为15km/h。本专利技术最为突出的特点和显著的有益效果是:本专利技术涉及一种以减少交叉口停车为目的的车速引导系统,其中包括交通信号控制系统和车速引导设备,本专利技术还涉及一种基于该系统实现车速诱导的方法。采用该种以减少交叉口停车为目的的车速引导系统及其方法,将信号机前端设备与车速引导设备通过交通信号控制系统进行连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减少信号交叉口停车的车速引导系统,其特征在于,包括:交通信号控制子系统,用于根据实时交通状况对信号灯的相位进行实时控制,接收来自车速引导设备的交通信号相位请求信息,并将对应的交通信号相位信息反馈给车速引导设备;车速引导设备,设置在车辆上,与交通信号控制子系统进行实时通信,通过通信以一定的频率向交通控制子系统发送交通信号相位信息请求,并接收来自交通信号控制子系统的反馈信息,根据反馈信息给车辆提供建议速度值。

【技术特征摘要】
1.一种减少信号交叉口停车的车速引导系统,其特征在于,包括:交通信号控制子系统,用于根据实时交通状况对信号灯的相位进行实时控制,接收来自车速引导设备的交通信号相位请求信息,并将对应的交通信号相位信息反馈给车速引导设备;车速引导设备,设置在车辆上,与交通信号控制子系统进行实时通信,通过通信以一定的频率向交通控制子系统发送交通信号相位信息请求,并接收来自交通信号控制子系统的反馈信息,根据反馈信息给车辆提供建议速度值。2.根据权利要求1所述一种减少信号交叉口停车的车速引导系统,其特征在于,所述交通信号控制子系统包括:车辆信息接收器、信号系统管理服务器、信号系统区域服务器、信号机前端设备以及信号信息发送器;车辆信息接收器,与信号系统管理服务器连接,接收来自车速引导设备的调取交通信号相位信息请求,并将调取请求发送至信号系统管理服务器;信号系统管理服务器,根据来自车辆信息接收器的调取请求,从信号系统区域服务器中调取对应的交通信号相位信息,并将该交通信号相位信息发送至信号信息发送器;信号系统区域服务器,用于对区域内的信号机前端设备进行统一的协调控制与监控,获取区域内各个信号交叉口信号机前端设备的交通信号相位信息,接收信号系统管理服务器发送的调取交通信号相位信息请求,并将对应的交通信号相位信息反馈给信号系统管理服务器;信号机前端设备,接收来自信号系统区域服务器的控制指令,并按照控制指令进行工作;信号信息发送器,与信号系统管理服务器连接,将来自信号系统管理服务器的交通信号相位信息发送给车速引导设备。3.根据权利要求2所述一种减少信号交叉口停车的车速引导系统,其特征在于,所述信号机前端设备包括信号机下位机和信号灯,所述的信号机下位机与所述的信号灯相连接,且该信号机下位机用于对相应的信号灯进行相位实时控制。4.根据权利要求1至3中任意一项所述一种减少信号交叉口停车的车速引导系统,其特征在于,所述车速引导设备包括通信模块、运算模块以及地图导航模块;所述地图导航模块精确定位车速引导设备所在车辆的实时位置,结合起始点和目的地信息进行路径规划,分析判断所述车辆将要通过的下一个信号交叉口并传送至运算模块;所述运算模块,接收地图导航模块传递的车辆将要通过的下一个信号交叉口信息并传送给通信模块,通过获取通信模块接收的反馈信息,计算出建议速度值并反馈给驾驶员;所述通信模块接收运算模块传送的车辆将要通过的下一个信号交叉口信息,向交通信号控制子系统发送调取对应信号交叉口的交通信号相位信息的请求,并接收来自交通信号控制子系统的反馈信息。5.根据权利要求4所述一种减少信号交叉口停车的车速引导系统,其特征在于,所述车速引导设备为安装有地图导航软件的联网智能手机。6.一种减少信号交叉口停车的车速引导方法,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:S1、驾驶员将出行起始点和目的地输入到车速引导设备上,地图导航模块根据路网当前的交通状况,给出最佳的路径规划;S2、...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡海明王健胡晓伟安实
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:黑龙江,23

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