一种基于车联网技术的交通路口通行辅助系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于车联网技术的交通路口车辆通行辅助系统，包括：标签单元，其设置在汽车底盘上；多个地感单元，其设置在车道停止线内侧，能够与所述标签单元相互感应，用于检测并发出在本车道通行车辆身份，发出车辆身份信息和车道信息；交通信号控制器，其设置在道路十字路口；交通信号管理服务器，其用于根据接收到的信息进行分解，发出各个车道的交通信号灯信息；车载网络通行服务器，其用于接收相应的交通信号灯信息；车载控制器，其用于接收交通信号灯信息，并计算该车在自车道剩余的通行时间，确定通行方案。本系统能够降低车辆闯红灯现象，提高路口交通安全性。本发明专利技术还提供一种基于车联网技术的交通路口车辆通行辅助系统的控制方法。

A Traffic Intersection Access System Based on Vehicle Networking Technology and Its Control Method

【技术实现步骤摘要】
一种基于车联网技术的交通路口通行辅助系统及其控制方法
本专利技术涉及一种基于车联网技术的交通路口通行辅助系统及其控制方法，属于交通管理领域。
技术介绍
车联网系统，是指是利用先进传感技术、网络技术、计算技术、控制技术、智能技术，对道路和交通进行全面感知，实现多个系统间大范围、大容量数据的交互，对每一辆汽车进行交通全程控制，对每一条道路进行交通全时空控制，以提供交通效率和交通安全为主的网络与应用。随着汽车保有量的增加，在交通量大的城市中心区交叉口处经常会发生交通拥堵，驾驶员只能停车等待。但是在交通量小的非城市中心区交叉口处几乎不会发生交通拥堵，驾驶员通过一个交叉口后，在车辆少时可以快速驶近下一个交叉口，在此过程中可能出现几种情况：适当的速度驶近下一个交叉口时刚好变成绿灯，正好通过；适当速度如滑行到下一个交叉口时，正好变为红灯，即使快速也无法通过，需要停车等待；快速驶近下个交叉口时正好变为绿灯，车辆恰好通过；快速驶近下个交叉口时刚好变红灯，车辆需要紧急制动停车等待。车辆在两个交叉口之间行驶时，驾驶员在远距离时无法看到前面拟通过交叉口的信号灯实时状态，即使是带有倒计时装置的信号灯，只有在很近的距离时才能看到，由于车辆的惯性及特点，当遇到红灯时，只能紧急制动或者滑行，其他措施已经无效。因此，需要一种通行辅助系统来提高路口交通安全性。
技术实现思路
本专利技术设计开发了一种基于车联网技术的交通路口通行辅助系统，通过通过交通信号管理服务器获取信号灯信息并由车载控制器根据信号灯信息发出提示信息、预警信息和通行信息，提高路口通行的安全性。本专利技术还设计开发了一种基于车联网技术的交通路口通行辅助系统的控制方法，通过获取汽车身份信息和信号灯信息，对路口通行情况进行判断并制定汽车在路口通行方案，进而对驾驶员进行提醒甚至是发出刹车预警，提高汽车行驶的安全性。本专利技术提供的技术方案为：一种基于车联网技术的交通路口通行辅助系统，包括：标签单元，其设置在汽车底盘上，用于标记车辆身份信息；多个地感单元，其设置在车道停止线一侧，能够与所述标签单元相互感应，用于检测在本车道通行车辆身份，发出所述车辆身份信息和车道信息；交通信号控制器，其设置在道路十字路口，用于发出交通信号灯信息；交通信号管理服务器，其用于接收所述交通信号灯信息、所述车辆身份信息和所述车道信息，并将接收到的信息进行分解，发出各个车辆所对应的车道交通信号灯信息；车载网络通行服务器，其用于接收本车所对应的车道交通信号灯信息并发出；车载控制器，其用于接收所述本车所对应的车道交通信号灯信息后计算本车在车道剩余的通行时间，确定通行方案。优选的是，所述标签单元采用RFID射频识别卡。优选的是，所述地感单元包括埋地式射频读写器和感应线圈。一种基于车联网技术的交通路口通行辅助系统的控制方法，其特征在于，包括：步骤一、交通信息管理服务器获取车辆身份信息，车道信息以及交通信号灯信息，进行分解，发出各个车辆所对应的车道交通信号灯信息；步骤二、车载控制器接收本车所对应的车道交通信号灯信息后，进行通行策略规划；当交通信号灯为红灯时，计算剩余通行时间t，当t＜t'时，表示即将绿灯，车载控制器发出通行提示；当交通信号灯为绿灯时，车载控制器获取汽车当前行驶的车速，计算当前通行值PASS；当PASS＜t1时，表示绿灯即将结束，汽车不能通行，车载控制器发出刹车预警；当t1＜PASS＜t2时，表示汽车通过加速可以通行，车载控制器发出车辆期望加速度值；当PASS＞t2时，表示汽车可以正常通行，车载控制器发出正常通行信号；其中，t'为通行阈值，t1为第一阈值，t2为第二阈值。优选的是，所述通行值PASS的经验计算公式为：其中，t为剩余时间值，为剩余通行时间修正值，v为汽车当前行驶的车速，为剩余通行距离修正值，D为通行值修正因子。优选的是，所述剩余通行时间修正值的经验计算公式为：剩余通行距离修正值的经验计算公式为其中，t为从车载控制器获取的剩余通行时间，τ1为交通信号管理服务器与车载控制器之间的延时，τ2为埋地式读写器与车载控制器之间的延时，x为低杆线圈与停止线之间的距离。优选的是，所述期望加速度的经验计算公式为：其中，式中，v0为速度修正值，λ1为刹车反应系数，λ2为加速反应系数，m第一相关参数，k为第二相关参数，t0为车载标签和地感线圈互感与车载控制器之间的时间延时。本专利技术所述的有益效果：本专利技术提供的基于车联网技术的交通路口通行辅助系统，能够根据信号灯变化向驾驶员发出提醒信息、预警信息以及通行信息，降低闯红灯现象和防止由于遮挡导致驾驶员不能及时了解信号灯变化的情况，通过获取汽车身份信息和信号灯信息，对路口通行情况进行判断并制定汽车在路口通行方案，进而对驾驶员进行提醒甚至是发出刹车预警，提高汽车行驶的安全性，并使驾驶员更加舒适高效地通过交通路口提供了保障。附图说明图1为本专利技术所述的基于车联网技术的交通路口车辆通行辅助系统的结构示意图。图2为本专利技术所述的基于车联网技术的交通路口车辆通行辅助系统的流程图。图3为本专利技术所述的基于车联网技术的特殊车辆交通诱导系统的信息传递的结构示意图。图4为本专利技术所述的基于车联网技术的交通路口车辆通行辅助系统的控制方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1-4所示，本专利技术提供一种基于车联网技术的交通路口通行辅助系统，包括：标签单元、地感单元、交通信号控制器、交通信号管理服务器、车载网络通行服务器以及车载控制器。标签单元、车载网络通信服务器和车载控制器均设置在汽车上，其中，标签单元设置在汽车底盘上，用于标记汽车身份信息；在本专利技术中，作为一种优选，标签单元选用射频识别卡。多个地感单元设置在车道停止线内侧，靠近停止线方向，地感单元包括地感线圈和埋地式射频读写器，当汽车通过地感线圈时，地感线圈激励埋地式射频读写器读取当前通过的车辆身份标签，并将标签信息传递给交通信号管理服务器。交通信号控制器设置在道路的十字路口，交通信号管理服务器位于交通信号控制器的一侧，并与交通信号控制器电连接，能够接收交通信号控制器传递的交通灯信号信息以及多个地感单元发出的车辆身份信息和车道信息，并根据接收到的信息进行分解，发出各个车辆所对应的车道交通信号灯信息。车载网络通行服务器能够接收交通信号管理服务器发出的各个车辆所对应的交通信号灯信息，进行处理后发送给车载控制器，车载控制器根据接收到的本车所对应的车道交通信号灯信息进行计算，计算本车在车道内剩余的通行时间，确定通行方案。车载控制器为车辆控制平台的控制单元，其连接接收CAN总线与车载网络通信服务器传递来的信息，基于控制器内部预存的算法，规划控制策略，控制器的指令下层为中控屏，若该车安装有自适应巡航系统，控制器可将控制指令传递给自适应巡航系统，自适应巡航系统根据车载控制器计算出的期望加速度调节车辆的节气门开度与刹车踏板力。地感线圈为一个振荡电路。其构造如下，在地面上先造出一个圆形的沟槽，直径1米，再在这个沟槽中埋入两到三匝导线，这就构成了一个埋于地表的电感线圈，这个线圈是一个振荡电路的一部分，由它和电容组成振荡电路，当有大的金属物如汽车经过时，由于空间介质发生变化引起了振荡频率的变化埋地式射频读写器受本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于车联网技术的交通路口通行辅助系统，其特征在于，包括：标签单元，其设置在汽车底盘上，用于标记车辆身份信息；多个地感单元，其设置在车道停止线一侧，能够与所述标签单元相互感应，用于检测在本车道通行车辆身份，发出所述车辆身份信息和车道信息；交通信号控制器，其设置在道路十字路口，用于发出交通信号灯信息；交通信号管理服务器，其用于接收所述交通信号灯信息、所述车辆身份信息和所述车道信息，并将接收到的信息进行分解，发出各个车辆所对应的车道交通信号灯信息；车载网络通行服务器，其用于接收本车所对应的车道交通信号灯信息并发出；车载控制器，其用于接收所述本车所对应的车道交通信号灯信息后计算本车在车道剩余的通行时间，确定通行方案。

【技术特征摘要】
1.一种基于车联网技术的交通路口通行辅助系统，其特征在于，包括：标签单元，其设置在汽车底盘上，用于标记车辆身份信息；多个地感单元，其设置在车道停止线一侧，能够与所述标签单元相互感应，用于检测在本车道通行车辆身份，发出所述车辆身份信息和车道信息；交通信号控制器，其设置在道路十字路口，用于发出交通信号灯信息；交通信号管理服务器，其用于接收所述交通信号灯信息、所述车辆身份信息和所述车道信息，并将接收到的信息进行分解，发出各个车辆所对应的车道交通信号灯信息；车载网络通行服务器，其用于接收本车所对应的车道交通信号灯信息并发出；车载控制器，其用于接收所述本车所对应的车道交通信号灯信息后计算本车在车道剩余的通行时间，确定通行方案。2.根据权利要求1所述的基于车联网技术的交通路口通行辅助系统，其特征在于，所述标签单元采用RFID射频识别卡。3.根据权利要求2所述的基于车联网技术的交通路口通行辅助系统，其特征在于，所述地感单元包括埋地式射频读写器和感应线圈。4.一种基于车联网技术的交通路口通行辅助系统的控制方法，其特征在于，包括：步骤一、交通信息管理服务器获取车辆身份信息，车道信息以及交通信号灯信息，进行分解，发出各个车辆所对应的车道交通信号灯信息；步骤二、车载控制器接收本车所对应的车道交通信号灯信息后，进行通行策略规划；当交通信号灯为红灯时，计算剩余通行时间t，当t＜t'时，表示即将绿灯，车载控制器发...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈传亮，苏卫，安孝文，周斌宇，张山，胡艺博，杜英辰，高镇海，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22