一种基于车路协同的车道动态分配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路协同的车道动态分配系统，包括：车载单元，其设置在车上，用于实时采集并发送车辆的基本安全参数；车载信息播报平台，其和车载单元连接，用于接收车载单元信息的人机界面显示；路侧单元，设置在道路边缘，用于接收监测道路上的所有车辆发送的信息，接收车道重新分配指令并对检测道路上的车辆进行广播；城市云端控制台，用于接收该城市所有路侧单元信息、车道重新分配的指令，检测整个城市交通状况；交通信号标识，其设置在道路入口处，用于显示车道分配信息，给即将进入控制道路的车辆发布道路信息。本发明专利技术通过系统实时监控车流信息，作出车道分配判断，并进行分配，缓解交通压力，提高出行效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于车路协同的车道动态分配系统及其控制方法
本专利技术涉及车路协同应用技术以及智慧交通领域，尤其涉及一种基于车路协同的车道动态分配系统及其控制方法。
技术介绍
随着汽车保有量的增加，以及道路硬件条件的限制，短时间内道路没办法进行大规模的扩建，尤其是城市道路，道路拓宽需要耗费很大的人力物力和时间。因此城市交通经常发生堵车事件，尤其在早晚高峰期间。但是堵车情况往往是单侧单方向的车流量较大造成堵车，而对侧车道的车流量往往并不是很大。本专利技术专利基于这样的情况，对车道进行重新分配，从对侧车道为拥堵车道分配一定数量的车道，拥堵侧车辆可以暂时借用对侧车道进行通行，而又不太影响对侧车流的正常行驶。车路协同技术是将车辆、路侧设备、行人以及网络连接在一起，实现交通信息的互联共享。其具有性能可靠、成本低、技术相对成熟、易于实现产品级等特点。以此作为本系统的核心技术支持，结合OBU、路侧单元RSU等终端设备的信息获取，及时对车流信息进行判断，适时得分配车道，缓解车流拥堵问题，减少车辆浪费在道路上的时间，提高出行效率。但是目前的市政建设中车道分配方案固定，不能动态分配车道提高出行效率。
技术实现思路
本专利技术为解决目前的技术不足之处，提供了一种基于车路协同的车道动态分配系统，通过系统实时监控车流信息，做出车道分配判断，并进行分配，缓解交通压力，提高出行效率。本专利技术还提供一种基于车路协同的车道动态分配系统的控制方法，能根据具体的车速和车流量来分配车道，实现基于车路协同的动态分配车道方法，提高车道利用率，缓解交通压力。本专利技术提供的技术方案为：一种基于车路协同的车道动态分配系统，包括：车载单元，其设置在车上，用于实时采集并发送车辆的基本安全参数；车载信息播报平台，其和所述车载单元连接，用于接收车载单元信息的人机界面显示；路侧单元，其设置在道路边缘，用于接收监测道路上的所有车辆发送的信息，接收车道重新分配指令并对检测道路上的车辆进行广播；城市云端控制台，用于接收该城市所有路侧单元信息、车道重新分配的指令，检测整个城市交通状况；交通信号标识，其设置在道路入口处，用于显示车道分配信息，给即将进入控制道路的车辆发布道路信息。优选的是，所述安全参数包括：监测道路上的车辆的车牌号码、车速、位置、航向角。优选的是，所述车载单元按照堆栈协议对车辆及所述路侧单元广播通讯，所述广播通讯通过专用短程通信技术进行传播。优选的是，所述车载信息播报平台可进行语音和图像播报。优选的是，所述路侧单元通过4G或5G信号和所述城市云端控制台进行通信，并通过专用短程通信和车载单元进行通信。一种基于车路协同的车道动态分配系统控制方法，包括以下步骤：步骤一、按照检测周期，获取路侧单元检测到的道路车辆的基本安全参数，计算本侧车道车辆的平均车速Vx及对侧车道的车辆平均车速Vy，并由此进行预判；步骤二、当Vx和Vy满足分配车道的预判条件时，实时检测本侧车道车流量x和对侧车道车流量y，并根据和的数值进行车道分配的判断，发出判断信息；其中X为本侧车道允许的最大车流量，Y对侧车道允许的最大车流量；步骤三、城市云端控制台接收路侧单元的信息，然后发送给监控道路车辆车载单元及交通信号标识，交通信号标示显示车道分配信息，车载单元将车道分配信息传递给驾驶员。优选的是，所述步骤一中预判满足：当0≤Vx＜10,0≤Vy＜10、10≤Vx＜20,10≤Vy＜20或Vx≥20,Vy≥20时，不进行车道分配；当10≤Vx＜20,0≤Vy＜10、0≤Vx＜10,10≤Vy＜20、Vx≥20,10≤Vy＜20或10≤Vx＜20,Vx≥20时，保持上一检测周期的车道分配状态；当Vx≥20,0≤Vy＜10时，本侧车道满足给对侧车道分配车道前提，进行下一步；当0≤Vx＜10,Vy≥20时，对侧车道满足给本侧车道分配车道前提，进行下一步。优选的是，当监控道路为双向四车道时，所述步骤二的判断规则满足：当或时，发出不分配车道信息；当或时，发出保持原分配车道信息；当或时，发出对侧车道分配给本侧车道信息；当或时，发出本侧车道分配给对侧车道信息。优选的是，当监控道路为双向六车道时，所述步骤二的判断规则满足：当或时，不分配车道；当或时，保持原分配车道；当或时，将对侧一条车道分配给本侧；当时，将对侧两条车道分配给本侧；当或时，将本侧一条车道分配给对侧；当时，将本侧两车道分配给对侧。10、根据权利要求9所述的基于车路协同的车道动态分配系统控制方法，其特征在于，当监控道路为双向八车道时，所述步骤二的判断规则满足：当或时，不分配车道；当或时，保持原分配车道；当或时，将对侧一条车道分配给本侧；当或时，将对侧两条车道分配给本侧；当时，将对侧三条车道分配给本侧；当或时，将本侧一条车道分配给对侧；当或时，将本侧三条车道分配给对侧；当时，将对侧三条车道分配给本侧。本专利技术所述的有益效果：本专利技术的一种基于车路协同的车道动态分配系统，通过系统实时监控车流信息，做出车道分配判断，并进行信息的传送，实现车道及时有效分配；本专利技术的一种基于车路协同的车道动态分配系统的控制方法，能根据具体的车速和车流量或来分配车道，通过对双向车道车流压力的综合分析，作出一条或多条车道分配的判断，实现基于车路协同的动态分配车道方法，提高车道利用率，缓解交通压力。附图说明图1为本专利技术的基于车路协同的车道动态分配系统内各个终端装置之间的通信方式。图2为本专利技术的步骤二中预判示意图。图3为本专利技术的道路为双向四车道时步骤三中判断示意图。图4为本专利技术的道路为双向六车道时步骤三中判断示意图。图5为本专利技术的道路为双向八车道时步骤三中判断示意图。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所示，本专利技术提供一种基于车路协同的车道动态分配系统，包括车载单元(OBU)，其设置在车上，用于实时采集并发送车辆的基本安全参数；车载信息播报平台，其和车载单元连接，用于接收车载单元信息的人机界面显示；路侧单元(路侧单元RSU)，设置在道路边缘，用于接收监测道路上的所有车辆发送的信息，接收车道重新分配指令并对检测道路上的车辆进行广播；城市云端控制台，用于接收该城市所有路侧单元信息、车道重新分配的指令，检测整个城市交通状况；交通信号标识，其设置在道路入口处，用于显示车道分配信息，给即将进入控制道路的车辆发布道路信息。基本安全参数包括车辆的身份信息(车牌号码/ID)、车速、GPS位置信息(经度L、纬度H)、车辆航向角信息所述的车辆的身份信息(车牌号码/ID)用于确定车辆行驶信息的来源，保证每一个车辆的行驶信息有源可寻；所述的车速是从车辆的CAN总线中获取；GPS信息包含经度L和纬度H，用于确定车辆的行驶位置；车辆航向角信息用于确定车辆瞬时的前进方向，实现对车辆下一时刻的状态进行预判；车载信息播报平台和OBU进行连接，用于OBU接收信息的人机界面显示；城市云端控制台监控整个城市的车辆和路侧单元RSU，当其接收到某一个路侧单元RSU的车道分配申请时，会根据整个城市的道路运转状况决定是否真正进行车道分配；交通信号标识设置于该段道路两端的入口处，用于接受路侧单元RSU发送的车道分配信息。其和路侧单元RSU通过4G或者5G技术进行连接。车载单元OBU按照一定的堆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于车路协同的车道动态分配系统，其特征在于，包括：车载单元，其设置在车上，用于实时采集并发送车辆的基本安全参数；车载信息播报平台，其和所述车载单元连接，用于接收车载单元信息的人机界面显示；路侧单元，其设置在道路边缘，用于接收监测道路上的所有车辆发送的信息，接收车道重新分配指令并对检测道路上的车辆进行广播；城市云端控制台，其用于接收该城市所有路侧单元信息、车道重新分配的指令，检测整个城市交通状况；交通信号标识，其设置在道路入口处，用于显示车道分配信息，给即将进入控制道路的车辆发布道路信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于车路协同的车道动态分配系统，其特征在于，包括：车载单元，其设置在车上，用于实时采集并发送车辆的基本安全参数；车载信息播报平台，其和所述车载单元连接，用于接收车载单元信息的人机界面显示；路侧单元，其设置在道路边缘，用于接收监测道路上的所有车辆发送的信息，接收车道重新分配指令并对检测道路上的车辆进行广播；城市云端控制台，其用于接收该城市所有路侧单元信息、车道重新分配的指令，检测整个城市交通状况；交通信号标识，其设置在道路入口处，用于显示车道分配信息，给即将进入控制道路的车辆发布道路信息。2.根据权利要求1所述的基于车路协同的车道动态分配系统，其特征在于，所述安全参数包括：监测道路上的车辆的车牌号码、车速、位置、航向角。3.根据权利要求2所述的基于车路协同的车道动态分配系统，其特征在于，所述车载单元按照堆栈协议对车辆及所述路侧单元广播通讯，所述广播通讯通过专用短程通信技术进行传播。4.根据权利要求3所述的基于车路协同的车道动态分配系统，其特征在于，所述车载信息播报平台能够进行语音和图像播报。5.根据权利要求4所述的基于车路协同的车道动态分配系统，其特征在于，所述路侧单元通过4G或5G信号和所述城市云端控制台进行通信，并通过专用短程通信和车载单元进行通信。6.一种基于车路协同的车道动态分配系统控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、按照检测周期，获取路侧单元检测到的道路车辆的基本安全参数，计算本侧车道车辆的平均车速Vx及对侧车道的车辆平均车速Vy，并由此进行预判；步骤二、当Vx和Vy满足分配车道的预判条件时，实时检测本侧车道车流量x和对侧车道车流量y，并根据和的数值进行车道分配的判断，发出判断信息；其中，X为本侧车道允许的最大车流量，Y对侧车道允许的最大车流量；步骤三、城市云端控制台接收路侧单元的信息，然后发送给监控道路车辆车载...

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