一种绿波车速引导方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种绿波车速引导方法及系统，该方法包括：后台服务器接收道路上行驶车辆发出的车辆数据信号以及第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯发出的交通灯信号；禁止灯为交通灯指示禁止车辆通行的状态，通行灯为交通灯指示允许车辆通行的状态；后台服务器选择被引导车辆，根据被引导车辆和前行车辆的车辆数据信号、设定的同一车道的两辆车辆之间的安全距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯信号，计算得到行驶车速并发送至被引导车辆，使得被引导车辆以行驶车速行驶至第二交叉路口时，第二交叉路口的交通灯处于允许通行状态。本发明专利技术可以节省车辆通过交叉路口的通行时间，提高车辆通过交叉路口的通行效率。

A green wave speed guidance method and system

【技术实现步骤摘要】
一种绿波车速引导方法及系统
本专利技术涉及交通管制
，尤其涉及一种绿波车速引导方法及系统。
技术介绍
随着汽车行业的发展，城市内机动车的保有量越来越高，大城市市区中心的交通延误不断增加，行车速度普遍偏低，甚至形成交通堵塞及交通事故。长时间的交通拥堵不仅影响了驾乘人员的出行效率，而且增加了对环境的污染。因此，如何提高城市内的通行效率成为了城市交通参与者们关注的焦点。绿波是应用较多的城市干道协调控制方式，即在特定路段驾驶员按照引导车速驾驶可以畅通无阻地通过各个交叉口，信号灯对于到达此交叉口的驾驶员能够一直呈现绿色，增加了车辆通行的连续性，减少了交通拥堵。如图1所示为传统的绿波车速引导方法对应的示意图，干道上的每一次红绿灯周期内，绿灯持续时间为T1，红灯持续时间为T2，I0路口与I2路口之间的距离为L，驾驶员若以车速Vmin～Vmax行驶，则可以不经过红灯通过该路段，其中Vmin＝tanα2，Vmax＝tanα1。但传统的绿波车速引导方法仍存在以下三个问题。其一，当车辆在t0时刻经过I0路口且保持车速为Vmax，将在I1和I2路口遇到红灯，当车辆在t0时刻经过I0路口且保持车速为Vmin，同样会在I1和I2路口遇到红灯。其二，绿波区间不能始终保持满负荷车流量，浪费了通行效率。其三，从中间路口进入的车辆势必影响后面的通行车辆。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种绿波车速引导方法及系统，可以使得车辆在通过交叉路口时，不用停车等待，节省车辆通过交叉路口的通行时间，提高车辆通过交叉路口的通行效率。本专利技术提供的一种绿波车速引导方法，包括下述步骤：后台服务器接收设定范围区域内的道路上行驶车辆按照设定的频率发出的车辆数据信号以及所述设定区域范围内的第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯发出的交通灯信号；所述车辆数据信号包含有车辆ID、车辆位置、当前车速、以及车辆数据信号的发出时间，所述交通灯信号包含有交通灯位置信息、禁止灯持续时间以及通行灯持续时间信息；其中，禁止灯为所述交通灯指示禁止车辆通行的状态，通行灯为所述交通灯指示允许车辆通行的状态；所述后台服务器依次选择不同的车辆作为被引导车辆，并根据所述被引导车辆的车辆数据信号、所述被引导车辆的前行车辆的车辆数据信号、设定的同一车道的两辆车辆之间的安全距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯信号，计算得到行驶车速，且将所述行驶车速发送至所述被引导车辆，使得所述被引导车辆在通过第一交叉路口之后以所述行驶车速行驶至第二交叉路口时，位于所述被引导车辆前方的第二交叉路口的交通灯处于允许通行状态；其中，所述前行车辆为在所述被引导车辆之前通过第一交叉路口且还没有通过第二交叉路口的车辆。优选地，所述后台服务器依次选择不同的车辆作为被引导车辆，具体为：所述后台服务器根据所述交通灯信号，以及所述设定范围区域内的道路上行驶车辆的车辆位置，确定车辆从第一交叉路口行驶至第二交叉路口的先后顺序，依次选择不同的车辆作为被引导车辆；根据所述被引导车辆的车辆数据信号、所述被引导车辆的前行车辆的车辆数据信号、设定的同一车道的两辆车辆之间的安全距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯信号，计算得到行驶车速，包括下述步骤：根据第一交叉路口的交通灯位置信息以及第二交叉路口的交通灯位置信息，计算得到第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离；当所述后台服务器所接收的车辆数据信号中包含有所述前行车辆的车辆数据信号时，根据第二交叉路口的通行灯持续时间、同一车道的两辆车辆之间的安全距离、所述前行车辆的车速，判断所述被引导车辆与所述前行车辆中最后一辆车辆能否在第二交叉路口的同一周期内通行灯亮起的时间内通过第二交叉路口，若能，则根据第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离、同一车道的两辆车辆之间的安全距离、所述前行车辆中最后一辆车辆的车速以及所述前行车辆中最后一辆车辆与所述被引导车辆在通过第一交叉路口的时间差，计算所述被引导车辆的行驶车速。优选地，当所述后台服务器所接收的车辆数据信号中不包含有所述前行车辆的车辆数据信号时，或者当所述被引导车辆与所述前行车辆中最后一辆车辆不能在第二交叉路口的同一周期内通行灯亮起的时间内通过第二交叉路口时，根据第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的禁止灯持续时间和通行灯持续时间以及所述被引导车辆通过第一交叉路口的时间，计算所述行驶车速。优选地，还包括下述步骤：设置第一交叉路口的禁止灯持续时间和通行灯持续时间以及第二交叉路口的禁止灯持续时间和通行灯持续时间，使得干道直行方向上，第一交叉路口的禁止灯持续时间与第二交叉路口的禁止灯持续时间相同，以及第一交叉路口的通行灯持续时间与第二交叉路口的通行灯持续时间相同，且第一交叉路口和第二交叉路口车辆通行的顺序相同，且第二交叉路口的禁止灯开始点亮时刻与第一交叉路口的禁止灯开始点亮时刻错开。优选地，当所述后台服务器所接收的车辆数据信号中不包含有所述前行车辆的车辆数据信号时，根据下述公式计算所述被引导车辆的行驶车速V；其中，L12为第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离，T1为第一交叉路口和第二交叉路口在干道直行方向上的通行灯持续时间，T2为第一交叉路口与第二交叉路口在干道直行方向上的禁止灯持续时间，△T为第二交叉路口的禁止灯比第一交叉路口的禁止灯晚点亮的时间，t1为所述被引导车辆通过第一交叉路口时与第一交叉路口的干道直行方向上通行灯开始亮起时的时间差。优选地，当所述被引导车辆与所述前行车辆中最后一辆车辆不能在第二交叉路口的同一周期内通行灯亮起的时间内通过第二交叉路口时，根据下述公式计算所述被引导车辆的行驶车速V；其中，t′1为所述被引导车辆通过第一交叉路口时与第一交叉路口干道直行方向上禁止灯刚亮起时之间的时间差。优选地，当所述后台服务器所接收的车辆数据信号中包含有所述前行车辆的车辆数据信号时，且所述被引导车辆与所述前行车辆中最后一辆车辆能在第二交叉路口的同一周期内通行灯亮起的时间内通过第二交叉路口时，通过下述公式计算所述被引导车辆的行驶车速V：其中，L12为第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离，V0为所述前行车辆中最后一辆车辆的车速，B为同一车道的两辆车辆之间的安全距离，t0为所述被引导车辆与所述前行车辆中最后一辆车辆通过第一交叉路口的时间差。优选地，所述被引导车辆和所述前行车辆均通过V2X控制器发出车辆数据信号，所述交通灯通过V2X控制器发出交通灯信号，且所述被引导车辆和所述前行车辆上的V2X控制器每隔时间T发出车辆数据信号，所述交通灯上的V2X控制器每隔时间T发出交通灯信号，时间T不超过100ms。本专利技术提供一种绿波车速引导系统，包括设置在车辆上的第一控制器、设置在交叉路口的交通灯上的第二控制器以及后台服务器；所述第二控制器，用于对外发出其所在交通灯的交通灯信号；所述第一控制器，用于按照设定的频率循环对外发出自车的车辆数据信号，以及接收所述后台本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绿波车速引导方法，其特征在于，包括下述步骤：/n后台服务器接收设定范围区域内的道路上行驶车辆按照设定的频率发出的车辆数据信号以及所述设定区域范围内的第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯发出的交通灯信号；所述车辆数据信号包含有车辆ID、车辆位置、当前车速、以及车辆数据信号的发出时间，所述交通灯信号包含有交通灯位置信息、禁止灯持续时间以及通行灯持续时间信息；其中，禁止灯为所述交通灯指示禁止车辆通行的状态，通行灯为所述交通灯指示允许车辆通行的状态；/n所述后台服务器依次选择不同的车辆作为被引导车辆，并根据所述被引导车辆的车辆数据信号、所述被引导车辆的前行车辆的车辆数据信号、设定的同一车道的两辆车辆之间的安全距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯信号，计算得到行驶车速，且将所述行驶车速发送至所述被引导车辆，使得所述被引导车辆在通过第一交叉路口之后以所述行驶车速行驶至第二交叉路口时，位于所述被引导车辆前方的第二交叉路口的交通灯处于允许通行状态；其中，所述前行车辆为在所述被引导车辆之前通过第一交叉路口且还没有通过第二交叉路口的车辆。/n

【技术特征摘要】
1.一种绿波车速引导方法，其特征在于，包括下述步骤：
后台服务器接收设定范围区域内的道路上行驶车辆按照设定的频率发出的车辆数据信号以及所述设定区域范围内的第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯发出的交通灯信号；所述车辆数据信号包含有车辆ID、车辆位置、当前车速、以及车辆数据信号的发出时间，所述交通灯信号包含有交通灯位置信息、禁止灯持续时间以及通行灯持续时间信息；其中，禁止灯为所述交通灯指示禁止车辆通行的状态，通行灯为所述交通灯指示允许车辆通行的状态；
所述后台服务器依次选择不同的车辆作为被引导车辆，并根据所述被引导车辆的车辆数据信号、所述被引导车辆的前行车辆的车辆数据信号、设定的同一车道的两辆车辆之间的安全距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯信号，计算得到行驶车速，且将所述行驶车速发送至所述被引导车辆，使得所述被引导车辆在通过第一交叉路口之后以所述行驶车速行驶至第二交叉路口时，位于所述被引导车辆前方的第二交叉路口的交通灯处于允许通行状态；其中，所述前行车辆为在所述被引导车辆之前通过第一交叉路口且还没有通过第二交叉路口的车辆。


2.根据权利要求1所述的绿波车速引导方法，其特征在于，
所述后台服务器依次选择不同的车辆作为被引导车辆，具体为：
所述后台服务器根据所述交通灯信号，以及所述设定范围区域内的道路上行驶车辆的车辆位置，确定车辆从第一交叉路口行驶至第二交叉路口的先后顺序，依次选择不同的车辆作为被引导车辆；
根据所述被引导车辆的车辆数据信号、所述被引导车辆的前行车辆的车辆数据信号、设定的同一车道的两辆车辆之间的安全距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的交通灯信号，计算得到行驶车速，包括下述步骤：
根据第一交叉路口的交通灯位置信息以及第二交叉路口的交通灯位置信息，计算得到第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离；
当所述后台服务器所接收的车辆数据信号中包含有所述前行车辆的车辆数据信号时，根据第二交叉路口的通行灯持续时间、同一车道的两辆车辆之间的安全距离、所述前行车辆的车速，判断所述被引导车辆与所述前行车辆中最后一辆车辆能否在第二交叉路口的同一周期内通行灯亮起的时间内通过第二交叉路口，若能，则根据第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离、同一车道的两辆车辆之间的安全距离、所述前行车辆中最后一辆车辆的车速以及所述前行车辆中最后一辆车辆与所述被引导车辆在通过第一交叉路口的时间差，计算所述被引导车辆的行驶车速。


3.根据权利要求2所述的绿波车速引导方法，其特征在于，当所述后台服务器所接收的车辆数据信号中不包含有所述前行车辆的车辆数据信号时，或者当所述被引导车辆与所述前行车辆中最后一辆车辆不能在第二交叉路口的同一周期内通行灯亮起的时间内通过第二交叉路口时，
根据第一交叉路口与第二交叉路口之间的距离，以及第一交叉路口和第二交叉路口的禁止灯持续时间和通行灯持续时间以及所述被引导车辆通过第一交叉路口的时间，计算所述行驶车速。


4.根据权利要求1所述的绿波车速引导方法，其特征在于，还包括下述步骤：
设置第一交叉路口的禁止灯持续时间和通行灯持续时间以及第二交叉路口的禁止灯持续时间和通行灯持续时间，使得干道直行方向上，第一交叉路口的禁止灯持续时间与第二交叉路口的禁止灯持续时间相同，以及第一交叉路口的通行灯持续时间与第二交叉路口的通行灯持续时间相同，且第一交叉路口和第二交叉路口车辆通行的顺序相同，且第二交叉路口的禁止灯开始点亮时刻与第一交叉路口的禁止灯开始点亮时刻错开。


5.根据权利要求4所述的绿波车速引导方法，其特征在于，当所述后台服务器所接收的车辆数据信号中不包含有所述前行...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，黄少堂，张莹，蔡之骏，冯其高，李晓平，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44