一种基于车路云一体的客运数字交通系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于车路云一体的客运数字交通系统，数字路端子系统包括路端感知模块、路端定位模块和路端信号优先模块；数字云端子系统包括云端地图模块、云端智能调度模块、云端远程监控模块和云端远程干预控制模块；数字车端子系统包括车端感知模块、车端定位模块及车端智能驾驶模块，车端智能驾驶模块用于得到车路云协同决策与控制结果。与现有技术相比，本发明专利技术利用车路协同融合感知及车路协同融合定位保障客运车辆自动驾驶的安全性，利用车路云协同决策与控制保障客运车辆自动驾驶的可靠性及高效性，克服了仅依靠单车智能驾驶在感知盲区、GPS信号丢失、红灯等待时间长、车辆异常失控等情况下自动驾驶安全性低及行驶效率低等缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种基于车路云一体的客运数字交通系统
本专利技术涉及智能网联汽车领域，尤其是涉及一种基于车路云一体的客运数字交通系统。
技术介绍
目前智能网联汽车主要是以“单车智能”为主，即依靠车载的传感系统、定位系统及决策控制系统对车辆进行自动驾驶控制。然而，当车辆遇到路口或障碍物遮挡的场景时，单车感知存在盲区；此外，当GPS信号遮挡甚至丢失时，单车定位不准确且不稳定；而且，由于单车只能被动的检测交通信号灯，导致其运行效率很低，当单车智驾系统出现故障时，无法做出实时、准确的故障处理措施。对于行驶路线及场景较为固定、现阶段落地应用可能性大的客运车辆，如何扩大客运车辆感知视野、增加客运车辆定位准确性及稳定性、提高客运车辆的运行效率是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于车路云一体的客运数字交通系统，利用车路协同融合感知及车路协同融合定位来保障客运车辆自动驾驶的安全性，利用车路云协同决策与控制来保障客运车辆自动驾驶的可靠性及高效性，克服了仅依靠单车智能驾驶在感知盲区、GPS信号丢失、红灯等待时间长、车辆异常失控等情况下的自动驾驶安全性低及行驶效率低等缺陷。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于车路云一体的客运数字交通系统，包括：数字路端子系统、数字云端子系统、通讯子系统和数字车端子系统，其中：数字路端子系统，包括路端感知模块、路端定位模块和路端信号优先模块，数字路端子系统通过通讯子系统与数字车端子系统通信连接，所述路端感知模块用于获取路口周边环境结构化特征信息，所述路端定位模块包括路端UWB基站；数字云端子系统，包括云端地图模块、云端智能调度模块、云端远程监控模块和云端远程干预控制模块，数字云端子系统通过通讯子系统与数字车端子系统通信连接，数字云端子系统与数字路端子系统通信连接；通讯子系统，包括车端UWB通讯模块，所述车端UWB通讯模块基于路端UWB基站发送的超宽带无线通信信号得到客运车辆UWB定位信息并将其传输至数字车端子系统；数字车端子系统，包括车端感知模块、车端定位模块及车端智能驾驶模块，所述车端智能驾驶模块基于车端感知模块的数据和路口周边环境结构化特征信息得到车路协同融合感知结果；所述车端智能驾驶模块基于车端定位模块的数据和客运车辆UWB定位信息得到车路协同融合定位结果；所述车端智能驾驶模块基于车路协同融合感知结果、车路协同融合定位结果、云端智能调度模块的调度信息、路端信号优先模块的控制信息和云端远程干预控制模块的干预信息，得到车路云协同决策与控制结果。进一步的，所述路端感知模块包括路端激光雷达、路端摄像头和路端感知数据处理平台；所述路端激光雷达与路端摄像头用于获取路口的周边环境数据并将其传输至路端感知数据处理平台；所述路端感知数据处理平台用于对路口的周边环境数据进行处理，得到路口周边环境结构化特征信息并将其传输至车端智能驾驶模块。进一步的，所述路端信号优先模块包括路口交通信号机和路端信号优先控制平台，所述路端信号优先控制平台基于路口交通信号机的交通灯信号和车路协同融合定位结果得到路端信号优先模块的控制信息并将其传输至车端智能驾驶模块，所述路端信号优先模块的控制信息包括路口交通信号机的控制指令和客运车辆的引导速度。进一步的，所述云端度地图模块用于提供客运车辆的行驶路线所经过区域的高精度地图信息，所述云端智能调度模块用于根据高精度地图信息得到云端智能调度模块的调度信息并将其传输至车端智能驾驶模块，所述云端智能调度模块的调度信息包括客运车辆的进出站调度和全局路径规划。更进一步的，所述云端远程监控模块根据车路协同融合定位结果和高精度地图信息对数字路端子系统和数字车端子系统的运行状态及关键参数进行实时监控；所述云端远程干预控制模块用于根据云端远程监控模块的实时监控信息得到云端远程干预控制模块的干预信息并将其传输至车端智能驾驶模块，所述云端远程干预控制模块的干预信息包括客运车辆的远程控制指令。进一步的，所述车端UWB通讯模块通过UWB无线通信方式与路端UWB基站连接，并利用TDOA的定位方式进行客运车辆定位解算，得到客运车辆UWB定位信息并将其传输至数字车端子系统。更进一步的，所述车端UWB通讯模块将客运车辆UWB定位信息通过CAN总线传输至车端智能驾驶模块。进一步的，所述通讯子系统还包括云/路端V2X通讯模块和车端V2X通讯模块，所述云/路端V2X通讯模块通过以太网分别与数字路端子系统和数字云端子系统连接，所述车端V2X通讯模块通过以太网与车端智能驾驶模块连接，所述云/路V2X通讯模块与车端V2X通讯模块通过无线通信方式连接。更进一步的，所述无线通信方式包括5G、LTE-V和DSRC通信。进一步的，所述车端感知模块包括车端摄像头和车端激光雷达，所述车端摄像头和车端激光雷达用于获取客运车辆的周边环境数据并将其传输至车端智能驾驶模块，所述车端智能驾驶模块对客运车辆的周边环境数据进行处理，得到第一客运车辆周边环境结构化特征数据。更进一步的，所述车端感知模块还包括车端毫米波雷达，所述车端毫米波雷达用于获取第二客运车辆周边环境结构化特征数据并将其传输至车端智能驾驶模块，所述车端智能驾驶模块将第一客运车辆周边环境结构化特征数据与第二客运车辆周边环境结构化特征数据进行融合，得到客运车辆周边环境结构化特征信息；所述车端智能驾驶模块将客运车辆周边环境结构化特征信息与路口周边环境结构化特征信息进行融合，得到车路协同融合感知结果。进一步的，所述车端定位模块包括车端RTK-GPS传感器、车端惯导和车端轮速计，分别用于获取客运车辆RTK-GPS信息、车端惯导数据和车端轮速数据并将其传输至车端智能驾驶模块。更进一步的，所述车端智能驾驶模块对车端惯导数据和车端轮速数据进行处理，得到客运车辆运动信息；所述车端智能驾驶模块将客运车辆RTK-GPS信息和客运车辆运动信息进行融合，得到客运车辆实时定位信息；所述车端智能驾驶模块将客运车辆实时定位信息与客运车辆UWB定位信息进行融合，得到车路协同融合定位结果。与现有技术相比，本专利技术利用车路协同融合感知及车路协同融合定位来保障客运车辆自动驾驶的安全性，利用车路云协同决策与控制来保障客运车辆自动驾驶的可靠性及高效性，克服了仅依靠单车智能驾驶在感知盲区、GPS信号丢失、红灯等待时间长、车辆异常失控等情况下的自动驾驶安全性低及行驶效率低等缺陷。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为客运数字交通系统的数据流动示意图；附图标记：1、数字路端子系统，2、数字云端子系统，3、通讯子系统，4、数字车端子系统，11、路端感知模块，12、路端定位模块，13、路端信号优先模块，21、云端高精度地图模块，22、云端智能调度模块，23、云端远程监控模块，24、云端远程干预控制模块，31、车端UWB通讯模块，32、云/路端V2X通讯模块，33、车端V2X通讯模块，41、车端感知模块，42、车端定位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于车路云一体的客运数字交通系统，其特征在于，包括：数字路端子系统(1)、数字云端子系统(2)、通讯子系统(3)和数字车端子系统(4)，其中：/n数字路端子系统(1)，包括路端感知模块(11)、路端定位模块(12)和路端信号优先模块(13)，所述路端感知模块(11)用于获取路口周边环境结构化特征信息，所述路端定位模块(12)包括路端UWB基站(121)；/n数字云端子系统(2)，包括云端地图模块(21)、云端智能调度模块(22)、云端远程监控模块(23)和云端远程干预控制模块(24)；/n通讯子系统(3)，分别与数字路端子系统(1)、数字云端子系统(2)和数字车端子系统(4)通信连接，用于实现数字路端子系统(1)、数字云端子系统(2)和数字车端子系统(4)之间的通信，包括车端UWB通讯模块(31)，所述车端UWB通讯模块(31)基于路端UWB基站(121)发送的超宽带无线通信信号得到客运车辆UWB定位信息；/n数字车端子系统(4)，包括车端感知模块(41)、车端定位模块(42)及车端智能驾驶模块(43)，所述车端智能驾驶模块(43)基于车端感知模块(41)的数据和路口周边环境结构化特征信息得到车路协同融合感知结果；所述车端智能驾驶模块(43)基于车端定位模块(42)的数据和客运车辆UWB定位信息得到车路协同融合定位结果；所述车端智能驾驶模块(43)基于车路协同融合感知结果、车路协同融合定位结果、云端智能调度模块(22)的调度信息、路端信号优先模块(13)的控制信息和云端远程干预控制模块(24)的干预信息，得到车路云协同决策与控制结果。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于车路云一体的客运数字交通系统，其特征在于，包括：数字路端子系统(1)、数字云端子系统(2)、通讯子系统(3)和数字车端子系统(4)，其中：
数字路端子系统(1)，包括路端感知模块(11)、路端定位模块(12)和路端信号优先模块(13)，所述路端感知模块(11)用于获取路口周边环境结构化特征信息，所述路端定位模块(12)包括路端UWB基站(121)；
数字云端子系统(2)，包括云端地图模块(21)、云端智能调度模块(22)、云端远程监控模块(23)和云端远程干预控制模块(24)；
通讯子系统(3)，分别与数字路端子系统(1)、数字云端子系统(2)和数字车端子系统(4)通信连接，用于实现数字路端子系统(1)、数字云端子系统(2)和数字车端子系统(4)之间的通信，包括车端UWB通讯模块(31)，所述车端UWB通讯模块(31)基于路端UWB基站(121)发送的超宽带无线通信信号得到客运车辆UWB定位信息；
数字车端子系统(4)，包括车端感知模块(41)、车端定位模块(42)及车端智能驾驶模块(43)，所述车端智能驾驶模块(43)基于车端感知模块(41)的数据和路口周边环境结构化特征信息得到车路协同融合感知结果；所述车端智能驾驶模块(43)基于车端定位模块(42)的数据和客运车辆UWB定位信息得到车路协同融合定位结果；所述车端智能驾驶模块(43)基于车路协同融合感知结果、车路协同融合定位结果、云端智能调度模块(22)的调度信息、路端信号优先模块(13)的控制信息和云端远程干预控制模块(24)的干预信息，得到车路云协同决策与控制结果。


2.根据权利要求1所述的一种基于车路云一体的客运数字交通系统，其特征在于，所述路端感知模块(11)包括路端激光雷达(111)、路端摄像头(112)和路端感知数据处理平台(113)；所述路端激光雷达(111)与路端摄像头(112)用于获取路口的周边环境数据并将其传输至路端感知数据处理平台(113)；所述路端感知数据处理平台(113)用于对路口的周边环境数据进行处理，得到路口周边环境结构化特征信息并将其传输至车端智能驾驶模块(43)。


3.根据权利要求1所述的一种基于车路云一体的客运数字交通系统，其特征在于，所述路端信号优先模块(13)包括路口交通信号机(131)和路端信号优先控制平台(132)，所述路端信号优先控制平台(132)基于路口交通信号机(131)的交通灯信号和车路协同融合定位结果得到路端信号优先模块(13)的控制信息并将其传输至车端智能驾驶模块(43)，所述路端信号优先模块(13)的控制信息包括路口交通信号机(131)的控制指令和客运车辆的引导速度。


4.根据权利要求1所述的一种基于车路云一体的客运数字交通系统，其特征在于，所述云端度地图模块(21)用于提供客运车辆的行驶路线所经过区域的高精度地图信息，所述云端智能调度模块(22)用于根据高精度地图信息得到云端智能调度模块(22)的调度信息并将其传输至车端智能驾驶模块(43)，所述云端智能...

【专利技术属性】
技术研发人员：张培志，余卓平，史戈松，王晓，蒋屹晨，
申请(专利权)人：上海智能新能源汽车科创功能平台有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31