交通信号灯信息交互方法、交叉路口预警方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种交通信号灯信息交互方法、交叉路口预警方法及系统，其中，交叉路口预警系统包括道路交通信号控制机、交通信号机数据采集系统、车联网数据服务系统、车载终端，车载终端包括信息接收模块、自车信息采集模块、车载无线收发模块、摄像头、数据处理模块、HUD抬头显示模块、语音报警模块，综合考虑交叉口信号灯相位、前方有无车辆、横向车道情况，为当前车辆提供准确的驾驶建议和预警信息，降低在交叉路口发生交通事故的风险，提高驾乘安全性。提高驾乘安全性。提高驾乘安全性。

【技术实现步骤摘要】
交通信号灯信息交互方法、交叉路口预警方法及系统


[0001]本专利技术涉及智能交通技术及通信
，更具体地，涉及一种交通信号灯信息交互方法、交叉路口预警方法及系统。

技术介绍

[0002]随着社会的快速发展、移动互联网、物联网等先进技术的融入，我国交通事业也迎来了快速发展。交通运输部发布国家交通控制网和智慧公路试点通知，包括基础设施数字化、路运一体化车路协同、北斗高精度定位综合应用、基于大数据的路网综合管理、互联网+路网综合服务、新一代国家交通控制网。随着城市交通的智慧化、现代化、科技化发展，交叉路口的交通信号灯也在探索其在新时代交通体系的应用。
[0003]探索在交叉路口引发交通事故的原因中，驾驶人闯红灯现象是造成交通事故的其中一个主要原因，由闯红灯造成的交通事故呈上升趋势，2017年有近千人在闯红灯事故中丧生，是10年来的最高。在信号交叉口发生的交通事故中，有28％的死亡是驾驶人闯红灯造成的。闯红灯违法行为造成的经济损失也十分巨大。因此，如何减少交叉口闯红灯行为的发生，避免造成严重的后果，是目前亟待解决的交通安全难题。

技术实现思路

[0004]提供了本专利技术以解决现有技术中存在的上述问题。因此，需要一种交通信号灯信息交互方法、交叉路口预警方法及系统，将车联网技术应用于交叉口信号灯，基于车路协同技术为交叉路口车辆提供信号灯的实时信息，为驾驶员提供安全可靠的驾驶建议，是降低交叉口闯红灯行为发生率的一个重要方法。
[0005]自然危险环境和社会危险环境组成了公路危险环境。自然危险环境存在着不可抗力，只能通过提前预警来降低自然灾害的危害，而社会危险环境主要是人为造成的，可以通过危险场景的提前警示和交通事故的尽早播报来避免交通事故和二次事故的发生。基于上述思路，提出了本专利技术。车路协同技术在通信上增加了智能车感知信息的能力，车联网平台与交通管理平台和气象部门进行互联互通，实现了智能车对自然危险环境和社会危险环境的提前获取。本专利技术分别对自然危险环境和社会危险环境分别提出了不同的预警方案。对于自然危险环境，首先气象局发布最新的自然危险环境信息，发布警示路段给车联网平台，然后受灾区域内的路侧单元对警示信息进行广播，广播范围的车载终端最终能够接收到警示信息，从而规避自然危险灾害。对于社会危险环境，首先智能车辆具备感知危险区域的能力，包括右转盲区警示、超速警示，从而尽可能避免事故发生，其次交通管理平台发布最新的交通事故和道路施工信息，发布警示路段给车联网平台，然后事故区域内的路侧单元对警示信息进行广播，广播范围的车载终端最终能够接收到警示信息，从而选择畅通路段。预警方案分别对有人驾驶车辆和无人驾驶车辆产生影响。预警信息对有人驾驶车辆的驾驶行为产生影响，而无人驾驶车辆通过改变通行策略对公路危险环境做出反应。本专利技术对车路协同的实际应用具有指导性作用，对道路上异质车流的研究也有借鉴意义。
[0006]根据本专利技术的第一方案，提供了一种交通信号灯信息交互方法，所述方法包括：
[0007]获取交通信号灯信息；将获取到交通信号灯信息的时间戳与采集到的交通信号灯信息的时间戳进行比较，通过下式调整信号灯信息：
[0008]tModify＝time
‑
(date1
‑
date0)/1000
[0009]其中tModify为调整后的交通信号灯剩余时间，time为采集到的交通信号灯剩余时间，date0表示交通采集信号灯信息时间戳的毫秒数，date1表示获取到交通信号灯信息时间戳的毫秒数；若time<(date1
‑
date0)，则按红
‑
绿
‑
黄
‑
红的顺序变换，未减去的秒数再按下一相位的周期时间减去，所得时间与相位即为调整后的交通信号灯信息。
[0010]进一步，所述获取交通信号灯信息包括：在交通信号控制机内安装交通信号机数据采集系统，所述交通信号机数据采集系统包括数据采集接口、数据处理接口、通讯接口、存储接口；所述数据采集接口配置为实时采集道路交通信号机的静态数据和动态数据，并发送至数据处理接口；所述静态数据包括道路交通信号机基础信息、路口位置信息、交通信号灯周期，所述动态数据包括交通信号灯使用状态、相位信息、剩余时间、时间戳；所述数据处理接口配置为接收数据采集接口采集到的静态数据和动态数据，并进行数据封包得到交通信号灯信息；所述通讯接口配置为接收数据处理接口的交通信号灯信息，并发送至车联网数据服务系统；所述交通信号机数据采集系统实时采集道路交通信号机的静态数据和动态数据，并进行数据封包得到交通信号灯信息，将交通信号灯信息发送至车联网数据服务系统；所述静态数据包括道路交通信号机基础信息、路口位置信息、交通信号灯周期，所述动态数据包括交通信号灯使用状态、相位信息、剩余时间、时间戳；通过所述车联网数据服务系统获取交通信号灯信息。
[0011]根据本专利技术的第二技术方案，提供一种交叉路口预警方法，所述方法包括：
[0012]根据如上所述的交通信号灯信息方法得到调整后的交通信号灯信息；判断前方是否有车；在前方无车的情况下：
[0013]根据道路交通信号灯的位置信息与本车的经纬度信息计算车辆到达路口的直线距离为d，
[0014]根据当前车速v，当前加速度a，计算车辆预计到达路口的时间t：
[0015][0016]若此时相位为红灯或黄灯且t＜tModify，则发出闯红灯预警；
[0017]若此时相位为绿灯且t＞tModify，则发出闯红灯预警；
[0018]将本车经纬度信息与横向车道头车经纬度信息转化为GPS坐标，分别为(x，y)、(x
h
，y
h
)，拟合两车的行驶轨迹，计算两车行驶轨迹的交点(x
c
，y
c
)；
[0019]获取横向车道头车的速度v
h
和加速度a
h
；
[0020]通过计算得本车与轨迹交点之间的距离s、横向车道头车与轨迹交点的距离s
h
，则本车预计到达轨迹交点的时间横向车道头车预计到达轨迹交点的时间若|t1‑
t
h
|≤1，发出交叉路口
碰撞预警。
[0021]进一步，所述方法还包括：在前方有车的情况下：
[0022]根据道路交通信号灯的位置信息与前车和本车的经纬度信息计算车辆到达路口的直线距离d1、d2，获取本车当前车速v2、本车当前加速度a2、前车当前车速v1，前车当前加速度a1，安全跟车距离为s；
[0023]计算前车预计到达路口的时间为t1：
[0024][0025]在此时相位为红灯或黄灯的情况下：
[0026]当t1＞tModify时，
[0027]若并且则发出闯红灯预警；
[0028]若则发出前车碰撞预警；
[0029]当t1≤tModify时，
[0030]若并且则发出闯红灯预警本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交通信号灯信息交互方法，其特征在于，所述方法包括：获取交通信号灯信息；将获取到交通信号灯信息的时间戳与采集到的交通信号灯信息的时间戳进行比较，通过下式调整信号灯信息：tModify＝time
‑
(date1
‑
dateO)/1000其中tModify为调整后的交通信号灯剩余时间，time为采集到的交通信号灯剩余时间，date0表示交通采集信号灯信息时间戳的毫秒数，date1表示获取到交通信号灯信息时间戳的毫秒数；若time<(date1
‑
date0)，则按红
‑
绿
‑
黄
‑
红的顺序变换，未减去的秒数再按下一相位的周期时间减去，所得时间与相位即为调整后的交通信号灯信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取交通信号灯信息包括：在交通信号控制机内安装交通信号机数据采集系统，所述交通信号机数据采集系统包括数据采集接口、数据处理接口、通讯接口、存储接口；所述数据采集接口配置为实时采集道路交通信号机的静态数据和动态数据，并发送至数据处理接口；所述静态数据包括道路交通信号机基础信息、路口位置信息、交通信号灯周期，所述动态数据包括交通信号灯使用状态、相位信息、剩余时间、时间戳；所述数据处理接口配置为接收数据采集接口采集到的静态数据和动态数据，并进行数据封包得到交通信号灯信息；所述通讯接口配置为接收数据处理接口的交通信号灯信息，并发送至车联网数据服务系统；所述交通信号机数据采集系统实时采集道路交通信号机的静态数据和动态数据，并进行数据封包得到交通信号灯信息，将交通信号灯信息发送至车联网数据服务系统；所述静态数据包括道路交通信号机基础信息、路口位置信息、交通信号灯周期，所述动态数据包括交通信号灯使用状态、相位信息、剩余时间、时间戳；通过所述车联网数据服务系统获取交通信号灯信息。3.一种交叉路口预警方法，其特征在于，所述方法包括：根据权利要求1或2所述的方法得到调整后的交通信号灯信息；判断前方是否有车；在前方无车的情况下：根据道路交通信号灯的位置信息与本车的经纬度信息计算车辆到达路口的直线距离为d，根据当前车速v，当前加速度a，计算车辆预计到达路口的时间t：若此时相位为红灯或黄灯且t＜tModify，则发出闯红灯预警；若此时相位为绿灯且t＞tModify，则发出闯红灯预警；将本车经纬度信息与横向车道头车经纬度信息转化为GPS坐标，分别为(x，y)、(x
h
，y
h
)，拟合两车的行驶轨迹，计算两车行驶轨迹的交点(x
c
，y
c
)；获取横向车道头车的速度v
h
和加速度a
h
；
通过计算得本车与轨迹交点之间的距离s、横向车道头车与轨迹交点的距离s
h
，则本车预计到达轨迹交点的时间横向车道头车预计到达轨迹交点的时间若|t1‑
t
h
|≤1，发出交叉路口碰撞预警。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在前方有车的情况下：根据道路交通信号灯的位置信息与前车和本车的经纬度信息计算车辆到达路口的直线距离d1、d2，获取本车当前车速v2、本车当前加速度a2、前车当前车速v1，前车当前加速度a1，安全跟车距离为s；计算前车预计到达路口的时间为t1：在此时相位为红灯或黄灯的情况下：当t1＞tModify时，若并且则发出闯红灯预警；若则发出前车碰撞预警；当t1≤tModify时，若并且则发出闯红灯预警；若则发出前车碰撞预警；在此时相位为绿灯的情况下：当t1≤tModify时，若并且则发出闯红灯预警；若则发出前车碰撞预警；当t1＞tModiify时，发出闯红灯预警。5.一种交通信号灯信息交互系统，其特征在于，所述系统包括车载终端，所述车载终端
被配置为：获取交通信号灯信息；将获取到交通信号灯信息的时间戳与采集到的交通信号灯信息的时间戳进行比较，通过下式调整信号灯信息：tModify＝time
‑
(date1
‑
dateO)/1000其中tModify为调整后的交通信号灯剩余时间，time为采集到的交通信号灯剩余时间，date0表示交通采集信号灯信息时间戳的毫秒数，date1表示获取到交通信号灯信息时间戳的毫秒数；若time<(date1
‑
date0)，则按红
‑
绿
‑
黄
‑
红的顺序...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云顺，郜铭磊，华国栋，吴峰，谢锜帅，郭禹辰，梁军，蔡英凤，郑仁成，
申请(专利权)人：江苏智行未来汽车研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：