基于边缘计算的车联网车路协同防碰撞控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于边缘计算的车联网车路协同防碰撞控制系统及方法。通过车载单元和路侧单元检测第一预设距离D1和第二预设距离D2内所有车辆的车辆信息，进而能够确定第三预设距离D3内安装有所述车载单元的车辆H1和未安装所述车载单元的车辆H2的速度信息和位置信息；然后，对车辆信息进行编码；并且，根据车辆之间的距离和速度确定碰撞危险等级，根据所述碰撞危险等级向所述车辆H1发出调整信息，通过调整信息及时改变所述车辆H1的行驶状态；本发明专利技术提出的基于边缘计算的车联网车路协同防碰撞控制系统及方法能够准确及时的调整车辆的行驶状态，通过编码简化车载单元的信息处理，处理方式更加简单有效，对于复杂的交通情况进行动态调整。况进行动态调整。况进行动态调整。

【技术实现步骤摘要】
基于边缘计算的车联网车路协同防碰撞控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及车路协同控制领域，具体涉及一种基于边缘计算的车联网车路协同防碰撞控制系统及方法。

技术介绍

[0002]V2X(Vehicle to Everything)车联网通讯技术是通过对周围车路信息进行采集，用于实现车辆与其他目标物进行通信。然而现有的V2X车联网功能仅用于提醒和警告功能，大多应用不具备单车控制和多车协同控制能力。车辆在高速行驶过程中，遇到紧急情况进行强制减速或者换道避撞过程中会引发新的交通隐患。多接入边缘计算（Multi
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access Edge Computing，MEC）方法是基于移动云计算服务器，运行在移动网络边缘、执行特定任务并支持多种无线接入网络，并且MEC能够有效地支撑通信网络运营商进行5G网络转型。而现有的车联网车路协同技术存在以下缺点和不足：1.对于没有安装车载单元的车辆无法准确及时的获取该车辆的位置和速度信息，导致遇到紧急情况时，附近车辆无法根据该车辆的车辆位置和速度信息作出准确的提醒和控制决策。
[0003]2.目前的车辆防碰撞技术，对于突发的交通情况，仅能对单车辆进行控制，不能协同控制多个车辆进行防碰撞控制。
[0004]3.现有的车联网车路协同技术，获取的车辆信息较多，信息上传以及警告和控制信号回传花费的时间较多，在高速行驶的车辆中，车辆信息的延时将会造成严重的交通事故。
[0005]4.目前的车辆防碰撞技术，对于特定的突发交通事故仅能实现预设的纵向控制和横向控制，预设的车辆控制对于复杂的交通情况无法进行动态调整。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种基于边缘计算的车联网车路协同防碰撞控制系统及方法，通过车载单元和路侧单元的配合及时获取未安装车载单元车辆的位置信息和速度信息；并且，通过对车辆的位置信息、速度信息、控制信息进行编码传输，提高了车辆信息和控制信号的传输速度；以及，根据突发的交通情况对车辆的控制进行动态调整。保证了车辆的安全行驶，减少了交通事故的发生。
[0007]技术方案：本专利技术提供一种基于边缘计算的车联网车路协同防碰撞控制系统及方法。
[0008]本专利技术第一方面提供一种基于边缘计算的车联网车路协同防碰撞控制系统，所述系统包括：车载单元、路侧单元、V2X服务器；所述车载单元用于检测第一车辆信息C1，所述第一车辆信息C1包括第一预设距离D1内安装有所述车载单元车辆的车辆速度信息和车辆位置信息，以及第一预设距离D1内未安装所述车载单元车辆的车辆速度信息和车辆位置信息；所述车载单元将所述第一车辆信
息C1发送至所述路侧单元；所述路侧单元用于检测第二车辆信息C2，所述第二车辆信息C2包括距离所述路侧单元第二预设距离D2内安装有所述车载单元车辆的车辆速度信息和车辆位置信息，以及第二预设距离D2内未安装所述车载单元车辆的车辆速度信息和车辆位置信息；所述路侧单元间隔第三预设距离D3设置于道路两侧；所述路侧单元将所述第一车辆信息C1和所述第二车辆信息C2发送至所述车载单元和所述V2X服务器；所述第一预设距离D1、所述第二预设距离D2以及第三预设距离D3之间的关系满足：D3=D1+D2；所述V2X服务器采用分布式边缘计算架构设置，所述V2X服务器包括：第一确定模块、第一判断模块、第一计算模块；所述第一确定模块用于根据接收的所述第一车辆信息C1和所述第二车辆信息C2确定第三车辆信息，所述第三车辆信息包括所述第三预设距离D3内安装有所述车载单元的车辆H1的速度信息和位置信息，以及未安装所述车载单元的车辆H2的速度信息和位置信息；所述第一判断模块用于根据所述第三车辆信息判断所述第三预设距离D3内是否存在碰撞危险等级；所述第一计算模块用于根据所述碰撞危险等级计算所述车辆H1的调整信息，所述调整信息包括所述车辆H1的速度调整信息和方向调整信息；所述V2X服务器将所述调整信息发送至所述路侧单元；所述路侧单元将所述调整信息发送至所述车载单元；所述车载单元根据所述调整信息调整所述车辆H1的速度和方向。
[0009]进一步地，所述车载单元对所述第一车辆信息C1进行编码B1，并将所述编码B1发送至所述路侧单元；所述路侧单元对所述第二车辆信息C2进行编码B2；所述路侧单元将所述编码B1和所述编码B2发送至所述V2X服务器；所述V2X服务器还包括：第二确定模块、第二判断模块、第二计算模块；所述第二确定模块用于根据接收的所述编码B1和所述编码B2确定第三车辆信息，所述第三车辆信息包括所述第三预设距离D3内安装有所述车载单元的车辆H1的速度信息和位置信息，以及未安装所述车载单元的车辆H2的速度信息和位置信息；所述第二判断模块用于根据所述第三车辆信息判断所述第三预设距离D3内是否存在碰撞危险等级；所述第二计算模块用于根据所述碰撞危险等级计算所述车辆H1的调整信息，所述调整信息包括所述车辆H1的速度调整信息和方向调整信息；所述V2X服务器将所述调整信息发送至所述路侧单元；所述路侧单元将所述调整信息发送至所述车载单元；所述车载单元根据所述调整信息调整所述车辆H1的速度和方向。
[0010]车辆信息经过编码之后能够在车载单元、路侧单元以及V2X服务器之间快速的传输，使用编码传输车辆信息能够降低信息传输的延时，减少交通事故的发生。
[0011]进一步地，所述V2X服务器根据车辆之间的距离和速度确定所述碰撞危险等级。
[0012]进一步地，所述V2X服务器还包括时间调整模块，所述时间调整模块根据所述碰撞危险等级确定延时时间。
[0013]进一步地，所述V2X服务器将所述调整信息发送至所述路侧单元之前还包括：所述V2X服务器根据所述延时时间将所述调整信息发送至所述路侧单元。
[0014]本专利技术第二方面提供一种基于边缘计算的车联网车路协同防碰撞控制方法，所述方法包括以下步骤：S1：车载单元检测第一车辆信息C1，所述第一车辆信息C1包括第一预设距离D1内安装有所述车载单元车辆的车辆速度信息和车辆位置信息，以及第一预设距离D1内未安装所述车载单元车辆的车辆速度信息和车辆位置信息；所述车载单元将所述第一车辆信息C1发送至所述路侧单元；S2：路侧单元用于检测第二车辆信息C2，所述第二车辆信息C2包括距离所述路侧单元第二预设距离D2内安装有所述车载单元车辆的车辆速度信息和车辆位置信息，以及第二预设距离D2内未安装所述车载单元车辆的车辆速度信息和车辆位置信息；所述路侧单元间隔第三预设距离D3设置于道路两侧；所述路侧单元将所述第一车辆信息C1和所述第二车辆信息C2发送至所述车载单元和V2X服务器；所述第一预设距离D1、所述第二预设距离D2以及第三预设距离D3之间的关系满足：D3=D1+D2；S3：所述V2X服务器采用分布式边缘计算架构设置，所述V2X服务器包括：第一确定模块、第一判断模块、第一计算模块；所述第一确定模块用于根据接收的所述第一车辆信息C1和所述第二车辆信息C2确定第三车辆信息，所述第三车辆信息包括所述第三预设距离D3内安装有所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于边缘计算的车联网车路协同防碰撞控制系统，其特征在于，所述系统包括：车载单元、路侧单元、V2X服务器；所述车载单元用于检测第一车辆信息C1，所述第一车辆信息C1包括第一预设距离D1内安装有所述车载单元车辆的车辆速度信息和车辆位置信息，以及第一预设距离D1内未安装所述车载单元车辆的车辆速度信息和车辆位置信息；所述车载单元将所述第一车辆信息C1发送至所述路侧单元；所述路侧单元用于检测第二车辆信息C2，所述第二车辆信息C2包括距离所述路侧单元第二预设距离D2内安装有所述车载单元车辆的车辆速度信息和车辆位置信息，以及第二预设距离D2内未安装所述车载单元车辆的车辆速度信息和车辆位置信息；所述路侧单元间隔第三预设距离D3设置于道路两侧；所述路侧单元将所述第一车辆信息C1和所述第二车辆信息C2发送至所述车载单元和所述V2X服务器；所述第一预设距离D1、所述第二预设距离D2以及第三预设距离D3之间的关系满足：D3=D1+D2；所述V2X服务器采用分布式边缘计算架构设置，所述V2X服务器包括：第一确定模块、第一判断模块、第一计算模块；所述第一确定模块用于根据接收的所述第一车辆信息C1和所述第二车辆信息C2确定第三车辆信息，所述第三车辆信息包括所述第三预设距离D3内安装有所述车载单元的车辆H1的速度信息和位置信息，以及未安装所述车载单元的车辆H2的速度信息和位置信息；所述第一判断模块用于根据所述第三车辆信息判断所述第三预设距离D3内是否存在碰撞危险等级；所述第一计算模块用于根据所述碰撞危险等级计算所述车辆H1的调整信息，所述调整信息包括所述车辆H1的速度调整信息和方向调整信息；所述V2X服务器将所述调整信息发送至所述路侧单元；所述路侧单元将所述调整信息发送至所述车载单元；所述车载单元根据所述调整信息调整所述车辆H1的速度和方向。2.根据权利要求1所述的基于边缘计算的车联网车路协同防碰撞控制系统，其特征在于，所述车载单元对所述第一车辆信息C1进行编码B1，并将所述编码B1发送至所述路侧单元；所述路侧单元对所述第二车辆信息C2进行编码B2；所述路侧单元将所述编码B1和所述编码B2发送至所述V2X服务器；所述V2X服务器还包括：第二确定模块、第二判断模块、第二计算模块；所述第二确定模块用于根据接收的所述编码B1和所述编码B2确定第三车辆信息，所述第三车辆信息包括所述第三预设距离D3内安装有所述车载单元的车辆H1的速度信息和位置信息，以及未安装所述车载单元的车辆H2的速度信息和位置信息；所述第二判断模块用于根据所述第三车辆信息判断所述第三预设距离D3内是否存在碰撞危险等级；所述第二计算模块用于根据所述碰撞危险等级计算所述车辆H1的调整信息，所述调整信息包括所述车辆H1的速度调整信息和方向调整信息；所述V2X服务器将所述调整信息发送至所述路侧单元；所述路侧单元将所述调整信息发送至所述车载单元；
所述车载单元根据所述调整信息调整所述车辆H1的速度和方向。3.根据权利要求2所述的基于边缘计算的车联网车路协同防碰撞控制系统，其特征在于，所述V2X服务器根据车辆之间的距离和速度确定所述碰撞危险等级。4.根据权利要求3所述的基于边缘计算的车联网车路协同防碰撞控制系统，其特征在于，所述V2X服务器还包括时间调整模块，所述时间调整模块根据所述碰撞危险等级确定延时时间。5.根据权利要求4所述的基于边缘计算的车联网车路协同防碰撞控制系统，其特征在于，所述V2X服务器将所述调整信息发送至所述路侧单元之前还包括：所述V2X服务器根据所述延时时间将所述调整信息发送至所述路侧单元。6.基于边缘计算的车联网车路协同防碰撞控...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雷，降华，朱齐亮，崔琳，孙奕，申浩，
申请(专利权)人：河南应用技术职业学院，
类型：发明
国别省市：