一种针对城市高架快速路车辆合流的指导系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种针对城市高架快速路车辆合流的指导系统及方法，所述指导系统包括合流指导装置和车载装置，合流指导装置设置在不影响正常交通的合流区域的边缘，车载装置安装于车辆内部，车载装置用以获取主路车流中车辆的行驶速度和位置以及支路车辆的速度和位置，并传输至合流指导装置，结合合流指导装置采集的车辆视频信息，根据车辆合流指导相关算法对支路车合流到主路车流进行安全高效的指导，并且通过车载装置的语音模块和显示模块显示给支路合流车辆驾驶员，同时也给予主路车辆驾驶员有关合流信息的提醒，实现安全和高效合流，本方案创新合流指导，具有较高的实际应用和推广价值。价值。价值。

【技术实现步骤摘要】
一种针对城市高架快速路车辆合流的指导系统及方法


[0001]本专利技术属于智能交通
，具体涉及一种针对城市高架快速路车辆合流的指导系统及方法。

技术介绍

[0002]随着经济的迅速发展，城市化进程不断地加快，汽车保有量也在迅速增多。随之而来的问题是城市交通道路越来越拥堵，为解决交通拥堵问题，城市高架道路越来越普及。在驾驶车辆上高架的过程中，从支路合流到主路时，驾驶员主要根据自己的主观经验判断是否可以进行合流，并选择合适的合流时机。然而，由于驾驶员存在经验的不足以及交通环境的不同等复杂情况，经常发生交通事故，带来车辆损坏、人员伤亡的同时，也会造成高架道路交通拥堵，大大影响了交通的效率。
[0003]随着国家对于交通安全越来越重视，如何使得驾驶员由支路向高架主路进行安全高效合流成为交通领域内研究和技术工程人员关注的一个重点。目前已有指导方法应用于车辆合流的优化，但是其优化方法单一，只能在特定的情况下对合流进行指导。特别是在车流量较大的时间段，由高架道路的支路合流到主路，驾驶员得不到安全有效和实时的合流指导建议，由此导致了合流优化指导方法实际应用效果不佳。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种针对城市高架快速路车辆合流指导系统及方法，通过获得车辆速度、距合流区域的位置等信息对支路合流车辆给出合流指导，使得支路车辆可以安全、高效的进行合流。
[0005]本专利技术是采用以下的技术方案实现的：一种针对城市高架快速路车辆合流的指导系统，包括合流指导装置和车载装置，合流指导装置和车载装置通过通信模块实现信息交互，所述合流指导装置安装在不影响正常交通的合流区域的边缘，包括第一微控制器以及与第一微控制器相连的第一存储模块和视频模块；所述车载装置安装于车辆内部，包括第二微控制器以及与第二微控制器相连的第二存储模块、定位模块、显示模块和语音模块。
[0006]通过车载装置获取主路车辆和支路车辆的行驶速度和位置信息，并传输至合流指导装置，合流指导装置通过视频模块获取车辆进入支路的视频信息，并结合车辆的速度和位置信息，计算合流指导所需要的相关参数，根据车辆合流指导方法对支路车合流到主路车流进行安全指导，然后通过车载装置的语音模块和显示模块给予支路车辆和主路车辆的驾驶员提醒。
[0007]进一步的，所述第一微控制器用以生成合流指导信息，所述合流指导信息包括合流指导语音、合流指导电子地图和合流提示电子地图，第一微控制器包括参数计算模块以及合流电子地图生成模块。
[0008]所述参数计算模块结合车辆的速度和位置信息，计算支路车辆到达合流区域的距离和时间以及主路车流中车辆到达合流区域的距离和时间；所述合流电子地图生成模块用
以生成支路车辆的合流指导电子地图和主路车辆的合流提示电子地图。
[0009]生成合流指导电子地图的过程如下：
[0010]（1）将高架主路和支路的位置及其关系设置为电子地图的道路层；
[0011]（2）将主路上的车流车辆设置为车流层，车流层包括主路车流中所有的主路车辆；
[0012]（3）将支路车辆设置为车辆层，车辆层包括支路合流车辆；
[0013]（4）将合流指导箭头设置为箭头层，箭头层包括有向的绿色箭头和红色箭头；
[0014]将以上各层形成的图层进行叠加，即得到合流指导电子地图；合流指导电子地图将根据车流层、车辆层和箭头层实时变化；可以进行合流的主路车辆间隔用绿色箭头表示，不可以进行合流的主路车辆间隔用红色箭头表示；
[0015]生成合流提示电子地图的过程如下：（1）将高架主路和支路的位置及其关系设置为电子地图的道路层；（2）将主路上的车流车辆设置为车流层，车流层包括主路车流中所有的主路车辆；（3）将支路车辆设置为车辆层，车辆层包括支路合流车辆；（4）将发生支路车辆合流提示的黄色箭头设置为箭头层；将以上各层形成的图层进行叠加，即得到发生支路车辆合流提示电子地图，支路车辆合流提示电子地图将根据车流层、车辆层和箭头层实时变化。
[0016]进一步的，所述视频模块用以判断支路上是否有车辆驶入，根据支路上的车辆驶入信息触发启动合流指导装置的合流指导工作。
[0017]进一步的，所述第二微控制器接收合流指导信息，通过语音模块播报合流指导信息，并通过显示模块显示合流指导电子地图或合流提示电子地图。
[0018]本专利技术另外提出一种针对城市高架快速路车辆合流的指导系统的指导方法，包括以下步骤：步骤1、首先判断主路上是否有车，如果主路没有车辆，则根据“请匀速或加速安全合流”的语音提示以及支路车辆显示模块上显示的合流指导电子地图指导支路车辆进行安全合流；如果主路上有车辆行驶，则执行步骤2；步骤2、若主路上有车流驶向合流区域，设合流指导装置P检测到主路上有n辆车辆，通过合流指导装置获取支路车辆的实时信息和主路车辆的车流信息，支路车辆的实时信息包括支路车辆的速度和支路车辆的位置，主路车辆的车流信息包括主路车辆的数量n、主路车辆的速度和主路车辆的位置；为主路车流中的第k个车辆，k=1,2,
…
,n；（1）计算支路车辆A到达合流区域的距离和时间以及主路车流中车辆到达合流区域的距离和时间；（2）计算主路车流中相邻两辆车到达合流区域的时间差，即车头时距，设为，，...，；（3）确定主路车流中所有的车头时距的最大值，设为，进而得到最大车头时距的主路车流中的前后两辆车，分别设为、，其中N<=n；步骤21、若 > =，为支路车辆进行安全合流的最小时间；此时，支路车辆A可以在主路车流中的车辆到达合流区域之前进行安全合流，支
路车辆A根据合流语音提示信息“可匀速安全合流”和合流指导电子地图进行安全合流，合流指导电子地图包含高架主路和支路的位置及其关系，主路上车流B1和绿色合流指导箭头，以及支路车辆位置；主路上车辆根据“注意！前方有车辆汇入”的语音提示信息和合流提示电子地图进行行驶；步骤22、若 < ，说明支路车A在主路车流中的车辆到达合流区域之前无法进行安全合流，选取车流中的最大车头时距作为支路车辆A合流的时间间隔，此时对应主路车流中的车辆、，则有：步骤221、若 ，则说明支路车A可以在主路车流中的车辆经过合流区域之后，在主路车流中的车辆到达合流区域之前进行安全合流；支路车辆A根据“请减速合流”语音提示信息和合流指导电子地图进行安全合流，合流指导电子地图包含高架主路和支路的位置及其关系，主路上车流和车辆B
N
‑1、B
N
，绿色可以合流指导箭头和红色不可以合流指导箭头，以及支路车辆位置；主路上车辆和车辆B
N
‑1则根据“注意！前方有车辆汇入”的语音提示信息和合流提示电子地图行驶；步骤222、若，则说明支路车A不可以在主路车流的最大车头时距的相应前后两辆车之间进行合流，此时，支路车辆A根据合流指导装置P发送的“请减速停车，等待合流”语音提示信息和合流指导电子地图进行安全合流；合流指导电子地图包含高架主路和支路的位置及其关系，主路上车流，红本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对城市高架快速路车辆合流的指导系统，其特征在于，所述指导系统包括合流指导装置和车载装置，合流指导装置和车载装置通过通信模块实现信息交互，所述合流指导装置安装在不影响正常交通的合流区域的边缘，包括第一微控制器以及与第一微控制器相连的第一存储模块和视频模块；所述车载装置安装于车辆内部，包括第二微控制器以及与第二微控制器相连的第二存储模块、定位模块、显示模块和语音模块；通过车载装置获取主路车辆和支路车辆的行驶速度和位置信息，并传输至合流指导装置，合流指导装置通过视频模块获取车辆进入支路的视频信息，并结合车辆的速度和位置信息，计算合流指导所需要的相关参数，根据车辆合流指导方法对支路车合流到主路车流进行安全指导，然后通过车载装置的语音模块和显示模块给予支路车辆和主路车辆的驾驶员提醒。2.根据权利要求1所述一种针对城市高架快速路车辆合流的指导系统，其特征在于：所述第一微控制器用以生成合流指导信息，所述合流指导信息包括合流指导语音、合流指导电子地图和合流提示电子地图，第一微控制器包括参数计算模块以及合流电子地图生成模块；所述参数计算模块结合车辆的速度和位置信息，计算支路车辆到达合流区域的距离和时间以及主路车流中车辆到达合流区域的距离和时间；所述合流电子地图生成模块用以生成支路车辆的合流指导电子地图和主路车辆的合流提示电子地图；生成合流指导电子地图的过程如下：（1）将高架主路和支路的位置及其关系设置为电子地图的道路层；（2）将主路上的车流车辆设置为车流层，车流层包括主路车流中所有的主路车辆；（3）将支路车辆设置为车辆层，车辆层包括支路合流车辆；（4）将合流指导箭头设置为箭头层，箭头层包括有向的绿色箭头和红色箭头；将以上各层形成的图层进行叠加，即得到合流指导电子地图；合流指导电子地图将根据车流层、车辆层和箭头层实时变化；可以进行合流的主路车辆间隔用绿色箭头表示，不可以进行合流的主路车辆间隔用红色箭头表示；生成合流提示电子地图的过程如下：（1）将高架主路和支路的位置及其关系设置为电子地图的道路层；（2）将主路上的车流车辆设置为车流层，车流层包括主路车流中所有的主路车辆；（3）将支路车辆设置为车辆层，车辆层包括支路合流车辆；（4）将发生支路车辆合流提示的黄色箭头设置为箭头层；将以上各层形成的图层进行叠加，即得到发生支路车辆合流提示电子地图，支路车辆合流提示电子地图将根据车流层、车辆层和箭头层实时变化。3.根据权利要求1所述的一种针对城市高架快速路车辆合流的指导系统，其特征在于：所述视频模块用以判断支路上是否有车辆驶入，根据支路上的车辆驶入信息触发启动合流指导装置的合流指导工作。4.根据权利要求1所述的一种针对城市高架快速路车辆合流的指导系统，其特征在于：所述第二微控制器接收合流指导信息，通过语音模块播报合流指导信息，并通过显示模块显示合流指导电子地图或合流提示电子地图。5.基于权利要求1
‑
4任意一项所述的一种针对城市高架快速路车辆合流的指导系统的指导方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、首先判断主路上是否有车，如果主路没有车辆，则根据“请匀速或加速安全合流”的语音提示以及支路车辆显示模块上显示的合流指导电子地图指导支路车辆进行安全合流；如果主路上有车辆行驶，则执行步骤2；步骤2、若主路上有车流驶向合流区域，设合流指导装置P检测到主路上有n辆车辆，通过合流指导装置获取支路车辆的实时信息和主路车辆的车流信息，支路车辆的实时信息包括支路车辆的速度和支路车辆的位置，主路车辆的车流信息包括主路车辆的数量n、主路车辆的速度和主路车辆的位置；为主路车流中的第k个车辆，k=1,2,
…
,n；（1）计算支路车辆A到达合流区域的距离和时间以及主路车流中车辆到达合流区域的距离和时间；（2）计算主路车流中相邻两辆车到达合流区域的时间差，即车头时距，设为，，...，；（3）确定主路车流中所有的车头时距的最大值，设为，进而得到最大车头时距的主路车流中的前后两辆车，分别设为、，其中N&...

【专利技术属性】
技术研发人员：任传祥，徐云瑞，尹唱唱，丁富江，任英伟，刘丹，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：