[发明专利]一种基于车路通信的动态路径诱导方法

说明书

技术领域

本发明涉及车路协同技术和交通诱导技术领域，具体涉及一种通过车载设备与路侧设备之间的信息交互，实现对驾驶员出行路径动态诱导方法。

技术背景

目前，基于实时道路交通信息的动态交通诱导系统主要分为分布式诱导和中心式诱导两种方式。分布式诱导是交通信息中心通过无线通信网络向车载终端设备提供路网全局动态交通信息，由车载终端设备根据驾驶员的出行起点和出行终点，自行计算最佳行驶路径。但分布式诱导方式存在动态交通信息通信量大、车载终端计算资源消耗大、路网交通信息更新时间长、通信网络负载严重等问题，同时，研究资料表明：当路网中超过1/3的车辆采用分布式诱导时，容易导致被诱导车辆都驶向不拥挤路线，造成新的交通拥挤，即交通拥挤转移。

中心式诱导是交通信息中心根据路网实时的道路交通信息，从路网全局的角度，计算路网所有点对之间的最佳行驶路径，从均衡路网负荷、防止交通拥堵出发，通过无线通信网络为路网上的每一个车载终端设备提供最优出行路径，车载终端设备根据接收到的路径信息，引导驾驶员走最佳出行路线。虽然中心式诱导方式可以有效避免交通拥挤转移的产生，但交通信息中心需要强大、实时、高频的计算能力，交通信息中心负载严重而且维护困难，没有考虑驾驶员出行路径选择的动态变化特性以及驾驶员的诱导服从率，造成诱导服从率低下，无法真正起到缓解城市交通拥挤、拥堵的目的。

无论是分布式诱导还是中心式诱导均需要在全路网中安装大量的交通信息检测装置，进行道路交通运行参数和运行状态的全时空检测与监测，需要投入大量的资金和设备以保证交通诱导系统的全时空、高可靠、高精度的运行。

发明内容

针对目前动态交通诱导系统在路网中安装大量交通检测装置、交通信息通信网络负载严重、交通信息中心计算量大等问题，本发明提出了一种基于车路通信的动态路径诱导方法，该方法以车辆作为交通信息采集源，通过车载设备与路侧设备进行交通信息的交互，提取并更新路侧设备所辖路网的交通流运行状态参数，同时路侧设备以一定的时间间隔将所辖路网的交通流运行状态参数上传给中心设备。中心设备基于全路网的交通流运行状态信息，为出行车辆提供K条初始最优路径供驾驶员选择，当出行车辆进入路侧设备所辖路网范围时，路侧设备根据所辖路网当前的交通流运行状态，为出行车辆提供所辖路网内的最优出行路径和信息服务，从而既保证路网交通信息的动态特性和实时性，同时为出行路径的变化提供实时调整能力。

本发明的技术解决方案主要由车载设备(On-BoardDevice，OBD)、路侧设备(Road-SideDevice，RSD)、中心设备(CenterControlDevice，CCD)三部分组成，设备的分布结构如图1所示。本发明提出的一种基于车路通信的动态路径诱导方法，其特征主要包括以下步骤：

1)车载设备

车载设备安装在车辆驾驶舱多媒体仪表盘位置，主要用于获取车辆的出行起点、出行终端、GPS信息(精度、纬度、瞬时速度、方向角等)等出行信息，同时将出行信息通过无线通信网络传输给路侧装备。并接收路侧设备、中心设备发送过来的交通信息、最优出行路径信息等。

2)路侧设备

路侧设备安装在城市路网的交叉口位置，在城市路网中按路侧设备的通信覆盖范围进行网格分布布设，如图2所示。路侧设备主要用于获取运行在其管辖路网范围内运行车辆GPS信息和路径信息，用于估计路侧设备所辖路网的交通流运行状态信息，包括平均路段行程时间、平均路段运行速度等。同时，为进入所辖路网范围内的车辆提供本路网范围内的最优出行路径和交通信息服务。

3)中心设备

中心设备安装在交通信息中心或交通指挥中心，主要通过光纤网络或者无线通信网络获取各路侧装置的路网交通流运行状态参数，从而汇集和存储全路网的交通流运行状态信息，同时，为准备出行的车辆根据路网交通流运行状态，提供K条初始最优路径。

附图说明

图1：一种基于车路通信的动态路径诱导系统结构图；

图2：路侧设备路网布设及所辖路网覆盖图；

图3：中心设备路段权值树形赋值图；

图4：道路路段位置划分图；

图5：中心设备初始优化路径与路侧设备优化路径图。

具体实施方式