[发明专利]一种基于DSRC的紧急车辆智能交通控制系统和方法

权利要求书

1.一种基于DSRC的紧急车辆智能交通控制方法，其特征在于：包括控制系统，所述控制系统包括依次相连接的信号灯、信号控制器、路侧设备RSU以及与路侧设备RSU进行DSRC通信的车载设备OBU；

所述车载设备OBU用于实时采集紧急车辆和非紧急车辆的状态信息，包括车速信息和GPS位置信息，并将其传送给路侧设备RSU；

所述信号控制器连接信号灯和路侧设备RSU，用于将采集的信号灯的实时状态发送给路侧设备RSU，同时接收信号灯相位控制指令并控制信号灯做出相应动作；

所述路侧设备RSU用于接收所述信号控制器发送的信号灯实时相位信息和所述OBU发送的车辆的实时状态信息，并执行相应的信号灯运行模式；

控制方法包括如下步骤：

步骤S1:信号灯运行在常规模式；

步骤S2:判断RSU是否接收到紧急车辆的发来的信息，若未检测到紧急车辆的信息，则跳回步骤S1，使信号灯继续运行常规模式；否则执行步骤S3及其以后的步骤；

步骤S3：进行车辆的驶入驶离判断，即判断该紧急车辆是否将要通过该交叉路口，若该判断结果是驶入，则执行步骤S4及其以后的步骤；否则，将执行步骤S9及其以后的步骤；

步骤S4：在确定该紧急车辆将要驶入交叉路口时， 对所述信号灯的优先模式进行判断，若信号灯运行在优先模式，则跳回步骤3进行紧急车辆的驶入驶离判断；否则执行步骤S5及其以后的步骤；

步骤S5：判断紧急车辆行驶方向上是否为绿灯，若为绿灯，则跳至步骤S8；否则，执行步骤S6及其以后的步骤；

步骤S6：对紧急车辆行驶方向的正交方向上的非紧急车辆进行安全预测，若预测结果为安全，则执行步骤7；否则跳回步骤5；

步骤S7：信号灯进入预警模式；

步骤S8：信号灯运行模式为优先模式；

步骤S9：对紧急车辆行驶方向上的非紧急车辆进行安全预测，若预测结果为安全，则执行步骤S10；若预测结果为不安全，则继续执行步骤9进行循环判断；

步骤S10：信号灯进入预警模式；

步骤S11：退出优先模式，即信号灯继续运行在普通模式；

其中，所述安全预测的具体方法如下：

对紧急车辆行驶方向的正交方向进行安全预测：

(1)将交叉路口分为四个方向，即是东、南、西、北，在每一个方向上，各有一条进道口，并将各进道口道编号为1～4，在交叉路口旁边安装信号控制器，在信号控制器的旁边安装RSU，RSU与信号控制器用网线相连接；

(2)设置安全检测线来声明进行安全检测的区域，计算公式如公式3所示

此外，定义刹车时间为t_b，则计算公式如公式4所示：

其中，Det_Distance表示非紧急车辆以道路允许的最大速度行驶时的刹车距(m)，即安全检测线距所在车道的距离；t_b表示非紧急车辆以道路允许的最大速度行驶时的刹车时间(s)；v₀表示道路允许的最大速度(m/s)；a表示非紧急车辆的制动减速度(m/s²)；t₀表示司机的反应时间；

(3)根据交通规则，城市道路的最高车速为70km/h，作为v₀，制动减速度a为4m/s²，反应时间平均为1s，则得到Det_Distance为70m,t_b为5s，因此，在安全检测线以外的车辆在6秒内都能刹车成功，无危险，在安全检测线以内的车辆需要进行安全预测。

2.根据权利要求1所述的一种基于DSRC的紧急车辆智能交通控制方法，其特征在于：

所述常规模式表现为信号灯按照设定好的相位显示；

所述预警模式表现为当前绿灯方向上的信号灯绿闪烁三秒，随后黄灯闪烁三秒，之后保持红灯状态，倒计时变为“H”，同时与当前红灯方向上变为绿灯并保持绿灯状态，倒计时变为“H”；

所述优先模式表现为，紧急车辆行驶方向上一直保持绿灯状态，倒计时为“H”，同时与紧急车辆行驶方向正交的方向上保持红灯状态，倒计时为“H”。