[发明专利]基于智能车载设备的无信号交叉口通行权分配系统及方法

权利要求书

1.一种基于智能车载设备的无信号交叉口通行权分配系统，其特征在于，包括车辆与路侧管理中心，所述车辆包括安装在车内的GPS传感器、车载执行器，显示屏以及无线通信设备，所述路侧管理中心包括通用计算机与摄像设备；所述计算机中包含无线通信单元，所述计算机中还存储着车速引导模型；

所述GPS传感器、车载执行器以及显示屏均与无线通信设备连接，所述无线通信设备与通用计算机通过无线通信单元实现信号传输，所述摄像设备与通用计算机连接；

所述GPS传感器用于对车辆状态信息与车辆位置信息进行采集；

所述显示屏用于显示路权信息；

所述车载执行器在接收到路权信息后执行目标速度与加速度；

所述通用计算机用于实现无线通信单元与车速引导模型的信息传输；

所述无线通信设备用于将采集的车辆状态信息与车辆位置信息发送给路侧管理中心的无线通信单元，并接收无线通信单元发送的控制信息；

所述摄像设备用于捕捉收集车辆周围路况环境信息；

所述车速引导模型通过GPS传感器与摄像设备采集的信息进行计算得出相位绿灯时长及最大绿灯时长，再通过相位绿灯时长及最大绿灯时长与路权请求车辆预计到达停止线的行驶时间比较得出路权分配结果以及车辆引导信息，然后通过无线通信单元发送给每一个路权请求车辆。

2.根据权利要求1所述的一种基于智能车载设备的无信号交叉口通行权分配系统，其特征在于，所述的车辆状态信息与车辆位置信息包括：

所述车辆状态信息包括速度、加速度、方向盘转角、发送机转速、油耗；

所述车辆位置信息包括绝对位置信息和相对位置信息；

所述绝对位置信息为以交叉口进口道上停车线为参照物，进口道上行驶车辆的位置信息；

所述相对位置信息为进口道上某一辆行驶车辆相对于其他行驶车辆的位置信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于智能车载设备的无信号交叉口通行权分配系统，其特征在于，所述路况环境信息包括道路状况、周围车辆、行人、交通标志、障碍物。

4.根据权利要求1所述的一种基于智能车载设备的无信号交叉口通行权分配系统，其特征在于，所述路权信息为绿色代表获得路权，红色代表没有获得路权以及车辆引导信息；

所述车辆引导信息包括目标速度与加速度。

5.一种基于智能车载设备的无信号交叉口通行权分配方法，采用权利要求1所述的基于智能车载设备的无信号交叉口通行权分配系统实现，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、车辆i进入交叉口范围内，车载通信设备自动向路侧管理中心发送路权请求；

步骤2、路侧管理中心的无线通信单元在接收到每辆车的路权请求后，将信息传输给通用计算机，通用计算机运行车速引导模型，将路权请求最多的车道确定为关键车道、统计该交叉口的关键车道的总流量Q、计算总流量比Y、计算最合适的周期长度C₀及最小周期C_m、计算第j相位绿灯时长g_cj及其最大绿灯时长g_cjmax；

其中q_j为第j相位关键车道的流量；

其中S＝1800pcu/h；当Y＞0.85时交叉口进入饱和状态；

其中L为一个信号周期内，所有相位的损失时间之和；

其中关键车道是指各相位中流量最大的车道，j∈(1,∞)；

步骤3、假设某一个交叉口的进口道上距路口距离为L_i某一车辆i，其预计到达停止线的行驶时间t_p为：

如果t_p≤g_cj，车辆i在优化绿灯相位期间将通过交叉口，则引导该车辆匀速或加速通过交叉口；

如果g_cj＜t_p<g_cjmax，如果不进行速度优化，车辆i将在优化绿灯相位时间结束后到达交叉口，可引导车辆减速行驶，最后在停车线处停车等待；如果进行速度优化，车辆i在优化绿灯相位期间将通过交叉口，则引导该车辆加速通过交叉口；

如果t_p≥g_cjmax，车辆i在优化绿灯相位期间将不能通过交叉口，需减速停车；

其中，v_i为车辆i的速度；

步骤4、车速引导模型将计算出的路权信息通过无线通信单元发送给车辆，车辆将路权信息显示在显示屏上，车载执行器在接收到路权信息后执行对应的速度与加速度。