[发明专利]一种车路协同环境下交叉口信号控制及车速引导系统

说明书

本发明公开了一种车路协同环境下交叉口信号控制及车速引导系统，包括车载设备、路侧设备和信号灯控制模块，其中车载设备中的车载信息传输模块获取车辆信息并传送至信号灯控制模块，信号灯控制模块反馈的信息发送至信息获取模块；路侧设备中的路侧信息获取模块获取路侧信息并存储至交叉口基础信息存储模块，交叉口基础信息存储模块预先存储交叉口信息及历史数据，无线通讯模块将路侧信息、交叉口信息及历史数据无线传送至信号灯控制模块；信号灯控制模块中，基于车辆信息、路侧信息、交叉口信息及历史数据，并利用信号灯控制模块内部的程序模型计算得到最优配时方案信息和行驶建议信息，并将行驶建议信息反馈至车载设备。

技术领域

本发明涉及智能交通信号控制领域，具体是一种车路协同环境下交叉口信号控制及车速引导系统。

背景技术

车路协同系统(Cooperative Vehicle Infrastructure System,CVIS)，其基本思想是运用多学科交叉融合的方法，充分利用网络通信、并行计算等新技术，实现车辆与交通控制设备之间、车辆与车辆之间的智能协同与配合，达到系统资源优化利用、提高道路交通安全、缓解交通拥堵的目标。

交叉口是路网通行能力的瓶颈，影响路网通行效率。在车路协同环境下，根据信号状态实现移动车辆与交通信号的协同优化显得尤为重要。然而现有研究多是仅针对车辆速度的引导方法，没有考虑到移动车辆的位置及状态参数与信号控制相结合进行车速引导的方法，也忽略了车辆超车等驾驶行为的影响，因此在实际应用中效果欠佳。为此，本发明基于车路协同理论，利用惯性导航以及控制机控制逻辑提出一种智能交通运行系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种车路协同环境下交叉口信号控制及车速引导系统，以实现建立道路行车协同体系，提高行车安全、道路通行效率以及单位产品能耗的运输效率。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种车路协同环境下交叉口信号控制及车速引导系统，其特征在于：包括车载设备、路侧设备和信号灯控制模块，所述车载设备设于行驶在道路上的各个车辆中，路侧设备设于道路侧边，信号灯控制模块设于信号灯控制柜中以控制交叉口信号灯，车载设备、路侧设备分别与信号灯控制模块通过无线通讯连接，其中：

所述车载设备包括车载信息传输模块、信息获取模块，其中车载信息传输模块与车辆自带的车载计算机连接，车载信息传输模块从车载计算机获取车辆信息并无线传送至信号灯控制模块，信号灯控制模块反馈的信息无线发送至信息获取模块；

所述路侧设备包括路侧信息获取模块、交叉口基础信息存储模块、无线通讯模块，其中路侧信息获取模块获取车辆行驶道路的路侧信息并存储至交叉口基础信息存储模块，交叉口基础信息存储模块预先存储交叉口信息及历史数据，无线通讯模块从交叉口基础信息存储模块获取路侧信息、交叉口信息及历史数据，并由无线通讯模块将路侧信息、交叉口信息及历史数据无线传送至信号灯控制模块；

所述信号灯控制模块中，基于车载设备发送的车辆信息、路侧设备发送的路侧信息、交叉口信息及历史数据，并利用信号灯控制模块内部的程序模型计算得到的各交叉口对应的交通信号灯的最优配时方案信息，信号灯控制模块基于最优配时方案信息实时控制调整各交叉口对应的交通信号灯亮、灭变化，同时信号灯控制模块基于最优配时方案信息生成各个车辆的行驶建议信息，并将行驶建议信息反馈至车载设备，由车载设备的信息获取模块接收。

所述的一种车路协同环境下交叉口信号控制及车速引导系统，其特征在于：所述车载设备发送的车辆信息至少包括车辆位置信息、车辆速度信息。

所述的一种车路协同环境下交叉口信号控制及车速引导系统，其特征在于：所述路侧设备中，路侧信息获取模块获取的路侧信息至少包括车辆所在位置、所在车道信息、车辆附近交通流状况信息。

所述的一种车路协同环境下交叉口信号控制及车速引导系统，其特征在于：所述信号灯控制模块内部的程序模型工作过程包括以下步骤：