[发明专利]车联网环境下的高速公路出入口匝道联合控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种车联网环境下的出入口匝道联合控制系统及方法，系统由路段层控制系统、匝道节点层控制系统以及车载控制系统构成。路段层控制系统用于获取所辖路段的交通状态信息，并对出入口匝道的放行车辆数进行调节确保匝道及附近区域不发生拥堵。匝道节点层控制系统决定车辆在出入口匝道交汇点的优先级，并对车辆汇入过程进行控制。车载控制系统通过和控制系统及其他车辆的实时通信发送自己的请求并按控制指令行驶。本发明包括系统各层的关系架构，匝道控制系统的布设结构和路段层、出入口匝道控制的方法和流程。本发明不仅有助于车辆网技术在高速公路主动管控方面的发展应用，同时对于提升现有的匝道出入效率和匝道汇入安全有重要意义。

主权项

1.一种车联网环境下的高速公路出入口匝道联合控制系统，其特征在于，包括：路段层交通信息中心TOC、路段层路侧单元RSU组、入口匝道控制子系统、出口匝道控制子系统以及车载控制子系统；所述路段层路侧单元RSU组包括设置在与出入口匝道连接的高速公路主路和辅路路段上的若干路段层路侧单元RSU，所述路段层路侧单元RSU用于与车载控制子系统数据通信，以及采集并向路段层交通信息中心TOC传递所管辖路段的交通状态信息；所述入口匝道控制子系统,用于根据路段层交通信息中心TOC下发的周期内入口匝道运行放行的车辆数、已放行车辆数、匝道交通状况以及主线交通状况，确定是否允许辅路车辆进入入口匝道以及入口匝道最前方的车辆是否允许汇入主路；以及用于将控制指令下发给所管辖车辆的车载控制子系统；所述出口匝道控制子系统，用于根据路段层交通信息中心TOC下发的周期内出口匝道运行放行的车辆数、已放行车辆数、匝道交通状况以及辅路交通状况，确定是否允许主线车辆进入出口匝道以及出口匝道最前方车辆是否允许进入辅路；以及用于将控制指令下发给所管辖车辆的车载控制子系统；所述车载控制子系统，用于向路段层路侧单元RSU组实时发送车辆信息和驾驶员请求信息，接收出/入口匝道控制子系统发送的控制指令并引导车辆按照指令行驶；所述入口匝道控制子系统包括入口匝道RSU、上游主线RSU、入口匝道排队检测器和入口匝道节点控制中心；所述上游主线RSU和入口匝道RSU，分别用于采集入口匝道主线上游车辆和匝道上车辆的速度和位置信息；所述入口匝道排队检测器，用于采集入口匝道上车辆的排队长度；所述入口匝道节点控制中心，与上游主线RSU、入口匝道RSU和排队检测器进行数据通信，获取主线和匝道交通信息，确定是否允许辅路车辆进入入口匝道以及入口匝道最前方的车辆是否允许汇入主路，并生成车辆控制指令,分别通过主线RSU和入口匝道RSU传递给主线车辆和匝道车辆的车载控制子系统。