[发明专利]一种车联网环境下信号交叉口绿色驾驶车速诱导方法及仿真系统

摘要

本发明提供了一种车联网环境下信号交叉口绿色驾驶车速诱导方法及仿真系统。当车辆行驶至预先设定的车速诱导区域时，中心控制系统会获取该车辆的运动状态信息(位置、速度、加速度等)，以不停车通过交叉口为目标对车辆进行实时动态的绿色驾驶车速诱导。该车速诱导方法减轻了城市道路上交叉口对交通流的阻断，降低了信号交叉口的车辆延误、燃油消耗和污染物排放。在此基础上，运用开源多智能体仿真工具Netlogo建立了车联网环境下车速诱导仿真系统，模拟对比分析了传统驾驶和车联网两种环境下车辆通过交叉口的行程时间、燃料消耗与污染物排放，以此来验证该速度诱导方法的可行性和有效性。

主权项

一种车联网环境下信号交叉口绿色驾驶车速诱导方法，其特征在于，主要通过三类控制单元——车载单元、路侧单元和中心控制单元，通过个体车辆与路侧设施及中心控制系统的实时信息交互，从而实现了对车速动态的诱导，使尽可能多的车辆以平滑的速度通过交叉口，提高信号交叉口处的通行效率并起到节能减排的效果。该车速诱导模型的工作流程为：(1)车辆进入车速诱导控制区域本发明将车速诱导控制区域分成两大部分，即变速控制区和匀速控制区，车辆从进入控制范围开始到交叉口进口道停车线前的区域为变速控制区，车辆通过交叉口进口道停车线直到驶离交叉口，这一区域称为匀速控制区。需要说明的是，这里假设个体车辆驶入控制区域之后进入自动驾驶模式，即个体车辆完全服从中心控制系统的速度诱导控制。(2)信息交互与车速调整当车辆进入预先设定好的车速诱导区域之后，车载单元(vehicle unit，VU)自动向路侧位置单元(location unit,LU)实时发送自身的位置、速度、加速度、转向等信息，路侧位置单元接收车载单元发来的信息并将该进口道上所有车辆的信息打包发送给中心控制系统(traffic control unit,TCU)。中心控制系统接收每个进口道上路侧位置单元发送的信息，根据当前交叉口的信号相位信息(各方向上的剩余绿灯时长或红灯时长)以及进口道的排队长度从而计算出不停车通过交叉口的绿色驾驶速度，并将该诱导车速实时发布给个体车辆。需要说明的是，车速调整的过程只在变速控制区内进行，当车辆达到绿色驾驶速度之后即按照该速度匀速行驶通过交叉口。