一种基于车路协同的智能交叉口控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于车路协同的智能交叉口控制系统，包括云端控制中心、变道区、调控区、路侧信息感知单元、车载控制单元。所述云端控制中心是位于远程的交叉口交通信息处理和控制决策制定平台，用于接收路侧信息感知单元和车载控制单元采集到的动态交通信息，并对采集到的有效信息进行融合处理，基于不与同车道前车碰撞和不与交叉口内冲突车辆碰撞两个基本安全条件为各车辆决策出通过交叉口的最优安全速度，并将最优安全速度信息反馈予车辆的车载控制单元。所述基于车路协同的智能交叉口控制系统能够实现交叉口控制模式的智能转变，使车辆在满足基本安全条件下，以最优安全速度无碰撞快速通过交叉口，实现交叉口时空资源的充分利用，提高道路交叉口通行效率，降低车辆延误，缓解交通拥堵。缓解交通拥堵。缓解交通拥堵。

【技术实现步骤摘要】
一种基于车路协同的智能交叉口控制系统


[0001]本技术涉及道路交叉口控制领域，尤其涉及一种基于车路协同的智能交叉口控制系统。

技术介绍

[0002]交叉口是城市路网中的重要节点，在传统信号灯控制系统下，车辆通过红灯交叉口时需要减速停车，等待绿灯信号放行后继续行进。在此过程中，车辆频繁的启停与加减速行为不仅加剧了能源消耗，而且增加行车时间延误，影响交叉口通行效率。此外，交叉口各方向的行驶车辆只是在冲突点的局部区域内存在交通冲突，现有的信号灯控制方式在一定程度上造成了交叉口时空资源的浪费。
[0003]因此，在车路协同交通环境下，传统的交叉口信号灯控制方式将不再能够适应智能交通时代的发展步伐。而在智能交通基础设施布局建设完备的条件下，依托于大数据、云计算、 5G通信、人工智能等前沿技术，能够使道路上的行驶车辆与周围环境紧密融合，实现车与车、车与路、车与云之间的实时信息感知与交互共享，从而为交叉口控制系统的变革与时空间隙的优化分配提供技术支撑，使道路交叉口控制模式向着智能化、精细化的方向升级。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种基于车路协同的智能交叉口控制系统，该控制系统能够迎合未来智能交通生态体系的发展需求，能够通过V2X信息交互实时获取交叉口车辆的运行状态信息和路况交通信息，并基于感知信息为车辆提供驾驶行为建议，优化车辆运行状态，从而保障交叉口行车安全，提高道路交叉口通行效率。
[0005]为实现上述目的，本技术采用的技术解决方案是：
[0006]一种基于车路协同的智能交叉口控制系统，包括云端控制中心、变道区、调控区、路侧信息感知单元、车载控制单元；
[0007]所述云端控制中心是位于远程的交叉口交通信息处理和控制决策制定平台，用于接收路侧信息感知单元和车载控制单元采集到的动态交通信息，并对采集到的有效信息进行融合处理，基于不与同车道前车碰撞和不与交叉口内冲突车辆碰撞两个基本安全条件为各车辆决策出通过交叉口的最优安全速度，并将最优安全速度信息反馈予车辆的车载控制单元；
[0008]所述变道区位于交叉口进口道内，与所述调控区衔接，所述变道区的各车道中设有左转、直行、右转道路标线，车辆驶入所述变道区后按行进方向提前变换车道；
[0009]所述调控区位于交叉口进口道内，与所述变道区和交叉口衔接，所述调控区的各车道中设有左转、直行、右转道路标线，车辆在所述调控区内禁止变道与超车，车辆在所述调控区内接收所述云端控制中心发布的指令信号进行速度调整；
[0010]所述路侧信息感知单元安装于道路交叉口四周区域和所述变道区与所述调控区
路侧，用于监测采集道路交通信息和交叉口局部区域内的环境状况，包括各车道车流量、车道占有率、道路安全状况、路面湿滑状态，并将采集到的相关信息发送至所述云端控制中心；
[0011]所述车载控制单元安装于行驶车辆内部，用于采集车辆的行驶状态信息，包括行驶速度、行驶加速度、行驶方向、行驶位置，将采集到的相关信息发送至所述云端控制中心，并接收所述云端控制中心反馈的指令信号对车辆速度进行调整。
[0012]优选地，所述变道区长度设为300m。
[0013]优选地，所述调控区长度设为500m。
[0014]优选地，所述路侧信息感知单元布设间距为50m。
[0015]本技术具有的有益效果是：
[0016]该智能交叉口控制系统能够实现交叉口控制模式的智能转变，通过云端控制中心对交叉口车辆进行精细化智能管控，使车辆能够通过预先速度调整达到冲突消解的目的，在满足基本安全条件下，以最优安全速度无碰撞快速通过交叉口，从而使车辆在交叉口的通行时间不再受限于传统信号灯的约束，为交叉口车辆提供更加碎片化、离散化的安全通行间隙，实现交叉口时空资源的充分利用，提高道路交叉口通行效率，降低车辆延误，缓解交通拥堵。
附图说明
[0017]图1是基于车路协同的智能交叉口控制系统整体结构示意图；
[0018]图2是基于车路协同的智能交叉口控制流程图；
[0019]图3是基于车路协同的智能交叉口车辆速度决策流程图；
[0020]图中：1、云端控制中心；2、变道区；3、调控区；4、路侧信息感知单元；5、车载控制单元。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本技术的具体实施方式做进一步说明：
[0022]结合图1至图3，一种基于车路协同的智能交叉口控制系统，包括云端控制中心1、变道区2、调控区3、路侧信息感知单元4、车载控制单元5。
[0023]所述云端控制中心1是位于远程的交叉口交通信息处理和控制决策制定平台，用于接收路侧信息感知单元4和车载控制单元5采集到的动态交通信息，并对采集到的有效信息进行融合处理，基于不与同车道前车碰撞和不与交叉口内冲突车辆碰撞两个基本安全条件为各车辆决策出通过交叉口的最优安全速度，并将最优安全速度信息反馈予车辆的车载控制单元5。
[0024]所述变道区2位于交叉口进口道内，与所述调控区3衔接，所述变道区2的各车道中设有左转、直行、右转道路标线，车辆驶入所述变道区2后按行进方向提前变换车道。
[0025]所述调控区3位于交叉口进口道内，与所述变道区2和交叉口衔接，所述调控区3的各车道中设有左转、直行、右转道路标线，车辆在所述调控区3内禁止变道与超车，车辆在所述调控区3内接收所述云端控制中心1发布的指令信号进行速度调整。
[0026]所述路侧信息感知单元4安装于道路交叉口四周区域和所述变道区2与所述调控
区3路侧，用于监测采集道路交通信息和交叉口局部区域内的环境状况，包括各车道车流量、车道占有率、道路安全状况、路面湿滑状态，并将采集到的相关信息发送至所述云端控制中心1。
[0027]所述车载控制单元5安装于行驶车辆内部，用于采集车辆的行驶状态信息，包括行驶速度、行驶加速度、行驶方向、行驶位置，将采集到的相关信息发送至所述云端控制中心1，并接收所述云端控制中心1反馈的指令信号对车辆速度进行调整。
[0028]为了使车辆在进入调控区前有足够的时间与空间进行变道，本实施例中，优选地，所述变道区长度设为300m。
[0029]为了使车辆在进入交叉口前有足够的时间与空间进行速度调整，本实施例中，优选地，所述调控区长度设为500m。
[0030]为了满足数据信息传输速度、精准度、信号覆盖范围等通信需求，本实施例中，优选地，所述路侧信息感知单元布设间距为50m。
[0031]下面以实施例的方式进行具体说明。
[0032]当车辆驶入交叉口控制区域时，车辆在变道区2内根据行驶方向进行变道，路侧信息感知单元4和车载控制单元5将采集到的交通信息发送至云端控制中心1，云端控制中心1对接收到的所有有效信息进行融合处理，并基于不与同车道前车碰撞和不与交叉口内冲突车辆碰撞两个基本安全条件进行车辆速度决策，通过速度决策模型为各车辆寻求安全通行时空间隙，得出车辆安全速度值域Φ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于车路协同的智能交叉口控制系统，其特征在于：包括云端控制中心、变道区、调控区、路侧信息感知单元、车载控制单元；所述云端控制中心是位于远程的交叉口交通信息处理和控制决策制定平台，用于接收路侧信息感知单元和车载控制单元采集到的动态交通信息，并对采集到的有效信息进行融合处理，基于不与同车道前车碰撞和不与交叉口内冲突车辆碰撞两个基本安全条件为各车辆决策出通过交叉口的最优安全速度，并将最优安全速度信息反馈予车辆的车载控制单元；所述变道区位于交叉口进口道内，与所述调控区衔接，所述变道区的各车道中设有左转、直行、右转道路标线，车辆驶入所述变道区后按行进方向提前变换车道；所述调控区位于交叉口进口道内，与所述变道区和交叉口衔接，所述调控区的各车道中设有左转、直行、右转道路标线，车辆在所述调控区内禁止变道与超车，车辆在所述调控区内接收所述云端控制中心发布的指令信号进行速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张游，潘福全，宋夫才，张丽霞，杨金顺，杨晓霞，陈德启，李敏，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：新型
国别省市：