基于车路协同环境的交通工具避免碰撞方法技术

基于车路协同环境的交通工具避免碰撞方法，其特征在于包括以下步骤：S1，路侧设备的布置，于各交通道路两侧间隔布置路侧设备，路侧设备相互之间以及路侧设备与车辆、飞机相互通讯；S2，车辆广播通行状况；S3，路侧设备依据所获取广播信号计算得到车辆所处道路；S4，筛选出目标的飞机跑道；S5，获取离交汇点最近的飞机；S6，计算飞机与车辆的碰撞时间TTC。本发明专利技术的利用车路协同技术，提高机场的交通效率，以及降低机场交通事故的概率。特别是由于一些天气原因，机场的能见度有限，地面上的工作的汽车会由于视线受限，通过V2X路侧设备协同的话，会及时告知行驶的交通工具是否与其他的交通工具有碰撞的风险，进而进行规避。进而进行规避。进而进行规避。

【技术实现步骤摘要】
基于车路协同环境的交通工具避免碰撞方法


[0001]本专利技术涉及交通算法领域，具体涉及基于车路协同环境的交通工具避免碰撞方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着航空业的日益发展，航空运输已经不像一开始那样是一种昂贵的运输方式，而成为了一种人人都可以选择的运输方式，因此随着航空运输的普及，越来越多的人会选择航空运输。但随着空运的普及，机场的地面交通也越来越繁忙，同时这也带来了一系列的隐患。
[0003]但是如果随着车路协同的技术发展，机场也可以布置相对应的一些车路协同环境，从而实现车、路、飞机的实时通行。在此车路协同环境下，路侧设备可以实时地将当前道路情况、车辆信息以及飞机的信息广播出去，只要能够合理的运用这些信息，就能够对机场的交通情况就行一个合理的调度，如此不仅仅能提高机场的物流效率，还能大大减少交通隐患。
[0004]目前，由于车端自身的雷达感知距离有限，在机场坪行驶的时候不能够及时地感知距离自身200m范围内的飞机，但如果有车路协同设备在指定滑行区域内的话，则能有效的检测到飞机，并且将此信息广播出去，从此避免了地面车辆阻挡到飞机滑行路线的风险。

技术实现思路

[0005]根据
技术介绍
提出的问题，本专利技术提供基于车路协同环境的交通工具避免碰撞方法来解决，主要是在于在机场布置一系列的车路协同设备，RSU，OBU以及各类传感器等等，通过这一系列的车路协同设备，可以实时的获取，当前机场路面上的交通信息，车辆信息，乘客信息，以及货物信息等等。在获取完这些信息以后，路侧设备会结合车路协同里的地图信息(MAP)实时的生成当前机场的交通实况信息。首先，机场的路侧设备会实时的获取到机场地面的交通情况，并且会根据收到的车辆信息，并结合自身的地图进行道路匹配。同时路侧设备也会实时获取目前在地面滑行的飞机信息，同时也会对所滑行的飞机进行道路匹配。之后筛选出会与当前飞机有碰撞风险的汽车，并且计算其TTC，并且根据TTC的长短，针对每一辆车辆下发引导信息。从而避免了碰撞的风险。接下来对本专利技术做进一步地阐述。
[0006]基于车路协同环境的交通工具避免碰撞方法，其特征在于包括以下步骤：
[0007]S1，路侧设备的布置，于各交通道路两侧间隔布置路侧设备，路侧设备相互之间以及路侧设备与车辆、飞机相互通讯；
[0008]S2，车辆广播通行状况，行驶在道路的车辆实时地向路侧设备以周期T1不间断地广播自身的通行情况；
[0009]S3，路侧设备依据所获取广播信号计算得到车辆所处道路，路侧设备收到了车辆的广播的信息后会进行道路匹配，从而获知车辆在那一条道路上；
[0010]S4，筛选出目标的飞机跑道，获取到目前车辆的所在车辆的ID后，结合路侧设备内
部的地图查看当前的道路是否会与飞机的跑道有同一个交汇点node点，如果有node点以后则筛选出目标的飞机跑道；
[0011]S5，获取离交汇点最近的飞机，在筛选出目标的飞机跑道后，目标飞机跑道上行驶的飞机同步进行道路匹配，筛选与离交汇点最近的一辆飞机；
[0012]S6，计算飞机与车辆的碰撞时间TTC，通过上述计算距离的公式就算飞机和车辆到达交汇点的距离，以此距离值除以飞机以及车辆的速度和，得到碰撞时间TTC，如果TTC小于一个预设的安全时间，则根据目前车辆的速度告知车辆是否进行减速或者停车。
[0013]步骤S3包括以下步骤：
[0014]S31，设定地图上的每条道路上存在标定点(lat1,long1)、(lat2,long2)、(lat3,long3)......，路侧设备根据车辆当前的经纬度(lat_hv,long_hv)，直接用经纬度计算车辆到道路上点的距离：
[0015]S32，筛选出离车辆最近的一个点，获取到点以后调用该条道路的其他点，计算当前道路的一个航向角：首先获取两个经纬度中的纬度，以正北方向为基准，算出两点之间的一个距离差d_north，其次获取两个经纬度中的经度，以正东方向为基准，算出两个点之间的一个距离差d_east，具体公式如下：d_north＝R*(rad(lat2)
‑
rad(lat1))d_east＝R*cos(rad(lat1))*(rad(lon2)
‑
rad(lon1))；
[0016]S32，确认车辆是与道路的方向一致，依据d_north、d_east用反正切函数atan2求出一个弧度得返回值，并进行弧度转换，若用atan2函数算出来的夹角如果超过了180度会返回一个负角度，这时候则加上360度可得到超过180度的角度；得出的角度就是当前道路的航向角，这时对比车辆自身的航向角以及计算出的航向角，如果两个角度的差值小于30度，则判定车辆是与道路的方向一致；
[0017]S33，计算车辆到当前道路的横向距离，通过上面的计算已经筛选出了一条道路，这时候需要计算车辆到此条道路的一个横向距离，这时候就需要利用道路的其他点，通过墨卡托转化可以将经纬度信息转化成笛卡尔坐标系，这时道路的标定点为A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)，且目前车辆的位置为D(x4,y4)，采用向量进行运算，满足下列关系：
[0018][0019]其中，u为一个定值，取决于B点的位置；
[0020][0021]u＝((x3
‑
x1)(x2
‑
x1)+(y3
‑
y1)(y2
‑
y1))/|C
‑
A|2[0022]d＝sqrt((x3
‑
x)2+(y3
‑
y)2)；
[0023]若计算出的d值小于二分之一的车道宽度，则判定车辆在车道内。
[0024]路侧设备相互之间以及路侧设备与车辆、飞机相互通讯，路侧设备获取到的车辆信息可以从其他路侧设备获知。
[0025]有益效果：与现有技术相比，本专利的利用车路协同技术，提高机场的交通效率，以及降低机场交通事故的概率。特别是由于一些天气原因，机场的能见度有限，地面上的工作的汽车会由于视线受限，通过V2X路侧设备协同的话，会及时告知行驶的交通工具是否与其他的交通工具有碰撞的风险，进而进行规避。
附图说明
[0026]图1：本专利技术交通工具避免碰撞方法的流程图。
具体实施方式
[0027]接下来结合附图1对本专利技术的一个具体实施例来做详细地阐述。
[0028]基于车路协同环境的交通工具避免碰撞方法，通过路侧设备改善当前交通工具远距离感知受限的问题，有了车路协同系统后，车辆会提前获知目标车道是否会有飞机经过，从而对自身的驾驶情况进行调整，其具体的实现方法如下：
[0029]S1，路侧设备的布置，于各交通道路两侧间隔布置路侧设备，路侧设备相互之间以及路侧设备与车辆、飞机相互通讯；
[0030]S2，车辆广播通行状况，行驶在道路的车辆实时地向路侧设备以周期T1不间断地广播自身的通行情况；
[0031]S3，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于车路协同环境的交通工具避免碰撞方法，其特征在于包括以下步骤：S1，路侧设备的布置，于各交通道路两侧间隔布置路侧设备，路侧设备相互之间以及路侧设备与车辆、飞机相互通讯；S2，车辆广播通行状况，行驶在道路的车辆实时地向路侧设备以周期T1不间断地广播自身的通行情况；S3，路侧设备计算得到车辆所处道路，路侧设备收到了车辆的广播的信息后会进行道路匹配，从而获知车辆在那一条道路上；S4，筛选出目标的飞机跑道，获取到目前车辆的所在车辆的ID后，结合路侧设备内部的地图查看当前的道路是否会与飞机的跑道有同一个交汇点node点，如果有node点以后则筛选出目标的飞机跑道；S5，获取离交汇点最近的飞机，在筛选出目标的飞机跑道后，目标飞机跑道上行驶的飞机同步进行道路匹配，筛选与离交汇点最近的一辆飞机；S6，计算飞机与车辆的碰撞时间TTC，通过上述计算距离的公式就算飞机和车辆到达交汇点的距离，以此距离值除以飞机以及车辆的速度和，得到碰撞时间TTC，如果TTC小于一个预设的安全时间，则根据目前车辆的速度告知车辆是否进行减速或者停车。2.根据权利要求1所述的交通工具避免碰撞方法，其特征在于步骤S3包括以下步骤：S31，设定地图上的每条道路上存在标定点(lat1,long1)、(lat2,long2)、(lat3,long3)......，路侧设备根据车辆当前的经纬度(lat_hv,long_hv)，直接用经纬度计算车辆到道路上点的距离：S32，筛选出离车辆最近的一个点，获取到点以后调用该条道路的其他点，计算当前道路的一个航向角：首先获取两个经纬度中的纬度，以正北方向为基准，算出两点之间的一个距离差d_north，其次获取两个经纬度中的经度，以正东方向为基准，算出两个点之间的一个距离差d_east，具体公式如下：d_no...

【专利技术属性】
技术研发人员：王毅，王谦，朱芸，
申请(专利权)人：浙江海康智联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：