一种基于边缘计算的车路协同方法和系统技术方案

本发明专利技术提出了一种基于边缘计算的车路协同方法，所述方法包括：获取城市交通网地图，通过传感器获取路段信息；根据所述路段信息，通过边缘计算节点计算各个路口路合系数；根据各个路口路合系数计算路口路合权重；根据路合权重控制交通灯，此方法用到的系统包括路段信息获取模块、路合系数计算模块、路合权重控制模块和控制模块，通过此方法和系统能够实时准确地掌握交通流量变化情况，并根据路合系数和路合权重来控制交通灯的时间，使其更加适应实际的交通需求，从而提高交通运行的效率和安全；通过将红绿灯连接主供电线路和备用电源，能够有效地保证红绿灯的供电稳定性，减少电力浪费，提高能源利用率。提高能源利用率。提高能源利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于边缘计算的车路协同方法和系统


[0001]本专利技术涉及车路协同领域
，特别涉及一种基于边缘计算的车路协同方法和系统。

技术介绍

[0002]随着无线通信的发展，无人驾驶车辆利用专用短程通信(DSRC)技术能够实现车辆与车辆、车辆与基础设施等之间的通信连接与信息交互。这些通过无线通信互相连接的无人驾驶车辆可以减少交通系统大部分碰撞事故、降低交通延迟、极大程度上提高交通管理效率并且能够提供信息娱乐以及远程信息处理等功能。因此互连的无人驾驶车辆对于提高交通系统管理能力是具有极大潜力的，并且它们的优点使其成为当前车联网
的研究热点之一。而目前管理交通路口的传统红绿灯调度方法是这样子实现的:每隔一段固定的时间间隔开放部分路口允许车辆通行，其余路口方向车辆停止并且等待。传统的红绿灯调度方法在一定程度上能够调节路口交通流量，但是也存在着如下许多缺陷：不能灵活智能地适应交通流量；缺少与无人驾驶车辆进行通信协同功能；不能解决由于车流量增大而带来的交通拥堵及安全性问题；难以提高整个交通系统的吞吐量以及交通管理效率，同时在突发电力系统故障时无法准确提供红绿灯的控制。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种基于边缘计算的车路协同方法，用以解决车流量增大而带来的交通拥堵及安全性问题，提高通行效率，同时在突发电力系统故障时，保障正常同行。
[0004]本专利技术提出的一种基于边缘计算的车路协同方法，所述方法包括：
[0005]S1、通过地图获取城市交通网信息，通过所述城市交通网信息获取道路信息，并按区域对道路进行归类；根据交通网信息在路口安装采集设备，通过采集设备获取路段交通信息；
[0006]S2、将采集设备获取的路段交通信息传输至边缘计算节点，将每个交通路口按照行车方向进行划分，通过所述边缘计算节点计算各个路口不同行车方向的路合系数；
[0007]S3、根据各个路口不同行车方向上的路合系数结合所述道路信息计算路口的路合权重；
[0008]S4、根据所述路口的路合权重控制交通灯，并在异常断电情况下选择启用备用供电系统；所述异常断电包括线路损坏，线路检修。
[0009]进一步的，一种基于车路协同的融合感知的方法，包括：
[0010]S11、通过地图获取城市交通网信息，通过交通信息获取道路信息，并按区域对道路进行归类；所述道路信息包括交通路口各个方向的车道宽度和车道数量；所述区域可以为一个发电站电力覆盖区域、行政区域；
[0011]S12、在交通路口布设红绿灯和采集设备；所述红绿灯和采集设备连接主供电线路和备用电源；
[0012]S13、通过采集设备采集路段交通信息；所述路段交通信息包括通过交通路口车辆数量、车辆速度、行人数量以及采集设备采集信息的时间；所述采集设备包括路侧传感器和车端传感器。
[0013]进一步的，一种基于车路协同的融合感知的方法，包括：
[0014]设置边缘计算节点；利用边缘计算节点对所述交通路口信息进行处理；包括：
[0015]根据预设时间段，计算同一路口，同一方向所述车辆数量、车辆速度和行人数量；
[0016]计算同一个路口预设时间段内同一个方向的路合系数λ
rk
。
[0017]进一步的，一种基于车路协同的融合感知的方法，所述根据预设时间段，计算同一路口，
[0018]同一方向所述车辆数量、车辆速度和行人数量；其中：
[0019]预设时间内采样次数为n，每个路口同一条道路的同一方向绿灯时刻每次采样点的通过车辆数为Cij，通过行人数量为Pij；车辆平均速度为Vij；没有通过行人或者车辆的时间Jj；i＝1，2，3
…
n。
[0020]所述计算同一个路口在预设时间段内同一个方向的路合系数，具体为：
[0021][0022]λ
1k
,λ
2k
…
λ
xk
为在同一路口r个不同方向的交通系数；G预设时间内绿灯总时长，n为预设时间内的采样次数；j＝1,2,3
…
m,m为一个统计周期的天数；优选为30天；α为动态调整因子；
[0023]当80％
×
Cmin≤C
ij+1
≤1.2
×
Cmax时，α＝1；C
ij+1
为此路口此方向当前车流量；Cmax为此路口此方向同一时间段前一统计周期内最大车流量；Cmin为此路口此方向同一时间段前一统计周期内最小车流量；
[0024]当C
ij+1
>1.2
×
Cmax或者C
ij+1
<80％
×
Cmin时，
[0025]进一步的，一种基于车路协同的融合感知的方法，包括：
[0026]根据路合系数确定此交通路口各个行车方向的路合权重；
[0027]交通路口各个方向的车道宽度W和车道数量Nw；ln是以e为底的自然对数；
[0028]根据同一个路口不同方向的权重设置确定此路口总的路合权重；
[0029]Z
k
＝max(Z
1k
,Z
1k
…
Z
rk
)+avg(Z
1k
,Z
1k
…
Z
rk
)。
[0030]进一步的，一种基于车路协同的融合感知的方法，包括：
[0031]将区域内的Z
k
按照从高到低进行排序；计算区域内所有交通路口权重的均值avg(Z
k
)；
[0032]若Z
k
>avg(Z
k
)；则此路口的绿灯在此时间段内在A方向和与A相反方向的红绿灯T
k
＝(1+10％
×
avg(Z
1k
,Z
1k
…
Z
rk
)/max(Z
11
,Z
12
))
×
T；
[0033]若Z
k
<avg(Z
k
)；则此路口的绿灯在A方向和与A相反方向的绿灯时长T
k
＝(1
‑
10％
×
avg(Z
1k
,Z
1k
…
Z
rk
)/max(Z
11
,Z
12
))
×
T；Z
11
,Z
12
为A方向和与A相反方向的权重；
[0034]其中；每次绿灯标定时长为T；
[0035]在遇到区域异常断电时，至少Z
k
>(1+10％)avg(Z
k
)的路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于边缘计算的车路协同方法，所述方法包括：S1、通过地图获取城市交通网信息，通过所述城市交通网信息获取道路信息，并按区域对道路进行归类；根据交通网信息在路口安装采集设备，通过采集设备获取路段交通信息；S2、将采集设备获取的路段交通信息传输至边缘计算节点，将每个交通路口按照行车方向进行划分，通过所述边缘计算节点计算各个路口不同行车方向的路合系数；S3、根据各个路口不同行车方向上的路合系数结合所述道路信息计算路口的路合权重；S4、根据所述路口的路合权重控制交通灯，并在异常断电情况下选择启用备用供电系统；所述异常断电包括线路损坏，线路检修。2.根据权利要求1所述的一种基于车路协同的融合感知的方法，包括：S11、通过地图获取城市交通网信息，通过交通信息获取道路信息，并按区域对道路进行归类；所述道路信息包括交通路口各个方向的车道宽度和车道数量；S12、在交通路口布设红绿灯和采集设备；所述红绿灯和采集设备连接主供电线路和备用电源；S13、通过采集设备采集路段交通信息；所述路段交通信息包括通过交通路口车辆数量、车辆速度、行人数量以及采集设备采集信息的时间；所述采集设备包括路侧传感器和车端传感器。3.根据权利要求1所述的一种基于车路协同的融合感知的方法，包括：设置边缘计算节点；利用边缘计算节点对所述交通路口信息进行处理，获得路合系数；包括：根据预设时间段，计算同一路口，同一方向所述车辆数量、车辆速度和行人数量；计算同一个路口预设时间段内同一个方向的路合系数λ
rk
。4.根据权利要求3所述的一种基于车路协同的融合感知的方法，所述根据预设时间段，计算同一路口，同一方向所述车辆数量、车辆速度和行人数量；包括：预设时间内采样次数为n，每个路口同一条道路的同一方向绿灯时刻每次采样点的通过车辆数为Cij，通过行人数量为Pij；车辆平均速度为Vij；没有通过行人或者车辆的时间Jj；i＝1，2，3
…
n。5.根据权利要求3所述的一种基于车路协同的融合感知的方法，所述计算同一个路口在预设时间段内同一个方向的路合系数，具体为：λ
1k
,θ
2k
…
λ
rk
为在同一路口r个不同方向的交通系数；G预设时间内绿灯总时长，n为预设时间内的采样次数；j＝1，2，3
…
m，m为一个统计周期的天数；α为动态调整因子。6.根据权利要求5所述的一种基于车路协同的融合感知的方法，包括：当80％
×
Cmin≤C
ij+1
≤1.2
×
Cmax时，α＝1；C
ij+1
为此路口此方向当前车流量；Cmax为此路口此方向同一时间段前一统计周期内最大车流量；Cmin为此路口此方向同一时间段前一统计周期内最小车流量；
当C
ij+1
＞1.2
×
Cmax或者C
ij+1
＜...

【专利技术属性】
技术研发人员：周长军，黄慧华，黄刚，王安国，
申请(专利权)人：深圳市新创中天信息科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：