CN105070076A - 一种基于v2i的特种车辆专用路线规划方法及*** - Google Patents

Abstract

一种基于V2I的特种车辆专用路线规划***，包括：侦测单元侦测是否有接收到特种车辆发送紧急通行请求；采集单元在确定有接收到特种车辆发送紧急通信请求时，采集与路测单元以V2I通信方式连接的特种车辆及特种车辆前进方向上预设范围内的若干车辆的运动状态数据，运动状态数据包括经纬度信息和速度信息；规划出特种车辆和多个车辆的行车车道及行车速度，并分别发送规划的信息给对应的车辆。在预设时间后，监测特种车辆和多个车辆是否各自按照规划的车道和车速行驶。本发明的有益效果为基于V2I的特种车辆专用路线规划方法及***能为区域内的特种车辆提供优先通行的服务，还能对阻碍特种车辆通行的车辆进行记录。

Description

一种基于V2I的特种车辆专用路线规划方法及***

技术领域

本发明涉及车联网领域，具体涉及一种基于V2I的特种车辆专用路线规划方法及***。

背景技术

车联网是通过互联网技术，所有的车辆可以将自身的各种信息传输汇聚到中央处理器。通过计算机技术，这些大量车辆的信息可以被分析和处理，从而计算出不同车辆的最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周期。

车联网包括车与车（V2V）、车与路（V2I，VehicletoInfrastructure）、车与人（V2P）、车与中心（V2C）等的互联互通，实现车辆自组网及多种异构网络之间的通信与漫游，在功能和性能上保障实时性、可服务性与网络泛在性，同时它是公网与专网的统一体。车与路（V2I）是通过设置在公路边的路侧单元与车辆或车辆上的车载单元连接，路测单元连接互联网，来使车与互联网进行信息交互。

由于特种车辆（救护车、消防车、救援车等）担负着拯救生命、降低事故二次影响的重任，在拥挤的道路上为其快速规划一条专用通道尤其重要。现有的车联网***没有出现可以为特种车辆提供优先通行的服务，也没出现对阻碍特种车辆通行的车辆进行记录的功能。

发明内容

为解决现有的车联网***存在的没有可以为特种车辆提供优先通行的服务，也没有对阻碍特种车辆通行的车辆进行记录的功能的问题，本发明提出一种基于V2I的特种车辆专用路线规划方法及***。

本发明提供的一种基于V2I的特种车辆专用路线规划方法，其特征在于，通过采集特种车辆前进方向预设范围内的车辆的运动状态数据，结合地图数据规划出特种车辆的专用路线；该方法包括以下步骤：

S1：侦测是否有接收到特种车辆发送紧急通行请求；当确定有接收到特种车辆发送紧急通信请求时，进入S2；否则，继续侦测；

S2：采集与路测单元以V2I通信方式连接的特种车辆及所述特种车辆前进方向上预设范围内的多个车辆的运动状态数据，所述运动状态数据包括经纬度信息和速度信息；

S3：根据根据地图数据、所述特种车辆运动状态数据和所述多个车辆的运动状态数据按照路径规划算法规划出所述特种车辆和所述多个车辆的行车车道及行车速度，并分别发送规划的信息给对应的车辆；

S4：在发出规划的信息预设时间后，监测所述特种车辆和所述多个车辆是否各自按照规划的车道和车速行驶；

S5：如监测到所述多个车辆没有按照各自规划的车道和车速行驶的，记录所述违规车辆的身份信息并发送给交通控制中心，同时发送警示消息到所述违规车辆以提醒所述违规车辆按照规划的车道和行车速度行驶。

进一步的，所述特种车辆前进方向预设范围的大小根据道路的线形和道路的等级来设置。

进一步的，所述道路的线形为直线的预设范围大于曲线，所述道路的等级为高速路的预设范围大于城市道路。

进一步的，当所述特种车辆行驶至红绿灯路口时，对红绿灯的配时进行控制，以确保所述特种车辆优先通行。

进一步的，所述路径规划算法包括以下步骤：

T1：读取地图和所述路测单元范围内的车辆运动状态数据；

T2：计算所述特种车辆前方各车道上的车辆数量并确定最畅通车道m；

T3：确认所述特种车辆所在车道是否为最畅通车道m；是则进入步骤T8，否则进入步骤T4；

T4：指挥所述特种车辆左/右侧且位于车道m的车辆停车；

T5：指挥所述特种车辆进入最畅通车道m；

T6：确认特种车辆前方预设距离n内是否有车辆；是则进入步骤T7，否则继续执行步骤T6；

T7：提取所述特种车辆前方预设距离n内的多个车辆运动状态信息；

T8：指挥特种车辆前方预设距离n内的多个车辆的左/右侧车辆停车，空出相邻车道位置；及

T9：指挥特种车辆前方预设距离n内的多个车辆进入相邻车道空位。

本发明还提供的一种基于V2I的特种车辆专用路线规划***，其特征在于，通过采集特种车辆前进方向预设范围内的车辆的运动状态数据，结合地图数据规划出特种车辆的专用路线；该***包括：侦测单元，用于侦测是否有接收到特种车辆发送紧急通行请求；采集单元，用于在确定有接收到特种车辆发送紧急通信请求时，采集与路测单元以V2I通信方式连接的特种车辆及所述特种车辆前进方向上预设范围内的若干车辆的运动状态数据，所述运动状态数据包括经纬度信息和速度信息；规划单元，用于根据地图数据、所述特种车辆运动状态数据和所述多个车辆的运动状态数据按照路径规划算法规划出所述特种车辆和所述多个车辆的行车车道及行车速度，并分别发送规划的信息给对应的车辆；其中，在发出规划的信息预设时间后，监测所述特种车辆和所述多个车辆是否各自按照规划的车道和车速行驶；如监测到所述多个车辆没有按照各自规划的车道和车速行驶的，记录所述违规车辆的身份信息并发送给交通控制中心，同时发送警示消息到所述违规车辆以提醒所述违规车辆按照规划的车道和行车速度行驶。

进一步的，所述特种车辆前进方向预设范围的大小根据道路的线形和道路的等级来设置。

进一步的，所述道路的线形为直线的预设范围大于曲线，所述道路的等级为高速路的预设范围大于城市道路。

进一步的，当所述特种车辆行驶至红绿灯路口时，对红绿灯的配时进行控制，以确保所述特种车辆优先通行。

进一步的，所述路径规划算法包括以下步骤：

T1：读取地图和所述路测单元范围内的车辆运动状态数据；

T2：计算所述特种车辆前方各车道上的车辆数量并确定最畅通车道m；

T3：确认所述特种车辆所在车道是否为最畅通车道m；是则进入步骤T8，否则进入步骤T4；

T4：指挥所述特种车辆左/右侧且位于车道m的车辆停车；

T5：指挥所述特种车辆进入最畅通车道m；

T6：确认特种车辆前方预设距离n内是否有车辆；是则进入步骤T7，否则继续执行步骤T6；

T7：提取所述特种车辆前方预设距离n内的多个车辆运动状态信息；

T8：指挥特种车辆前方预设距离n内的多个车辆的左/右侧车辆停车，空出相邻车道位置；及

T9：指挥特种车辆前方预设距离n内的多个车辆进入相邻车道空位。

本发明的有益效果为该基于V2I的特种车辆专用路线规划方法及***能为区域内的特种车辆提供优先通行的服务，还能对阻碍特种车辆通行的车辆进行记录，还可以对红绿灯的配时进行控制，保证特种车辆的优先通行。

附图说明

图1为本发明基于V2I的特种车辆专用路线规划***一实施方式的功能模块图。

图2为本发明基于V2I的特种车辆专用路线规划方法一实施方式的流程图。

图3为本发明图2中步骤S204的路径规划算法一实施方式的流程图。

具体实施方式

图1为本发明基于V2I的特种车辆专用路线规划***一实施方式的功能模块图。图中，10为基于V2I的特种车辆专用路线规划***，100为侦测单元，102为采集单元，104规划单元。

请参阅图1，为本发明基于V2I的特种车辆专用路线规划***1一实施方式的功能模块图，在本实施方式中，基于V2I的特种车辆专用路线规划***1包括采集单元100、采集单元102和规划单元104。在本实施例中，车与路（V2I）是通过设置在公路边的路侧单元（未标示）与车辆或车辆上的车载单元连接，路测单元连接互联网，来使车与互联网进行信息交互。

侦测单元100用于侦测是否有接收到特种车辆发送紧急通行请求。采集单元102用于在确定有接收到特种车辆发送紧急通信请求时，采集与路测单元以V2I通信方式连接的特种车辆及特种车辆前进方向上预设范围内的若干车辆的运动状态数据。在本实施方式中，运动状态数据包括经纬度信息和速度信息。在本实施例中，特种车辆前进方向预设范围（可为100米）的大小根据道路的线形和道路的等级来设置，例如，道路的线形为直线的预设范围大于曲线，道路的等级为高速路的预设范围大于城市道路。

规划单元104用于根据根据地图数据、特种车辆运动状态数据和多个车辆的运动状态数据按照路径规划算法规划出特种车辆和多个车辆的行车车道及行车速度，并分别发送规划的信息给对应的车辆。在本实施例中，规划单元104发送给特种车辆对应的行车车道及行车速度，分别发送给其他车辆对应的行车车道及行车速度。

在本实施方式中，在规划单元104发出规划的信息预设时间后，侦测单元100侦测特种车辆是否按规划的车速行驶，确保特种车辆优先通行。当侦测单元100侦测到特种车辆未按规划的车速行驶时，确定多个车辆是否有按预定的车道和行车速度行驶。当规划单元104确定多个车辆中有未按照预定的车道和行车速度行驶的违规车辆时，记录违规车辆的身份信息并发送给交通控制中心，以便交通控制中心以违反交规处理，同时发送警示消息到违规车辆以提醒所述违规车辆按照预定的车道和行车速度行驶。

特种车辆行驶至红绿灯路口时，路侧单元对红绿灯的配时进行控制，保证特种车辆的前进方向上为绿灯状态，以确保特种车辆优先通行。

当特种车辆行驶出本路侧单元的范围后，本路侧单元处于未接收紧急通行请求的正常工作状态，下一路侧单元接收到紧急通行请求时，重复以上过程来为特种车辆优先通行服务。

请参阅图2，为本发明基于V2I的特种车辆专用路线规划方法一实施方式的流程图。

在步骤S200，侦测是否有接收到特种车辆发送紧急通行请求。当确定有接收到特种车辆发送紧急通信请求时，路侧单元处于未接收紧急通行请求的正常工作状态。当确定没有接收到特种车辆发送紧急通信请求时，继续侦测是否有接收到特种车辆发送紧急通行请求。

当确定有接收到特种车辆发送紧急通信请求时，进入步骤S202：采集与路测单元以V2I通信方式连接的特种车辆及特种车辆前进方向上预设范围内的若干车辆的运动状态数据。具体的，运动状态数据包括经纬度信息和速度信息。在本实施例中，特种车辆前进方向上预设范围（可为100米）内根据道路的线形和道路的等级来设置，例如，道路的线形为直线段的预设范围大于曲线段，道路的等级为高速路的预设范围大于城市道路。

在步骤S204，根据地图数据、特种车辆运动状态数据和多个车辆的运动状态数据规划出特种车辆和多个车辆的行车车道及行车速度，并分别发送规划的信息给对应的车辆。

在步骤S206，在发出规划的信息预设时间后，监测特种车辆和多个车辆是否各自按照规划的车道和车速行驶。

当侦测到特种车辆按规划的车速行驶时，进入步骤S210，确定特种车辆是否超出本路侧单元的覆盖范围。当超出覆盖范围时，下一路侧单元接收到紧急通行请求时，重复以上过程来为特种车辆优先通行服务。当未超出本路侧单元的覆盖范围时，进入步骤S202。

当侦测到特种车辆按规划的车速行驶时，进入步骤S208,监测到多个车辆没有按照各自规划的车道和车速行驶的，记录违规车辆的身份信息并发送给交通控制中心，同时发送警示消息到违规车辆以提醒违规车辆按照规划的车道和行车速度行驶。

当确定所有车辆中都按照预定的车道和行车速度行驶时，进入步骤S202。

在本实施方式中，当特种车辆行驶至红绿灯路口时，对红绿灯的配时进行控制，以确保特种车辆优先通行。

在一具体实施例中，当有接收到特种车辆发送紧急通行请求时，采集特种车辆前进方向上预设范围内的若干车辆的运动数据，再根据地图信息和所有车辆的运动数据来规划每一车辆的行车车道和速度，并监控特种车辆和普通车辆是否按预定的车道和速度行驶，以优先让特种车辆通行，当特种车辆行驶至红绿灯路口时，对红绿灯的配时进行控制，保证特种车辆前进方向上的红绿灯保持绿灯状态，以确保特种车辆优先通行，还能对阻碍特种车辆通行的车辆进行记录。

请参阅图3，为本发明图2中步骤S204的路径规划算法一实施方式的流程图。

在步骤S300，读取地图和路测单元范围内的车辆运动状态数据。

在步骤S302，计算特种车辆前方各车道上的车辆数量并确定最畅通车道m。

在步骤S304，确认特种车辆所在车道是否为最畅通车道m，是则进入步骤S314。

当确定特种车辆所在车道不为最畅通车道m时，进入步骤S306，指挥特种车辆对应的左/右侧且位于车道m的车辆停车。

在步骤S308，指挥特种车辆进入最畅通车道m。

在步骤S310，确认特种车辆前方预设距离n内是否有车辆。在本实施例中，预设距离n大于或等于特种车辆车长的两倍。

当特种车辆前方预设距离n内有车辆时，进入步骤S312，提取特种车辆前方预设距离n内的多个车辆运动状态信息。

当特种车辆前方预设距离n内没有车辆时，继续执行步骤S310。在本实施例中，当特种车辆前方预设距离n内没有车辆时，经过一定时间（可为5-10秒）后，继续执行步骤S310。

在步骤S314，指挥特种车辆前方预设距离n内的多个车辆所对应的左/右侧车辆停车，空出相邻车道位置。

在步骤S316,指挥特种车辆前方预设距离n内的多个车辆进入相邻车道空位。以保证特种车辆优先通过。

本发明的有益效果为所述基于V2I的特种车辆专用路线规划方法及***能为区域内的特种车辆提供优先通行的服务，还能对阻碍特种车辆通行的车辆进行记录，还可以对红绿灯的配时进行控制，保证特种车辆的优先通行。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于V2I的特种车辆专用路线规划方法，其特征在于，通过采集特种车辆前进方向预设范围内的车辆的运动状态数据，结合地图数据规划出特种车辆的专用路线；该方法包括以下步骤：

S1：侦测是否有接收到特种车辆发送紧急通行请求；当确定有接收到特种车辆发送紧急通信请求时，进入S2；否则，继续侦测；

S2：采集与路测单元以V2I通信方式连接的特种车辆及所述特种车辆前进方向上预设范围内的多个车辆的运动状态数据，所述运动状态数据包括经纬度信息和速度信息；

S3：根据根据地图数据、所述特种车辆运动状态数据和所述多个车辆的运动状态数据按照路径规划算法规划出所述特种车辆和所述多个车辆的行车车道及行车速度，并分别发送规划的信息给对应的车辆；

S4：在发出规划的信息预设时间后，监测所述特种车辆和所述多个车辆是否各自按照规划的车道和车速行驶；及

S5：如监测到所述多个车辆没有按照各自规划的车道和车速行驶的，记录所述违规车辆的身份信息并发送给交通控制中心，同时发送警示消息到所述违规车辆以提醒所述违规车辆按照规划的车道和行车速度行驶。

2.如权利要求1所述的基于V2I的特种车辆专用路线规划方法，其特征在于，所述特种车辆前进方向预设范围的大小根据道路的线形和道路的等级来设置。

3.如权利要求2所述的基于V2I的特种车辆专用路线规划方法，其特征在于，所述道路的线形为直线的预设范围大于曲线，所述道路的等级为高速路的预设范围大于城市道路。

4.如权利要求1所述的基于V2I的特种车辆专用路线规划方法，其特征在于，当所述特种车辆行驶至红绿灯路口时，对红绿灯的配时进行控制，以确保所述特种车辆优先通行。

5.如权利要求1所述的基于V2I的特种车辆专用路线规划方法，其特征在于，所述路径规划算法包括以下步骤：

T1：读取地图和所述路测单元范围内的车辆运动状态数据；

T2：计算所述特种车辆前方各车道上的车辆数量并确定最畅通车道m；

T3：确认所述特种车辆所在车道是否为最畅通车道m；是则进入步骤T8，否则进入步骤T4；

T4：指挥所述特种车辆左/右侧且位于车道m的车辆停车；

T5：指挥所述特种车辆进入最畅通车道m；

T6：确认特种车辆前方预设距离n内是否有车辆；是则进入步骤T7，否则继续执行步骤T6；

T7：提取所述特种车辆前方预设距离n内的多个车辆运动状态信息；

T8：指挥特种车辆前方预设距离n内的多个车辆的左/右侧车辆停车，空出相邻车道位置；及

T9：指挥特种车辆前方预设距离n内的多个车辆进入相邻车道空位。

6.一种基于V2I的特种车辆专用路线规划***，其特征在于，通过采集特种车辆前进方向预设范围内的车辆的运动状态数据，结合地图数据规划出特种车辆的专用路线；该***包括：

侦测单元，用于侦测是否有接收到特种车辆发送紧急通行请求；

采集单元，用于在确定有接收到特种车辆发送紧急通信请求时，采集与路测单元以V2I通信方式连接的特种车辆及所述特种车辆前进方向上预设范围内的若干车辆的运动状态数据，所述运动状态数据包括经纬度信息和速度信息；及

规划单元，用于根据地图数据、所述特种车辆运动状态数据和所述多个车辆的运动状态数据按照路径规划算法规划出所述特种车辆和所述多个车辆的行车车道及行车速度，并分别发送规划的信息给对应的车辆；

其中，在发出规划的信息预设时间后，监测所述特种车辆和所述多个车辆是否各自按照规划的车道和车速行驶；如监测到所述多个车辆没有按照各自规划的车道和车速行驶的，记录所述违规车辆的身份信息并发送给交通控制中心，同时发送警示消息到所述违规车辆以提醒所述违规车辆按照规划的车道和行车速度行驶。

7.如权利要求6所述的基于V2I的特种车辆专用路线规划***，其特征在于，所述特种车辆前进方向预设范围的大小根据道路的线形和道路的等级来设置。

8.如权利要求7所述的基于V2I的特种车辆专用路线规划***，其特征在于，所述道路的线形为直线的预设范围大于曲线，所述道路的等级为高速路的预设范围大于城市道路。

9.如权利要求6所述的基于V2I的特种车辆专用路线规划***，其特征在于，当所述特种车辆行驶至红绿灯路口时，对红绿灯的配时进行控制，以确保所述特种车辆优先通行。

10.如权利要求6所述的基于V2I的特种车辆专用路线规划***，其特征在于，所述路径规划算法包括以下步骤：

T1：读取地图和所述路测单元范围内的车辆运动状态数据；

T2：计算所述特种车辆前方各车道上的车辆数量并确定最畅通车道m；

T3：确认所述特种车辆所在车道是否为最畅通车道m；是则进入步骤T8，否则进入步骤T4；

T4：指挥所述特种车辆左/右侧且位于车道m的车辆停车；

T5：指挥所述特种车辆进入最畅通车道m；

T6：确认特种车辆前方预设距离n内是否有车辆；是则进入步骤T7，否则继续执行步骤T6；

T7：提取所述特种车辆前方预设距离n内的多个车辆运动状态信息；

T8：指挥特种车辆前方预设距离n内的多个车辆的左/右侧车辆停车，空出相邻车道位置；及

T9：指挥特种车辆前方预设距离n内的多个车辆进入相邻车道空位。