CN110097784A - 一种基于智能设备的隧道交叉口车路协同***和指引方法 - Google Patents

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赵欣
马珂崴
苏天翼
王嘉鑫
邵晨阳
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Abstract

本发明提供了一种基于智能设备的隧道交叉口车路协同***和指引方法，包括V2X***、4G信息接发器和中央处理器；通过实现车辆终端与智能路侧设备间的实时通信，引导车辆在隧道交叉口行驶，避免车辆在隧道交叉口错误行驶偏离路线，达到了车路协同的效果；提高了隧道交叉口处的通行能力和监督管理水平，降低了交通事故率。本发明通过4G传输技术和LORA技术进行设备间的信息传递，提高了信息的传输效率。本发明减少了车辆排队延误和机动车的尾气排放，提高了隧道内空气质量。

Description

一种基于智能设备的隧道交叉口车路协同***和指引方法
技术领域
本发明属于隧道交叉口行驶指引技术领域，具体涉及一种基于智能设备的隧道交叉口车路协同***和指引方法。
背景技术
在现有的隧道交叉口行驶引导技术中存在多种问题：由于隧道交叉口处的交通情况复杂，且隧道内参照系变化迅速，驾驶者空间感知能力弱，无法迅速获知隧道交叉口的空间环境，极易引发生交通事故；且交通事故发生后，现有通过设置引导标志在隧道内的方法无法及时进行有效疏导和指引，极易引发严重的二次事故。一方面，采用隧道内设置LED灯板提醒驾驶者的方式，有造成机动车驾驶者分心的风险；驾驶者无法迅速获取隧道交叉口信息，极易偏离路线错误行驶。另一方面，驾驶者获取隧道内行驶信息的速度慢，且在驶离隧道前减速行驶，导致车辆在隧道交叉口处排队，进而产生交通拥堵，排放大量机动车尾气，严重影响了隧道内空气质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种基于智能设备的隧道交叉口车路协同***和指引方法，用于实现车辆终端与智能路侧设备间的实时通信，提高隧道交叉口处的通行能力，降低事故率。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种基于智能设备的隧道交叉口车路协同***，包括V2X***、4G信息接发器和中央处理器；V2X***安装在车辆上，用于接收车辆外***发送的信息并转发给车载***，以及接收车载***发送的信息并转发给车辆外***；4G信息接发器布设在隧道口的设定范围内，4G信息接发器的信号接收端与V2X***的信号发送端连接，4G信息接发器的信号发送端与中央处理器的信号接收端连接，用于接收V2X***发送的信息并转发给中央处理器；中央处理器安装在隧道交叉口的设定范围内，中央处理器的信号发送端与V2X***的信号接收端连接，用于对收到的数据进行分析处理并向V2X***发送指引信息。
按上述方案，还包括集中控制***；集中控制***设置在交管中心，集中控制***的信号收发端与4G信息接发器的信号收发端连接，用于接收4G信息接发器发送的信息，在设定情况下代替中央处理器分析处理收到的数据，并通过4G信息接发器向V2X***发送指引信息。
进一步的，还包括LED智能设备；LED智能设备设置在隧道内部车道的上方，LED智能设备的信号接收端与中央处理器的信号发送端连接，用于接收中央处理器发送的指引信息，并按指引信息显示设定的颜色和闪烁频率的灯光，引导车辆按要求行进。
一种基于智能设备的隧道交叉口车路协同指引方法，包括以下步骤：
S1：车辆与隧道口的距离满足设定值时，4G信息接发器通过V2X***采集车载***的数据并将数据发送给中央处理器；
S2：中央处理器根据收到的数据生成对应的指引信息并发送给V2X***；
S3：车辆根据V2X***收到的指引信息行进，防止交通事故的发生。
进一步的，在所述的步骤S1中，还包括以下步骤：车辆与隧道口的距离满足设定值时，4G信息接发器通过V2X***采集车载***的数据并将数据发送给集中控制***。
进一步的，在所述的步骤S2中，还包括以下步骤：在设定情况下，由集中控制***代替中央处理器向V2X***发送指引信息，用于统一引导车辆行进。
进一步的，在所述的步骤S2中，还包括以下步骤：中央处理器将指引信息发送给LED智能设备，LED智能设备根据收到的指引信息显示设定的颜色和闪烁频率的灯光，引导车辆按要求行进。
本发明的有益效果为：
1.本发明的一种基于智能设备的隧道交叉口车路协同***和指引方法通过实现车辆终端与智能路侧设备间的实时通信，引导车辆在隧道交叉口行驶，避免车辆在隧道交叉口错误行驶偏离路线，达到了车路协同的效果；提高了隧道交叉口处的通行能力和监督管理水平，降低了交通事故率。
2.本发明通过4G传输技术和LORA技术进行设备间的信息传递，提高了信息的传输效率。
3.本发明减少了车辆排队延误和机动车的尾气排放，提高了隧道内空气质量。
附图说明
图1是本发明实施例的功能框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1，本发明的一种基于智能设备的隧道交叉口车路协同***，包括V2X(vehicle to everything，即车对外界的信息交换)***、4G(***通讯技术)信息接发器、中央处理器、集中控制***和LED智能设备。V2X***安装在车辆上，用于接收车辆外***发送的信息并转发给车载***，以及接收车载***发送的信息并转发给车辆外***；4G信息接发器布设在隧道口的设定范围内，4G信息接发器的信号接收端与V2X***的信号发送端连接，4G信息接发器的信号发送端与中央处理器的信号接收端连接，用于接收V2X***发送的信息并转发给中央处理器；中央处理器安装在隧道内交叉口的设定范围内，中央处理器的信号发送端与V2X***的信号接收端连接，用于对收到的数据进行分析处理并通过LORA技术向V2X***发送指引信息，避免了隧道内4G信号不良的影响；集中控制***设置在交管中心，集中控制***的信号收发端与4G信息接发器的信号收发端连接，用于接收4G信息接发器发送的信息，在特殊天气或发生交通事故等设定情况下代替中央处理器分析处理收到的数据，并通过4G信息接发器向V2X***发送指引信息；LED智能设备设置在隧道内部车道的上方，LED智能设备信号接收端与中央处理器的信号发送端连接，用于接收中央处理器发送的指引信息，并按指引信息显示设定的颜色和闪烁频率的灯光，引导车辆按要求行进。
一种基于智能设备的隧道交叉口车路协同指引方法，包括以下步骤：
S1：车辆距离隧道口小于等于300m时，设置在隧道口的4G信息接发器以4G技术的形式通过V2X***采集车载GPS***中的车辆目的地以及车辆牌照等数据，并通过4G技术将数据发送给设置在交管中心的集中控制***，通过LORA技术将数据发送给设置在隧道交叉口的中央处理器。
S2：在车辆即将驶入隧道时，中央处理器根据收到的数据进行分析计算后生成对应的路线指令，并通过LORA技术和V2X***发送给车载GPS***，提示行驶路径即将改变；在特殊天气或发生交通事故等设定情况下，由集中控制***代替中央处理器通过4G信息接发器、V2X***向车载GPS***发送路线指令，用于统一引导车辆行进。中央处理器通过LORA技术将计算得到的或收到的发光指令发送给设置在隧道内部车道上方的LED智能设备，LED智能设备收到发光指令后显示与车辆的V2X***收到的路线指令一致的灯光，利用灯光提示引导车辆驶入隧道交叉口。
S3：车辆的驾驶员根据V2X***收到的指引信息和所见的LED智能设备的灯光颜色和闪烁频率提前进行变道等操作，防止交通事故的发生。
综上所述，本发明的一种基于智能设备的隧道交叉口车路协同***和指引方法通过实现车辆终端与智能路侧设备间的实时通信，引导车辆在隧道交叉口行驶，避免车辆在隧道交叉口错误行驶偏离路线，达到了车路协同的效果；提高了隧道交叉口处的通行能力和监督管理水平，降低了交通事故率。本发明通过4G传输技术和LORA技术进行设备间的信息传递，提高了信息的传输效率。本发明减少了车辆排队延误和机动车的尾气排放，提高了隧道内空气质量。
以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于智能设备的隧道交叉口车路协同***，其特征在于：包括V2X***、4G信息接发器和中央处理器；
V2X***安装在车辆上，用于接收车辆外***发送的信息并转发给车载***，以及接收车载***发送的信息并转发给车辆外***；
4G信息接发器布设在隧道口的设定范围内，4G信息接发器的信号接收端与V2X***的信号发送端连接，4G信息接发器的信号发送端与中央处理器的信号接收端连接，用于接收V2X***发送的信息并转发给中央处理器；
中央处理器安装在隧道交叉口的设定范围内，中央处理器的信号发送端与V2X***的信号接收端连接，用于对收到的数据进行分析处理并向V2X***发送指引信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于智能设备的隧道交叉口车路协同***，其特征在于：还包括集中控制***；集中控制***设置在交管中心，集中控制***的信号收发端与4G信息接发器的信号收发端连接，用于接收4G信息接发器发送的信息，在设定情况下代替中央处理器分析处理收到的数据，并通过4G信息接发器向V2X***发送指引信息。
3.根据权利要求2所述的一种基于智能设备的隧道交叉口车路协同***，其特征在于：还包括LED智能设备；LED智能设备设置在隧道内部车道的上方，LED智能设备的信号接收端与中央处理器的信号发送端连接，用于接收中央处理器发送的指引信息，并按指引信息显示设定的颜色和闪烁频率的灯光，引导车辆按要求行进。
4.基于权利要求1～权利要求3所述的一种基于智能设备的隧道交叉口车路协同***的指引方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：车辆与隧道口的距离满足设定值时，4G信息接发器通过V2X***采集车载***的数据并将数据发送给中央处理器；
S2：中央处理器根据收到的数据生成对应的指引信息并发送给V2X***；
S3：车辆根据V2X***收到的指引信息行进，防止交通事故的发生。
5.根据权利要求4所述的指引方法，其特征在于：在所述的步骤S1中，还包括以下步骤：车辆与隧道口的距离满足设定值时，4G信息接发器通过V2X***采集车载***的数据并将数据发送给集中控制***。
6.根据权利要求5所述的指引方法，其特征在于：在所述的步骤S2中，还包括以下步骤：在设定情况下，由集中控制***代替中央处理器向V2X***发送指引信息，用于统一引导车辆行进。
7.根据权利要求6所述的指引方法，其特征在于：在所述的步骤S2中，还包括以下步骤：中央处理器将指引信息发送给LED智能设备，LED智能设备根据收到的指引信息显示设定的颜色和闪烁频率的灯光，引导车辆按要求行进。
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