CN113096421B - 一种车路协同模式下公路交叉口绿波车速导引方法及*** - Google Patents

一种车路协同模式下公路交叉口绿波车速导引方法及*** Download PDF

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CN113096421B CN202110359781.3A CN202110359781A CN113096421B CN 113096421 B CN113096421 B CN 113096421B CN 202110359781 A CN202110359781 A CN 202110359781A CN 113096421 B CN113096421 B CN 113096421B
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Abstract

本发明公开了车路协同模式下公路交叉口绿波车速导引方法及***，该方法包括：在公路交叉口的任意一红灯周期开始时刻，RSU向作用范围内的OBU发送请求；OBU接收到请求后发送车辆实时状态数据到RSU，RSU接收到各个OBU的状态数据后，计算该车辆直行通过交叉口时与交叉口的最小距离DA'以通过交叉口时与交叉口的最大距离DB'，得到各个车辆的滤波导引车速范围，并向各个OBU发送滤波导引值；该方法基于由车路协同平台提供的各个车辆的车速、行驶位置、车身尺寸信息，融合交通信号灯相位等信息进行分析，实时掌握车流状态数据，在其基础上实现对具体车辆的绿波车速导引，帮助车辆降低减速幅度和停车等待时间，以达到节省燃油消耗、降低排放的目的。

Description

一种车路协同模式下公路交叉口绿波车速导引方法及***
技术领域
本发明涉及安全驾驶技术领域，具体涉及一种车路协同模式下公路交叉口绿波车速导引方法及***。
背景技术
车辆在通行至道路交叉口附近时，驾驶员会因为信号灯的管控而采取制动减速、停车等待等行为来避免交通冲突。但上述操控行为必定会增加车辆的燃油消耗，加重尾气污染现象。因此在车辆通过交叉口时，如何降低其减速幅度和停车等待时间，甚至避免减速和停车，这对机动车“节能减排”具有明显的积极意义。由于车辆在普通道路运行时(尤其是城市道路)，车辆的运行状态必定会受到前方车流运行状态的影响和约束。目前已有的绿波车速导引***普遍没有对车流速度进行实时分析，导致其存在导引区间范围较小、车速导引精度较低的问题，因而尚存在较大的改进的空间。
在现有公开的现有技术中，CN201410537928.3通过在道路上设置显示器来引导车辆通过交叉口，该方法通过车速引导信号灯实现导引，导引信息单一，精度较差，且没有考虑实际车流量的状态，实用效果存在缺陷。
CN201510575128.5基于通过GPS获取车辆的实时位置和车速数据进行绿波导引，该方法也没有对实际车流状态进行分析，且没有提供车路协同管控机制的实现方法，对车路状态的分析精度不高，约束其应用效果。
CN201810138601.7通过车路协同平台实现车辆状态与信号灯状态的实时分析来获得绿波车速区间，但缺失车流状态分析环节，难以保证在大流量拥堵情况下的绿波车速导引效果。
CN107464430B基于云服务平台实现车路状态分析，并在此基础上实现绿波车速导引。该方法重点研究了如何通过云服务模式来实现***的高可靠性和低成本，没有提供绿波车速导引高准确率和有效性的实现机制。
上述方法均脱离实际交通环境进行车辆绿波车速导引，没有考虑实际车流状态对车辆行驶状态的约束，所得绿波车速导引存在明显的局限性，有效性和实用性均不理想。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明公开在车路协同模式下公路交叉口绿波车速的导引方法。该方法基于由车路协同平台提供的各个车辆的车速、行驶位置、车身尺寸信息，融合交通信号灯相位等信息进行分析，实时掌握车流状态数据，在其基础上实现对具体车辆的绿波车速导引，帮助车辆降低减速幅度和停车等待时间，以达到节省燃油消耗、降低排放的目的，该发明还公开一种在车路协同模式下公路交叉口绿波车速的导引***。
技术方案：一方面，本发明所述的车路协同模式下公路交叉口绿波车速导引方法，该方法包括：
在公路交叉口的任意一红灯周期开始时刻，安装在交叉口路测的监测单元RSU向作用范围内的安装在车辆内的车载单元OBU发送请求；
OBU接收到请求后发送车辆实时状态数据到RSU，状态数据包括：实时车速vx、车辆与正方向交叉口的实时距离Dx和车身长度Lx；
RSU接收到各个OBU的状态数据后，计算该车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速直行通过交叉口时与交叉口的最小距离DA'以及该车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速直行通过交叉口时与交叉口的最大距离DB'，根据DA'和DB'得到各个车辆的滤波导引车速范围[vmin,vmax]，然后向各个OBU发送滤波导引值；
OBU接收到绿波导引值后做出相应操作。
进一步的，包括：
所述滤波导引值的计算方法为：
如果DA'≤DB'，且Dx在区间(DA',DB')，则滤波导引值设置为[vmin,vmax]，
Figure GDA0003703196130000021
vmax＝Vm
如果Dx小于DA'，则滤波导引值设置为-1。
进一步的，包括：
当交叉口相距DB范围内有车流存在时，该车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速直行通过交叉口时与交叉口的最小距离DA'表示为：
Figure GDA0003703196130000031
其中，Vm为t时刻与交叉口相距
Figure GDA0003703196130000032
范围内的车流速度均值，Vg为行进车流遇到红灯时产生的集结波速，Vd为处于停车等待状态时的车流遇到绿灯时产生的消散波速，Lqw为交叉口相距DB范围内，因红灯造成的等待车队的长度，DA为与交叉口相距DB范围内无车流存在时，车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速通过交叉口时与交叉口的最小距离，其表示为：
DA＝tgsVm
当交叉口相距DB范围内有车流存在时，该车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速直行通过交叉口时与交叉口的最大距离DB′表示为：
DB′＝DB
DB为与交叉口相距DB范围内有车流存在时，车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速通过交叉口时与交叉口的最大距离，其表示为：
DB＝tgeVm
Figure GDA0003703196130000033
为相对于t时刻下一个绿灯周期的开始时刻，
Figure GDA0003703196130000034
为相对于t时刻下一个绿灯周期的结束时刻。
进一步的，包括：
交叉口相距DB范围内，因红灯造成的等待车队的长度Lqw表示为：
Figure GDA0003703196130000035
其中，Li为等待车队中车辆i的车身长度，Nw为t时刻与交叉口相距DB范围内的车辆总数。
进一步的，包括：
处于停车等待状态时的车流遇到绿灯时产生的消散波速Vd，表示为：
Figure GDA0003703196130000036
其中，Vq为信号灯由红灯转为绿灯后，车流恢复前进时的车流速度均值，令Vq＝Vm；Kq为信号灯由红灯转为绿灯后，车流恢复前进时的车流密度，令Kq＝Kp，Kp为处于正常行进状态的车流密度。
进一步的，包括：
行进车流遇到红灯时产生的集结波速Vg，表示为：
Figure GDA0003703196130000041
其中，Kw为行进车流处于停车等待状态时的车流密度，令Kw＝100Nl，Vw为处于停车等待状态时的车流速度均值，令Vw＝0，Kp为处于正常行进状态的车流密度，表示为：
Figure GDA0003703196130000042
其中，Nl为车道数，Nsl为t时刻与交叉口相距
Figure GDA0003703196130000043
范围内内车辆的总数。
进一步的，包括：
所述Vm为t时刻与交叉口相距
Figure GDA0003703196130000044
范围内的车流速度均值
Figure GDA0003703196130000045
其中，Nsl为t时刻与交叉口相距
Figure GDA0003703196130000046
范围内内车辆的总数，M函数返回集合
Figure GDA0003703196130000047
的中位数。
进一步的，包括：
所述OBU接收到绿波导引值后做出相应操作，具体为：
若绿波导引值为-1，则车辆进行制动减速；否则使车辆在绿波导引车速范围(vmin，vmax)内行驶。
另一方面，本发明提供一种车路协同模式下公路交叉口绿波车速导引***，包括：安装在交叉口路测的监测单元RSU和若干个安装在车辆上的车载单元OBU；
在公路交叉口的任意一红灯周期开始时刻，RSU向作用范围内的安装在车辆内的车载单元OBU发送请求；
OBU接收到请求后发送车辆实时状态数据到RSU，状态数据包括：实时车速vx、车辆与正方向交叉口的实时距离Dx和车身长度Lx；
RSU接收到各个OBU的状态数据后，计算该车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速直行通过交叉口时与交叉口的最小距离DA′以及该车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速直行通过交叉口时与交叉口的最大距离DB′，根据DA′和DB′得到各个车辆的滤波导引车速范围[vmin，vmax]，然后向各个OBU发送滤波导引值；
OBU接收到绿波导引值后做出相应操作。
进一步的，包括：
所述滤波导引值的计算方法为：
如果DA′≤DB′，且Dx在区间(DA′，DB′)，则滤波导引值设置为[vmin，vmax]，
Figure GDA0003703196130000051
vmax＝Vm
如果Dx小于DA′，则滤波导引值设置为-1。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：
1、本发明在车路协同模式下对交叉口区域内的车流通行状态进行实时感知，在此基础上生成绿波车速导引区间，车辆在此车速区间内可不用减速即可通过交叉口，降低了车辆油耗和排放污染，具有良好的有效性、适应性和可操作性；
2、利用本发明的导引方法，可以高精度实时获取交通流密度、车辆车速、位置、尺寸等数据，弥补了基于视频分析和遥感等技术在大交通流量和障碍物交通环境下对车辆识别和参数提取准确率上的不足，有效提高了绿波车速导引精度和效率；
3、本发明的导引方法的计算量明显小于基于视频和遥感分析的方法，有效降低了大批量RSU的部署成本。本发明对OBU上传的数据量要求很小，仅仅在进入OBU功能作用范围内上传一次，大幅降低了流量需求。
附图说明
图1为本发明所述的***的结构示意图；
图2为发明所述的使用导引方法的某车的状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
首先，本发明提供一种车路协同模式下公路交叉口绿波车速导引***，***由车载单元OBU与交叉口路侧单元RSU组成。采用“1:N”模式，由1个RSU对信号灯作用方向相应范围内的多个OBU提供绿波车速导引数据。RSU与OBU之间通过无线通信载体(4G/5G)实现数据远程实时传输，数据内容为：
1)OBU向RSU发送车辆实时状态数据：车速(km/h)、车辆位置(经/纬度)、车身长度(m)
2)RSU向OBU发送车速实时导引数据：绿波车速区间
该***工作时序，如图1所示，在任意一红灯周期开始时刻，RSU向作用范围内的所有OBU发送请求，OBU接收到请求后发送要求的数据。OBU接收到各OBU数据后，计算各个车辆的绿波导引车速，然后向各OBU发送绿波导引车速，OBU接收到绿波导引车速后输出到提示设备。
软件***结构
(1)OBU端：
驱动层：具备车载CAN总线接口访问控制功能，具备4G/5G接口访问控制功能，具备北斗/GPS定位模块接口访问控制功能
应用层：具备车载CAN总线(2.0A/B)协议功能，能够从CAN总线中实时提取车速信号值等车况数据；
具备北斗/GPS定位协议功能，能够实时获取车辆的位置(经/纬度)数据；
具备CAM协议(Cooperative Awareness Message，欧洲标准302 637-2)功能，能够实时发送CAM协议数据。
(2)RSU端：
驱动层：具备4G/5G接口访问控制功能，具备信号灯控制***交互接口控制访问功能
操作***层：采用多任务实时管理***，能够对数据分析任务、数据通信任务、软硬件资源进行管理。
应用层：具备范围内所有OBU数据处理功能，能够向各OBU发送相应的绿波车速导引数据。
硬件***结构
(1)OBU端：
车规级32位处理器模块，提供CAN总线、SPI、UART等I/O接口；北斗/GPS定位模块；4G/5G通信模块
(2)RSU端：
32位/64位处理器模块；4G/5G通信模块；信号灯管控模块(可与处理器模块集成)
由于难以获取车辆的行驶路线，因此本发明所设计***只针对车辆直行通过信号灯交叉口的情况。
下面介绍绿波导引的相关参数和导引方法：
绿波车速导引参数
以被导引车辆x的行驶方向为正方向，以某一红灯周期开始时刻t＝0为基准时刻，所需参数计算方法如下(时间单位为秒，距离/长度单位为米)：
(1)
Figure GDA0003703196130000071
为相对于t时刻下一个绿灯周期的开始时刻
(2)
Figure GDA0003703196130000072
为相对于t时刻下一个绿灯周期的结束时刻
(3)Dov为RSU对OBU的作用距离：
Figure GDA0003703196130000073
其中，Vlim为车速导引路段的车速限速值。
(4)Vx为车辆x在t时刻的车速，若Vx＞Vlim，则令Vx＝Vlim
(5)Dx为车辆x在t时刻与正方向交叉口的距离
(6)
Figure GDA0003703196130000074
为RSU在作用范围内计算车流速度的距离范围
Figure GDA0003703196130000075
(7)Vm为t时刻与交叉口相距
Figure GDA0003703196130000076
范围内的车流速度均值
Figure GDA0003703196130000081
其中，Nsl为t时刻与交叉口相距
Figure GDA0003703196130000082
范围内内车辆的总数，M函数返回集合
Figure GDA0003703196130000083
的中位数。
(8)Vg为行进车流遇到红灯时产生的集结波速
Figure GDA0003703196130000084
其中，Kw为行进车流处于停车等待状态时的车流密度，令Kw＝100Nl
Nl为车道数，Vw为处于停车等待状态时的车流速度均值，令Vw＝0
Kp为处于正常行进状态的车流密度，
Figure GDA0003703196130000085
(9)Vd为处于停车等待状态时的车流遇到绿灯时产生的消散波速
Figure GDA0003703196130000086
Vq为信号灯由红灯转为绿灯后，车流恢复前进时的车流速度均值，令Vq＝Vm
Kq为信号灯由红灯转为绿灯后，车流恢复前进时的车流密度。令Kq＝Kp
(10)DA为与交叉口相距DB范围内无车流存在时，车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速通过交叉口时与交叉口的最小距离。
Figure GDA0003703196130000087
(11)DB为与交叉口相距DB范围内有车流存在时，车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速通过交叉口时与交叉口的最大距离。
Figure GDA0003703196130000088
(12)DA′为与交叉口相距DB范围内有车流存在时，车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速直行通过交叉口时与交叉口的最小距离，
Figure GDA0003703196130000091
其中，Lqw为交叉口相距DB范围内，因红灯造成的等待车队的长度：
Figure GDA0003703196130000092
其中，Li为等待车队中车辆i的车身长度，Nw为t时刻与交叉口相距DB范围内的车辆总数。
(13)DB′为交叉口相距DB范围内有车流存在时，车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速直行通过交叉口时与交叉口的最大距离，令DB′＝DB。
图2所示的是车辆x在时刻t的位置状态参数，为了简化计算，设定信号灯位置即交叉口停车线位置。
具体的，RSU端和OBU端的导引互动方法为：
RSU端：
在t时刻向Dov范围内的OBU发送请求
接收各OBU返回的三维向量集Sx＝(Vx、Dx、Lx)
求得DA′，DB′值。
若DA′≤DB′
若Dx∈(DA′，DB′)
Figure GDA0003703196130000093
Vmax＝Vm
返回Vmin，Vmax
否则Dx＜DA′
返回-1
否则
返回-1
上述算法中，Vmin为绿波车速区间的最小车速，Vmax为绿波车速区间的最大车速。
OBU端：
接收RSU请求
发送Sx＝(Vx、Dx、Lx)
接收RSU的返回值Rx
若Rx＝＝-1
车辆减速
否则
车辆在绿波导引车速范围(Vmin，Vmax)内行驶。
结束。
本发明针对RSU作用范围内离交叉口较远区域的车辆进行导引，在车辆离路口DA′DB′范围内给出车速导引信息，车速越高，DA′值就越大，离路口就越远，所以能在离交叉口较远区域的车辆进行导引；该区域的司机因距离较远、道路地形或遮挡等原因难以估算其绿波通行车速，因此导引意义明显。而接近交叉口区域的司机一般可以通过目测信号灯状态较好判断通行状态，因此绿波车速导引意义不大。
另一方面，本发明所述的车路协同模式下公路交叉口绿波车速导引方法，该方法包括：
在公路交叉口的任意一红灯周期开始时刻，安装在交叉口路测的监测单元RSU向作用范围内的安装在车辆内的车载单元OBU发送请求；
OBU接收到请求后发送车辆实时状态数据到RSU，状态数据包括：实时车速vx、车辆与正方向交叉口的实时距离Dx和车身长度Lx；
RSU接收到各个OBU的状态数据后，计算该车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速直行通过交叉口时与交叉口的最小距离DA′以及该车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速直行通过交叉口时与交叉口的最大距离DB′，根据DA′和DB′得到各个车辆的滤波导引车速范围[vmin，vmax]，然后向各个OBU发送滤波导引值；
OBU接收到绿波导引值后做出相应操作。
滤波导引值的计算方法为：
如果DA′≤DB′，且Dx在区间(DA′，DB′)，则滤波导引值设置为[vmin，vmax]，
Figure GDA0003703196130000111
Vmax＝Vm
如果Dx小于DA′，则滤波导引值设置为-1。
当交叉口相距DB范围内有车流存在时，该车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速直行通过交叉口时与交叉口的最小距离DA′表示为：
Figure GDA0003703196130000112
其中，Vm为t时刻与交叉口相距
Figure GDA0003703196130000113
范围内的车流速度均值，Vg为行进车流遇到红灯时产生的集结波速，Vd为处于停车等待状态时的车流遇到绿灯时产生的消散波速，Lqw为交叉口相距DB范围内，因红灯造成的等待车队的长度，DA为与交叉口相距DB范围内无车流存在时，车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速通过交叉口时与交叉口的最小距离，其表示为：
DA＝tgsVm
当交叉口相距DB范围内有车流存在时，该车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速直行通过交叉口时与交叉口的最大距离DB′表示为：
DB′＝DB
DB为与交叉口相距DB范围内有车流存在时，车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速通过交叉口时与交叉口的最大距离，其表示为：
DB＝tgeVm
Figure GDA0003703196130000114
为相对于t时刻下一个绿灯周期的开始时刻，
Figure GDA0003703196130000115
为相对于t时刻下一个绿灯周期的结束时刻。
交叉口相距DB范围内，因红灯造成的等待车队的长度Lqw表示为：
Figure GDA0003703196130000121
其中，Li为等待车队中车辆i的车身长度，Nw为t时刻与交叉口相距DB范围内的车辆总数。
处于停车等待状态时的车流遇到绿灯时产生的消散波速Vd，表示为：
Figure GDA0003703196130000122
其中，Vq为信号灯由红灯转为绿灯后，车流恢复前进时的车流速度均值，令Vq＝Vm；Kq为信号灯由红灯转为绿灯后，车流恢复前进时的车流密度，令Kq＝Kp，Kp为处于正常行进状态的车流密度。
行进车流遇到红灯时产生的集结波速Vg，表示为：
Figure GDA0003703196130000123
其中，Kw为行进车流处于停车等待状态时的车流密度，令Kw＝100Nl，Vw为处于停车等待状态时的车流速度均值，令Vw＝0，Kp为处于正常行进状态的车流密度，表示为：
Figure GDA0003703196130000124
其中，Nl为车道数，Nsl为t时刻与交叉口相距
Figure GDA0003703196130000125
范围内内车辆的总数。
Vm为t时刻与交叉口相距
Figure GDA0003703196130000126
范围内的车流速度均值
Figure GDA0003703196130000127
其中，Nsl为t时刻与交叉口相距
Figure GDA0003703196130000128
范围内内车辆的总数，M函数返回集合
Figure GDA0003703196130000129
的中位数。
OBU接收到绿波导引值后做出相应操作，具体为：若绿波导引值为-1，则车辆进行制动减速；否则使车辆在绿波导引车速范围(vmin,vmax)内行驶。
仿真实验验证
基于sumo进行仿真，测试使用所提绿波导引算法。测试条件如下：
(1)车辆数范围10-80，服从均匀分布U(10，80)
(2)车道数范围1-5，令其服从高斯分布N(3，1)
(3)道路限速65km/h
(4)车辆的车速范围20-60km/h，服从二项分布B(60，0.85)
(5)测试道路总长2000米，红绿灯数量2个，分别位于距起点1200米和1900米处
(6)在绿波导引条件下，车辆速度保持在绿波导引车速区间的中间值。
共测试1800次(无车速导引条件下有车速导引状态条件下各900次)，获得车辆的平均油耗，车辆在交叉口因红灯等待时间，污染物排放量三种数据。统计结果为：车辆的平均油耗降低了7.3％，平均等待时间降低了16.7％，污染物排放降低了9.4％，节能减排效果明显。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种车路协同模式下公路交叉口绿波车速导引方法，其特征在于，该方法包括：
在公路交叉口的任意一红灯周期开始时刻t，安装在交叉口路侧的监测单元RSU向作用范围内的安装在车辆内的车载单元OBU发送请求；
OBU接收到请求后发送车辆实时状态数据到RSU，状态数据包括：实时车速vx、车辆与正方向交叉口的实时距离Dx和车身长度Lx；
RSU接收到各个OBU的状态数据后，计算该车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速直行通过交叉口时与交叉口的最小距离DA'以及该车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速直行通过交叉口时与交叉口的最大距离DB'，根据DA'和DB'得到各个车辆的滤波导引车速范围[vmin,vmax]，然后向各个OBU发送滤波导引值；
OBU接收到绿波导引值后做出相应操作；
所述滤波导引值的计算方法为：
如果DA'≤DB'，且Dx在区间(DA',DB')，则滤波导引值设置为[vmin,vmax]，
Figure FDA0003705538090000011
vmax＝Vm
如果Dx小于DA'，则滤波导引值设置为-1；
当交叉口相距DB范围内有车流存在时，该车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速直行通过交叉口时与交叉口的最小距离DA'表示为：
Figure FDA0003705538090000012
其中，Vm为t时刻与交叉口相距
Figure FDA0003705538090000013
范围内的车流速度均值，Vg为行进车流遇到红灯时产生的集结波速，Vd为处于停车等待状态时的车流遇到绿灯时产生的消散波速，Lqw为交叉口相距DB范围内，因红灯造成的等待车队的长度，DA为与交叉口相距DB范围内无车流存在时，车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速通过交叉口时与交叉口的最小距离，其表示为：
DA＝tgsVm
当交叉口相距DB范围内有车流存在时，该车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速直行通过交叉口时与交叉口的最大距离DB'表示为：
D'B＝DB
DB为与交叉口相距DB范围内有车流存在时，车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速通过交叉口时与交叉口的最大距离，其表示为：
DB＝tgeVm
tgs为相对于t时刻下一个绿灯周期的开始时刻，tge为相对于t时刻下一个绿灯周期的结束时刻；
所述Vm为t时刻与交叉口相距
Figure FDA0003705538090000021
范围内的车流速度均值：
Figure FDA0003705538090000022
其中，Nsl为t时刻与交叉口相距
Figure FDA0003705538090000023
范围内内车辆的总数，M函数返回集合
Figure FDA0003705538090000024
的中位数，Vlim为车速导引路段的车速限速值。
2.根据权利要求1所述的车路协同模式下公路交叉口绿波车速导引方法，其特征在于，交叉口相距DB范围内，因红灯造成的等待车队的长度Lqw表示为：
Figure FDA0003705538090000025
其中，Li为等待车队中车辆i的车身长度，Nw为t时刻与交叉口相距DB范围内的车辆总数，Nl为车道数。
3.根据权利要求2所述的车路协同模式下公路交叉口绿波车速导引方法，其特征在于，处于停车等待状态时的车流遇到绿灯时产生的消散波速Vd，表示为：
Figure FDA0003705538090000026
其中，Vq为信号灯由红灯转为绿灯后，车流恢复前进时的车流速度均值，令Vq＝Vm；Kq为信号灯由红灯转为绿灯后，车流恢复前进时的车流密度，令Kq＝Kp，Kp为处于正常行进状态的车流密度，Kw为行进车流处于停车等待状态时的车流密度，令Kw＝100Nl，Vw为处于停车等待状态时的车流速度均值。
4.根据权利要求3所述的车路协同模式下公路交叉口绿波车速导引方法，其特征在于，行进车流遇到红灯时产生的集结波速Vg，表示为：
Figure FDA0003705538090000031
其中，令Vw＝0，Kp为处于正常行进状态的车流密度，表示为：
Figure FDA0003705538090000032
5.根据权利要求1所述的车路协同模式下公路交叉口绿波车速导引方法，其特征在于，所述OBU接收到绿波导引值后做出相应操作，具体为：
若绿波导引值为-1，则车辆进行制动减速；否则使车辆在绿波导引车速范围(vmin,vmax)内行驶。
6.一种实现权利要求1-5任一项所述的车路协同模式下公路交叉口绿波车速导引方法的***，其特征在于，包括：安装在交叉口路侧的监测单元RSU和若干个安装在车辆上的车载单元OBU；
在公路交叉口的任意一红灯周期开始时刻t，RSU向作用范围内的安装在车辆内的车载单元OBU发送请求；
OBU接收到请求后发送车辆实时状态数据到RSU，状态数据包括：实时车速vx、车辆与正方向交叉口的实时距离Dx和车身长度Lx；
RSU接收到各个OBU的状态数据后，计算该车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速直行通过交叉口时与交叉口的最小距离DA'以及该车辆在下一个绿灯周期内能以Vm车速直行通过交叉口时与交叉口的最大距离DB'，根据DA'和DB'得到各个车辆的滤波导引车速范围[vmin,vmax]，然后向各个OBU发送滤波导引值；
OBU接收到绿波导引值后做出相应操作；
所述滤波导引值的计算方法为：
如果DA'≤DB'，且Dx在区间(DA',DB')，则滤波导引值设置为[vmin,vmax]，
Figure FDA0003705538090000041
vmax＝Vm
如果Dx小于DA'，则滤波导引值设置为-1。
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