本發(fā)明涉及智能交通，特別是涉及一種基于路側(cè)感知與視覺(jué)引導(dǎo)的泛車路協(xié)同方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代高速公路場(chǎng)景中，關(guān)鍵交通通道需要通過(guò)“感知-判斷-控制”三個(gè)步驟開(kāi)展精細(xì)化管控。在整個(gè)管控閉環(huán)中，短板往往在于控制步驟：傳統(tǒng)交通信息發(fā)布主要依賴可變信息情報(bào)板，這種方式已證明存在“新手看不懂，老手不會(huì)看”的弊端，而且信息傳輸存在一定的時(shí)延，這樣便導(dǎo)致了上述信息傳輸?shù)募皶r(shí)性難以保證；同樣fm交通廣播也很難滿足信息發(fā)布時(shí)效性、個(gè)性化的要求；

2、傳統(tǒng)的車路協(xié)同通信作為一種新型交通引導(dǎo)媒介，雖然具備低時(shí)延、可針對(duì)性發(fā)布的優(yōu)勢(shì)，但卻要求用戶車輛先預(yù)裝客戶端，在車路協(xié)同業(yè)務(wù)對(duì)用戶產(chǎn)生足夠大的吸引力前，假設(shè)路面所有用戶都能收到管控的信息并不現(xiàn)實(shí)。由于缺乏有效精準(zhǔn)的用戶觸達(dá)手段，現(xiàn)實(shí)中“感而不控、控而不達(dá)”的情況比比皆是。

3、面對(duì)上述管控難題，現(xiàn)有的主要思路是引入或改良現(xiàn)有的用戶觸達(dá)媒介，完善管控閉環(huán)。其中，由主動(dòng)式發(fā)光道釘或燈具組成的視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)由于具備信息傳遞速率高（接近光速）的特點(diǎn)而得到了關(guān)注，業(yè)界近年來(lái)開(kāi)始探索將交通引導(dǎo)信息融入到燈光閃爍模式中的做法。

4、但目前的視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)所利用當(dāng)前的路段的限速，向車輛傳遞的傳遞信息推薦車速，使其無(wú)法成為關(guān)鍵場(chǎng)景精細(xì)化管控的技術(shù)方案，因此，目前視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)的控制粒度以及自適應(yīng)能力方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到高速公路精細(xì)化管控的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對(duì)目前視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)控制精細(xì)化程度不夠及自適應(yīng)能力不足的問(wèn)題，提供一種基于路側(cè)感知與視覺(jué)引導(dǎo)的泛車路協(xié)同方法及系統(tǒng)。

2、一種基于路側(cè)感知與視覺(jué)引導(dǎo)的泛車路協(xié)同方法，主要利用燈光顏色及閃爍節(jié)奏對(duì)所有車輛的駕駛行為進(jìn)行引導(dǎo)，下文將該引導(dǎo)方法稱為pacc（pacemaking?adaptivecruise?control，節(jié)律式自適應(yīng)巡航控制）系統(tǒng)，其控制方法包括：

3、獲取目標(biāo)車輛的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)信息及車速信息；

4、將所述當(dāng)前位置數(shù)據(jù)信息及當(dāng)前車速信息導(dǎo)入構(gòu)建好的車輛編隊(duì)行駛模型，得到理想車速信息；

5、基于所述目標(biāo)車輛的理想車速信息及當(dāng)前車速信息，向目標(biāo)車輛發(fā)送視覺(jué)引導(dǎo)信息，以引導(dǎo)目標(biāo)車輛將車速調(diào)整至理想車速。

6、在其中一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述將所述當(dāng)前位置數(shù)據(jù)信息及車速信息導(dǎo)入構(gòu)建的所述車輛編隊(duì)行駛模型，得到理想車速信息，包括：

7、獲取目標(biāo)車輛與目標(biāo)車輛所處位置的前方車輛的車距信息；

8、獲取當(dāng)前路段預(yù)設(shè)的安全間距，并基于所述車距信息及預(yù)設(shè)的安全間距，得到目標(biāo)車輛的理想距離差，

9、基于理想距離差，獲取目標(biāo)車輛的理想車速信息。

10、在其中一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述理想距離差滿足：

11、

12、所述為目標(biāo)車輛的當(dāng)前車速，所述為預(yù)設(shè)的車頭時(shí)距。

13、在其中一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述獲取目標(biāo)車輛與目標(biāo)車輛所處位置的前方車輛的車距信息，通過(guò)獲取目標(biāo)車輛的當(dāng)前位置，以及獲取目標(biāo)車輛的前方車輛的位置信息，所述車距信息滿足：

14、

15、在其中一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述預(yù)設(shè)的安全間距的獲取方式為：

16、基于目標(biāo)車輛的當(dāng)前車速信息，從動(dòng)態(tài)車距參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取所述預(yù)設(shè)的安全間距。

17、在其中一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述目標(biāo)車輛的理想車速信息滿足：

18、

19、所述為目標(biāo)車輛在感測(cè)設(shè)備的上一感測(cè)周期時(shí)的車速，為目標(biāo)車輛所在路段的最高限速，和分別是通過(guò)標(biāo)定的pd濾波器參數(shù)。

20、在其中一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述基于所述目標(biāo)車輛的理想車速信息及當(dāng)前車速信息，向目標(biāo)車輛發(fā)送視覺(jué)引導(dǎo)信息，以引導(dǎo)目標(biāo)車輛將車速調(diào)整至理想車速，包括：

21、通過(guò)設(shè)置于所述道路上的引導(dǎo)燈或可變發(fā)光標(biāo)識(shí)向目標(biāo)車輛發(fā)送視覺(jué)引導(dǎo)信息，所述視覺(jué)引導(dǎo)信息包含變換燈光顏色及/或變換燈光閃爍頻率。

22、在其中一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，當(dāng)所述視覺(jué)引導(dǎo)信息包含變換燈光閃爍頻率時(shí)，所述燈光閃爍頻率滿足：

23、

24、在其中一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，當(dāng)所述視覺(jué)引導(dǎo)信息包含變換燈光顏色時(shí)，所述基于所述目標(biāo)車輛的理想車速信息及當(dāng)前車速信息，向目標(biāo)車輛發(fā)送視覺(jué)引導(dǎo)信息，以引導(dǎo)目標(biāo)車輛將車速調(diào)整至理想車速，包括：

25、當(dāng)目標(biāo)車輛的當(dāng)前車速信息小于理想車速信息，向目標(biāo)車輛發(fā)送綠色閃爍的視覺(jué)引導(dǎo)信息；

26、當(dāng)目標(biāo)車輛的當(dāng)前車速信息接近理想車速信息，向目標(biāo)車輛發(fā)送黃色閃爍的視覺(jué)引導(dǎo)信息；

27、當(dāng)目標(biāo)車輛的當(dāng)前車速信息大于理想車速信息，向目標(biāo)車輛發(fā)送紅色閃爍的視覺(jué)引導(dǎo)信息；

28、當(dāng)目標(biāo)車輛的當(dāng)前車速信息大于理想車速信息并超出閾值范圍，向目標(biāo)車輛發(fā)送紅色的視覺(jué)引導(dǎo)信息。

29、在其中一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述設(shè)置于所述道路上的引導(dǎo)燈為道釘指示燈，位于目標(biāo)車輛前方的至少一個(gè)道釘指示燈向目標(biāo)車輛發(fā)送視覺(jué)引導(dǎo)信息。

30、在其中一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述方法還包括：

31、監(jiān)測(cè)目標(biāo)車輛所在車道的行駛方向的前方是否與相鄰車道合并；

32、若合并，獲取目標(biāo)車輛的車輛信息以及所述目標(biāo)車輛預(yù)設(shè)范圍內(nèi)且位于所述相鄰車道上的車輛信息，所述車輛信息包括車速信息及當(dāng)前位置數(shù)據(jù)信息；

33、將目標(biāo)車輛及位于相鄰車道上的所述車輛的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)信息及當(dāng)前車速信息導(dǎo)入構(gòu)建好的車輛編隊(duì)行駛模型，得到目標(biāo)車輛的理想車速信息；

34、基于所述目標(biāo)車輛的理想車速信息及當(dāng)前車速信息，向目標(biāo)車輛發(fā)送視覺(jué)引導(dǎo)信息，以引導(dǎo)目標(biāo)車輛將車速調(diào)整至理想車速，使目標(biāo)車輛與相鄰車道的車輛在合并的匝道口或車道上匯入車道。

35、在其中一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，將目標(biāo)車輛及位于相鄰車道上的所述車輛的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)信息及當(dāng)前車速信息導(dǎo)入構(gòu)建好的車輛編隊(duì)行駛模型，得到目標(biāo)車輛的理想車速信息，包括：

36、獲取目標(biāo)車輛與位于相鄰車道上預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的車輛的行駛方向的車距信息；

37、獲取當(dāng)前路段預(yù)設(shè)的安全間距，并基于所述車距信息及預(yù)設(shè)的安全間距及安全車時(shí)距，得到目標(biāo)車輛的理想距離差，本實(shí)施方式中，上述理想距離差為負(fù)數(shù)時(shí)，則需要增加目標(biāo)車輛的跟車距離，若理想距離差為正數(shù)時(shí)，則需要減少目標(biāo)車輛的跟車距離，若理想距離差為0，則無(wú)需調(diào)整目標(biāo)車輛的跟車距離。

38、基于理想距離差，獲取目標(biāo)車輛的理想車速信息。

39、在其中一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述理想距離差滿足：

40、

41、所述為目標(biāo)車輛的當(dāng)前車速，所述為預(yù)設(shè)的車頭時(shí)距，的取值范圍大于等于0，若等于0，理想距離差，換言之，上述目前的車距信息為預(yù)設(shè)的安全間距，則目標(biāo)車輛則無(wú)需調(diào)整跟車距離。

42、所述目標(biāo)車輛的理想車速信息滿足：

43、

44、所述為目標(biāo)車輛在感測(cè)設(shè)備的上一感測(cè)周期時(shí)的車速，為目標(biāo)車輛所在路段的最高限速，和分別是通過(guò)標(biāo)定的pd濾波器參數(shù)。

45、本發(fā)明上述實(shí)施方式通過(guò)監(jiān)測(cè)目標(biāo)車輛及目標(biāo)車輛所在車道的相鄰車道的行駛數(shù)據(jù)，部署在主線最外側(cè)和上行匝道右側(cè)。當(dāng)偵測(cè)到主線車流有合適的車流空隙時(shí)，可以啟動(dòng)pacc燈光管控，對(duì)于主線，通過(guò)pacc系統(tǒng)引導(dǎo)空隙后方車輛保持勻速行駛，保持空隙長(zhǎng)度；對(duì)于上行匝道，引導(dǎo)匝道內(nèi)車輛以均勻加速度匯入主線車流，確保匯入動(dòng)作安全高效地進(jìn)行。燈光既可以作為安全匯入的引導(dǎo)，也可以作為發(fā)生沖突后的事件追溯依據(jù)。

46、本發(fā)明上述實(shí)施方式利用所獲取的車輛當(dāng)前車速、位置、車距等信息，以編隊(duì)行駛模型為核心控制邏輯，通過(guò)傳遞光學(xué)信息引導(dǎo)車輛有序行駛，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵通道場(chǎng)景的精細(xì)化和自適應(yīng)的可管控特性，提升路面車流穩(wěn)定性和安全性。

47、在其中一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述方法還包括：

48、獲取目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的車輛的交通事件信息及所述交通事件信息涉及的涉事車輛信息；

49、基于所述涉事車輛信息，獲取涉事車輛及周圍車輛在發(fā)生交通事件前的預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的車速信息及車距信息；

50、根據(jù)涉事車輛在發(fā)生交通事件前的預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的車速信息及車距信息，并基于所述車輛編隊(duì)行駛模型，分析所述交通事件信息的發(fā)生原因。

51、本發(fā)明上述實(shí)施方式通過(guò)監(jiān)測(cè)交通事件，并通過(guò)對(duì)涉事車輛的事件分析，得到交通事件的發(fā)生原因，進(jìn)而可以便于對(duì)交通事件的責(zé)任劃分提供依據(jù)。

52、一種基于路側(cè)感知與視覺(jué)引導(dǎo)的泛車路協(xié)同系統(tǒng)，包括：

53、路側(cè)全息感知模塊，用以獲取目標(biāo)車輛的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)信息及當(dāng)前車速信息；

54、路側(cè)邊緣計(jì)算模塊，用以將所述當(dāng)前位置數(shù)據(jù)信息及當(dāng)前車速信息導(dǎo)入構(gòu)建的車輛編隊(duì)行駛模型，得到理想車速信息；

55、視覺(jué)引導(dǎo)模塊，用以基于所述目標(biāo)車輛的理想車速信息及當(dāng)前車速信息，向目標(biāo)車輛發(fā)送視覺(jué)引導(dǎo)信息，以引導(dǎo)目標(biāo)車輛將車速調(diào)整至理想車速。

56、本發(fā)明上述實(shí)施方式利用所獲取的車輛當(dāng)前車速、位置、車距等信息，并基于車輛編隊(duì)行駛模型，向車輛傳遞的視覺(jué)信息推薦車速，以使關(guān)鍵場(chǎng)景精細(xì)化的車輛引導(dǎo)，提高視覺(jué)引導(dǎo)的控制粒度及增強(qiáng)車輛引導(dǎo)的自適應(yīng)能力，最大程度保證所有車輛整體通行效率。

57、本發(fā)明上述實(shí)施方式利用所獲取的車輛當(dāng)前車速、位置、車距等信息，以編隊(duì)行駛模型為核心控制邏輯，通過(guò)傳遞光學(xué)信息引導(dǎo)車輛有序行駛，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵通道場(chǎng)景的精細(xì)化和自適應(yīng)的可管控特性，提升路面車流穩(wěn)定性和安全性。