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

背景技術：

1、在現(xiàn)代高速公路場景中，關鍵交通通道需要通過“感知-判斷-控制”三個步驟開展精細化管控。在整個管控閉環(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板，這種方式已證明存在“新手看不懂，老手不會看”的弊端，而且信息傳輸存在一定的時延，這樣便導致了上述信息傳輸?shù)募皶r性難以保證；同樣fm交通廣播也很難滿足信息發(fā)布時效性、個性化的要求；

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

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

4、但目前的視覺引導系統(tǒng)所利用當前的路段的限速，向車輛傳遞的傳遞信息推薦車速，使其無法成為關鍵場景精細化管控的技術方案，因此，目前視覺引導系統(tǒng)的控制粒度以及自適應能力方面遠遠達不到高速公路精細化管控的要求。

技術實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對目前視覺引導系統(tǒng)控制精細化程度不夠及自適應能力不足的問題，提供一種基于路側感知與視覺引導的泛車路協(xié)同方法及系統(tǒng)。

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

3、獲取目標車輛的當前位置數(shù)據(jù)信息及車速信息；

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

5、基于所述目標車輛的理想車速信息及當前車速信息，向目標車輛發(fā)送視覺引導信息，以引導目標車輛將車速調整至理想車速。

6、在其中一個優(yōu)選實施方式中，所述將所述當前位置數(shù)據(jù)信息及車速信息導入構建的所述車輛編隊行駛模型，得到理想車速信息，包括：

7、獲取目標車輛與目標車輛所處位置的前方車輛的車距信息；

8、獲取當前路段預設的安全間距，并基于所述車距信息及預設的安全間距，得到目標車輛的理想距離差，

9、基于理想距離差，獲取目標車輛的理想車速信息。

10、在其中一個優(yōu)選實施方式中，所述理想距離差滿足：

11、

12、所述為目標車輛的當前車速，所述為預設的車頭時距。

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

14、

15、在其中一個優(yōu)選實施方式中，所述預設的安全間距的獲取方式為：

16、基于目標車輛的當前車速信息，從動態(tài)車距參數(shù)數(shù)據(jù)庫中獲取所述預設的安全間距。

17、在其中一個優(yōu)選實施方式中，所述目標車輛的理想車速信息滿足：

18、

19、所述為目標車輛在感測設備的上一感測周期時的車速，為目標車輛所在路段的最高限速，和分別是通過標定的pd濾波器參數(shù)。

20、在其中一個優(yōu)選實施方式中，所述基于所述目標車輛的理想車速信息及當前車速信息，向目標車輛發(fā)送視覺引導信息，以引導目標車輛將車速調整至理想車速，包括：

21、通過設置于所述道路上的引導燈或可變發(fā)光標識向目標車輛發(fā)送視覺引導信息，所述視覺引導信息包含變換燈光顏色及/或變換燈光閃爍頻率。

22、在其中一個優(yōu)選實施方式中，當所述視覺引導信息包含變換燈光閃爍頻率時，所述燈光閃爍頻率滿足：

23、

24、在其中一個優(yōu)選實施方式中，當所述視覺引導信息包含變換燈光顏色時，所述基于所述目標車輛的理想車速信息及當前車速信息，向目標車輛發(fā)送視覺引導信息，以引導目標車輛將車速調整至理想車速，包括：

25、當目標車輛的當前車速信息小于理想車速信息，向目標車輛發(fā)送綠色閃爍的視覺引導信息；

26、當目標車輛的當前車速信息接近理想車速信息，向目標車輛發(fā)送黃色閃爍的視覺引導信息；

27、當目標車輛的當前車速信息大于理想車速信息，向目標車輛發(fā)送紅色閃爍的視覺引導信息；

28、當目標車輛的當前車速信息大于理想車速信息并超出閾值范圍，向目標車輛發(fā)送紅色的視覺引導信息。

29、在其中一個優(yōu)選實施方式中，所述設置于所述道路上的引導燈為道釘指示燈，位于目標車輛前方的至少一個道釘指示燈向目標車輛發(fā)送視覺引導信息。

30、在其中一個優(yōu)選實施方式中，所述方法還包括：

31、監(jiān)測目標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，獲取目標車輛的車輛信息以及所述目標車輛預設范圍內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前位置數(shù)據(jù)信息；

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

34、基于所述目標車輛的理想車速信息及當前車速信息，向目標車輛發(fā)送視覺引導信息，以引導目標車輛將車速調整至理想車速，使目標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、在其中一個優(yōu)選實施方式中，將目標車輛及位于相鄰車道上的所述車輛的當前位置數(shù)據(jù)信息及當前車速信息導入構建好的車輛編隊行駛模型，得到目標車輛的理想車速信息，包括：

36、獲取目標車輛與位于相鄰車道上預設范圍內的車輛的行駛方向的車距信息；

37、獲取當前路段預設的安全間距，并基于所述車距信息及預設的安全間距及安全車時距，得到目標車輛的理想距離差，本實施方式中，上述理想距離差為負數(shù)時，則需要增加目標車輛的跟車距離，若理想距離差為正數(shù)時，則需要減少目標車輛的跟車距離，若理想距離差為0，則無需調整目標車輛的跟車距離。

38、基于理想距離差，獲取目標車輛的理想車速信息。

39、在其中一個優(yōu)選實施方式中，所述理想距離差滿足：

40、

41、所述為目標車輛的當前車速，所述為預設的車頭時距，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設的安全間距，則目標車輛則無需調整跟車距離。

42、所述目標車輛的理想車速信息滿足：

43、

44、所述為目標車輛在感測設備的上一感測周期時的車速，為目標車輛所在路段的最高限速，和分別是通過標定的pd濾波器參數(shù)。

45、本發(fā)明上述實施方式通過監(jiān)測目標車輛及目標車輛所在車道的相鄰車道的行駛數(shù)據(jù)，部署在主線最外側和上行匝道右側。當偵測到主線車流有合適的車流空隙時，可以啟動pacc燈光管控，對于主線，通過pacc系統(tǒng)引導空隙后方車輛保持勻速行駛，保持空隙長度；對于上行匝道，引導匝道內車輛以均勻加速度匯入主線車流，確保匯入動作安全高效地進行。燈光既可以作為安全匯入的引導，也可以作為發(fā)生沖突后的事件追溯依據(jù)。

46、本發(fā)明上述實施方式利用所獲取的車輛當前車速、位置、車距等信息，以編隊行駛模型為核心控制邏輯，通過傳遞光學信息引導車輛有序行駛，實現(xiàn)關鍵通道場景的精細化和自適應的可管控特性，提升路面車流穩(wěn)定性和安全性。

47、在其中一個優(yōu)選實施方式中，所述方法還包括：

48、獲取目標區(qū)域內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)生交通事件前的預設時段內的車速信息及車距信息；

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

51、本發(fā)明上述實施方式通過監(jiān)測交通事件，并通過對涉事車輛的事件分析，得到交通事件的發(fā)生原因，進而可以便于對交通事件的責任劃分提供依據(jù)。

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

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

54、路側邊緣計算模塊，用以將所述當前位置數(shù)據(jù)信息及當前車速信息導入構建的車輛編隊行駛模型，得到理想車速信息；

55、視覺引導模塊，用以基于所述目標車輛的理想車速信息及當前車速信息，向目標車輛發(fā)送視覺引導信息，以引導目標車輛將車速調整至理想車速。

56、本發(fā)明上述實施方式利用所獲取的車輛當前車速、位置、車距等信息，并基于車輛編隊行駛模型，向車輛傳遞的視覺信息推薦車速，以使關鍵場景精細化的車輛引導，提高視覺引導的控制粒度及增強車輛引導的自適應能力，最大程度保證所有車輛整體通行效率。

57、本發(fā)明上述實施方式利用所獲取的車輛當前車速、位置、車距等信息，以編隊行駛模型為核心控制邏輯，通過傳遞光學信息引導車輛有序行駛，實現(xiàn)關鍵通道場景的精細化和自適應的可管控特性，提升路面車流穩(wěn)定性和安全性。