[發明專利]一種基于云服務的燈控路口綠波車速引導方法和系統

有效

• 申請號: 201710670140.3
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107464430B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 王易之;張毅;姚丹亞
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07;G08G1/081
• 代理公司: 11201 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 廖元秋

1.一種基于云服務的燈控路口綠波車速引導方法，其特征在于，包括云服務器、分別與云服務器相連的信號燈數據采集設備和智能網聯汽車客戶端；該方法包括以下步驟：

1)采集信號燈配置和實時狀態數據；

首先信號燈數據采集設備和信號燈控制機建立網絡連接，信號燈數據采集設備向信號燈控制機注冊以獲取數據權限；然后通過監聽或周期性查詢的方式，信號燈數據采集設備獲得信號燈配置和實時狀態數據；最后，對不同協議定義的信號燈數據進行整理，以統一的格式表達，用來上傳云服務器；

2)將步驟1)采集到的信號燈配置和實時狀態數據實時上傳到云服務器，并將相應數據存儲于數據庫；具體步驟如下：

2-1)云服務器首先啟動TCP服務，作為TCP的服務端等待連接；

2-2)云服務器響應信號燈數據采集設備發起的網絡連接請求，與信號燈數據采集設備建立TCP連接；

2-3)信號燈數據采集設備發送注冊數據包給云服務器，云服務器接收信號燈數據采集設備發送的注冊數據包；

2-4)云服務器根據注冊數據包，完成對信號燈數據采集設備的身份識別和注冊；如果云服務器保持與信號燈數據采集設備的TCP連接，則進入步驟2-5)；如果連接斷開，則重新返回步驟2-2)；

2-5)信號燈數據采集設備實時上傳信號燈配置和實時狀態數據，云服務器接收上傳的信號燈配置和實時狀態數據；

2-6)云服務器對信號燈數據采集設備上傳的數據進行有效驗證和解析，得到本次上傳的解析數據；

2-7)云服務器根據數據庫判斷當前信號燈數據是否已生成：如果是，則繼續步驟2-9)；如果否，則繼續步驟2-8)；

2-8)云服務器創建本次上傳的路口信號燈數據檔案，將解析數據中當前信號燈的實時狀態數據置入該檔案；

2-9)云服務器根據解析數據，更新數據庫中對應的信號燈配置和實時狀態；

3)基于數據庫中存儲的信號燈數據，云服務器根據客戶端請求生成信號燈狀態數據和綠波車速引導服務數據并發送給客戶端；具體步驟如下：

3-1)首先加載預先配置的路網文件，該路網文件儲存了對應車速引導服務覆蓋區域的地圖數據；

3-2)云服務器啟動TCP連接服務，作為TCP的服務端等待連接；

3-3)云服務器響應客戶端發起的網絡連接請求，與客戶端建立TCP連接；

3-4)云服務器接收客戶端發送的注冊數據包；

3-5)云服務器根據客戶端發送的注冊數據包，完成客戶端的識別和注冊；

3-6)若如果云服務器保持和客戶端的TCP連接，則進入步驟3-7)；如果連接斷開，則重新返回步驟3-3)；

3-7)云服務器接收客戶端發起的請求信息，進行CRC有效性檢驗，客戶端的請求信息包含了客戶端車輛實時定位、運行方向以及時間戳，以及請求數據的類型；

3-8)云服務器根據客戶端發送的請求信息，提取客戶端實時定位信息，以及請求數據類型；

3-9)云服務器根據客戶端實時定位信息，從3-1)中加載的路網文件中，提取客戶端所在的局部路網文件；

3-10)云服務器根據客戶端實時定位和運行方向，通過路網匹配方法將客戶端匹配到特定路段的具體位置點上；若未找到匹配點，則重新返回步驟3-6)；若找到匹配點，則計算客戶端距離路口停止線的距離并進入步驟3-11)；

3-11)云服務器根據步驟3-10)路段匹配結果，判斷路段出口處路口是否有有效的信號燈狀態數據：若無，則重新返回步驟3-6)；若有，則繼續步驟3-12)；

3-12)云服務器以客戶端時間戳為基準時間，將步驟3-11)得到的信號燈狀態數據同步至基準時間；

3-13)云服務器根據客戶端的請求信息，判斷客戶端請求的種類：若客戶端只請求前方信號燈實時信息，則繼續步驟3-14)；若客戶端還請求了建議車速，則繼續步驟3-15)；

3-14)云服務器將步驟3-12)得到的信號燈狀態數據發送給客戶端，進入步驟4)；

3-15)云服務器根據加載的路網文件中當前路段的連接關系，篩選出步驟3-12)得到信號燈狀態數據中，對應客戶端所要轉彎方向的當前周期或即將到來周期的綠時時間窗；

3-16)云服務器根據步驟3-15)得到的綠時時間窗，利用車速引導算法，計算綠波通行速度區間；依據綠時時間窗距客戶端時間戳時刻的偏差，以及從步驟3-10)得到的客戶端距離路口停止線的距離，結合道路限速，計算出客戶端在當前或下一周期綠時時間窗內通過路口的車速上下限，作為該轉彎方向對應的綠波引導車速區間；云服務器將獲得的信號燈狀態數據、客戶端距路口停止線距離以及綠波引導速度區間作為綠波車速引導服務數據，發送給客戶端，進入步驟4)；

4)客戶端接收信號燈狀態數據和和綠波車速引導服務數據，并通過智能移動終端向用戶進行展示。