[發(fā)明專利]一種車輛速度及路徑規(guī)劃系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810375970.8
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108417069A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王坤;聞時光;黃有華;孫秋野;秦德豪;孫茜
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: G08G1/0968
• 分類號: G08G1/0968
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 陳玲玉;梅洪玉

本發(fā)明公開了一種車輛速度及路徑規(guī)劃系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)的總服務(wù)器匯總了城市中的所有紅綠燈信息與用戶終端的位置信息。當(dāng)用戶在用戶終端輸入目標(biāo)位置后，用戶終端從服務(wù)器實(shí)時獲取當(dāng)前位置到目標(biāo)點(diǎn)附近的紅綠燈信息，然后用戶終端對當(dāng)前信號進(jìn)行分析，以確定從何種車速以及行駛何種路徑可以使得車輛在此過程中盡量避免紅燈前等待。通過上述系統(tǒng)與方法可以優(yōu)化行車路徑，極大的減少用戶于信號燈前的等待時間，同時極大減少了不必要的能源浪費(fèi)。通過合理的路徑規(guī)劃，對車流進(jìn)行了分流，對車流量過高的道路可以起到一定的分流作用。極大節(jié)約了社會資源，提高了城市交通的同行效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于交通指揮領(lǐng)域，涉及一種車輛路徑規(guī)劃系統(tǒng)，特別涉及一種利用紅綠燈信息實(shí)時判斷目標(biāo)地之間用時最短或者使用能源最為節(jié)省的車輛路徑規(guī)劃系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代城市交通管理與治理方案中，紅綠燈發(fā)揮的作用無疑是巨大的，但是往往紅綠燈也會帶來一些不必要的等待與擁堵。同時，在等待紅燈時的剎車、怠速與重新啟動會造成大量的能源與時間浪費(fèi)，所以常常人們?yōu)榱藫屝盘枱糇兗t的前幾秒而加速強(qiáng)過，這也導(dǎo)致了很多悲劇的發(fā)生。

這種情況表明，如何節(jié)省人們等待紅綠燈的時間，使得人們能浪費(fèi)盡可能少的時間與能源到達(dá)目的地，是一個亟待解決的現(xiàn)實(shí)問題。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供了一種車輛速度與路徑規(guī)劃系統(tǒng)，通過紅綠燈以及用戶終端信息對城市路況作初步分析；另一目的在于，依據(jù)前述系統(tǒng)為用戶提供目標(biāo)速度設(shè)計(jì)以及路徑優(yōu)化。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下：

一種車輛速度與路徑規(guī)劃系統(tǒng)，包括：

總服務(wù)器，擁有從城市交通控制總臺獲取的當(dāng)前信號燈狀態(tài)以及每個信號燈的變化時間，當(dāng)用戶終端發(fā)起數(shù)據(jù)獲取申請的時候能夠?qū)⑺璧臄?shù)據(jù)發(fā)送至用戶終端；

用戶終端，用于在獲取用戶輸入的目的地信息以及當(dāng)前車輛位置信息后，判斷需要通過的信號燈位置信息，然后通過無線模塊向總服務(wù)器發(fā)起數(shù)據(jù)獲取申請，并在獲取到所需信息后做出車速與路徑規(guī)劃。

進(jìn)一步地，上述的用戶終端為手機(jī)、供用戶穿戴的智能移動穿戴設(shè)備或車載設(shè)備。

進(jìn)一步地，上述智能移動穿戴設(shè)備為智能眼鏡、智能手環(huán)、智能手表、智能項(xiàng)鏈、智能頭盔中的一種。

進(jìn)一步地，上述的用戶終端包括獲取位置信息的模塊、能夠與監(jiān)控裝置的接收器相匹配連接、并進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谌ㄐ拍K和規(guī)劃模塊。

進(jìn)一步地，上述的第三通信模塊與接收器之間經(jīng)GSM、CDMA、3G、4G、藍(lán)牙、紅外、wifi中的一種或多種組合進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換。

進(jìn)一步地，上述用戶終端上的獲取位置信息的模塊包括GPS模塊、GLONASS模塊、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位模塊、MTSAT模塊、伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航定位模塊中的一種或多種，以實(shí)現(xiàn)對用戶移動終端實(shí)時位置的精確定位。

進(jìn)一步地，上述用戶終端上的規(guī)劃模塊，用于獲取用戶的規(guī)劃行程信息，所述的規(guī)劃行程信息包括到達(dá)下個信號燈前應(yīng)該保持的車速、預(yù)計(jì)用時而后綜合比對，根據(jù)用戶的選擇規(guī)劃目的包括能源最優(yōu)路徑或者時間最短路徑。

上述的車輛速度與路徑規(guī)劃系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟：

步驟001，向總服務(wù)器獲取所需的紅綠燈信息，該信息包括：此時信號燈的狀態(tài)、信號燈變化時間的間距、紅綠燈是否處于特殊狀態(tài)；

步驟002，根據(jù)已有的城市道路地圖，列出能到達(dá)目的地的所有路徑；

步驟003，根據(jù)當(dāng)前道路的車流密度做出當(dāng)前路段最高車速的判斷，車流密度M與最高車速V的關(guān)系為：V＝K/M；其中K為與道路相關(guān)的定值，不同路段K值不同；