[發明專利]一種智慧城市快速應急人員車輛調度系統及方法

有效

• 申請號: 202011077300.1
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN113112843B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 廣東中設智控科技股份有限公司
• 主分類號: G08G1/0968
• 分類號: G08G1/0968;G08G1/095;G08G1/123
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 王龐

1.一種智慧城市快速應急人員車輛調度系統，其特征在于：該快速應急人員車輛調度系統包括場景布置模塊、車輛信息模塊、路線規劃模塊、數據處理模塊和語音提醒模塊；

所述場景布置模塊用于為快速應急人員車輛進行道路場景的布置，所述車輛信息模塊用于對快速應急人員車輛的信息進行采集，所述路線規劃模塊用于對快速應急人員車輛的最佳行駛路線進行規劃，所述數據處理模塊用于對車輛信息模塊以及場景布置模塊的數據進行計算和處理，所述語音提醒模塊為揚聲器，安裝在城市道路路口的交通信號燈上，通過語音播報的形式提醒社會車輛為快速應急人員車輛避讓出一條暢通無阻的通道；

所述車輛信息模塊的輸出端電性連接場景布置模塊的輸入端，所述場景布置模塊的輸出端電性連接路線規劃模塊和數據處理模塊的輸入端，所述數據處理模塊的輸出端電性連接語音提醒模塊的輸入端；

所述場景布置模塊包括地圖導入單元、路口標注單元、信號燈導入單元和坐標系導入單元；

所述地圖導入單元用于將某一個區域的地圖導入系統，導入的地圖包括道路上的每一條車道和每一個路口；所述路口標注單元用于對地圖導入單元所導入的區域地圖的每一個路口進行標注；所述信號燈導入單元用于導入每一個路口的信號燈信息；所述坐標系建立單元用于建立地圖導入單元所導入的區域地圖的平面直角坐標系；

所述車輛信息模塊包括北斗定位單元、速度采集單元和目的地輸入單元；

所述北斗定位單元用于對應急人員車輛進行實時定位；所述速度采集單元用于采集應急人員車輛的速度信息，根據速度信息以及與路口之前的距離，確定是否需要社會車輛開辟出一條暢通無阻的通道；所述目的地輸入單元用于輸入快速應急人員車輛的目的地信息；

所述數據處理模塊包括避讓確認單元、閾值分析單元、距離計算單元和中央控制單元；

所述避讓確認單元根據信號燈導入單元和速度采集單元確定快速應急人員車輛到達路口時，路口的交通信號燈的顏色，當快速應急人員車輛到達路口時，路口的交通信號燈為紅燈，此時，需要社會車輛避讓，當快速應急人員車輛到達路口時，路口的交通信號燈為綠燈，此時，無需社會車輛避讓；所述閾值分析單元用于當確定快速應急人員車輛到達路口時，該路口的交通信號燈為紅燈時，分析出快速應急人員車輛距離路口的距離閾值，當快速應急人員車輛達到該閾值范圍內時，通知社會車輛開辟出一條暢通無阻的通道；所述距離計算單元用于對應急人員車輛距離最佳行駛路線上的每一個路口的距離值L_i進行計算，并利用閾值分析單元設定距離閾值，只有當快速應急人員車輛距離路口的距離值L_i小于等于設定的距離閾值時，才會提醒在路口的社會車輛開辟出一條暢通無阻的通道；所述中央控制單元用于對整個調度系統進行智能化控制；

該快速應急人員車輛調度方法包括以下步驟：

S1、進行地面交通數據的采集，確定快速應急人員車輛目的地；

S2、根據快速應急人員車輛的目的地，利用路線規劃模塊規劃出最佳行駛路線；

S3、根據最佳行駛路線確認路口是否需要社會車輛避讓；

S4、需要社會車輛避讓時，確定快速應急人員車輛距離路口的距離閾值；

S5、通過語音提醒模塊提醒社會車輛對快速應急人員車輛進行避讓；

在步驟S1中，利用地圖導入單元導入某一區域的區域地圖，利用路口標注單元在該區域地圖上對每一個路口進行標注，利用坐標系建立單元建立該區域地圖的平面直角坐標系，并利用坐標系建立單元賦予該區域地圖上的每一個點以坐標值(X_i,Y_i)，利用目的地輸入單元輸入此次快速應急人員車輛的應急救援目的地；

在步驟S2中，利用路線規劃模塊對快速應急人員車輛的最佳行駛路線進行規劃；

利用路線規劃模塊從數據庫中調取快速應急人員車輛的歷史行駛路線數據，所述路線規劃模塊調取若干個行駛距離相同，路口數量不同的快速應急人員車輛歷史行駛路線數據，組成快速應急人員車輛歷史行駛路線的路口數量集合P和快速應急人員車輛歷史行駛路線的時長數據集合T，P＝{P₁,P₂,P₃,…,P_n}，T＝{T₁,T₂,T₃,…,T_n}，根據下列公式對每一個路口耗費的平均時長進行計算：

所述路線規劃模塊調取若干個路口數量相同的快速應急人員車輛歷史行駛數據集合，組成快速應急人員車輛歷史行駛路線長度數據集合Q和快速應急人員歷史行駛路線的時長數據集合t，Q＝{Q₁,Q₂,Q₃,…,Q_m}，t＝{t₁,t₂,t₃,…,t_m}，根據下列公式對每公里耗費的平均時長進行計算：

所述路線規劃模塊根據目的地輸入單元輸入的目的地規劃了若干條路線，規劃的若干條路線中，路線的長度和路口的數量分別是q_i和p_i；

根據下列分別計算每一條路線所要花費的時長t_i：

所述路線規劃模塊對若干條路線所要花費的時長t_i進行排序，選出所花費時長最短的一條行駛路線作為快速應急人員車輛的最佳行駛路線；

在步驟S3中，利用速度采集單元對快速應急人員車輛的速度V進行采集，利用北斗定位單元對快速應急人員車輛的當前位置進行定位，并在坐標系建立單元所建立的平面直角坐標系中賦予其坐標值(x_i,y_i)，所述坐標系建立單元賦予距離快速應急人員車輛最近的路口的坐標值為(x_k,y_k)，根據下列公式對當前快速應急人員車輛距離最近一個路口的距離L_i進行計算：

根據下列公式計算當前快速應急人員車輛到達該路口所需要花費的時長T_當；

利用信號燈導入單元導入距離快速應急人員最近的一個路口的信號燈信息，所述信號燈信息包括信號燈的當前顏色信息，所述當前顏色信息為“0”或者“1”，其中，“0”表示信號燈為紅燈，“1”表示信號燈為綠燈，信號燈的當前倒計時秒數信息Z，該路口的信號燈紅燈時長為M，該路口的信號燈的路燈時長為N；

當信號燈的當前顏色信息為“0”，即為紅燈時，根據下列公式計算出綠燈的時間范圍：

其中，表示第一段綠燈時長的最小值，表示第一段綠燈時長的最大值，表示第二段綠燈時長的最小值，表示第二段綠燈時長的最大值；

即當或者時，社會車輛不需要避讓，當或者時，社會車輛需要避讓；

當信號燈的當前顏色信息為“1”，即為綠燈時，根據下列公式計算出綠燈的時間范圍：

其中，表示第一段綠燈時長的最小值，表示第一段綠燈時長的最大值，表示第二段綠燈時長的最小值，表示第二段綠燈時長的最大值；

即當或者時，社會車輛不需要避讓，當或者時，社會車輛需要避讓；

在步驟S4中；

當信號燈的當前顏色信息為“0”，即為紅燈且時，利用閾值分析單元根據下列公式對距離閾值L進行計算：

當信號燈的當前顏色信息為“1”，即為綠燈且時，利用閾值分析單元根據下列公式對距離閾值L進行計算；

在步驟S5中；

當L′_i≤L_紅或者L′_i≤L_綠時，利用中央控制單元控制語音提醒模塊發出語音，提醒社會車輛對其中的一條車道進行避讓，供給快速應急人員車輛使用，其中，L′_i表示快速應急人員車輛距離即將通過的路口的實時距離。