[發(fā)明專利]基于多源傳感技術(shù)的面向車輛局域組網(wǎng)道路區(qū)域劃分方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110657602.4
• 申請(qǐng)日: 2021-06-13
• 公開（公告）號(hào): CN113382384B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李楠;豐雁宇;管伊珊;劉晨龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W4/40
• 分類號(hào): H04W4/40;G08G1/01;G08G1/08
• 代理公司: 西安凱多思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61290
• 代理人: 劉新瓊

本發(fā)明公開了一種基于多源傳感技術(shù)的面向車輛局域組網(wǎng)道路區(qū)域劃分方法，首先在車輛上搭載車輛終端系統(tǒng)，采用虛擬墻系統(tǒng)采集車輛信息；再利用相鄰虛擬墻系統(tǒng)將道路劃分為若干通信區(qū)域，包括基于道路車容量、基于信號(hào)衰減和基于路口分類三種劃分策略；最終根據(jù)劃分區(qū)域進(jìn)行區(qū)域協(xié)同。本發(fā)明方法鋪設(shè)相關(guān)傳感器成本低，提高了實(shí)際工程的可行性。提升車輛組網(wǎng)穩(wěn)定性，能夠適應(yīng)于多種復(fù)雜道路情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種車輛局域組網(wǎng)道路區(qū)域劃分方法。

背景技術(shù)

車輛道路區(qū)域劃分，依賴于精準(zhǔn)定位即基于北斗、GPS差分定位，以及基于視頻采集，結(jié)合數(shù)字圖像處理等技術(shù)的方法，但民用普及率低，技術(shù)成本高，不利于工程應(yīng)用實(shí)現(xiàn)與推廣。車輛局域組網(wǎng)對(duì)于行駛過程中的車輛區(qū)域劃分有較高要求，在車路協(xié)同過程中，有效精準(zhǔn)地完成車輛區(qū)域劃分，對(duì)于實(shí)現(xiàn)車輛局域組網(wǎng)通信具有重要意義。

目前尚無基于多源傳感技術(shù)的道路區(qū)域劃分方法，用以確認(rèn)車輛位置信息，有效過濾信息并提高行駛車輛間通信、車路協(xié)同的效率。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于多源傳感技術(shù)的面向車輛局域組網(wǎng)道路區(qū)域劃分方法，首先在車輛上搭載車輛終端系統(tǒng)，采用虛擬墻系統(tǒng)采集車輛信息；再利用相鄰虛擬墻系統(tǒng)將道路劃分為若干通信區(qū)域，包括基于道路車容量、基于信號(hào)衰減和基于路口分類三種劃分策略；最終根據(jù)劃分區(qū)域進(jìn)行區(qū)域協(xié)同。本發(fā)明方法鋪設(shè)相關(guān)傳感器成本低，提高了實(shí)際工程的可行性。提升車輛組網(wǎng)穩(wěn)定性，能夠適應(yīng)于多種復(fù)雜道路情況。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括如下步驟：

步驟1：在車輛上搭載車輛終端系統(tǒng)，采用虛擬墻系統(tǒng)采集車輛信息；

所述車輛終端系統(tǒng)能夠采集車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與定位信息，對(duì)車輛實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并實(shí)現(xiàn)車輛的無線通信功能；

所述虛擬墻包括傳感模塊、控制模塊、通信模塊、處理模塊和路測(cè)邊緣計(jì)算單元；所述傳感模塊、通信模塊、處理模塊和路測(cè)邊緣計(jì)算單元分別與控制模塊連接；

所述傳感模塊包括向下傳感陣列、側(cè)向光電-微波傳感器和向上QTC/光纖-光電傳感器陣列；所述向下傳感陣列由超聲-光電傳感器組成，在部分限制高度的路段安裝，用于檢測(cè)車頂高度；所述側(cè)向光電-微波傳感器，從側(cè)向檢測(cè)車輛信息，能與路燈結(jié)合提高道路空間利用率；向上QTC/光纖-光電傳感器陣列測(cè)量車輛輪距和壓力；所述傳感模塊布設(shè)在道路上負(fù)責(zé)采集車流信息和觸發(fā)車載通信系統(tǒng)，每當(dāng)車輛經(jīng)過時(shí)傳感器能產(chǎn)生特征信號(hào)；虛擬墻系統(tǒng)根據(jù)車輛通過傳感模塊時(shí)產(chǎn)生的特征信號(hào)計(jì)算出車輛的行駛速度、方向、車載重量和車型信息；所述處理模塊負(fù)責(zé)傳感器信息的處理；

所述控制模塊控制虛擬墻系統(tǒng)的運(yùn)行；所述通信模塊將實(shí)時(shí)路況信息與車輛、路側(cè)單元分享；所述路測(cè)邊緣計(jì)算單元對(duì)系統(tǒng)采集的信息進(jìn)行綜合計(jì)算與分析，給控制模塊提供決策支持；

多個(gè)虛擬墻系統(tǒng)能夠共用同一個(gè)路測(cè)邊緣計(jì)算單元以降低成本、提高效率；

步驟2：利用相鄰虛擬墻系統(tǒng)將道路劃分為若干通信區(qū)域；

步驟2-1：基于道路車容量的布設(shè)策略；

虛擬墻系統(tǒng)依照等間距或等道路容納量設(shè)定間距的方式鋪設(shè)，相鄰虛擬墻間的道路區(qū)域?yàn)檐囕v通信區(qū)域；車輛能和同一通信區(qū)域內(nèi)的其他車輛及路側(cè)單元通信；

步驟2-2：基于信號(hào)衰減的布設(shè)策略；

虛擬墻系統(tǒng)依照通信模塊信號(hào)每衰減設(shè)定分貝的距離進(jìn)行布設(shè)；

步驟2-3：基于路口分類的布設(shè)策略；

對(duì)非直線道路的路口進(jìn)行分類，使用虛擬墻系統(tǒng)對(duì)不同類別的路口區(qū)域進(jìn)行分割，布設(shè)虛擬墻系統(tǒng)；

步驟3：區(qū)域組合策略；