[发明专利]基于车路协同环境的交通工具避免碰撞方法

权利要求书

1.基于车路协同环境的交通工具避免碰撞方法，其特征在于包括以下步骤：

S1，路侧设备的布置，于各交通道路两侧间隔布置路侧设备，路侧设备相互之间以及路侧设备与车辆、飞机相互通讯；

S2，车辆广播通行状况，行驶在道路的车辆实时地向路侧设备以周期T1不间断地广播自身的通行情况；

S3，路侧设备计算得到车辆所处道路，路侧设备收到了车辆的广播的信息后会进行道路匹配，从而获知车辆在那一条道路上；

S4，筛选出目标的飞机跑道，获取到目前车辆的所在车辆的ID后，结合路侧设备内部的地图查看当前的道路是否会与飞机的跑道有同一个交汇点node点，如果有node点以后则筛选出目标的飞机跑道；

S5，获取离交汇点最近的飞机，在筛选出目标的飞机跑道后，目标飞机跑道上行驶的飞机同步进行道路匹配，筛选与离交汇点最近的一辆飞机；

S6，计算飞机与车辆的碰撞时间TTC，通过上述计算距离的公式就算飞机和车辆到达交汇点的距离，以此距离值除以飞机以及车辆的速度和，得到碰撞时间TTC，如果TTC小于一个预设的安全时间，则根据目前车辆的速度告知车辆是否进行减速或者停车。

2.根据权利要求1所述的交通工具避免碰撞方法，其特征在于步骤S3包括以下步骤：

S31，设定地图上的每条道路上存在标定点(lat1,long1)、(lat2,long2)、(lat3,long3)......，路侧设备根据车辆当前的经纬度(lat_hv,long_hv)，直接用经纬度计算车辆到道路上点的距离：

S32，筛选出离车辆最近的一个点，获取到点以后调用该条道路的其他点，计算当前道路的一个航向角：首先获取两个经纬度中的纬度，以正北方向为基准，算出两点之间的一个距离差d_north，其次获取两个经纬度中的经度，以正东方向为基准，算出两个点之间的一个距离差d_east，具体公式如下：

d_north＝R*(rad(lat2)-rad(lat1))

d_east＝R*cos(rad(lat1))*(rad(lon2)-rad(lon1))；

S32，确认车辆是与道路的方向一致，依据d_north、d_east用反正切函数atan2求出一个弧度得返回值，并进行弧度转换，若用atan2函数算出来的夹角如果超过了180度会返回一个负角度，这时候则加上360度可得到超过180度的角度；得出的角度就是当前道路的航向角，这时对比车辆自身的航向角以及计算出的航向角，如果两个角度的差值小于30度，则判定车辆是与道路的方向一致；

S33，计算车辆到当前道路的横向距离，通过上面的计算已经筛选出了一条道路，这时候需要计算车辆到此条道路的一个横向距离，这时候就需要利用道路的其他点，通过墨卡托转化可以将经纬度信息转化成笛卡尔坐标系，这时道路的标定点为A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)，且目前车辆的位置为D(x4,y4)，采用向量进行运算，满足下列关系：

其中，u为一个定值，取决于B点的位置；

u＝((x3-x1)(x2-x1)+(y3-y1)(y2-y1))/|C-A|²

d＝sqrt((x3-x)²+(y3-y)²)；

若计算出的d值小于二分之一的车道宽度，则判定车辆在车道内。

3.根据权利要求1所述的交通工具避免碰撞方法，其特征在于：基于路侧设备相互之间以及路侧设备与车辆、飞机相互通讯，路侧设备获取到的车辆信息可以从其他路侧设备获知。