[发明专利]一种智能网联交通系统

摘要

本发明提供了一种基于系统的、适用于不同车辆类型和道路水平的、可实现自动车辆控制的智能网联交通系统。具体包括如下子系统：(1)交通管理系统，包括：分层的交通控制中心/单元，用于处理信息、制定交通运营指令；(2)路侧单元系统，由路侧单元组成，用于从网联车辆获得数据流，检测交通状态，并向网联车辆发送目标指令；(3)车辆子系统，由不同网联度和自动化程度的混合车流组成；(4)通信系统，用于为系统中所有实体提供有线或无线通信服务。本发明重新调整和优化了车辆与交通控制网络、路侧单元网络之间的驾驶控制任务和算法，提供了一个更加安全、可靠、经济的交通控制和管理解决方案。

主权项

1.一种智能网联交通系统，其特征在于：用于实现交通控制和管理，包括交通管理系统、路侧单元系统、车辆子系统、通信系统；其中：/n所述交通管理系统包括分层的交通控制中心和交通控制单元，用于信息处理、交通控制指令的制定；/n所述分层的交通控制中心和交通控制单元包括：/n宏观层交通控制中心，用于处理来自于地区层交通控制中心的信息，并向地区层交通控制中心提供交通控制指令；/n地区层交通控制中心，用于处理来自于宏观层交通控制中心和通道层交通控制中心的信息，并向通道层交通控制中心提供交通控制指令；/n通道层交通控制中心，用于处理来自于地区层交通控制中心和路段层交通控制单元的信息，并向路段层交通控制单元提供交通控制指令；/n路段层交通控制单元，用于处理来自于通道层交通控制中心和点层交通控制单元的信息，并向点层交通控制单元提供交通控制指令；/n点层交通控制单元，用于处理来自于路段层交通控制单元和路侧单元的信息，并向路侧单元提供交通控制指令；/n所述宏观层交通控制中心用于实现以下功能：/n向地区层交通控制中心提供交通控制指令；/n处理来自于地区层交通控制中心的信息；/n在宏观层交通控制中心的数据中心存储历史数据，以支撑信息处理和策略优化；/n提供自动或半自动运算中心，实现数据采集、信息处理、网络优化和交通控制信号配时的功能；/n控制较大范围内的多个地区层交通控制中心，与地区层交通控制中心进行通信；/n所述地区层交通控制中心用于实现以下功能：/n向通道层交通控制中心提供交通控制指令；/n处理来自于宏观层交通控制中心和通道层交通控制中心的信息；/n在地区层交通控制中心的数据中心存储历史数据，以支撑信息处理和策略优化；/n提供自动或半自动运算中心，实现数据采集、信息处理、网络优化和在一个地区范围内交通控制信号配时的功能；/n控制对应范围内的多个通道层交通控制中心，与上层的宏观层交通控制中心进行通信；/n所述通道层交通控制中心用于实现以下功能：/n向路段层交通控制单元提供交通控制指令；/n处理来自于地区层交通控制中心和路段层交通控制单元的交通控制指令；/n提供优化和处理模块以实现数据处理和制定控制目标；/n提供自动或半自动运算中心，包含数据采集、信息处理、网络优化和提供一个通道范围的信号控制方案；/n包括一个计算服务器、一个数据库、一个数据转换单元，具备图像处理功能以处理来自道路控制器的数据，控制对应范围内的路段层交通控制单元；其中，通过交通控制中心交通控制算法控制路段层交通控制单元，一个通道层交通控制中心与路段层交通控制单元和及其上层地区层交通控制中心进行交互，所述通道层交通控制中心覆盖范围为5-20公里；/n所述路段层交通控制单元用于实现以下功能：/n向点层交通控制单元提供交通控制指令；/n处理来自于通道层交通控制中心和点层交通控制单元的信息；/n提供优化和处理模块以实现数据处理和制定控制目标；/n提供一个道路覆盖范围的交通控制单元，所述道路覆盖范围为1-2公里；/n包括LAN数据转换系统和一个工程服务器，并与点层交通控制单元通过有线或无线通信介质进行交互；/n所述点层交通控制单元用于实现以下功能：/n向路侧单元提供交通控制指令；/n采集点层路侧单元采集的交通数据；/n提供优化和处理模块以实现数据处理和制定控制目标；/n提供一个较短道路的交通控制单元；/n与数个路侧单元进行交互；/n所述路侧单元系统由路侧单元组成，用于从网联车辆获得数据流，检测交通状态，并向网联车辆发送控制指令；/n所述路侧单元由以下几部分组成：/n一个感知模块，用于采集交通和车辆驾驶环境信息；/n一个数据处理模块，用于提供特定车辆的测量值，包括但不限于车速、车头间距、加/减速率、车辆与车道标线之间的距离、车辆与中心线的夹角、整体交通状态；/n一个第一通信模块，用于在车辆与上一层级点层交通控制单元之间实现信息交互；/n一个第二通信模块，用于发送特定的车辆驾驶指令给车辆；/n一个展示模块，用于展示发送至车载设备的数据；/n一个电源单元；/n所述车辆子系统由不同网联度和自动化程度的混合车流组成；所述车辆子系统包括以下至少一个模块：车辆控制模块、交通检测和数据采集模块、无线通信模块、数据采集和交互模块；/n所述通信系统用于为系统中所有实体提供有线或无线通信服务；/n智能网联车进入智能网联交通系统时，智能网联车在到达系统边界后，发送进入请求给路侧单元，边界区域是指路段层交通控制单元所控制范围的周边区域；路侧单元提供进入请求给点层交通控制单元，在点层交通控制单元接收进入请求后，检测智能网联车的信息，包括静态和动态车辆信息；点层交通控制单元为智能网联车进入智能网联交通系统制定车辆控制指令和导航信息，并基于路侧单元检测的信息试图接管智能网联车的控制；智能网联车接收来自路侧单元的车辆控制指令和导航信息，并利用车载子系统处理车辆控制指令和导航信息以确认车辆控制指令和导航信息；如果车辆控制指令和导航信息不能被车载子系统的判断所确认，那么智能网联车更新并再次发送更新请求，智能网联车遵循车辆控制指令和导航信息行驶，若车辆控制指令和导航信息得到确认，则进入智能网联交通系统，即点层交通控制单元接管智能网联车的驾驶控制，智能网联车依据智能网联交通系统提供的车辆控制指令和导航信息保持行驶，点层交通控制单元更新交通状态，并在智能网联车进入智能网联交通系统后发送精细化的车辆控制指令和导航信息至路段层交通控制单元；/n智能网联车驶出智能网联交通系统时，当智能网联车到达系统边界区域时，其向路侧单元发送离开请求；边界区域是指一个路段层交通控制单元控制范围边界的附近区域，路侧单元提供离开请求给点层交通控制单元；基于路侧单元检测的信息，点层交通控制单元为智能网联车驶离智能网联交通系统制定离开指令，智能网联车从路侧单元接收离开的车辆控制指令和导航信息，并利用车载子系统处理车辆控制指令和导航信息以决定车辆控制指令和导航信息是否可以被确认；如果离开车辆控制指令和导航信息不能被车载子系统的判断所确认，那么车辆再次更新和发送离开请求；智能网联车的行驶遵循离开车辆控制指令和导航信息，并在离开车辆控制指令和导航信息被确认后离开全控制系统；点层交通控制单元结束对智能网联车的驾驶控制，智能网联车恢复自主驾驶模式，在执行离开操作后，遵循车辆自身的驾驶策略；在智能网联车离开智能网联交通系统后，点层交通控制单元更新交通状态，并发送精细化的车辆静态和动态信息给路段层交通控制单元。/n