一种基于V2X的车队交通调度系统及调度方法与流程

一种基于v2x的车队交通调度系统及调度方法
技术领域
1.本发明涉及车联网技术领域，尤其涉及一种基于v2x的车队交通调度系统及调度方法。


背景技术：

2.经济的发展，城市化进程加快，中心城区交通运行状态持续恶化，交通安全、交通 堵塞及交通环境污染日益严峻，城市交通管理关注的重点将逐渐从大概率但危害程度相对较低的拥堵事件，向小概率但恶性程度高的突发灾害事件战略转移。
3.特别是城市道路不断扩张和城市土地的高度集中导致城市存在较大的受灾隐患， 一旦突发灾害事件发生，如得不到疏散和及时的救援将造成巨大的人员伤亡和财产损失。
4.紧急救援车辆，是指救护车、消防车、执勤警车、市政抢修车(电力、供水、交通)、工程抢险车等城市中正在执行特殊紧急救援任务的车辆。现实生活中，这些车辆因为对沿线 交通状况缺乏有效的了解和掌握，无法机动灵活地调整行驶线路，加之传统交通信息采集方式的空间局限性，沿线交叉口信号优先控制策略无法对其及时响应，常常使其淹没在拥 堵车流中，进退维谷，无端消耗宝贵的紧急救援时间，进一步加剧人力物力的损失。
5.相关研究表明，自然或人为重大突发事件发生后，同样伤势的重伤人员，在30分钟 内获救，其生存率为80％，60分钟和90分钟内获救，其生存率分别仅为40％和10％，因此，城 市交通中对于紧急救援交通管控的重要性不言而喻，为减少生命和财产损失，事发后需在 救援机构和出事地点之间及时动态规划出一条“黄金生命线”，并在沿线对救援车辆进行及 时响应，设置合理的交通控制策略，使其尽可能无延误通行，缩短行程时间。特别是交通问 题日益严峻的大城市，伴随紧急救援交通过程而来的交通安全、交通拥堵问题愈发突出，先进的城市交通管理与控制系统中，功能深化的紧急救援交通管控具有巨大需求。
6.目前对紧急救援优先的研究集中在路径选择方面，寻找一条黄金救援路线，对紧急救援信号配时和优化方面研究较少，目前大多数情况下都是由交警参与交通调度确保救援车辆的快速出行，而这种指挥方式不仅效率低，而且交警在车流量较大的拥堵路段指挥交通也具有一定的危险性，所以现在需要提供一种快速、有效且安全性较高的救援车队交通调度系统及调度方法。


技术实现要素：

7.为克服上述的不足，本发明提供一种基于v2x的车队交通调度系统及调度方法。
8.为达到上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：一种基于v2x的车队交通调度系统，包括报警装置、车队定位装置、车载终端、多个路边基础接入设施和道路大数据实时分析平台，所述车队定位装置和车载终端均安装于车队头车，多个路边基础接入设施分别设置于行驶道路两侧，所述报警装置包括报警器、呼救器、电话，所述车队定位装置连接车载终端，车载终端连接道路大数据实时分析平台，所述车载终端连接路边基础接入设施，多个所述路边基础接入设施相互连接构成接入internet
网络。
9.一种基于v2x的车队交通调度系统的调度方法，包括以下步骤：s1、救援方接收报警信息，确定救援车队的初始位置以及终点位置后，由道路大数据实时分析平台提出暂定行程路线；s2、根据报警信息进行救援车队紧急救援优先等级划分；s3、在救援车队按照暂定行程路线开始出发后，确认暂定行程路线上的交通路况数据信息；s4、根据救援车队优先等级和交通路况数据信息对暂定行程路线第二次分析，得到未修改行程路线和修改行程路线；s5、当救援车队接收到未修改行程路线时，救援车队的车载终端通过v2x通信对未修改行程路线的拥堵路段车辆进行交通调度；s6、当救援车队接收到多条修改行程路线时，对比修改行程路线中的其中2条路线与未修改行程路线所用时间；s7、当2条修改行程路线所用时间均大于未修改行程路线所用时间时，且救援车队选择2条修改行程路线中所用时间短的1条路线时，由道路大数据实时分析平台提供信号调度控制快速通过拥堵路段。
10.进一步的，所述步骤s1具体包括以下子步骤：s101、所述的初始位置由车载终端的导航设备进行车辆定位得到，并通过车载终端将定位数据上传至道路大数据实时分析平台；s102、所述的终点位置由报警信息提供，所述报警信息由报警器、呼救器、电话信息提供，救援方接收到报警信息后将位置数据上传至道路大数据实时分析平台；s103、道路大数据实时分析平台根据定位数据提供的初始位置信息以及终点位置信息计算出行驶路线得到暂定行程路线以及路程时间；s104、导航设备包括gps定位和北斗卫星定位，救援车队在行驶过程中由gps定位和北斗卫星定位实时将定位数据发送至道路大数据实时分析平台。
11.进一步的，所述步骤s2中的优先等级由高到低依次为医疗救护车、自然灾害抢险车、消防车、警车、工程抢险车、交通事故牵引车、人员疏散车、紧急救援物资车。
12.进一步的，所述步骤s3具体包括以下子步骤：s301、交通路况数据信息包括车流量复杂程度、道路红绿灯数量以及道路类型复杂程度；s302、道路大数据实时分析平台根据暂定行程路线分析整条路线上的交通路况，所述的交通路况数据信息由路边基础设施采集数据后上传至道路大数据实时分析平台得到；s303、当救援车队的位置与拥堵路段的位置大于2公里时，交通路况的数据通过道路大数据实时分析平台发送至救援车队的车载终端，当救援车队的位置与拥堵路段的位置小于2公里时，交通路况的数据通过v2x通信发送至救援车队的车载终端。
13.进一步的，所述步骤s4具体包括以下子步骤：s401、当同一车道的车辆密度大于200，道路类型只有主干路，红绿灯数量小于5且救援车队救援优先等级在警车以上时，道路大数据实时分析平台提供未修改行程路线；
s402、当交通路况数据信息中提供的红绿灯数量大于5，红灯亮灯总时间大于绿灯亮灯总时间且救援车队救援优先等级在警车以上时，道路大数据实时分析平台提供修改行程路线；s403、当同一车道的车辆密度大于200，道路类型有主干路、次干路、支路且救援车队救援优先等级在警车以上时，道路大数据实时分析平台提供修改行程路线。
14.进一步的，所述步骤s5中的救援车队行驶至未修改行程路线的拥堵路段前，车载终端通过v2v通信将救援车队附近的车辆作为中继提前接入具有路边基础设施的拥堵路段internet网络并发出行驶协调信息，通过路边基础设施接入internet网络的其他车辆接收到信息后，调整车辆行驶位置避让救援车队。
15.进一步的，所述步骤s5中的救援车队行驶至未修改行程路线的拥堵路段时，车载终端通过v2i通信从路边基础设施中接入拥堵路段internet网络并发出行驶协调信息，通过路边基础设施接入internet网络的其他车辆接收到信息后，调整车辆行驶位置避让救援车队。
16.进一步的，所述步骤s6中的救援车队行驶至修改行程路线前，道路大数据实时分析平台计算出由第一修改行程路线至终点位置的第一行驶时间以及由未修改行程路线至终点位置的第二行驶时间提供给车载终端，当第一行驶时间小于第二行驶时间时，救援车队的车载终端选用第一修改行程路线，当第一行驶时间大于第二行驶时间时，道路大数据实时分析平台计算出由第二修改行程路线至终点位置的第三行驶时间以及由未修改行程路线至终点位置的第二行驶时间提供给车载终端，当第三行驶时间小于第二行驶时间时，救援车队的车载终端选用第二修改行程路线，当第三行驶时间大于第二行驶时间时,进行步骤s7。
17.进一步的，道路大数据实时分析平台连接交通调度平台，当2条修改行程路线所用时间均大于未修改行程路线所用时间，且救援车队选择2条修改行程路线中所用时间短的1条路线时，车载终端通过道路大数据实时分析平台向交通调度平台发送绿灯提前亮起或者绿灯延长的请求，减少救援车队按照修改行程路线行驶至终点位置的时间。
18.有益效果：（1）本发明采用v2x通信，提高了救援车队与普通车辆之间协调行驶的效率；（2）本发明通过网络数据传输的协调行驶方式降低了交警在协调行驶过程中危险；（3）本发明可快速对行驶路线进行修改或者优化，提高了救援车队的抢险速度。
附图说明
19.图1为本发明提出的一种基于v2x的车队交通调度方法的流程框图；图2为本发明提出的一种基于v2x的车队交通调度系统的接入网结构框图；图3为本发明提出的一种基于v2x的车队交通调度系统的终端设备结构示意图；图4为本发明提出的一种基于v2x的车队交通调度系统的计算机可读存储介质。
具体实施方式
20.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进
行进一步详细说明。
21.实施例1如图1所示，本实施例公开一种基于v2x的车队交通调度系统的调度方法，具体的：s1、救援方接收报警信息，确定救援车队的初始位置以及终点位置后，由道路大数据实时分析平台提出暂定行程路线；s2、根据报警信息进行救援车队紧急救援优先等级划分；s3、在救援车队按照暂定行程路线开始出发后，确认暂定行程路线上的交通路况数据信息；s4、根据救援车队优先等级和交通路况数据信息对暂定行程路线第二次分析，得到未修改行程路线和修改行程路线；s5、当救援车队接收到未修改行程路线时，救援车队的车载终端通过v2x通信与未修改行程路线的拥堵路段车辆进行行驶协调；s6、当救援车队接收到多条修改行程路线时，对比2条修改行程路线与未修改行程路线所用时间；s7、当2条修改行程路线所用时间均大于未修改行程路线所用时间时，且救援车队选择2条修改行程路线中所用时间短的1条路线时，由道路大数据实时分析平台提供信号调度控制快速通过拥堵路段。
22.进一步的，所述步骤s1具体包括以下子步骤：s101、所述的初始位置由车载终端的导航设备进行车辆定位得到，并通过车载终端将定位数据上传至道路大数据实时分析平台；s102、所述的终点位置由报警信息提供，所述报警信息由报警器、呼救器、电话信息提供，救援方接收到报警信息后将位置数据上传至道路大数据实时分析平台；s103、道路大数据实时分析平台提供根据提供的初始位置信息以及终点位置信息计算出行驶路线得到暂定行程路线以及路程时间；s104、所述车辆导航设备包括gps定位和北斗卫星定位，救援车队在行驶过程中由gps定位和北斗卫星定位实时将定位数据发送至道路大数据实时分析平台；进一步的，步骤s2中所述的优先等级由上到下依次为医疗救护车、自然灾害抢险车、消防车、警车、工程抢险车、交通事故牵引车、人员疏散车、紧急救援物资车。
23.进一步的，所述步骤s3具体包括以下子步骤：s301、交通路况数据信息包括车流量复杂程度、道路红绿灯数量以及道路类型复杂程度，其中道路类型包括交叉路口、车道类型及道路起伏程度；s302、道路大数据实时分析平台根据暂定行程路线分析整条路线上的交通路况，所述的交通路况数据信息由路边基础设施采集数据后上传至道路大数据实时分析平台得到；s303、当救援车队的位置与拥堵路段的位置大于2公里时，交通路况的数据通过道路大数据实时分析平台发送至救援车队的车载终端上，当救援车队的位置与拥堵路段的位置小于2公里时，交通路况的数据通过v2x通信发送至救援车队的车载终端上。
24.进一步的，所述步骤s4具体包括以下子步骤：s401、当同一车道的车辆密度大于200，道路类型只有主干路，红绿灯数量小于5且
救援车队救援优先等级在警车以上时，道路大数据实时分析平台提供未修改行程路线；s402、当交通路况数据信息中提供的红绿灯数量大于5，红灯亮灯总时间大于绿灯亮灯总时间且救援车队救援优先等级在警车以上时，道路大数据实时分析平台提供修改行程路线；s403、当同一车道的车辆密度大于200，道路类型有主干路、次干路、支路且救援车队救援优先等级在警车以上时，道路大数据实时分析平台提供修改行程路线。
25.车载终端和路边基础设施通常由gps、雷达、摄像头和传感器组成。其用于收集道路和交通信息，如其它车辆的id、类型、位置、距离，这些数据被传送到其它车辆以及网络应用去提高车辆的安全性和效率，其流程为：1、车辆上的设备收集数据；2、根据采用的路由协议将采集数据传输给其它车辆；3、通过4g/5g网络、互联网、wifi等完成传输任务；4、车辆之间的数据交换被称为v2v通信；5、车辆和基础设施之间的交换被重新称为v2i通信。
26.进一步的，所述步骤s5中的救援车队行驶至未修改行程路线的拥堵路段前，车载终端通过v2v通信将临近车辆作为中继提前接入具有路边基础设施的拥堵路段internet网络并发出行驶协调信息，通过路边基础设施接入internet网络的其他车辆接收到信息后，调整车辆行驶位置避让救援车队；进一步的，所述步骤s5中的救援车队行驶至未修改行程路线的拥堵路段时，车载终端通过v2i通信从路边基础设施中接入拥堵路段internet网络并发出行驶协调信息，通过路边基础设施接入internet网络的其他车辆接收到信息后，调整车辆行驶位置避让救援车队。
27.无线接入技术用来为车辆提供v2i、v2v通信所需的无线接口，如图2所示，不同类型的无线接入技术包括移动网络接入、车辆网络接入和短程通信，而移动网络接入包括：蜂窝网络、卫星网络、wimax,车辆接入网络包括：dsrc和calm。短距离通信网络包括：wifi、蓝牙和zigbee。其中，蜂窝网络、wifi和wimax依赖于集中的基础设施来协调节点之间的通信，而蓝牙、zigbee和dsrc使用分布式协调模式进行通信。
28.进一步的，所述步骤s6中的救援车队行驶至修改行程路线前，道路大数据实时分析平台计算出由第一修改行程路线至终点位置的第一行驶时间以及由未修改行程路线至终点位置的第二行驶时间提供给车载终端，当第一行驶时间小于第二行驶时间时，救援车队的车载终端选用第一修改行程路线，当第一行驶时间大于第二行驶时间时，道路大数据实时分析平台计算出由第二修改行程路线至终点位置的第三行驶时间以及由未修改行程路线至终点位置的第二行驶时间提供给车载终端，当第三行驶时间小于第二行驶时间时，救援车队的车载终端选用第二修改行程路线，当第三行驶时间大于第二行驶时间时,进行步骤s7。
29.进一步的，道路大数据实时分析平台连接交通调度平台，当2次对比修改行程路线时间均大于未修改行程路线时间，且救援车队继续选择修改行程路线时，通过道路大数据实时分析平台向交通调度平台发送绿灯提前亮起或者绿灯延长的请求，将救援车队按照修改行程路线行驶至终点位置的时间减少。
30.实施例2如图3，在实施例1的基础上，本实施例提出一种基于v2x的车队交通调度系统的终端设备，终端设备200包括至少一个存储器210、至少一个处理器220以及连接不同平台系统的总线230。
31.存储器210可以包括易失性存储器形式的可读介质，例如随机存取存储器(ram)211和/或高速缓存存储器212，还可以进一步包括只读存储器(rom)213。
32.其中，存储器210还存储有计算机程序，计算机程序可以被处理器220执行，使得处理器220执行本技术实施例中上述任一项一种基于v2x的车队交通调度系统的调度方法，其具体实现方式与上述方法的实施例中记载的实施方式、所达到的技术效果一致，部分内容不再赘述。存储器210还可以包括具有一组(至少一个)程序模块215的程序/实用工具214，这样的程序模块包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
33.相应的，处理器220可以执行上述计算机程序，以及可以执行程序/实用工具214。
34.总线230可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、图形加速端口、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
35.终端设备200也可以与一个或多个外部设备240例如键盘、指向设备、蓝牙设备等通信，还可与一个或者多个能够与该终端设备200交互的设备通信，和/或与使得该终端设备200能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口250进行。并且，终端设备200还可以通过网络适配器260与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器260可以通过总线230与终端设备200的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合终端设备200使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。
36.实施例3在实施例1的基础上，本实施例提出一种基于v2x的车队交通调度系统的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，该指令被处理器执行时实现上述任一的一种基于v2x的车队交通调度系统的调度方法。其具体实现方式与上述方法的实施例中记载的实施方式、所达到的技术效果一致，部分内容不再赘述。
37.图4示出了本实施例提供的用于实现上述方法的程序产品300，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品300不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。程序产品300可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器
件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
38.计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
39.当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。