一种基于V2X车路协同的精准公交实现方式的制作方法

一种基于v2x车路协同的精准公交实现方式
技术领域
1.本发明涉及车联网、智能网联及车路协同技术领域，尤其涉及一种基于v2x车路协同的精准公交实现方式。


背景技术：

2.在相关自动驾驶、智能驾驶辅助技术中，基于车路协同来实现交通参与元素的互联互通，相互协同以及监控监管等方面要求，交通参与元素包括人、车、路等多方面。
3.随着智能网联、车路协同技术的发展，公共交通方式有了很大的发展和变化。maas(出行即服务)蓬勃发展，基于现有的公共交通网络，利用车路协同技术为公交车辆提供更为精准的时空感知数据，更好地为公交车辆运行提供协助，改善广大乘客乘坐公交车辆的感受，优化出行方式。
4.公交智能化、网络化是城市公共交通发展的必备要求，也是智慧交通的基础。“车路协同”就是将“聪明的车”通过“强大的网”与“智慧的路”进行协同，形成实时交通数据的双向共享。通过交通数据的共享，由路侧向车侧提供详实的路侧信息、事件以及预警信息，辅助公交车辆更安全、更快捷地运行。“智慧的路”将融合感知设备和边缘计算设备组成融合感知网络，捕获道路突发应急事件，通过图像识别、机器学习等融合感知算法将“事件”进行识别、分类、分级、数据化，再将“捕捉”后的事件通过直连方式(pc5方式)或者云控管理平台(uu方式)传递给智能网联汽车以及公交车辆。
5.公共交通车辆已开始迈向智能化、网联化，车路协同技术是公共交通迈向更安全、更快捷、更准点所需要的高新技术，是发展的方向，促进智慧交通的发展。车路协同技术在传统智慧交通上的应用，在提高路侧信息的感知精度、内容基础上，通过路侧rsu、电子站牌等实现精准公交的发展。
6.在运用车路协同技术后，实现路侧融合感知与公交车辆互联互通，提高公交车辆通行效率、出行准点率，在公共交通相关app上实现到站预报，与其他公交地铁进行无缝换乘，实现精准公交。
7.现有技术中的公共交通车辆存在以下问题：
8.1、公交车辆大部分已安装智能调度终端、t-box等设备，此类设备只为了完成较为简单的业务功能，无法实现非业务功能需求；
9.2、公交车辆在现有道路状况下运行，无法实现车路协同场景，无法预知行驶道路上以及交叉路口交通状况、突发事件等，车辆行驶过程中具有较大的安全风险；
10.3、在公共出行领域，已启用公共交通app提示车辆到站等信息，但此类信息还过于单一，无法实现及时性、精准性的要求。
11.为此，我们提出一种基于v2x车路协同的精准公交实现方式用于解决上述问题。


技术实现要素：

12.本发明的目的在于提供一种基于v2x车路协同的精准公交实现方式，以解决上述
背景技术中提出的问题。
13.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于v2x车路协同的精准公交实现方式，包括如下步骤：
14.s1：公交车辆实现车路协同场景，完成预警信息和提示信息处理，实现精准公交，包括数据采集、数据处理、融合感知算法和信息发布；
15.s2：基于车路协同，与公共交通app、电子站牌实现互联互通，实现精准公交，包括智能调度管理系统、公共交通app、电子站牌。
16.优选地，所述数据采集包括通过路侧激光雷达、毫米波雷达、雷视一体机、摄像头等融合感知设备和信号机、气象一体机等路侧其他设备收集路侧信息。数据包括各类传感器设备获取的原始信息、已生成的目标信息，通过本地网络，将各类原始信息、目标信息汇聚到边缘计算单元。
17.优选地，所述数据处理包括将归集的原始信息、目标信息等进行清洗、筛选、分类，通过边缘计算单元内置的融合感知算法进行处理，在时延要求内生成不同的预警信息或提示信息，并将此信息传输给rsu和云控管理平台。
18.优选地，所述融合感知算法包括通过激光点云数据、毫米波点云数据、图像识别等，算法对各类原始数据进行预处理和分析。
19.优选地，所述信息发布包括预警信息或提示信息传输至rsu和云控管理平台。其一，rsu设备通过lte-v2x/nr-v2x的pc5直连通信方式进行信息发送，智能网联汽车(包括智能网联公交车)obu设备通过lte-v2x/nr-v2x的pc5口获取预警信息或提示信息。其二，云控管理平台通过广域网络将预警信息或提示信息发送，智能网联汽车(包括智能网联公交车)obu设备或车载终端通过lte-v2x/nr-v2x uu口或4g/5g空口方式接收信息。
20.优选地，所述智能调度管理系统包括公交企业信息化管理平台，智能调度管理系统实现车辆定位、到站信息采集，对外输出数据。
21.优选地，所述公共交通app包括一种对广大公交乘客提供公交线路信息、车辆到站信息的app。
22.优选地，所述电子站牌包括设立在公交站点，利用路侧融合感知生成的各类预警或提示信息，通过云控管理平台与智能调度管理系统进行互联互通。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
24.1、本发明通过开拓智能网联应用场景，将智慧交通与智能网联汽车(包括智能网联公交车)进行有效结合。通过融合感知、智能网联和车路协同技术的应用，提高公交车辆的运行安全及效率；通过精准公交线各种场景的实现，推动maas在公共交通中的应用；
25.2、本发明通过v2x车路协同在公交车上的应用，能提高公交车辆的安全性、及时性和精准性，一方面能更好地为公交乘客服务，另一方面能提高公交车辆的通行效率，缓解交通压力；
26.3、本发明通过将各维度数据打通，在提高安全和效率的同时，丰富公交对外服务的内容，更加精准服务，通过场景实现，能最大化地利用路侧融合基础设备，使得路侧融合感知数据利用率最大化。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本发明一种基于v2x车路协同的精准公交实现方式的公交车辆、路侧设备以及各系统关系示意图；
29.图2为本发明一种基于v2x车路协同的精准公交实现方式的数据流转示意图；
30.图3为本发明一种基于v2x车路协同的精准公交实现方式的系统互联互通示意图。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例：如图1-3所示，本发明提供了一种基于v2x车路协同的精准公交实现方式，包括如下步骤：
33.s1：公交车辆实现车路协同场景，完成预警信息和提示信息处理，实现精准公交，包括数据采集、数据处理、融合感知算法和信息发布；
34.s2：基于车路协同，与公共交通app、电子站牌实现互联互通，实现精准公交，包括智能调度管理系统、公共交通app、电子站牌。
35.如图1所示，其为本发明一种基于v2x车路协同的精准公交实现方式的公交车辆、路侧设备以及各系统关系示意图。所述融合感知设备，如激光雷达、毫米波雷达、雷视一体机以及摄像头等设备一般设置在道路路口的电警杆上。用于采集探测区域内激光点云数据、毫米波点云数据、视频数据等，可以测量探测区域内人员运动信息、车辆运动信息、周围障碍物的位置信息和间距信息等。
36.如图1所示，所述的路侧其他设备，如信号机(灯)、气象一体机等设备一般设置在道路路口的电警杆上。用于提供信号灯灯态信息、采集探测区域内气象数据等。基于采集到的数据，可以为公交车辆提供如闯红灯预警、建议车速、减速慢行等应用场景。
37.如图1所示，所述边缘计算单元一般设置在道路路侧，通过本地网络与融合感知设备、路侧其他设备联通，将各类原始信息、目标信息进行清洗、筛选、分类处理，形成预警信息或提示信息。同时，在本发明实施例中采用多种路侧传感器结合的方式可以避免采集信息不准确的影响，提高对实时路况信息感知的精确度，提升预警信息或提示信息的准确度，从而有效保证公交车辆行驶的安全性。
38.如图1所示，所述电子站牌，设立在公交站点，显示公交线路信息，公交线路上车辆精准预估的到站信息以及公交车辆拥挤度等实时信息。
39.如图2所示，为了保障数据采集效果，具体的，数据采集包括通过路侧激光雷达、毫米波雷达、雷视一体机、摄像头等融合感知设备和信号机、气象一体机等路侧其他设备收集路侧信息，数据包括各类传感器设备获取的原始信息(点云信息、视频信息等)、已生成的目
标信息。通过本地网络，将各类原始信息、目标信息汇聚到边缘计算单元(mec)。
40.进一步的，数据处理包括将归集的原始信息、目标信息等进行清洗、筛选、分类，通过边缘计算单元内置的融合感知算法进行处理，在时延要求内生成不同的预警信息或提示信息，并将此信息传输给rsu和云控管理平台。
41.为了对数据进行预处理和分析，具体的，融合感知算法包括通过激光点云数据、毫米波点云数据、图像识别等，算法对各类原始数据进行预处理和分析，生成《合作式智能运输系统车用通信系统应用层及应用数据交互标准》第一阶段和第二阶段场景预警内容和各类自定义的预警提示信息，如交叉路口碰撞预警、闯红灯预警、弱势交通参与者碰撞预警、限速预警以及绿波车速引导、建议车速等。
42.为了对预警数据进行传递，具体的，信息发布包括预警信息或提示信息传输给rsu和云控管理平台后，一方面rsu设备通过lte-v2x/nr-v2x的pc5直连通信方式，直接发送出去。智能网联汽车(包括公交车辆)obu设备通过lte-v2x/nr-v2x的pc5口获取预警信息或提示信息，提醒驾驶人员进行必要的处置；另一方面，通过云控管理平台向更广区域内传输预警信息或提示信息，智能网联汽车(包括公交车辆)obu设备或车载终端通过lte-v2x/nr-v2x uu口或4g/5g空口方式接收信息，实现超视距车路协同场景，提醒驾驶人员进行必要的处置。
43.如图3所示，为了与公共交通app、电子站牌实现互联互通，具体的：智能调度管理系统，即公交企业信息化管理平台，主要对线路上运营的公交车辆进行实时调度，接收公交车辆实时的定位信息、到站信息等，可通过智能调度管理系统对外提供公交车辆实时到站信息，开展对外服务；智能调度管理系统实现车辆定位、到站信息采集，对外输出数据；
44.公共交通app：一种对广大公交乘客提供公交线路信息、车辆到站信息的app，通过获取车辆定位、到站信息，进行筛选、归集，通过app服务乘客。
45.进一步的，电子站牌设立在公交站点，通过信息系统、显示屏幕为站台乘客提供线路信息、站点经停车辆信息，以及线路上公交车辆定位信息等；
46.利用路侧融合感知生成的各类预警或提示信息，通过云控管理平台与智能调度管理系统进行互联互通，实现基于车路协同的广域覆盖，通过智能调度管理系统与公共交通app、电子站牌的互联互通，实现精准公交。
47.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。