基于移动终端gps定位的干线绿波车速诱导系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于移动终端GPS定位的干线绿波车速诱导系统及方法。
【背景技术】
[0002]在城市路网中，常采取干线协同控制方法提高干线道路交通运行效率，减少车辆停车次数，保障干线道路交通流的平稳通行。在部分实行干线协同控制的道路上架设有绿波速度提示牌，为驾驶人员提供能够进入绿波的行驶速度建议值。然而，受到交叉口间距、道路沿线出入口、非机动车及行人干扰等多种因素影响，行驶车辆很难以交通工程师的设计速度保持在干线绿波带内，即说明能够在绿波带中行驶的车辆比例不高，从而造成绿波应用效果不佳。
[0003]针对这一问题，现有技术通常以路侧固定诱导屏或其他显示装置向车辆驾驶人员发布简要的交叉口红绿显示状况或以固定的绿波设计速度进行车速诱导。此类信息发布或车速诱导手段存在一定的缺陷:
[0004]当前绝大部分系统均在路段中央分隔带或路外安装显示装置，显示下游交叉口信号灯色情况；或以可变情报板等固定设备为车辆驾驶人员发布绿波设计速度。部分速度诱导系统基于线圈等固定的交通流检测设备向驶过线圈的车辆提供路段行驶速度建议值。
[0005]固定的显示诱导设备仅向行驶到其所在位置的车辆驾驶人员发布一致的信号预告及速度诱导信息，缺乏灵活性。此类技术需要根据系统设计布设显示装置或车辆检测设备，增加了系统实施成本。
[0006]如，《一种子路段绿波诱导分流协调控制方法》在路段中每隔一段距离安装一组交通信号灯，然后将这些路段内信号灯与出口处信号灯实行统一协调控制。又如，《绿波带显示交通流信号控制装置》在路段中央分隔带安装显示装置，以流动方式发光，显示绿波。再如，《基于车路协同的路外绿波车速引导方法》安装LED信号显示装置，使其与下游交叉口信号控制协同。
【发明内容】
[0007]鉴于以上基于固定车辆检测器以及固定信息发布设备的干线绿波诱导系统的缺陷，本发明提出一种基于移动终端GPS定位的干线绿波车速诱导及信息发布系统。
[0008]本发明旨在运用一种基于移动终端GPS定位的干线绿波车速诱导及信息发布系统，为车辆驾驶员预报下游交叉口在其到达时的各进口道信号灯及其倒计时情况，同时提供绿波速度诱导，使路段行驶车辆主动调节行驶速度，尽可能进入绿波带，不停车通过下游交叉口，减少交叉口停车延误。
[0009]本发明的技术解决方案是:
[0010]一种基于移动终端GPS定位的干线绿波车速诱导系统，包括数据采集单元、GPS定位单元、数据处理单元、显示单元、存储单元，
[0011]数据采集单元:通过接入城市道路信号控制系统数据，获取交叉口信号控制方案，并将获取的交叉口信号控制方案传递到数据处理单元处理；
[0012]GPS定位单元:由定位信息，通过地图匹配，在电子地图中显示车辆实时位置以及实时行驶速度V ;
[0013]数据处理单元:由车辆实时行驶位置，计算车辆至下游交叉口停车线的距离1以及以当前速度行驶到达下游交叉口的时间t = 1/v ;并根据车辆到达下游交叉口的行程时间t预测车辆到达时刻的进口道各转向信号灯显示及其倒计时情况，给出速度建议值或区间；
[0014]显示单元:显示数据采集单元、GPS定位单元与数据处理单元的信息，包括预测的交叉口信号灯色及倒计时、电子地图、车辆实时位置、实时行驶速度V以及建议车速；
[0015]存储单元:存储数据采集单元、GPS定位单元与数据处理单元的信息，包括获取的交叉口信号控制方案、电子地图、车辆实时位置、实时行驶速度V以及建议车速。
[0016]进一步地，数据处理单元依据计预测的车辆到达下游交叉口停车线时交通灯为绿灯的情况给出如下提示:若计算达到时为绿灯且倒计时大于5秒，则车速以当前速度通过下游交叉口 ；否则，提示车辆加速。
[0017]进一步地，数据处理单元依据预测的车辆到达下游交叉口停车线时交通灯为红灯的情况给出如下提示:
[0018]预测到达时为红灯，且红灯已发生时间为倒计时为t/ ;该周期内黄灯时间为ty;
[0019]若t > ~+ty，则车辆通过加速在本周期的绿灯时间到达下游交叉口并进入绿波带或通过减速在下个周期的绿灯时间到达下游交叉口进入绿波带；令1^= t-(t y+tr) , t2 =t+t/，若va= 1/t vmax且vb= 1/t vmin，则车辆加速或减速均不能进入绿波带，提示车辆适当减速；若va= 1/t Vmax，贝车辆以区间[Va, Vmax]内的速度行驶能够进入绿波带；若vb= 1/t 2^: vmin，则车辆以[vmin，vb]区间速度行驶可进入绿波带；
[0020]若t < tr+ty，则车辆通过减速在下个周期的绿灯时间到达下游交叉口 ；若vb= 1/t2> ，则车辆以[V_，Vb]区间速度行驶可进入绿波带；否则，提示车辆无法进入绿波带。
[0021]进一步地，给出速度建议值或区间采用屏幕显示或语音提示的方式。
[0022]一种基于移动终端GPS定位的干线绿波车速诱导方法，包括:
[0023]Sl、GPS定位信息，通过地图匹配，在电子地图中显示车辆实时位置以及实时行驶速度V ;
[0024]S2、由车辆实时行驶位置，计算车辆至下游交叉口停车线的距离1以及以当前速度行驶到达下游交叉口的时间t = Ι/v ;
[0025]S3、系统接入城市道路信号控制系统数据，获取交叉口信号控制方案，并根据车辆到达下游交叉口的行程时间t获取车辆到达时刻的进口道各转向信号灯显示及其倒计时情况，给出速度建议值或区间:
[0026]若达到时为绿灯且倒计时大于5秒，则车速以当前速度通过下游交叉口 ；
[0027]若到达时为绿灯，倒计时小于5秒，则提示车辆适当加速；
[0028]若到达时为红灯，且红灯已发生时间为仁，倒计时为t/，该周期内黄灯时间为ty，则:
[0029]若t > ~+ty，则车辆通过加速在本周期的绿灯时间到达下游交叉口并进入绿波带或通过减速在下个周期的绿灯时间到达下游交叉口进入绿波带；令1^= t-(t y+tr) , t2 =t+t/ va= 1/t > v max且v b= 1/t 2彡vmin，则车辆加速或减速均不能进入绿波带，提示车辆减速^Va= 1/t A vmax，贝lj车辆以区间[va, vmax]内的速度行驶能够进入绿波带^Vb=l/t2^ vmin，则车辆以[vmin, vb]区间速度行驶可进入绿波带；
[0030]若t彡~+ty，则车辆可能通过减速在下个周期的绿灯时间到达下游交叉口 ；若vb=l/t2> v_，则车辆以[v_，vb]区间速度行驶可进入绿波带；否则，提示车辆无法进入绿波带。
[0031]本发明的有益效果是:该种基于移动终端GPS定位的干线绿波车速诱导系统及方法，根据车辆定位情况，向其推送速度建议值，诱导更为有效，且具有针对性和灵活性。以移动终端GPS采集车辆定位数据，无需安装固定的车辆检测设备；以移动终端显示相关信息，无需在路侧安装固定的信息发布设备。
【附图说明】
[0032]图1是本发明实施例基于移动终端GPS定位的干线绿波车速诱导系统的说明框图。
[0033]图2是本发明实施例基于移动终端GPS定位的干线绿波车速诱导方法的流程说明示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
[0035]实施例
[0036]基于移动终端GPS定位，在装载有该手机的车辆未到达交叉口进口道时向其提前预告前方交叉口在其到达时的交通信号情况，包括灯色及倒计时数，同时为车辆提供行驶速度建议值，使其尽量在绿波带中行驶。
[0037]该种基于移动终端GPS定位的干线绿波车速诱导系统，如图1，包括数据采集单元、GPS定位单元、数据处理单元、显示单元、存储单元。
[0038]数据采集单元:通过接入城市道路信号控制系统数据，获取交叉口信号控制方案，并将获取的交叉口信号控制方案给数据处理单元处理。
[0039]GPS定位单元:由定位信息，通过地图匹配，在电子地图中显示车辆实时位置以及实时行驶速度V。
[0040]数据处理单元:由车辆实时行驶位置，计算车辆至下游交叉口停车线的距离1以及以当前速度行驶到达下游交叉口的时间t = 1/v ;并根据车辆到达下游交叉口的行程时间t计算车辆到达时刻的进口道各转向信号灯显示及其倒计时情况，给出速度建议值或区间；
[0041]显示单元:显示数据采集单元、GPS定位单元与数据处理单元的信息，包括预测的交叉口信号灯色及倒计时、电子地图、车辆实时位置、实时行驶速度以及建议车速；
[0042]存储单元:存储数据采集单元、GPS定位单元与数据处理单元的信息，包括获取的交叉口信号控制方案、电子地图、车辆实时位置、实时行驶速度以及建议车速。
[0043]数据处理单元依据预测的车辆到达下游交叉口停车线时交通灯为绿灯的情况给出如下提示:
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