本发明涉及车联网领域，具体涉及一种基于v2i的红绿灯绿波车速诱导方法及系统。
背景技术：
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。现有技术通过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速度进行车速诱导。然而，受到多种不确定因素的影响，车辆难以始终保持在绿波带内，从而造成绿波应用效果不佳，此类信息发布或车速诱导手段存在一定的缺陷。
当前绝大部分固定的显示诱导设备仅向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。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于v2i的红绿灯绿波车速诱导方法及系统，以克服现有技术的不足。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于v2i的红绿灯绿波车速诱导系统，包括车载的数据采集单元、数据处理单元和显示单元；
数据采集单元用于采集车辆当前的运动状态信息、路测单元当前状态以及车辆至下游交叉口红绿灯的距离l，并将采集的信息发送至数据处理单元；
数据处理单元根据数据采集单元采集的信息，给出车辆行驶至下一路口的行驶速度建议值。
进一步的，数据采集单元与路测单元通过v2i通信实时双向通信。
进一步的，数据处理单元包括比对单元和修正单元；
数据采集单元实时采集信息并通过数据处理单元处理实时采集的信息，得到实时的速度建议值或区间；通过比对单元对比最初的速度建议值或区间与实时变化的速度建议值或区间，如果不在最初预设值范围内，则通过修正单元对速度建议值或区间进行修正。
进一步的，显示单元用于显示数据采集单元与数据处理单元的信息，包括实时交叉口信号灯色及倒计时、红绿灯与车辆的实时距离、实时行驶速度v以及建议车速。
一种基于v2i的红绿灯绿波车速诱导系统的车速诱导方法，包括以下步骤：
步骤1)、获取当前车辆行驶速度v以及至下游红绿灯距离l；
步骤2)、通过v2i通信获取车辆下游路口红绿灯状态，根据红绿灯状态以及车辆至下游红绿灯距离l，给出车辆建议行驶速度。
进一步的，具体的，步骤2)中，根据当前车辆行驶速度v以及至下游红绿灯距离l，得到车辆当前时速至下游红绿灯路口时间t＝l/v；
数据采集单元采集的车辆下游路口红绿灯倒计时为tb2；
绿灯已发生时间为tb1，倒计时为tb2，该绿灯总时间为tb，即tb＝tb1+tb2；
若t≤tb2，则提示车辆通过匀速在本周期的绿灯时间到达下游红绿灯路口；反之，则根据当前车辆至下游红绿灯距离l以及绿灯tb2，给出车辆建议行驶速度vj,vj≥l/tb2；
若数据采集单元采集的车辆下游路口红绿灯显示为红灯且倒计时为tr2；红灯已发生时间为tr1，倒计时为tr2，该绿灯总时间为tr，即tr＝tr1+tr2；
若tr2≤t≤tr2+tb，则提示车辆保持车辆当前匀速行驶，在本周期的绿灯时间到达下游交叉口；
若t<tr2，则给出车辆最大行驶速度vl，vl＝l/tr2，则车辆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。
进一步的，红灯总时间为tr，若va＝l/tb2≥vmax且vb＝l/(tb2+tr)≤vmin，则车辆加速或减速均不能进入绿波带，提示车辆正常行驶进入等待区；若va＝l/tb2≤vmax，则车辆以区间[va,vmax]内的速度行驶能够进入绿波带；若vb＝l/(tb2+tr)≥vmin，则车辆以[vmin,vb]区间速度行驶可进入绿波带，vmax为道路最大行驶时速，vmin为拥堵最小行驶速度；
若vb＝l/tr2≤vmin，则车辆减速均不能进入绿波带，提示车辆正常行驶进入等待区；若vb＝l/tr2≥vmin，则车辆以区间[vmin,vb]内的速度行驶能够进入绿波带。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明一种基于v2i的绿波车速诱导系统，利用数据采集单元和数据处理单元，数据采集单元通过v2i通信方式采集红路灯单元与车辆的实时距离l与状态；数据处理单元对采集单元采集的红路灯与车辆的实时距离l、对应车速v、下游交叉口的红绿信号灯的显示状态及其倒计时间，得到速度建议值或区间，即绿波车速；显示单元显示下游交叉口的红绿信号灯的显示状态与其倒计时状态，以及显示数据处理单元得出的速度建议值或区间；本发明帮助驾驶员是在一定的范围能协调红绿灯信号，使得车辆能够在绿波车速的范围能提高通行能力，同时减少在交叉路口等待红灯的时间，本发明系统结构简单，控制方便，大大提高了道路车辆的通行能力。
本发明一种基于v2i的绿波车速诱导方法，利用车路协同环境下车一路实时双向通信的特点，利用车辆与其行驶下游路口红绿灯状态，计算车辆合理的通行速度，有效降低车辆的平均行程时间、平均延误时间与平均停车次数。
附图说明
图1为本发明系统连接结构示意图。
图2为本发明处理流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1所示，一种基于v2i的红绿灯绿波车速诱导系统，包括数据采集单元、数据处理单元和显示单元；
数据采集单元运用车路协同环境下车辆与路测单元(红绿灯)之间可实时双向通信的特点，采集车辆当前的运动状态信息、路测单元(红绿灯)当前状态以及车辆至下游交叉口红绿灯的距离l，车辆当前的运动状态信息包括车辆位置以及车辆行驶速度；路测单元当前状态包括红绿灯状态以及时长；并将采集的信息发送至数据处理单元；
数据处理单元根据数据采集单元采集的信息，给出车辆最佳行驶至下一路口的行驶速度建议值或区间；具体的，由车辆至下游交叉口停车线的距离l以及以当前速度行驶到达下游交叉口的时间t＝l/v；并根据下游交叉口(红绿灯)当前状态与剩余时间，给出速度建议值；
数据处理单元包括比对单元和修正单元；
数据采集单元实时采集信息并通过数据处理单元处理实时采集的信息，得到实时的速度建议值或区间；通过比对单元对比最初的速度建议值或区间与实时变化的速度建议值或区间，如果不在最初预设值范围内，则通过修正单元对速度建议值或区间进行修正，得出最理想的速度建议值或区间；
显示单元用于显示数据采集单元与数据处理单元的信息，包括实时交叉口信号灯色及倒计时、红绿灯与车辆的实时距离、实时行驶速度v以及建议车速区间；
一种基于v2i的红绿灯绿波车速诱导方法，具体包括以下步骤：
步骤1)、获取当前车辆行驶速度v以及至下游红绿灯距离l；
步骤2)、通过v2i通信获取车辆下游路口红绿灯状态，根据红绿灯状态以及车辆至下游红绿灯距离l，给出车辆建议行驶速度。
具体的，步骤2)中，根据当前车辆行驶速度v以及至下游红绿灯距离l，得到车辆当前时速至下游红绿灯路口时间t＝l/v；
数据采集单元采集的车辆下游路口红绿灯倒计时为tb2；
绿灯已发生时间为tb1，倒计时为tb2，该绿灯总时间为tb，即tb＝tb1+tb2；
若t≤tb2，则提示车辆通过匀速在本周期的绿灯时间到达下游红绿灯路口；反之，则根据当前车辆至下游红绿灯距离l以及绿灯tb2，给出车辆建议行驶速度vj,vj≥l/tb2；
红灯总时间为tr，若va＝l/tb2≥vmax且vb＝l/(tb2+tr)≤vmin，则车辆加速或减速均不能进入绿波带，提示车辆正常行驶进入等待区；若va＝l/tb2≤vmax，则车辆以区间[va,vmax]内的速度行驶能够进入绿波带；若vb＝l/(tb2+tr)≥vmin，则车辆以[vmin,vb]区间速度行驶可进入绿波带，vmax为道路最大行驶时速，vmin为拥堵最小行驶速度；
若数据采集单元采集的车辆下游路口红绿灯显示为红灯且倒计时为tr2；红灯已发生时间为tr1，倒计时为tr2，该绿灯总时间为tr，即tr＝tr1+tr2；
若tr2≤t≤tr2+tb，则提示车辆保持车辆当前匀速行驶，在本周期的绿灯时间到达下游交叉口；
若t<tr2，则给出车辆最大行驶速度vl，vl＝l/tr2，则车辆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；
若vb＝l/tr2≤vmin，则车辆减速均不能进入绿波带，提示车辆正常行驶进入等待区；若vb＝l/tr2≥vmin，则车辆以区间[vmin,vb]内的速度行驶能够进入绿波带。