本发明涉及智能交通物联网,特别涉及一种基于物联网的城市道路智能交通拥堵控制系统及方法。
背景技术:
1、目前由于城市道路的广泛使用,导致城市道路交通拥堵状况越来越严重。
2、虽然交通管理部门会根据历史拥堵状况来控制交通指示灯的长短来优化交通拥堵情况,然而,由于城市道路上机动车辆存在具有导航功能和不具有导航功能的差异,导致有的车辆司机可能会凭据以往经验来完成两个道路交叉口之间的行驶,在两个交叉口之间的车道数量为多个时,即使大多数机动车辆已经具备导航功能,然而,不同车辆中安装的导航软件或所使用的智能手机导航软件之间的厂商并不能保持完全一致,因此,不同厂商对于道路交通拥堵状况的智能判断结果之间存在差异,进而导致即使司机使用了机动车辆或智能手机的导航功能,依然会面临较为严重的交通拥堵情况。
3、因此,亟需一种以物联网技术为基础的,且能够缓解交通拥堵的智能交通拥堵控制方案。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于物联网的城市道路智能交通拥堵控制系统及方法,能够以物联网为基础,结合目前机动车辆车载导航软件提供更为优化的智能交通拥堵解决方案,能够大大缓解两个交叉口之间的交通拥堵情况。
2、本发明解决其技术问题,采用的技术方案是:
3、一方面,本发明提供了一种基于物联网的城市道路智能交通拥堵控制系统,包括:
4、区段划分单元,用于获取相邻第一交叉口和第二交叉口之间的车辆行驶方向,并基于行驶方向将从第一交叉口至第二交叉口之间的道路区段划分为第一缓冲区段、第二缓冲区段和实线等待区段;
5、第一车辆识别单元,设置在第一缓冲区段的起点,用于识别由第一交叉口至第二交叉口的车辆行驶方向上,各车道内距离第一缓冲区段的起点第一规定距离处的车辆信息,当车辆行驶至距离第一缓冲区段的起点的第一规定距离时,通知控制单元启动导航指令收发单元;
6、导航指令收发单元,用于在启动时向距离第一缓冲区段的起点的第一规定距离内的车辆发送第一导航询问指令,若车辆开启有导航功能,则在车辆接收到第一导航询问指令后,向导航指令收发单元回复车辆实时目的地信息;
7、控制单元,存储有相邻第一交叉口和第二交叉口之间的距离信息,用于在导航指令收发单元接收到车辆实时目的地信息后,判断车辆目的地是否在第一缓冲区段或第二缓冲区段,若不在,则获取相邻第一交叉口和第二交叉口之间在车辆行驶方向上的第一路况信息,并基于距离信息和第一路况信息生成第一导航引导策略,若在,则获取第一缓冲区段和/或第二缓冲区段内在车辆行驶方向上的第二路况信息,并基于第二路况生成第二导航引导策略;
8、并用于当开启有导航功能的车辆行驶至第一缓冲区段的起点时,基于车辆目的地信息向开启有导航功能的车辆发送第一导航引导指令或第二导航引导指令。
9、作为进一步优化,若相邻第一交叉口和第二交叉口之间的距离信息对应的距离小于预设距离,则在实线等待区段的起点设置第二车辆识别单元;
10、所述第二车辆识别单元,用于识别由第一交叉口至第二交叉口的车辆行驶方向上,各车道内距离实线等待区段的起点第二规定距离处的车辆信息,当车辆行驶至距离实线等待区段的起点的第二规定距离时,通过导航指令收发单元向距离实线等待区段的起点的第二规定距离内的车辆发送第二导航询问指令,若车辆开启有导航功能,则在车辆接收到第二导航询问指令后,向导航指令收发单元回复车辆实时目的地信息。
11、作为进一步优化,若相邻第一交叉口和第二交叉口之间的距离信息对应的距离大于等于预设距离,则在实线等待区段的起点设置第二车辆识别单元,并在第二缓冲区段的起点设置第三车辆识别单元;
12、所述第三车辆识别单元,用于识别由第一交叉口至第二交叉口的车辆行驶方向上,各车道内距离第二缓冲区段的起点第三规定距离处的车辆信息,当车辆行驶至距离第二缓冲区段的起点的第三规定距离时,通过导航指令收发单元向第二缓冲区段的起点的第三规定距离内的车辆发送第三导航询问指令,若车辆开启有导航功能,则在车辆接收到第三导航询问指令后,向导航指令收发单元回复车辆实时目的地信息。
13、作为进一步优化,所述距离实线等待区段的起点的第二规定距离和距离第二缓冲区段的起点的第三规定距离在车辆行驶方向上不存在重叠;且第二规定距离小于第二缓冲区段的行车距离,第三规定距离小于第一缓冲区段的行车距离。
14、作为进一步优化,若相邻第一交叉口和第二交叉口之间的距离信息对应的距离小于预设距离,且车辆目的地不在第一缓冲区段或第二缓冲区段时,则基于距离信息和第一路况信息生成第一导航引导策略,是指:
15、通过第一车辆识别单元获取开启有导航功能的车辆从距离第一缓冲区段的起点的第一规定距离至第一缓冲区段的起点的第一时间;
16、在第一时间内,判断通过第二车辆识别单元是否在各个车道内均识别到车辆信息,当识别到时,则在各个车道内选定任一参照车辆;
17、若参照车辆在第一时间内均未进入实线等待区段,且参照车辆在进入实线等待区段前未发生变道时,则获取参照车辆在第一时间内的行进距离,并选择行进距离最长的参照车辆所在车道作为开启有导航功能的车辆的导航引导车道,生成第一导航引导策略;
18、在各个车道内选定任一参照车辆后,若参照车辆在第一时间内进入实线等待区段,且参照车辆在进入实线等待区段前未发生变道时,则获取参照车辆在进入实线等待区段之前的平均速度,并选择平均速度最大的参照车辆所在车道作为开启有导航功能的车辆的导航引导车道,生成第一导航引导策略。
19、作为进一步优化,若相邻第一交叉口和第二交叉口之间的距离信息对应的距离小于预设距离,且车辆目的地在第一缓冲区段或第二缓冲区段时,则基于第二路况生成第二导航引导策略,是指:
20、统计开启有导航功能的车辆在达到目的地后,从距离实线等待区段的起点的第二规定距离至实线等待区域的起点之间的各个车道的第一行车时间,并获取第一行车时间最短的车道,作为开启有导航功能的车辆的导航引导车道,生成第二导航引导策略。
21、作为进一步优化,若相邻第一交叉口和第二交叉口之间的距离信息对应的距离大于等于预设距离,且车辆目的地不在第一缓冲区段或第二缓冲区段时,则基于距离信息和第一路况信息生成第一导航引导策略,是指:
22、通过第一车辆识别单元获取开启有导航功能的车辆从距离第一缓冲区段的起点的第一规定距离至第一缓冲区段的起点的第一时间;
23、在第一时间内,判断通过第三车辆识别单元是否在各个车道内均识别到车辆信息,当识别到时,则在各个车道内选定任一参照车辆;
24、若参照车辆在第二时间内均未进入第二缓冲区段,且参照车辆在进入第二缓冲区段前未发生变道时,则获取参照车辆在第二时间内的行进距离,并选择行进距离最长的参照车辆所在车道作为开启有导航功能的车辆的导航引导车道,生成第一导航引导策略;
25、在各个车道内选定任一参照车辆后,若参照车辆在第二时间内进入第二缓冲区段,且参照车辆在进入第二缓冲区段前未发生变道时,则获取参照车辆在进入第二缓冲区段之前的平均速度,并选择平均速度最大的参照车辆所在车道作为开启有导航功能的车辆的导航引导车道,生成第一导航引导策略。
26、作为进一步优化,若相邻第一交叉口和第二交叉口之间的距离信息对应的距离大于等于预设距离,且车辆目的地在第一缓冲区段时,则基于第二路况生成第二导航引导策略,是指:
27、若车辆目的地在第一缓冲区段,且目的地距离第二缓冲区段的起点的距离大于第三规定距离,则在第一设定时间内,判断通过第三车辆识别单元是否在各个车道内均识别到车辆信息,当识别到时,则在各个车道内选定任一参照车辆;
28、若参照车辆在第二时间内均未进入第二缓冲区段,且参照车辆在进入第二缓冲区段前未发生变道时,则获取参照车辆在第二时间内的行进距离,并选择行进距离最长的参照车辆所在车道作为开启有导航功能的车辆的导航引导车道,生成第二导航引导策略;
29、在各个车道内选定任一参照车辆后,若参照车辆在第二时间内进入第二缓冲区段,且参照车辆在进入第二缓冲区段前未发生变道时,则获取参照车辆在进入第二缓冲区段之前的平均速度,并选择平均速度最大的参照车辆所在车道作为开启有导航功能的车辆的导航引导车道,生成第二导航引导策略;
30、若车辆目的地在第一缓冲区段,且目的地距离第二缓冲区段的起点的距离小于第三规定距离,则选择与目的地距离最近的车道作为开启有导航功能的车辆的导航引导车道,生成第二导航引导策略。
31、作为进一步优化,若相邻第一交叉口和第二交叉口之间的距离信息对应的距离大于等于预设距离,且车辆目的地在第二缓冲区段时,则基于第二路况生成第二导航引导策略,是指:
32、若车辆目的地在第二缓冲区段,且目的地距离实线等待区段的起点的距离大于第二规定距离,则在第二设定时间内,判断通过第二车辆识别单元是否在各个车道内均识别到车辆信息,当识别到时,则在各个车道内选定任一参照车辆;
33、若参照车辆在第二时间内均未进入第二缓冲区段,且参照车辆在进入第二缓冲区段前未发生变道时,则获取参照车辆在第二时间内的行进距离,并选择行进距离最长的参照车辆所在车道作为开启有导航功能的车辆的导航引导车道,生成第二导航引导策略;
34、在各个车道内选定任一参照车辆后,若参照车辆在第二时间内进入第二缓冲区段,且参照车辆在进入第二缓冲区段前未发生变道时,则获取参照车辆在进入第二缓冲区段之前的平均速度,并选择平均速度最大的参照车辆所在车道作为开启有导航功能的车辆的导航引导车道,生成第二导航引导策略;
35、若车辆目的地在第二缓冲区段,且目的地距离实线等待区段的起点的距离小于第二规定距离,则选择与目的地距离最近的车道作为开启有导航功能的车辆的导航引导车道,生成第二导航引导策略。
36、另一方面,本发明还提供了一种基于物联网的城市道路智能交通拥堵控制方法,应用于所述的一种基于物联网的城市道路智能交通拥堵控制系统,包括如下步骤:
37、获取相邻第一交叉口和第二交叉口之间的车辆行驶方向,并基于行驶方向将从第一交叉口至第二交叉口之间的道路区段划分为第一缓冲区段、第二缓冲区段和实线等待区段;
38、将第一车辆识别单元设置在第一缓冲区段的起点,并识别由第一交叉口至第二交叉口的车辆行驶方向上,各车道内距离第一缓冲区段的起点第一规定距离处的车辆信息,当车辆行驶至距离第一缓冲区段的起点的第一规定距离时,通知控制单元启动导航指令收发单元;
39、导航指令收发单元在启动时向距离第一缓冲区段的起点的第一规定距离内的车辆发送第一导航询问指令,若车辆开启有导航功能,则在车辆接收到第一导航询问指令后,向导航指令收发单元回复车辆实时目的地信息;
40、在控制单元存储有相邻第一交叉口和第二交叉口之间的距离信息,在导航指令收发单元接收到车辆实时目的地信息后,判断车辆目的地是否在第一缓冲区段或第二缓冲区段,若不在,则获取相邻第一交叉口和第二交叉口之间在车辆行驶方向上的第一路况信息,并基于距离信息和第一路况信息生成第一导航引导策略,若在,则获取第一缓冲区段和/或第二缓冲区段内在车辆行驶方向上的第二路况信息,并基于第二路况生成第二导航引导策略;
41、当开启有导航功能的车辆行驶至第一缓冲区段的起点时,基于车辆目的地信息向开启有导航功能的车辆发送第一导航引导指令或第二导航引导指令。
42、本发明的有益效果是:通过上述一种基于物联网的城市道路智能交通拥堵控制系统及方法,能够以物联网技术为基础,将两个道路交叉口之间的区段划分为不同的区段,并且,还会基于划分的区段,结合两个道路交叉口之间的实际距离长短情况,为两个交叉口之间配备不同的车辆识别单元,同时,本发明还会与已经开启有导航功能的车辆配合,共同完成两个道路交叉口之间的路线导航指导,因此,能够大大缓解交通拥堵情况。
1.一种基于物联网的城市道路智能交通拥堵控制系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的城市道路智能交通拥堵控制系统,其特征在于,若相邻第一交叉口和第二交叉口之间的距离信息对应的距离小于预设距离,则在实线等待区段的起点设置第二车辆识别单元;
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的城市道路智能交通拥堵控制系统,其特征在于,若相邻第一交叉口和第二交叉口之间的距离信息对应的距离大于等于预设距离,则在实线等待区段的起点设置第二车辆识别单元,并在第二缓冲区段的起点设置第三车辆识别单元;
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的城市道路智能交通拥堵控制系统,其特征在于,所述距离实线等待区段的起点的第二规定距离和距离第二缓冲区段的起点的第三规定距离在车辆行驶方向上不存在重叠;且第二规定距离小于第二缓冲区段的行车距离,第三规定距离小于第一缓冲区段的行车距离。
5.根据权利要求2所述的一种基于物联网的城市道路智能交通拥堵控制系统,其特征在于,若相邻第一交叉口和第二交叉口之间的距离信息对应的距离小于预设距离,且车辆目的地不在第一缓冲区段或第二缓冲区段时,则基于距离信息和第一路况信息生成第一导航引导策略,是指:
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的城市道路智能交通拥堵控制系统,其特征在于,若相邻第一交叉口和第二交叉口之间的距离信息对应的距离小于预设距离,且车辆目的地在第一缓冲区段或第二缓冲区段时,则基于第二路况生成第二导航引导策略,是指:
7.根据权利要求3所述的一种基于物联网的城市道路智能交通拥堵控制系统,其特征在于,若相邻第一交叉口和第二交叉口之间的距离信息对应的距离大于等于预设距离,且车辆目的地不在第一缓冲区段或第二缓冲区段时,则基于距离信息和第一路况信息生成第一导航引导策略,是指:
8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的城市道路智能交通拥堵控制系统,其特征在于,若相邻第一交叉口和第二交叉口之间的距离信息对应的距离大于等于预设距离,且车辆目的地在第一缓冲区段时,则基于第二路况生成第二导航引导策略,是指:
9.根据权利要求8所述的一种基于物联网的城市道路智能交通拥堵控制系统,其特征在于,若相邻第一交叉口和第二交叉口之间的距离信息对应的距离大于等于预设距离,且车辆目的地在第二缓冲区段时,则基于第二路况生成第二导航引导策略,是指:
10.一种基于物联网的城市道路智能交通拥堵控制方法,应用于权利要求1-9任意一项所述的一种基于物联网的城市道路智能交通拥堵控制系统,其特征在于,包括如下步骤:
