[0001] 本发明涉及车路协同技术领域，具体涉及基于车路协同的重点车辆快速通行方法及系统。

[0002] 当今社会，自然灾害、意外灾害、安全事件等突发事件频繁发生，为保证救援及时，消防车、救护车等重点车辆能够快速到达现场成为最重要的环节。但随着社会不会发展，社会车辆越来越多，在救援时难免会和社会车辆同行，若加上受路况的影响，导致重点车辆行驶缓慢或被堵塞，以耽搁救援实效。

[0003] 针对这一现象，虽然目前国内不少区域都在响应并提供重点车辆道路通行的方法，但即使在重点车辆信号优先的措施下，到达时间效果依然不太理想，其主要有以下几点问题：

[0004] (1)即使重点车辆在路口享有优先权，但由于排队或拥堵导致重点车辆根本不容易被识别出来，造成重点车辆难以实施信号优先的权利。

[0005] (2)信号控制系统无法实时获取重点车辆的动态信息，导致优先策略设置存在误差或延迟，使绿灯闲置或不够及时。

[0006] (3)现有的绿波通行是基于当前路口信号灯计时设置，需要重点车辆减速配合现场交通，若路段交通情况复杂，同样会存在拥堵造成耽搁的情况。

[0007] (4)强制信号虽然能够让重点车辆快速通过，但其没有考虑冲突方向的实际交通需求，在路口环境复杂的情况下，易导致放行路口一定时间内无法疏通。

[0027] 下面通过具体实施方式进一步详细说明：

[0028] 实施例一

[0029] 本实施例中的基于车路协同的重点车辆快速通行方法，采用车路协同V2X技术实现更精细化的重点车辆信号优先控制，通过车载OBU精准识别车辆信息，及时捕捉有效的动态数据，从而避免受环境、天气等因素的影响，在不改变重点车辆行驶路径的前提下，保证重点车辆快速、安全通过。通行方法如附图1所示，包括以下步骤：

[0030] S1，通过安装在重点车辆上的控制端获取重点车辆的出行任务信息，并根据出行任务信息获取当前出行的路径行驶信息。本实施例中，控制端可采用APP形式安装在重点车辆上或出勤管理中心，通过输入任务信息获取对应的出行任务信息。通过输入直接获取车辆信息和任务信息，从而不再需要通过识别等方式进行信息抓取，保证信息获取的精准度和有效性，又能避免信息误差或延时，影响信息传输效率。

[0031] 本实施例中，出行任务信息包括重点车辆的基本信息和任务信息。其中，车辆基本信息包括车型，如消防车、救护车等，以及车牌号信息；任务信息包括任务内容、目的地和任务等级，本实施例中，任务等级根据救援紧急程度进行划分，需要在最短时间内及时到达现场的任务等级为高，需要在一定时间内到达现场的任务等级为中，对到达时间没有紧急要求的任务等级为低。将任务按照紧急程度进行划分，再根据任务等级选择合理的调控策略，在保证重点车辆救援任务及时快速的同时，也减少调控对社会车辆通行的影响，合理降低调控难度，达到有效调控的效果，避免调控过度影响社会秩序。

[0032] 同时，基于V2X技术通过重点车辆上的车载OBU获取重点车辆的实时位置。通过V2X长距离通信技术，可以准确且实时的获取重点车辆到路口的距离、时间以及行驶方向，不易受到外界的环境因素，如天气(雨雪、大风、灰尘等)、灯光(路灯、车灯等)、障碍物(灯牌、广告、其他车辆等)等的影响，确保信号传输不存在干扰，实现车辆身份及实时动态位置的精准确认，且无需调度中心提供车辆信息数据和车辆实时位置，降低调控难度，减少调控工作量。

[0033] S2，将获取的实时位置与路径行驶信息相匹配，在重点车辆行驶过程中，通过车载OBU向即将到达路口的路侧RSU发送通行信息，使OBU与RSU通过无线通信进行协作，并判断重点车辆即将到达的路口信息，从而突破V2X技术无法实现信号灯控制的技术壁垒，克服领域限制的技术偏见。

[0034] 本实施例中，通行信息包括重点车辆行驶意图信息、行驶状态信息和车道预留信息。其中，行驶意图信息为根据任务信息和路径行驶信息生成的车辆行驶方向、行驶任务信息以及预行驶车道；行驶状态信息为车辆基本信息、行驶速度、与路口距离等；车道预留信息为根据预行驶车道和当前行驶路径需要前方路段提前预留或保持通行的指定车道。

[0035] 基于车路协同设备内容中的路侧RSU，路侧RSU与该路口的信号灯控制设备连接，以实现信号主动控制。当重点车辆即将到达路径中某一路口时，重点车辆向RSU发送通行信息，RSU接到信息后，在重点车辆接近路口的过程中，结合系统反馈路口交通流情况，获取路口信息。本实施例中，路口信息包括道路信息和交通流情况，以此判断该路口是否复杂或当前交通流的拥堵程度，从而选择最优的调控策略，以降低调控难度，从而减少调控时间，提高重点车辆快速通行效率的同时又减少对社会车辆正常通行的影响，保障重点车辆通过后能够快速恢复正常通行。

[0036] S3，RSU根据获取的路口情况和接收的通行信息，计算重点车辆到达路口的预留时间，再根据当前路口情况和交通流情况，生成调控策略。结合计算出的预留时间选择合理的调控策略，通过RSU向信号灯控制设备下发控制指令，信号灯控制设备生成具体的控制方案，以保证重点车辆及时、安全的通过路口。

[0037] 本实施例中，根据路口情况和交通流情况，调控策略可包括车道预留、封闭车道以及切换信号灯。系统基于RSU协作车道指引，提供信号灯控制请求和通行场景，具体可根据路口情况、任务等级以及交通流情况选择对应的调控策略。

[0038] 1)车道预留，

[0039] 如附图2所示，当监测到路口情况为道路存在多条车道，且路口岔路较少；交通流情况为整体通行车辆适中，且通行速度为顺畅时，此时为易于调控状态。则可根据获取的预留时间和车道预留信息，生成通行车道指引信息，并根据预留时间调控信号灯，保证在重点车辆行驶至路口时能够快速通过。本实施例中，通行车道指引信息包括社会车辆指引信息和重点车辆驾驶引导信息。

[0040] 通过路侧RSU将社会车辆指引信息发送至该路段上受影响相应车辆或其他电子屏，告知其可行驶的车道予以配合，同时给出驾驶和引导信息，以引导社会车辆安全及时离开预留车道，以确保在预留时间内预留车道上没有其他社会车辆阻挡重点车辆通行。同时通过路侧RSU将重点车辆驾驶引导信息发送至重点车辆，驾驶引导信息包括驾驶速度、驾驶车道以及预行驶方向，以引导重点车辆驾驶车道以及可行驶速度，确保重点车辆在预留时间内快速、安全的通过路口。

[0041] 通过此方式可降低调控难度，同时确保在重点车辆到达路口前，预留车道为可通行状态，且通过控制信号灯，确保路口的安全，在预留时间内保证重点车辆快速、安全的通过，而减少调控时长，也保证社会车辆的有效通行，减少调控影响。

[0042] 2)封闭车道，

[0043] 当获取的路口信息为路口车道较少或只有一条车道时，而重点车辆的行驶路径需要通过该路段，则可结合预留时间调控信号灯，以在最短时间内清空车道上重点车辆前方的社会车辆，同时同步控制路口其他相冲突方向的车辆，以此达到封闭车道的效果，确保重点车辆能够快速通过，而不受车道拥堵影响。同时，在调控过程中，向重点车辆发送重点车辆指引信息，引导重点车辆驾驶车道以及可行驶速度。

[0044] 通过此方式，当遇到车道较窄，难以调控切换车道时，在预留时间内短暂封闭车道，同时引导重点车辆快速通过，避免在狭窄道路上造成拥堵而影响重点车辆通行，保证通行效率和调控需求。

[0045] 3)切换信号灯，

[0046] 如附图3所示，当路口情况为多岔路口，且交通流较拥堵时，可根据获取的预留时间生成信号灯切换策略，向信号灯控制设备下发控制指令，信号灯控制设备生成具体的控制方案，实现信号绿灯延长或红灯中断等，以快速疏通预留车道上的社会车辆，并控制相冲突方向的信号灯信息，减少冲突方向的车流量，在预留时间内确保路口通畅，辅助重点车辆快速、安全通过。

[0047] 同时，本实施例中，还根据任务等级选择调控策略，准确判断重点车辆通行优先等级，减少路口交通干扰。当任务等级为高时，此时可结合获取的路口信息和通行信息启用以上三种调控策略或结合使用，以强制疏通车道，确保预留车道的畅通。

[0048] 当任务等级为中时，此时重点车辆只需要在一定时间内到达目的地即可，则为了减少对社会车辆调控的影响，也降低调控难度，可综合到达时间段，选择影响最小的调控策略。

[0049] 当任务等级为低时，此时对重点车辆的到达时间没有特别需求，此时可结合路口情况和交通流情况选择是否需要进行调控，若能够保证通行的情况下，可不采用调控方式，以降低调控作业，减少对社会车辆的影响。

[0050] S4，当路侧RSU接收到重点车辆已通过当前路段后，则断开路口信号灯调控，恢复正常通行交通，以减少对社会车辆的影响，减少拥堵情况。

[0051] 本实施例中，基于V2X车路协同技术，重点车辆上的OBU设备结合RSU即可实现车辆身份及实时动态位置确认，降低复杂度，避免环境等因素的影响，保证信号传输的稳定性和及时性，突破技术壁垒。同时无需调度中心提供车辆信息数据和预设行驶路径，实时通过重点车辆的真实行驶位置来进行路口匹配，实现对路口信号灯的实时调控，更高效精确的控制信号灯，减少对路口其他社会车辆的影响程度。且本实施中，不需改变原本重点车辆的行驶路径，给出快速通行方案，给与合适的速度区间避免重点车辆的急加速、急刹车等行为，确保通行速度。最后，系统根据OBU的实时动态数据及时判断车辆是否通过路口，一旦确认车辆通过便计时恢复常态运行方案来确保路口放行策略。

[0052] 本实施例中，由于现有技术中v2x技术与信号灯控制存在不信任，导致存在v2x技术无法直接应用于信号灯的控制中的技术偏见，因此在对车辆进行调控时还是需要通过交通管理中心或现场指挥进行，使得对车辆的调控操作牵涉面较多而导致工作量大，若同时出现多个需要调度的重点车辆时，更难以及时满足调控需求。而本方案突破了v2x技术不能直接应用于信号灯控制的技术偏见，将v2x技术用于获取重点车辆的实时位置，确保重点车辆的精准位置信息，然后通过车路协同单元RSU通过v2x技术获取重点车辆的数据信息，保证重点车辆数据获取的及时性和准确性，达到长距离通信，并通过RSU主动控制信号灯，以实现暂时的信号灯调控，从而克服了v2x技术不能应用于信号灯控制领域的技术偏见，且不再需要通过交通管控平台介入控制，实现快速、高效、及时、准确的路口信号灯调控，可同时应对多个重点车辆调控而不受影响，保证重点车辆快速、安全的通过当前路口。

[0053] 实施例二

[0054] 本实施例中，提供一种基于车路协同的重点车辆快速通行系统，应用于实施例一中的基于车路协同的重点车辆快速通行方法，具体如附图4所示，包括安装于重点车辆上的控制端和车载OBU，控制端用于获取重点车辆的出行任务信息和路径行驶信息等安全信息，车载OBU用于获取重点车辆实时位置、航向和速度。

[0055] 在道路附近设有路侧RSU，路侧RSU与路口信号灯控制设备连接，用于主动控制路口信号灯。路侧RSU与重点车辆和社会车辆无线通信连接，用于接收重点车辆发送的通行信息，同时按照控制策略向重点车辆和社会车辆发送实时指引信息，以保证重点车辆快速通行。

[0056] 本实施例中，控制端为安装在重点车辆上的多媒体机控中安装的APP，通过输入出行任务信息，获取精准的车辆基本信息、任务信息以及路径行驶信息。通过车载OBU和基于护航系统云平台的V2X技术实时获取重点车辆的行驶位置，而无需安装额外的感应装置，也不会受环境等因素的影响，实现实时精准动态信息跟踪。

[0057] 通过车载OBU向即将到达的路口处的路侧RSU发送通行信息，通行信息包括重点车辆的实时行驶状态和通行请求。路侧RSU根据获取的通行信息和路口信息向信号灯控制设备发送主动控制请求，按照选择的调控策略发送调控指令，从而控制信号灯切换，或实现预留车道或封锁车道，从而保证重点车辆的快速通过。

[0058] 同时RSU根据选择的调控策略向受影响的社会车辆和重点车辆下发驾驶引导信息，引导社会车辆及时驶离当前路口或离开当前车道，并辅助重点车辆快速、安全地通过。

[0059] 本实施例中，基于平台的V2X技术实现重点车辆的实时精准定位，同时通过RSU和OBU之间的长距离通信，实现更长距离接收到重点车辆信号，以保证重点车辆信号接收的及时性和有效性。而一般对于交通效率控制多采用绿波通行的方式，但绿波通行多用于社会车辆和公交车等通行控制，以提高服务质量，但其对信号灯并不能控制调控，当出现突发情况时，对于需要快速通过的重点车辆依然存在拥堵或需要等待等问题。且绿波通行受信号灯时长影响，在部分区域不可用，因此需要配合调节行驶路径，使路径能够满足绿波通行控制需求，而增加驾驶时长，导致对于重点车辆的调控无法全面采用，且行驶路径难以达到最快、最短的效果。

[0060] 实施例三

[0061] 本实施例中，还包括S5，根据出行任务信息，获取重点车辆预行驶路径，在重点车辆的行驶路径中若存在多个可选路口，则获取各路口的路口信息和交通流情况，根据路口信息和交通流情况选择调控难度较低且影响最小的路口作为调控路口，并将此调控信息发送至重点车辆，以供重点车辆在不改变原有行驶路径的情况下选择用时最短、影响最小的行驶路径。降低调控难度，同时减少对社会车辆的影响，减少资源消耗，确保重点车辆快速、安全到达目的地。

[0062] 本实施例中，在不改变重点车辆原有行驶路径的情况下，结合多路口具体情况，择优选择最合理的调控方式，以降低调控复杂度，减少干预项，同时保证快速达到调控目的，[0063] 以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。