一种多车队行进规划控制方法及装置转让专利

申请号 : CN201811049236.9

文献号 : CN109147312B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 冯延伟王雯雯臧海洋贺文卿谭磊

申请人 : 青岛海信网络科技股份有限公司

摘要 :

本发明公开了一种多车队行进规划控制方法及装置。设计了一种基于行进信息的多车队行进规划自动关联计算方法,计算出公共路段关联的所有车队行进规划,把公共路段上各路口的信号控制权交由专人控制。另外,为了确保每个车队行进规划在公共路段各个路口均能绿灯通过,本发明设计了一种基于GIS和GPS的多车队行进规划信号控制方法。

权利要求 :

1.一种多车队行进规划控制方法,其特征在于,包括:

获取N个车队行进规划;N为正整数;

根据所述N个车队行进规划,确定公共路段以及所述公共路段的信号公共控制时间段;

所述公共路段包括至少一个公共路口;所述信号公共控制时间段为开始控制公共路段上公共路口信号灯的时间和结束控制公共路段上公共路口信号灯的时间的时间间隔;

根据所述公共路段以及所述信号公共控制时间段,从所述N个车队行进规划中,确定M个车队行进规划;M为小于或等于N的自然数;

在所述信号公共控制时间段内,针对所述公共路段中的任一公共路口,根据第一车队与第二车队之间的距离,控制该公共路口在所述第一车队前进方向的信号灯;所述第一车队与所述第二车队为所述M个车队行进规划中任意两个车队行进规划对应的车队,且所述第一车队和所述第二车队在该公共路口的行进方向相同。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述车队行进规划包括行进路线;所述根据所述N个车队行进规划,确定公共路段,包括:将所述N个车队行进规划对应的N个行进路线进行比较,并将所述N个行进路线中K个行进路线均经过的路段作为所述公共路段,K为小于或等于N的自然数。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述车队行进规划还包括信号控制时间段;

所述根据所述公共路段以及所述信号公共控制时间段,从所述N个车队行进规划中,确定M个车队行进规划,包括:将所述N个车队行进规划中,信号控制时间段和所述信号公共控制时间段有重叠的车队行进规划作为第一集合;其中,车队行进规划的信号控制时间段为车队行进规划的开始时间和车队行进规划的结束时间之间的时间间隔;车队行进规划的开始时间为该车队行进规划对应的车队经过的第一个路口的时间;车队行进规划的结束时间为该车队行进规划对应的车队经过的最后一个路口的时间;

将所述N个车队行进规划中,行进路线包括所述公共路段的车队行进规划作为第二集合;

所述第一集合和所述第二集合的交集所包括的车队行进规划为所述M个车队行进规划。

4.如权利要求1-3任一所述的方法,其特征在于,所述车队行进规划还包括所述行进路线中经过每个公共路口时的行进方向;所述确定M个车队行进规划之后,还包括:确定所述第一车队在所述公共路段中任一公共路口的行进方向上对应的放行相位;

在所述第一车队与所述公共路段中任一公共路口的距离小于第二距离阈值,则控制所述第一车队在该公共路口的行进方向上对应的放行相位的信号灯为绿灯。

5.如权利要求1-3任一所述的方法,其特征在于,所述根据第一车队与第二车队之间的距离,控制该公共路口在所述第一车队前进方向的信号灯,包括:若所述第一车队与所述第二车队之间的距离小于第一距离阈值,则在所述第二车队到达该公共路口的时刻至所述第一车队完全通过该公共路口的时刻期间,保持该公共路口在所述第一车队前进方向的信号灯为绿灯;

或者,若所述第一车队与所述第二车队之间的距离大于或等于第一距离阈值,则在所述第一车队完全通过该公共路口之后,恢复该公共路口在所述第一车队的行进方向对应的信号灯。

6.一种多车队行进规划控制装置,其特征在于,包括:

获取模块:用于获取N个车队行进规划;N为正整数;

处理模块:用于根据所述N个车队行进规划,确定公共路段以及所述公共路段的信号公共控制时间段;所述公共路段包括至少一个公共路口;根据所述公共路段以及所述信号公共控制时间段,从所述N个车队行进规划中,确定M个车队行进规划;M为小于或等于N的自然数;所述信号公共控制时间段为开始控制公共路段上公共路口信号灯的时间和结束控制公共路段上公共路口信号灯的时间的时间间隔;

以及在所述信号公共控制时间段内,针对所述公共路段中的任一公共路口,根据第一车队与第二车队之间的距离,控制该公共路口在所述第一车队前进方向的信号灯;所述第一车队与所述第二车队为所述M个车队行进规划中任意两个车队行进规划对应的车队,且所述第一车队和所述第二车队在该公共路口的行进方向相同。

7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述处理模块,具体用于:

将所述N个车队行进规划对应的N个行进路线进行比较,并将所述N个行进路线中K个行进路线均经过的路段作为所述公共路段,K为小于或等于N的自然数。

8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述处理模块,具体用于:

将所述N个车队行进规划中,信号控制时间段和所述信号公共控制时间段有重叠的车队行进规划作为第一集合;其中,车队行进规划的信号控制时间段为车队行进规划的开始时间和车队行进规划的结束时间之间的时间间隔;车队行进规划的开始时间为该车队行进规划对应的车队经过的第一个路口的时间;车队行进规划的结束时间为该车队行进规划对应的车队经过的最后一个路口的时间;

将所述N个车队行进规划中,行进路线包括所述公共路段的车队行进规划作为第二集合;

所述第一集合和所述第二集合的交集所包括的车队行进规划为所述M个车队行进规划。

9.如权利要求6-8任一所述的装置,其特征在于,所述处理模块,还用于:确定所述第一车队在所述公共路段中任一公共路口的行进方向上对应的放行相位;

在所述第一车队与所述公共路段中任一公共路口的距离小于第二距离阈值,则控制所述第一车队在该公共路口的行进方向上对应的放行相位的信号灯为绿灯。

10.如权利要求6-8任一所述的装置,其特征在于,所述处理模块,还用于:若所述第一车队与所述第二车队之间的距离小于第一距离阈值,则在所述第二车队到达该公共路口的时刻至所述第一车队完全通过该公共路口的时刻期间,保持该公共路口在所述第一车队前进方向的信号灯为绿灯;

或者,若所述第一车队与所述第二车队之间的距离大于或等于第一距离阈值,则在所述第一车队完全通过该公共路口之后,恢复该公共路口在所述第一车队的行进方向对应的信号灯。

说明书 :

一种多车队行进规划控制方法及装置

技术领域

[0001] 本发明智能交通控制领域,尤其涉及一种多车队行进规划控制方法及装置。

背景技术

[0002] 随着社会的快速发展,国内各大城市在承办大型国际会议、大型行进活动时,经常需要在相对集中的一段时间内指挥多个车队从不同驻地出发,按照既定的线路依次抵达会场。为保障车队行驶过程中一路绿灯,全程需要对车队行进规划线路上路口的信号灯进行控制。
[0003] 现有技术中,每个车队均配备一名信号控制人员对任务沿线的路口进行信号控制,在即将到达路口时,控制路口的信号灯为常绿。如果负责先到达该路口车队的信号控制人员在车队经过该路口后没有及时对路口信号进行恢复,则无法让后面即将到达的行进车队对该路口进行控制,造成信号灯不能及时控制为常绿,大大增加了后面车队在该路口遇到红灯的几率。

发明内容

[0004] 本申请实施例提供了一种多车队行进规划控制方法及装置,解决了现有技术中信号灯不能及时控制为绿色的问题,彻底避免车队在路口遇到红灯的问题。
[0005] 本发明实施例提供一种多车队行进规划控制方法,该方法包括:
[0006] 获取N个车队行进规划;N为正整数;
[0007] 根据所述N个车队行进规划,确定公共路段以及所述公共路段的信号公共控制时间段;所述公共路段包括至少一个公共路口;
[0008] 根据所述公共路段以及所述信号公共控制时间段,从所述N个车队行进规划中,确定M个车队行进规划;M为小于或等于N的自然数;
[0009] 在所述信号公共控制时间段内,针对所述公共路段中的任一公共路口,根据第一车队与第二车队之间的距离,控制该公共路口在所述第一车队前进方向的信号灯;所述第一车队与所述第二车队为所述M个车队行进规划中任意两个车队行进规划对应的车队,且所述第一车队和所述第二车队在该公共路口的行进方向相同。
[0010] 可选的,所述车队行进规划包括行进路线;所述根据所述N个车队行进规划,确定公共路段,包括:
[0011] 将所述N个车队行进规划对应的N个行进路线进行比较,并将所述N个行进路线中K个行进路线均经过的路段作为所述公共路段,K为小于或等于N的自然数。
[0012] 可选的,所述车队行进规划还包括信号控制时间段;所述根据所述公共路段以及所述信号公共控制时间段,从所述N个车队行进规划中,确定M个车队行进规划,包括:
[0013] 将所述N个车队行进规划中,信号控制时间段和所述信号公共控制时间段有重叠的车队行进规划作为第一集合;
[0014] 将所述N个车队行进规划中,行进路线包括所述公共路段的车队行进规划作为第二集合;
[0015] 所述第一集合和所述第二集合的交集所包括的车队行进规划为所述M个车队行进规划。
[0016] 可选的,所述车队行进规划还包括所述行进路线中经过每个公共路口时的行进方向;所述确定M个车队行进规划之后,还包括:
[0017] 确定所述第一车队在所述公共路段中任一公共路口的行进方向上对应的放行相位;
[0018] 在所述第一车队与所述公共路段中任一公共路口的距离小于第二距离阈值,则控制所述第一车队在该公共路口的行进方向上对应的放行相位的信号灯为绿灯。
[0019] 可选的,若所述第一车队与所述第二车队之间的距离小于第一距离阈值,则在所述第二车队到达该公共路口的时刻至所述第一车队完全通过该公共路口的时刻期间,保持该公共路口在所述第一车队前进方向的信号灯为绿灯;
[0020] 或者,若所述第一车队与所述第二车队之间的距离大于或等于第一距离阈值,则在所述第一车队完全通过该公共路口之后,恢复该公共路口在所述第一车队的行进方向对应的信号灯。
[0021] 本发明实施例中,根据N个车队行进规划,确定出这N个车队行进规划的公共路段及公共路段的信号公共控制时间段,再确定其中M个车队行进规划。对于公共路段中的任一公共路口,当第一车队和第二车队的距离小于第一距离阈值时,认为第一车队和第二车队较为接近,视为第一车队和第二车队连续通过,则控制该公共路口的信号灯为绿灯,避免第二车队因第一车队通过该路口后切换为红灯,保障了每个车队在行进过程中一路绿灯。
[0022] 基于同样的发明构思,本发明实施例进一步地提供一种多车队行进规划控制装置,该装置包括:
[0023] 获取模块:用于获取N个车队行进规划;N为正整数;
[0024] 处理模块:用于根据所述N个车队行进规划,确定公共路段以及所述公共路段的信号公共控制时间段;所述公共路段包括至少一个公共路口;根据所述公共路段以及所述信号公共控制时间段,从所述N个车队行进规划中,确定M个车队行进规划;M为小于或等于N的自然数;
[0025] 以及在所述信号公共控制时间段内,针对所述公共路段中的任一公共路口,根据第一车队与第二车队之间的距离,控制该公共路口在所述第一车队前进方向的信号灯;所述第一车队与所述第二车队为所述M个车队行进规划中任意两个车队行进规划对应的车队,且所述第一车队和所述第二车队在该公共路口的行进方向相同。
[0026] 可选的,所述处理模块,具体用于:
[0027] 将所述N个车队行进规划对应的N个行进路线进行比较,并将所述N个行进路线中K个行进路线均经过的路段作为所述公共路段,K为小于或等于N的自然数。
[0028] 可选的,所述处理模块,具体用于:
[0029] 将所述N个车队行进规划中,信号控制时间段和所述信号公共控制时间段有重叠的车队行进规划作为第一集合;
[0030] 将所述N个车队行进规划中,行进路线包括所述公共路段的车队行进规划作为第二集合;
[0031] 所述第一集合和所述第二集合的交集所包括的车队行进规划为所述M个车队行进规划。
[0032] 可选的,所述处理模块,还用于:
[0033] 确定所述第一车队在所述公共路段中任一公共路口的行进方向上对应的放行相位;
[0034] 在所述第一车队与所述公共路段中任一公共路口的距离小于第二距离阈值,则控制所述第一车队在该公共路口的行进方向上对应的放行相位的信号灯为绿灯。
[0035] 可选的,所述处理模块,还用于:
[0036] 若所述第一车队与所述第二车队之间的距离小于第一距离阈值,则在所述第二车队到达该公共路口的时刻至所述第一车队完全通过该公共路口的时刻期间,保持该公共路口在所述第一车队前进方向的信号灯为绿灯;
[0037] 或者,若所述第一车队与所述第二车队之间的距离大于或等于第一距离阈值,则在所述第一车队完全通过该公共路口之后,恢复该公共路口在所述第一车队的行进方向对应的信号灯。

附图说明

[0038] 图1为本申请实施例中多车队行进规划控制方法的流程图;
[0039] 图2(a)至图2(d)为本申请实施例中单个车队行进规划的信号控制时间段和信号公共控制时间段比较的示意图;
[0040] 图3为本发明实施例中汇入路口和普通路口的示意图;
[0041] 图4为本申请实施例中多车队行进规划控制方法的详细流程图;
[0042] 图5为本申请实施例中多车队行进规划控制装置的结构示意图。

具体实施方式

[0043] 为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明,应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明,而不是对本申请技术方案的限定,在不冲突的情况下,本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。
[0044] 下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
[0045] 随着社会的快速发展,国内各大城市在承办大型国际会议、大型活动时,如警卫活动,经常需要在相对集中的一段时间内指挥多个警卫车队从不同驻地出发,按照既定的线路依次抵达会场。
[0046] 每个车队从出发到结束的行进过程,称为一个车队行进规划。每个车队行进规划都对应一个车队。每个车队在即将到达某一路口时,需要控制这个路口对应行进方向的信号灯为绿灯,待该车队完全通过该路口时,恢复为正常的自主控制。现有技术中的方法为,车队上的人通过设备对信号灯进行人为控制。但当有几个车队都要经过同一路口,特别经过该路口的时刻较为接近时,由于是各自控制,很容易出现控制混乱的情况,导致某一个或几个车队在该路口时对应行进方向的信号灯不是预期中的绿灯状态。
[0047] 因此,本申请提出了一种多车队行进规划控制方法,摒弃了以前各自车队控制的弊端,下面详细描述。
[0048] 下面对本发明实施例提供的多车队行进规划控制方法做详细描述。参考图1,为本发明实施例提供的多车队行进规划控制方法的流程图。
[0049] 步骤101:获取N个车队行进规划。
[0050] 所述车队行进规划包括车队;N为正整数。
[0051] 步骤102:根据所述N个车队行进规划,确定公共路段以及所述公共路段的信号公共控制时间段。
[0052] 所述公共路段包括至少一个公共路口。
[0053] 步骤103:根据所述公共路段以及所述信号公共控制时间段,从所述N个车队行进规划中,确定M个车队行进规划。
[0054] M为小于或等于N的自然数。
[0055] 步骤104:在所述信号公共控制时间段内,针对所述公共路段中的任一公共路口,根据第一车队与第二车队之间的距离,控制该公共路口在所述第一车队前进方向的信号灯。
[0056] 所述第一车队与所述第二车队为所述M个车队行进规划中任意两个车队行进规划对应的车队,且所述第一车队和所述第二车队在该公共路口的行进方向相同。
[0057] 步骤101中,车队行进规划为预先制定的车队的行进规划,一个车队行进规划对应一个车队,一个车队行进规划可以包括:该车队行进规划对应的车队的信号控制时间段、该车队行进规划对应的车队的行进路线、该车队行进规划对应的车队的行进路线中每个路口的行进方向等。该车队行进规划对应的车队在经过每个路口时,都需要对路口的信号灯进行控制,从开始控制第一个路口到结束控制最后一个路口的时间段,称为这个车队行进规划的信号控制时间段;该车队从出发至目的地的途径路线称为这个车队行进规划的行进路线,行进路线包括该车队途径的各个路口。每个车队还会配置前导车和收尾车,前导车和收尾车均携带全球定位系统(global positioning system,GPS)设备,其中前导车为车队的最前面一辆车,收尾车为车队的最后面一辆车。
[0058] 以车队行进规划Ai为例,i为车队行进规划的编号,说明一个车队行进规划:
[0059] (1)车队行进规划Ai的开始时间、结束时间:
[0060] 开始时间:Ti,j;
[0061] 结束时间:Ti,j+1。
[0062] 车队行进规划的开始时间为该车队行进规划对应的车队经过的第一个路口的时间;结束时间为该车队行进规划对应的车队经过的最后一个路口的时间。开始时间和结束时间之间的时间间隔为车队行进规划的信号控制时间段。车队行进规划Ai的信号控制时间段 表示为Ti∈[Ti,j,Ti,j+1],Ti为 中任一时刻。
[0063] (2)车队行进规划Ai的行进路线:记车队行进规划Ai对应的车队依次经过路口的集合为φi:
[0064] φi={Li,1,Li,2,…,Li,m,…,Li,n}
[0065] 其中,Li,m表示车队行进规划Ai包括的行进路线上需要进行信号控制的编号为m的路口。需要说明的是,行进路线上无信号灯的路口、行车方向为右转的路口不予考虑。
[0066] (3)车队行进规划Ai的前导车GPS设备、收尾车GPS设备:
[0067] 车队行进规划Ai对应的车队的前导车GPS设备记为GPSi,start、收尾车GPS设备记为GPSi,end。
[0068] 步骤102中,确定了步骤101中N个行进路线中的公共路段。公共路段为N个行进路线中K个行进路线均经过的路段。特别地,当N为1时,K为1,唯一的车队经过的行进路线即为公共路段,经过的路口称为公共路口。当N和K均大于或等于2时,公共路段才存在;否则不存在公共路段。公共路段包括一个或多个路口,当N和K均大于或等于2时,公共路段中有两个以上车队都要经过的路口称为公共路口。这里需要强调的是,不是把所有满足至少两个车队行进规划要经过的路口都作为公共路口,会根据具体情况取舍。如某路口有两个车队要经过,但两个车队对应的信号控制时间段没有交集,所以不把该路口作为公共路口。在公共路段确定之后,还会确定信号公共控制时间段,信号公共控制时间段为开始控制公共路段上公共路口信号灯的时间和结束控制时间的时间间隔。下面详细描述确定公共路段以及信号公共控制时间段的具体方法。
[0069] (1)确定N个车队行进规划的公共路段的方法具体为:
[0070] 对这N个车队行进规划中每个车队行进规划的行进路线的每个路口,逐一判断。对于任一路口,若经过该路口的车队个数与N的比值大于第一比率阈值,则该路口为公共路口;第一比率阈值为根据具体场景设定的一个大于0小于1的比值,将这些公共路口的集合作为公共路段。
[0071] 实际上是把N个车队行进规划中每个车队行进规划的所有路口的并集作为一个集合(其中,Ai对应车队经过的路口集合为φi={Li,1,Li,2,…,Li,m,…,Li,n}),判断这个集合中每个路口,得到公共路段φ公共路口={L1,L2,L3,…}。
[0072] 确定公共路段的方法还可以根据具体场景而定,不限于上述方法。
[0073] (2)确定公共路段的信号公共控制时间段的具体方法为:
[0074] 设信号公共控制时间段TPub表示为t∈[T1,T2],t为TPub中任一时刻。其中,T1、T2分别表示信号公共控制时间段的控制公共路段的开始时间、控制公共路段的结束时间。值得一提的是,信号公共控制时间段内是对公共路段进行控制,根据N个车队行进规划确定的。可以根据具体场景,确定信号公共控制时间段。举例来说,可以将N个车队行进规划中每个车队行进规划的控制信号的开始时刻和结束时刻通过某种映射关系转化为一定的数值,对这些转化后的数值进行平均或加权平均后,再根据映射关系转化为信号公共控制时间段。
信号公共控制时间段的设定可以遵循以下原则:
[0075] 信号公共控制时间段的开始时间不能早于所有车队行进规划的信号控制时间段的最早开始时间;信号公共控制时间段的结束时间不能晚于所有车队行进规划的信号控制时间段的最晚结束时间。
[0076] 步骤103中,根据步骤102中确定的公共路段以及信号公共控制时间段,确定N个车队行进规划的M个车队行进规划。先根据N个车队行进规划的信号控制时间段,确定第一集合;再根据N个车队行进规划的行进路线,确定第二集合;把第一集合和第二集合的交集作为M个车队行进规划。具体如下:
[0077] (1)将N个车队行进规划中,信号控制时间段和信号公共控制时间段有重叠的车队行进规划作为第一集合。
[0078] 具体地,针对N个车队行进规划中任一车队行进规划,若该车队行进规划的信号控制时间段和信号公共控制时间段有公共的时间段,则将该车队行进规划加入第一集合;在加入所述任一车队行进规划之前,第一集合为空集,记第一集合为U1。举例来说,将所有车队行进规划的信号控制时间段与信号公共控制时间段TPub进行比较,如Ai的信号控制时间段 筛选出所有符合信号控制时间段和信号公共控制时间段有公共的时间段的车队行进规划。
[0079] 需要说明的是,如图2(a)至图2(d)所示,有公共的时间段的含义为,该车队行进规划的信号控制时间段和信号公共控制时间段有交集,但交集必须是一段公共的连续时间,不能只是一个公共的瞬时时刻。举例来说,图2(a)的情形为Ai的开始时间早于信号公共控制时间段的开始时间,结束时间晚于信号公共控制时间段的开始时间,交集为[T1,Ti,j+1];图2(b)的情形为Ai的开始时间晚于信号公共控制时间段的开始时间,结束时间晚于信号公共控制时间段的开始时间,交集为[Ti,j,T2];图2(c)的情形为Ai的开始时间早于信号公共控制时间段的开始时间,结束时间晚于信号公共控制时间段的开始时间,交集为[T1,T2];图2(d)的情形为Ai的开始时间早于信号公共控制时间段的开始时间,结束时间晚于信号公共控制时间段的开始时间,交集为[Ti,j,Ti,j+1]。如果公共路段的信号公共控制时间段为[10:
30,11:30],一个车队行进规划的信号控制时间段为[10:20,10:30],不能将该车队行进规划加入U1。
[0080] (2)将N个车队行进规划中,行进路线包括公共路段的车队行进规划作为第二集合。
[0081] 具体地,针对所有车队行进规划中任一车队行进规划,若该车队行进规划要经过的所有路口的集合包含所述公共路段,则将该车队行进规划加入第二集合;在加入所述任一车队行进规划之前,第二集合为空集。第二集合记为U2其中,“包含”的含义即为集合论中的“包含”。如果集合A的任意一个元素都是集合B的元素,那么集合A叫做集合B的子集,记作A包含于B或B包含A。举例来说,车队行进规划Ai的路口集合 包含公共路段 则把车队行进规划Ai加入U2。
[0082] 将第一集合、第二集合的交集作为所述M个车队行进规划。M个车队行进规划记为U,则U=U1∩U2。
[0083] (3)在实际场景中,还可能会通过其他规则筛选。如设置第三集合,根据状态筛选。具体地,针对所有车队行进规划中任一车队行进规划,若该车队行进规划的状态为未进行,则将该车队行进规划加入第三集合;在加入任一车队行进规划之前,第三集合为空集。举例来说,车队行进规划状态包括取消、未进行、待命、进行中、已完成5种任务状态,从N个车队行进规划中筛选出任务状态为“未进行”的车队行进规划,将这些车队行进规划组成的集合记为U3。此时,再取第一集合、第二集合、第三集合的交集记为U′,则U′=U1∩U2∩U3。
[0084] 步骤104中,对公共路段中的每个公共路口进行分类,并根据不同的分类分别配置放行相位,再根据配置好的放行相位控制信号灯状态;在根据经过公共路口的车队对信号灯状态进行恢复。放行相位即为控制放行的行进方向,如由南向北。具体如下:
[0085] (1)根据M个车队行进规划的行进方向对公共路段中的公共路口进行分类。举例来说,GIS地图上自动展示出当前公共路段和公共路段中经过每个公共路口的车队和车队的行进方向。分类原则:将公共路段中的公共路口分为两类:普通路口、汇入路口。具体的,对于公共路段中的某一公共路口,若经过该公共路口的所有车队均从相同的行进方向经过该公共路口,则定义为该公共路口为普通路口。需要说明的是,相同的行进方向为进入该公共路口和离开该公共的方向均一致。对于公共路段中的某一公共路口,若经过该公共路口的所有车队行进规划从不同的行进方向经过该公共路口,则定义为该公共路口为汇入路口。公共路段上的普通路口、汇入路口示意如图3所示。A、B、C、D、E、F均为公共路口,箭头表示行进方向,由于车队1、车队2、车队3从不同的行进方向经过公共路口A,车队1、车队2、车队3、车队4从不同的行进方向经过公共路口D,所以A、D为汇入路口,B、C、E、F为普通路口。
[0086] (2)根据(1)中的分类,对公共路段中的普通路口和汇入路口分别配置放行相位。
[0087] 具体的,对于普通路口,配置一个放行相位:所有经过该公共路口的车队的相同行进方向配置=一个放行相位。对于汇入路口,配置多个放行相位:所有经过该公共路口的车队每个行驶方向配置一个放行相位,任一车队在该公共路口对应的放行相位为该车队经过该公共路口时允许行进的方向。对于汇入路口,计算出每个汇入路口经过的车队及数量:设有p个车队经过汇入路口Li,记 为p个车队的集合。对于未在公共路段的非公共路口,由车队自身的设备对非公共路口进行放行相位配置。
[0088] 多个车队行进规划同时执行时,对于各个车队行进规划,非公共路口由经过该路口车队自身的信号控制员进行信号控制,车队经过公共路口时,公共路口由公共信号控制员进行信号控制。
[0089] 各车队开启GPS设备:各车队将各自前导车、收尾车的GPS设备开启,通过无线传输技术,将各车队前导车、收尾车的GPS位置在GIS地图上展示。如果行进车队无收尾车,可不对收尾车配置GPS设备,根据实际情况设置车队长度l,如车队长度为l=200米,l值可根据实际情况灵活更改。
[0090] (3)公共路段中各公共路口信号控制:对公共路段上控制信号灯状态的信号控制员根据GIS地图上各车队前导车、收尾车GPS的移动位置,对公共路段上的路口进行信号控制。具体控制方法如下:
[0091] 每个路口都有一个信号机,由信号机决定信号灯的状态。车队自身的信号控制员或公共路段的信号控制员通过控制信号机来决定信号灯的状态。
[0092] 对于公共路段上的普通路口:公共路段的信号控制期间,公共路段的信号控制员控制此类路口配置的放行相位为常绿。
[0093] 对于公共路段上的汇入路口:公共路段信号控制期间,公共路段的信号控制员根据GIS地图上各车队前导车、收尾车的GPS位置移动信息,对汇入路口的信号灯进行控制。具体的,对于某一汇入路口Li,当某车队的前导车即将到达汇入路口Li时,控制该车队行进方向对应的放行相位为绿灯,确保该车队前导车绿灯通过该路口。判断是否即将到达汇入路口Li的方法有多种,举例来说,当前导车的几何中心和路口的几何中心的距离小于或等于第二距离阈值时,即为即将到达。在第一车队与汇入路口Li的距离小于第二距离阈值时,则控制第一车队在该公共路口的行进方向上对应的放行相位的信号灯为绿灯。需要说明的是,“距离”的根据具体情形定义,可以是时间上的距离,也可以是空间上的距离等。
[0094] 当该车队收尾车经过汇入路口Li后,立即将该路口信号机控制方式切换为自主控制(即信号机日常在该时段的控制方式),具体会在该步骤(4)中说明。同时,将要经过汇入路口Li的车队行进规划的个数p和对应的车队行进规划集合 更新:将任务数值p减1,即p=p-1;将该车队行进规划从 中移出,
[0095] 公共路段的信号控制员根据p和 了解还未通过汇入路口Li的具体车队行进规划及车队行进规划数量。待下一个车队行进规划即将到达该路口时,切换该车队行进规划行进方向对应的放行相位进行控制,控制过程同前面所述。如果一个车队完全通过该路口后,另一个车队与该车队间距较小,则待这两个或更多个车队都经过时,再将该路口信号机控制方式切换为自主控制。举例来说,在信号公共控制时间段内,针对公共路段中的任一公共路口,若第一车队与经过该公共路口的第二车队之间的距离小于第一距离阈值,则在第二车队到达该公共路口的时刻至第一车队完全通过该公共路口的时刻期间,保持该公共路口在第一车队前进方向的信号灯为绿灯。车队行进规划数值p和对应的车队行进规划集合的值同步更新。判断是否是间距较小的方法有多种,不限于根据第一距离阈值判断。
[0096] 需要强调的是,公共路段中各个公共路口的信号灯控制是在配置好各车队时序的前提下进行,不会出现两个或更多个车队同时经过一个公共路口时,放行相位相斥的情况。
[0097] (4)公共路段上公共路口信号恢复自主控制:若第一车队与第二车队之间的距离大于或等于第一距离阈值,则在第一车队完全通过该公共路口之后,该路口信号机恢复为自主控制。判断第一车队完全通过该公共路口的方法包括但不限于第一车队的收尾车通过该公共路口。
[0098] 本发明实施例中,多车队行进规划控制系统根据N个车队行进规划,确定出这N个车队行进规划的公共路段及公共路段的信号公共控制时间段,再确定其中M个车队行进规划。对于公共路段中的任一公共路口,当第一车队和第二车队的距离小于第一距离阈值时,认为第一车队和第二车队较为接近,视为第一车队和第二车队连续通过,则控制该公共路口的信号灯为绿灯,避免第二车队因第一车队通过该路口后切换为红灯,保障了每个车队在行进过程中一路绿灯。
[0099] 如图4所示,为本发明实施例提供的一种多车队行进规划控制方法详细流程图。
[0100] 参见图4,包括:
[0101] 步骤401:确定信号公共控制时间段。
[0102] 步骤402:确定公共路段。
[0103] 步骤403:确定M个车队行进规划。
[0104] 步骤404:判断公共路段中每个公共路口是否为普通路口。
[0105] 步骤405:控制公共路段中每个普通路口的信号灯状态。
[0106] 步骤406:控制公共路段中每个汇入路口的信号灯状态。
[0107] 步骤406:恢复公共路段中每个公共路口的信号灯状态。
[0108] 举例来说,在2018年1月1日这一天有一场大型活动,有10个车队行进规划A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8,A9,A10,时间采用24小时制,精确到分钟;任务具体为A1:信号控制时间段:[11:20,12:20],行进路线{路口1,路口3,路口6,路口7},状态:未进行;A2:信号控制时间段:[11:30,12:30],行进路线{路口2,路口3,路口4,路口5,路口6,路口7},状态:未进行;A3:信号控制时间段:[11:40,12:40],行进路线{路口3,路口4,路口5,路口6,路口7},状态:未进行;A4:信号控制时间段:[11:50,12:50],行进路线{路口3,路口4,路口5,路口6,路口7},状态:未进行;A5:信号控制时间段:[13:00,14:00],行进路线{路口3,路口4,路口5,路口6,路口7},状态:未进行;A6:信号控制时间段:[12:10,13:10],行进路线{路口3,路口4,路口5,路口6,路口7},状态:未进行;A7:信号控制时间段:[12:20,13:20],行进路线{路口3,路口4,路口5,路口6,路口7},状态:待命;A8:信号控制时间段:[12:30,13:30],行进路线{路口3,路口4,路口5,路口6,路口7,路口8},状态:未进行;A9:信号控制时间段:[12:40,
13:40],行进路线{路口3,路口4,路口5,路口6,路口7,路口9},状态:待命;A10:信号控制时间段:[11:00,12:00],行进路线{路口3,路口4,路口5,路口6,路口7,路口10},状态:未进行。
[0109] 步骤401中,确定信号公共时间段的方法为,将A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8,A9,A10的信号控制时间段的控制起止时间取平均值后,再转化为时间作为公共信号控制时间段。转化公式为60X+Y,X为小时,Y为分,则公共信号控制时间段为[12:00,13:00]。
[0110] 步骤402中,举例来说,第一比率阈值为0.1,由于路口1,路口2,路口8,路口9,路口10均等于第一比率阈值;则公共路段为{路口3,路口4,路口5,路口6,路口7}。
[0111] 步骤403中,由于A5和A10和公共信号控制时间段仅在瞬时时刻重叠,所以第一集合U1为{A1,A2,A3,A4,A6,A7,A8,A9};由于A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8,A9,A10,经过的路口集合包含了公共路段,所以第二集合U2为{A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8,A9,A10}。若不考虑车队行进规划的状态,U=U1∩U2,则M个车队行进规划为{A2,A3,A4,A6,A7,A8,A9}。
[0112] 步骤404中,举例来说,经过路口3的车队从相同方向经过路口3,路口3为普通路口;经过路口4的车队从3个不同方向经过路口4,路口4为汇入路口。路口3在公共信号控制时间段内,配置一个放行相位,且控制该放行相位的信号灯状态为常绿。路口4配置3个放行相位,路口4的车队行进规划数值p=5。若公共路口为普通路口,则执行步骤405;若公共路口为汇入路口,则执行步骤406。
[0113] 步骤405中,举例来说,A2,A3,A4,A6,A7,A8,A9经过路口3时为一个放行相位,在信号公共控制时间段内,将A2,A3,A4,A6,A7,A8,A9对应放行相位的信号灯状态控制为常绿。该步骤执行完后,执行步骤407。
[0114] 步骤406中,如果上一个车队的收尾车离开路口4时,下一个车队的前导车和路口4的距离小于或等于第一距离阈值时,则待两个或多个车队的收尾车都离开后,再更改p的值和相应的车队行进规划集合。举例来说,若A3的收尾车离开路口4时,A4和路口4的距离小于第一距离阈值,且A4离开时,下一个经过路口4的车队的前导车大于300米,则待A4离开后,将p减2;并将A3、A4都移出 该步骤执行完后,执行步骤407。
[0115] 步骤407中,若为路口3,则待所有车队经过路口3之后,将路口3的信号灯恢复为自主控制;若为路口4,则在某个车队完全通过路口4之后且无小于第一距离阈值的车队时,或待多个连续且间距小于第二距离的车队完全通过路口4后,将路口4的信号灯恢复为自主控制。
[0116] 如图5所示,为本发明实施例提供的多车队行进规划控制装置的结构示意图。
[0117] 获取模块501:用于获取N个车队行进规划;N为正整数;
[0118] 处理模块502:用于根据所述N个车队行进规划,确定公共路段以及所述公共路段的信号公共控制时间段;所述公共路段包括至少一个公共路口;根据所述公共路段以及所述信号公共控制时间段,从所述N个车队行进规划中,确定M个车队行进规划;M为小于或等于N的自然数;
[0119] 以及在所述信号公共控制时间段内,针对所述公共路段中的任一公共路口,根据第一车队与第二车队之间的距离,控制该公共路口在所述第一车队前进方向的信号灯;所述第一车队与所述第二车队为所述M个车队行进规划中任意两个车队行进规划对应的车队,且所述第一车队和所述第二车队在该公共路口的行进方向相同。
[0120] 可选的,所述处理模块502,具体用于:
[0121] 将所述N个车队行进规划对应的N个行进路线进行比较,并将所述N个行进路线中K个行进路线均经过的路段作为所述公共路段,K为小于或等于N的自然数。
[0122] 可选的,所述处理模块502,具体用于:
[0123] 将所述N个车队行进规划中,信号控制时间段和所述信号公共控制时间段有重叠的车队行进规划作为第一集合;
[0124] 将所述N个车队行进规划中,行进路线包括所述公共路段的车队行进规划作为第二集合;
[0125] 所述第一集合和所述第二集合的交集所包括的车队行进规划为所述M个车队行进规划。
[0126] 可选的,所述处理模块502,还用于:
[0127] 确定所述第一车队在所述公共路段中任一公共路口的行进方向上对应的放行相位;
[0128] 在所述第一车队与所述公共路段中任一公共路口的距离小于第二距离阈值,则控制所述第一车队在该公共路口的行进方向上对应的放行相位的信号灯为绿灯。
[0129] 可选的,所述处理模块502,还用于:
[0130] 若所述第一车队与所述第二车队之间的距离小于第一距离阈值,则在所述第二车队到达该公共路口的时刻至所述第一车队完全通过该公共路口的时刻期间,保持该公共路口在所述第一车队前进方向的信号灯为绿灯;
[0131] 或者,若所述第一车队与所述第二车队之间的距离大于或等于第一距离阈值,则在所述第一车队完全通过该公共路口之后,恢复该公共路口在所述第一车队的行进方向对应的信号灯。
[0132] 最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。