公交专用车道的时空共享系统的控制方法和装置与流程

本发明涉及智能交通管理，尤其涉及一种公交专用车道的时空共享系统的控制方法和装置。

背景技术：

1、随着国内经济飞速发展，小汽车快速的进入千家万户，交通需求量急速膨胀，交通拥堵已经成为最突出的现代城市病之一。设置公交优先策略的公交专用道，目的是为了倡导公交出行，提升社会总效益。现实中公交专用道在早高峰时段和晚高峰时段的时候禁止社会车辆通行，即限时内不允许社会车辆借用公交专用道，而限时外对社会车辆是开放通行的。然而，在限时内造成公交专用道长时间空闲而社会车道拥堵不堪的情况时常发生，道路资源分配不均且容易引发负面的社会舆情。

2、现今，公交专用车道的时空共享逐渐成为社会关注的话题，业内缺少一种切实可行且高效的方法，实现公交专用车道的交通管控的系统升级，以缓解交通压力。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中限时内的公交专用道的利用率低，道路资源分配不均的缺陷，提供一种公交专用车道的时空共享系统的控制方法和装置。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、第一方面，本发明提供一种公交专用车道的时空共享系统的控制方法，所述时空共享系统包括路侧设备、云端服务器和车载终端，所述控制方法包括：

4、利用所述车载终端向所述云端服务器发出共享公交专用车道的请求；所述共享公交专用车道的请求包括请求社会车辆的当前驾驶数据和导航路况数据；所述当前驾驶数据包括在当前时刻下的车辆位置、车辆速度和周边车辆相对位置；所述导航路况数据包括所述请求社会车辆的行驶路径；

5、通过所述路侧设备将获取到的当前道路交通信息发送至所述云端服务器；所述当前道路交通信息包括路段中社会车道和公交专用车道上各类车辆的运行数据；

6、利用所述云端服务器基于所述车辆位置、所述车辆速度、所述行驶路径和所述当前道路交通信息判定所述请求社会车辆是否符合时空共享判定中的路况条件；所述路况条件包括所述请求社会车辆利用所述公交专用车道驶入交叉口或者驶离下游路段所需时间短于社会车道；

7、若符合，根据所述当前驾驶数据和所述当前道路交通信息确定与所述请求社会车辆相对应的时空共享影响区域；

8、根据所述当前道路交通信息从所述时空共享影响区域中筛选出行驶于以及即将驶入共享路段距离的所有公交车，并判定所述请求社会车辆是否符合时空共享判定中的公交车影响条件；所述公交车影响条件包括所述请求社会车辆进入所述公交专用车道不影响所有所述公交车的正常运行；

9、若符合，则判定所述请求社会车辆在当前状态下具有进入所述公交专用车道的通行权限，若不符合，则判定所述请求社会车辆在当前状态下不具有进入所述公交专用车道的通行权限。

10、较佳地，所述控制方法还包括：

11、所述云端服务器从所述当前道路交通信息中筛选出所述请求社会车辆驶入所述公交专用车道时的目标前车和目标后车；

12、判定所述请求社会车辆与所述目标前车、所述目标后车之间的车辆间距是否符合车辆间距条件或者判定所述请求社会车辆与所述目标前车、所述目标后车之间的驶入时间间隔是否符合安全间隔条件；

13、若符合，则向所述车载终端发送允许所述请求社会车辆进入所述公交专用车道的指示信息。

14、较佳地，当所述请求社会车辆位于所述公交专用车道旁侧的社会车道的路段中时，所述利用所述云端服务器基于所述车辆位置、所述车辆速度、所述行驶路径和所述当前道路交通信息判定所述请求社会车辆是否符合时空共享判定中的路况条件的步骤，包括：

15、利用所述云端服务器基于所述当前道路交通信息、所述行驶路径、所述车辆位置和所述车辆速度确定所述请求社会车辆所在路段的所述社会车道的第一饱和度、第一行程时间和路段末尾第一交叉损失时间，和所在路段的所述公交专用车道的第二饱和度、第二行程时间和路段末尾第二交叉口损失时间；

16、检测所述第一饱和度和所述第二饱和度之间的数据差值不小于第一阈值，且所述第一行程时间与所述路段末尾第一交叉口损失时间之和和所述第二行程时间与所述路段末尾第二交叉口损失时间之和之间的数据差值不小于第二阈值时，判定所述请求社会车辆符合所述路况条件。

17、较佳地，所述根据所述当前驾驶数据和所述当前道路交通信息确定与所述请求社会车辆相对应的时空共享影响区域的步骤，包括：

18、基于所述当前道路交通信息和所述当前驾驶数据，获取所述路段末尾第一交叉口损失时间、所述请求社会车辆行驶至所在路段的终点的第一目标距离、所述请求社会车辆利用所述公交专用车道行驶的第一车辆速度和所述公交专用车道的公交车的第二车辆速度；

19、根据所述请求社会车辆的所述车辆位置、所述第一交叉口损失时间、所述第一目标距离、所述第一车辆速度和所述第二车辆速度计算所述时空共享影响区域。

20、较佳地，所述判定所述请求社会车辆与所述目标前车、所述目标后车之间的车辆间距是否符合车辆间距条件的步骤，包括：

21、计算所述请求社会车辆与所述目标前车之间的第一纵向间距和所述请求社会车辆与所述目标后车之间的第二纵向间距；

22、当检测到所述第一纵向间距不大于第三阈值，所述第二纵向间距不大于第四阈值时，符合所述车辆间距条件。

23、较佳地，所述第一纵向间距和所述第二纵向间距通过以下公式计算得到：

24、

25、

26、其中，(vs-vf)·t+smin+wssin(θ)表示所述第一纵向间距，(vr-vs)·t+smin′+wssin(θ)表示所述第二纵向间距，ds-f表示所述请求社会车辆与所述公交专用车道的所述目标前车在换道时需要满足的间距的第三阈值，dr-s表示所述请求社会车辆与所述公交专用车道的所述目标后车在换道时需要满足的间距的第四阈值，vs表示所述请求社会车辆的速度，vf表示所述公交专用车道的所述目标前车的速度，vr表示所述公交专用车道的所述目标后车的速度，smin表示换道结束时所述请求社会车辆与所述目标前车之间的最小的车间临界距离，smin′表示换道结束时所述请求社会车辆与目标后车之间最小的车间临界距离，lf表示所述公交专用车道的目标前车的车辆长度，ls表示所述请求社会车辆的车辆长度，ws表示所述请求社会车辆的车身宽度，θ表示所述请求社会车辆的换车道，t表示完成变道的时间，表示车轮与路面的附着系数，i表示道路纵坡度，sg表示安全缓冲间距。

27、较佳地，当所述请求社会车辆位于所述社会车道的路段末尾时，所述利用所述云端服务器基于所述车辆位置、所述车辆速度、所述行驶路径和所述当前道路交通信息判定所述请求社会车辆是否符合时空共享判定中的路况条件的步骤，包括：

28、利用所述云端服务器基于所述当前道路交通信息、所述行驶路径、所述车辆位置和所述车辆速度确定所述请求社会车辆所在路段的下一个路段的所述社会车道的第三饱和度、第三行程时间和路段末尾第三交叉口损失时间，和所在路段的下一个路段的所述公交专用车道的第四饱和度、第四行程时间和路段末尾第四交叉口损失时间；

29、检测所述第三饱和度和所述第四饱和度之间的数据差值不小于第五阈值，且所述第三行程时间与所述路段末尾第三交叉口损失时间之后和所述第四行程时间与所述路段末尾第四交叉口损失时间之和之间的数据差值不小于第六阈值，判定所述请求社会车辆符合所述路况条件。

30、较佳地，所述根据所述当前驾驶数据和所述当前道路交通信息确定与所述请求社会车辆相对应的时空共享影响区域的步骤，包括：

31、基于所述当前道路交通信息和所述当前驾驶数据，获取所述路段末尾第三交叉口损失时间、所述请求社会车辆行驶至下一个路段的终点的第二目标距离、所述请求社会车辆利用所述公交专用车道行驶的第三车辆速度和所述公交专用车道的公交车的第四车辆速度；

32、根据所述请求社会车辆所在路段的下一个路段的起点、所述路段末尾第三交叉口损失时间、所述第二目标距离、所述第三车辆速度和所述第四车辆速度计算所述时空共享影响区域。

33、较佳地，所述判定所述请求社会车辆与所述目标前车、所述目标后车之间的驶入时间间隔是否符合安全间隔条件的步骤，包括：

34、计算所述请求社会车辆与所述目标前车之间的第一驶入时间间隔，和所述请求社会车辆与所述目标后车之间的第二驶入时间间隔；

35、根据所述第一驶入时间间隔、所述第二驶入时间间隔和安全间隔时长，判定是否符合所述安全间隔条件。

36、第二方面，本发明提供一种公交专用车道的时空共享系统的控制装置，所述时空共享系统包括路侧设备、云端服务器和车载终端，所述控制装置包括：

37、第一发送模块，用于利用所述车载终端向所述云端服务器发出共享公交专用车道的请求；所述共享公交专用车道的请求包括请求社会车辆的当前驾驶数据和导航路况数据；所述当前驾驶数据包括在当前时刻下的车辆位置、车辆速度和周边车辆相对位置；所述导航路况数据包括所述请求社会车辆的行驶路径；

38、第二发送模块，用于通过所述路侧设备将获取到的当前道路交通信息发送至所述云端服务器；所述当前道路交通信息包括路段中社会车道和公交专用车道上各类车辆的运行数据；

39、第一判定模块，用于利用所述云端服务器基于所述车辆位置、所述车辆速度、所述行驶路径和所述当前道路交通信息判定所述请求社会车辆是否符合时空共享判定中的路况条件；所述路况条件包括所述请求社会车辆利用所述公交专用车道驶入交叉口或者驶离下游路段所需时间短于所述社会车道；若符合，则调用确定模块；

40、所述确定模块，用于根据所述当前驾驶数据和所述当前道路交通信息确定与所述请求社会车辆相对应的时空共享影响区域；

41、第一筛选模块，用于根据所述当前道路交通信息从所述时空共享影响区域中筛选出行驶于以及即将驶入共享路段距离的所有公交车，并判定所述请求社会车辆是否符合时空共享判定中的公交车影响条件；所述公交车影响条件包括所述请求社会车辆进入所述公交专用车道不影响所有所述公交车的正常运行；若符合，则判定所述请求社会车辆在当前状态下具有进入所述公交专用车道的通行权限，若不符合，则判定所述请求社会车辆在当前状态下不具有进入所述公交专用车道的通行权限。

42、本发明的积极进步效果在于：提供一种公交专用车道的时空共享系统的控制方法和装置，利用车载终端向云端服务器发出共享公交专用车道的请求；通过路侧设备将获取到的当前道路交通信息发送至云端服务器；利用云端服务器基于车辆位置、车辆速度、行驶路径和当前道路交通信息判定请求社会车辆是否符合时空共享判定中的路况条件；若符合，根据当前驾驶数据和当前道路交通信息确定与请求社会车辆相对应的时空共享影响区域；根据当前道路交通信息从时空共享影响区域中筛选出行驶于以及即将驶入共享路段距离的所有公交车，并判定请求社会车辆是否符合时空共享判定中的公交车影响条件；若符合，则判定请求社会车辆在当前状态下具有进入公交专用车道的通行权限。本发明在不影响公交车正常运行的情况下，请求社会车辆可驶入专用车道，极大限度地提高了限时内的公交专用车道的利用率，缓解交通拥堵，实现道路资源优化配置。