一种救护车辆优先通行方法

技术领域

本发明涉及一种智能交通领域，尤其涉及一种救护车辆优先通行方法。

背景技术

随着城市人口和机动车数量的增加，城市交通慢慢出现不同程度的拥堵。为了更好促进发展城市公共交通出行，城市交通等管理部门已针对性按照不同地段和时段进行公交优先通行，推出了公交优先车道。

而对于突发性救护车辆，虽然法律上拥有道路优先通行权，但实际上大多并没有专属的道路通行保障。往往依靠鸣警笛的方式强行通行。然而这种方式不仅效果不好，还会有发生交通事故的潜在风险。尤其是通过红绿灯路口时，客观上存在部分正常通行车辆没有提前发现紧急通行的救护车辆，而采取紧急避让，导致路口拥堵甚至交通事故的发生。

发明内容

为避免现有优先车辆优先通行的不足之处，解决现有救护车辆通行效率低、易引发交通事故的问题，提供一种救护车辆优先通行方法。

本发明采用以下方案实现：一种救护车辆优先通行方法，其用于提前清空优先车道上靠近路口的车道优先区与禁停区内的车辆，使优先车辆快速有序通过所述路口，

方位采用上北下南左西右东，分别记作N、S、W、E；当前通行方向为南向北，通行相序为直行绿灯；t

优先通行设置方式如下：

假定当前直行绿灯，行驶方向为南向北，优先车道为左二车道，路口信息板包括SN路口信息板、EW路口信息板、NS路口信息板、WE路口信息板；车辆通过优先区的时间t

假设当前直行绿灯时间t

①t＝T

②T

③(T

④(T

⑤(T

作为上述方案的进一步改进，正常通行设置如下：

①当t

②当t

③当t

④当0

⑤当t

⑥当t

⑦当t

⑧当0

⑨当t’

⑩当0

作为上述方案的进一步改进，t

作为上述方案的进一步改进，假定路口通行相序的每个周期内共有M+1个相序；所述路口采用一种路口相序通行效益评价方法进行口相序通行效益评价，，所述路口相序通行效益评价方法包括以下步骤：

S1、计算路口通行效益：

其中，B表示路口通行效益；i表示路口的当前相序序号，i＝0，1，2，……，M；B

S2、根据所述路口通行效益计算路口通行效益预警系数R

S21、计算不同相序序号下，路口所有车辆的通行总效益与路口通行效益的差的绝对值：

ΔB

其中，△B

S22、获取最大绝对值△B：△B＝max{△B

S23、找到最大绝对值对应的相序序号，记为相序序号K；

S24、计算相序序号K的路口通行效益预警系数r

S25、如果连续N个周期找到的最大绝对值对应的相序序号K相同，则用N个路口通行效益预警系数r

R

其中，R

r

r

r

S3、根据所述路口通行效益预警系数进行路口通行效益预警；

根据路口通行效益预警系数R

当R

当R

当R

其中，R

进一步地，当前相序序号为i时路口所有车辆的通行总效益B

其中，G

再进一步地，当前相序序号为i时路口当前通行车辆n

B

其中，E

再进一步地，E

E

其中，E

再进一步地，怠速能耗E

E

其中，P

T

再进一步地，车辆等待时间T

假定对路口车辆取像的n1幅图像的间隔时间为△t，n1幅图像中车辆位置分别为P

L

其中，ρ表示车辆图像位置到车辆实际位置的转换系数；

利用车辆前后时刻的位置差来计算时刻t车辆行驶速度V

V

如果V

当V

进一步地，行驶能耗E

E

其中，P

本发明通过车道与通行信息协同配置，提前清空优先车道靠近路口的车道优先区与禁停区内的车辆，使优先车辆快速有序通过路口。本发明通过上述方法可以实现优先车道正常通行与优先通行的分时复用，即：当优先车道正常通行时，用于正常车辆通行；当有优先车辆通行时，实现车道禁停区与优先区在优先通行过程中保持清空状态，使优先车辆快速有序通过路口，减少优先车辆延误时间和降低事故概率，弥补了现有技术的空白。同时，本发明通过综合车辆通行效率和通行能耗，计算车辆通行效益，给出路口相序评价准则，为路口相序设计及评价提供了一种依据。通过上述方法可以提高路口相序通行效益，既节约了通行时间又降低了能源消耗，弥补了现有技术的空白，便于节约能源和保护环境。

附图说明

图1为本发明实施例的一种救护车辆优先通行方法的应用场景图。

图2为图1中优先车道正常通行信息相序示意图。

图3为图1中优先车道优先通行信息相序示意图。

图4为图1中路口相序通行效益评价方法的流程图。

图5为图1中路口相序通行效益评价装置的结构框图。

图6为为图1中路口相序通行效益评价方法的通行效益评价流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1、图2及图3，本发明的救护车辆优先通行方法用于提前清空优先车道上靠近路口的车道优先区与禁停区内的车辆，使优先车辆快速有序通过所述路口。

所述优先车道包括信息模块和车道模块。信息模块包括车道信息单元和路口信息单元。车道模块包括禁停区和优先区。本发明通过车道与通行信息协同配置，提前清空优先车道靠近路口的车道优先区与禁停区内的车辆，使优先车辆快速有序通过路口。本发明通过上述方法可以实现优先车道正常通行与优先通行的分时复用，即：当优先车道正常通行时，用于正常车辆通行；当有优先车辆通行时，实现车道禁停区与优先区在优先通行过程中保持清空状态，使优先车辆快速有序通过路口，减少优先车辆延误时间和降低事故概率，弥补了现有技术的空白。

具体综合实施方法如下：

方位采用上北下南左西右东，分别记作N、S、W、E。当前通行方向为南向北，通行相序为直行绿灯。t

如图1所示，优先车道靠近路口分为禁停区和优先区，长度分别为为L

分正常通行和优先通行两种方式进行通行方法说明。假定当前直行绿灯。

(1)正常通行：

车辆通过路口平均车速为V。禁停区和优先区的时间分别记作车辆通过。

图1所示，根据车道禁停区长度为L

①当t

②当t

③当t

④当0

⑤当t

⑥当t

⑦当t

⑧当0

⑨当t’

⑩当0

优先通行：

假定当前直行绿灯，行驶方向为南向北，优先车道为左二车道，如图1所示。车道信息板包括车道信息板一和车道信息板二，路口信息板包括SN路口信息板、EW路口信息板、NS路口信息板、WE路口信息板。车辆通过优先区的时间t

优先区和禁停区的车辆清空时间，可以看作是最后一辆驶入优先区的车辆，通过优先区和禁停区的时间，预留缓冲时间记作t

假设当前直行绿灯时间t

①t＝T

②T

③(T

④(T

⑤(T

针对图1中的路口，假定路口通行相序的每个周期内共有M+1个相序；所述路口采用一种路口相序通行效益评价方法进行口相序通行效益评价。针对路口相序通行效益评价方法的介绍如下所述，请参阅图4，本发明的路口相序通行效益评价方法主要包括三大步骤：

S1、计算路口通行效益；

S2、根据所述路口通行效益计算路口通行效益预警系数；

S3、根据所述路口通行效益预警系数进行路口通行效益预警。

在步骤S1中，路口通行效益的计算方法采用：

其中，B表示路口通行效益；i表示路口的当前相序序号，i＝0，1，2，……，M；B

当前相序序号为i时路口所有车辆的通行总效益B

其中，G

当前相序序号为i时路口当前通行车辆n

B

其中，E

E

E

其中，E

怠速能耗E

E

其中，P

T

车辆等待时间T

假定对路口车辆取像的n1幅图像的间隔时间为△t，n1幅图像中车辆位置分别为P

L

其中，ρ表示车辆图像位置到车辆实际位置的转换系数；

利用车辆前后时刻的位置差来计算时刻t车辆行驶速度V

V

如果V

当V

行驶能耗E

E

其中，P

T

通行功率P

P

其中，W为车辆的自重，f为车辆轮胎的滚动摩擦系数，C

通行时间T

当车辆在时刻t时速度为零，在时刻(t+△t)时速度不为零，则从摄像图片计算车辆位置，当车辆通过路口斑马线位置L

T

在步骤S2中，所述通行效益预警系数R

S21、计算不同相序序号下，路口所有车辆的通行总效益与路口通行效益的差的绝对值：

ΔB

其中，△B

S22、获取最大绝对值△B：△B＝max{△B

S23、找到最大绝对值对应的相序序号，记为相序序号K；

S24、计算相序序号K的路口通行效益预警系数r

S25、如果连续N个周期找到的最大绝对值对应的相序序号K相同，则用N个路口通行效益预警系数r

其中，R

r

r

r

在步骤S3中，路口通行效益预警具体为：

根据路口通行效益预警系数R

当R

当R

当R

其中，R

本实施的路口相序通行效益评价方法在实现时，可采用一种路口相序通行效益评价装置来实现，如图5所示，所述路口相序通行效益评价装置可包括控制单元、无线通信模块、存储单元、逻辑综合单元、预警提示模块。控制单元实现评价算法并与各单元交互数据，无线通信模块实现装置与交通指挥中心之间的通信功能，存储单元存储路口历史通行效益数据，逻辑综合单元实现路口通行效益计算，预警提示模块实现对通行效益进行预警提示。本发明通过综合车辆通行效率和通行能耗，计算车辆通行效益，给出路口相序评价准则，为路口相序设计及评价提供了一种依据。本发明通过上述方法可以提高路口相序通行效益，既节约了通行时间又降低了能源消耗，弥补了现有技术的空白。

控制单元可包括路口通行效益计算单元、路口通行效益预警系数计算单元、路口通行效益预警单元。由控制单元实现相应的路口相序通行效益评价方法，如：路口通行效益计算单元用于计算路口通行效益；路口通行效益预警系数计算单元用于根据所述路口通行效益计算路口通行效益预警系数；路口通行效益预警单元用于根据路口通行效益预警系数R

请结合图6，路口相序通行效益评价装置在具体实施时，可以采用如下具体的方式。

首先，摄像单元获取当前相序车道车辆信息，计算得到当前相序车辆等待时间和通行时间，进一步计算车辆通行能耗和通行效益。然后依次计算当前周期其余相序车辆通行效益。再计算路口通行效益和通行效益预警系数。最后根据通行效益预警系数与不同交通饱和度时的相位通行效益预警系数进行比较，并实时发送预警信息。

具体步骤如下：

假定路口通行相序(phasesequence)共有M+1个相序，记作S

(1)相序S

假定摄像单元两幅图像间隔时间为△t，图片车辆位置为P，由于图像之间间隔时间较小，因此可以选定连续三张图片计算同一车辆i在当前时刻t的位置L

利用车辆前后时刻的位置差来计算时刻t车辆行驶速度V

如果V

当车辆在时刻t时速度为零，在时刻t’时速度不为零时，则车辆i等待时间为：

T

(2)相序S

当车辆在时刻t时速度为零，在时刻(t+△t)时速度不为零，则从摄像图片计算车辆位置，当车辆通过路口斑马线位置L

T

可以根据车辆通行距离计算得到平均通行速度：

V

(3)相序S

车辆i的能耗可以分为两部分，怠速能耗E

E

怠速能耗E

E

行驶能耗E

E

其中，P

P

其中，W为车辆自重，f为滚动摩擦系数，C

(4)相序S

假设车辆按照道路通畅时平均速度V

B

然后计算相序S

(5)依次计算其余相序的车辆通行效益B

(6)计算路口通行效益B：

(7)计算通行效益系数

计算不同相序通行效益与路口通行效益的差

ΔB

得到最大通行效益差ΔB

计算路口通行效益预警系数r

如果连续三个周期计算得到的路口通行效益预警系数r

(8)路口通行效益预警

根据软件仿真或者路口实际测量可以分别得到道路不同交通饱和度时的相位车辆通行效益系数，假定道路交通饱和度较低(10％)的通行效益系数为R

根据计算路口通行效益预警系数R

①R

②R

③R

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。