CN108961749A - 一种智能交通系统以及智能交通控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种智能交通系统以及智能交通控制方法。该系统包括：地面集中控制中心和无人驾驶机动车辆采用通信连接；地面集中控制中心包括：交通状况感知系统，用于获取交通环境状况信息；计算决策系统，包括规划决策模块，用于根据交通环境状况信息，确定无人驾驶机动车辆的控制信息；第一通信模块，用于将控制信息发送给无人驾驶机动车辆；无人驾驶机动车辆包括：控制系统，包括第二通信模块，用于接收控制信息，车辆控制模块，用于根据控制信息生成车辆控制信号；执行系统，用于根据车辆控制信号，执行车辆控制操作。通过采用上述技术方案，可以实现降低无人驾驶车辆的出厂技术复杂度以及降低无人驾驶车辆的生产及维护成本的效果。

Description

一种智能交通系统以及智能交通控制方法

技术领域

本发明实施例涉及无人驾驶技术领域，尤其涉及一种智能交通系统以及智能交通控制方法。

背景技术

随着人工智能技术的迅速发展，无人驾驶技术已经成为本领域的热门话题。

无人驾驶依靠人工智能，可以在没有人主动操作的情况下，让计算机自动安全地操作机动车辆。无人驾驶不仅可以将人从费神费力的驾驶操作中解放出来，而且由于计算机的精确性、响应速度及可重复性远远超过人类，因而可以大大提升机动车的安全性，减少交通事故；基于无人驾驶的智能交通可以为人类出行提供极大的便利，大大提高道路通行能力，缓解交通拥堵。当前的无人驾驶技术主要从车辆本身着手，让车载智能计算系统模拟人在驾驶机动车时的一切行为。即让车辆像人一样感知周围环境及道路状况，规划行驶路线，做出相关分析判断和决策，完成诸如加油、刹车、转向等等一系列操作。然而，这样设置的弊端在于需要对每个无人驾驶车辆进行硬件及软件方面的配置，并且在出厂前需要进行严格的检测，使得无人驾驶车辆的生产技术复杂，生产成本以及维护成本也极高。

发明内容

本发明实施例提供一种智能交通系统以及智能交通控制方法，可以实现降低无人驾驶车辆的出厂技术复杂度以及降低无人驾驶车辆的生产及维护成本的效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种智能交通系统，该系统包括地面集中控制中心和无人驾驶机动车辆，其中：

所述地面集中控制中心和所述无人驾驶机动车辆采用通信连接；

所述地面集中控制中心包括：

交通状况感知系统和计算决策系统；

所述交通状况感知系统用于获取交通环境状况信息；

所述计算决策系统包括规划决策模块，所述规划决策模块用于根据所述交通环境状况信息，确定无人驾驶机动车辆的控制信息；所述计算决策系统还包括第一通信模块，用于将所述控制信息发送给无人驾驶机动车辆；

所述无人驾驶机动车辆包括：

控制系统和执行系统；

所述控制系统，包括第二通信模块和车辆控制模块，所述第二通信模块用于接收所述控制信息，所述车辆控制模块用于根据所述控制信息生成车辆控制信号；

所述执行系统，用于根据所述车辆控制信号，执行车辆控制操作。

进一步的，所述交通状况感知系统包括：设置在路面上的摄像头、雷达、无线定位装置中的一种或者多种。

进一步的，所述计算决策系统还包括：

信息融合模块，用于将交通状况感知系统中获取到的交通环境状况信息进行融合，形成交通环境状况信息集合，并删除所述交通环境状况信息集合中的重复信息。

进一步的，所述信息融合模块，还用于：

通过第一通信模块获取无人驾驶机动车辆获取到的交通环境状况信息；并将所述无人驾驶机动车辆获取到的交通环境状况信息融合到交通环境状况信息集合中，并删除所述交通环境状况信息集合中的重复信息；

其中，所述无人驾驶机动车辆获取到的交通环境状况信息包括：车辆定位信息、图像信息、雷达信息以及车速信息中的一种或者多种。

进一步的，所述无人驾驶机动车辆的控制信息，包括制动信息、动力信息以及转向信息中的一种或者多种。

进一步的，所述系统还包括：

智能交通监控中心，与所述地面集中控制中心连接，用于将所述地面集中控制中心的控制信息以及车辆运行情况生成显示图片或者生成显示影像。

第二方面，本发明实施例还提供了一种智能交通控制方法，该方法包括：

获取交通环境状况信息；所述交通环境状况信息包括：通过路面上的摄像头获取车辆所处环境图像、通过路面上的雷达获取车辆所处环境物体移动速度以及通过路面上的无线定位装置获取车辆的定位信息；

根据所述交通环境状况信息，生成无人驾驶机动车辆的控制信息；所述控制信息包括：制动信息、动力信息以及转向信息中的一种或者多种；

通过无线通信系统，将所述控制信息发送给无人驾驶机动车辆，用于指示无人驾驶机动车辆根据所述控制信息，执行无人驾驶机动车辆控制。

进一步的，在通过无线通信系统，将所述控制信息发送给无人驾驶机动车辆之前，所述方法还包括：

确定待控制无人驾驶机动车辆；

相应的，通过无线通信系统，将所述控制信息发送给无人驾驶机动车辆，包括：

通过无线通信系统，将所述控制信息发送给已确定的待控制无人驾驶机动车辆。

进一步的，确定待控制无人驾驶机动车辆，包括：

通过路面上的固定位置的信号发送设备发送第一无线定位信号，根据无人驾驶机动车辆接收到的第一无线定位信号强度，确定待控制无人驾驶机动车辆；

或者，

通过至少两个路面上的固定位置的无线定位设备，获取无人驾驶机动车辆发送的第二无线定位信号，根据所述至少两个路面上的固定位置的无线定位设备获取到的第二无线定位信号的差异，确定待控制无人驾驶机动车辆。

进一步的，所述方法还包括：

将无人驾驶机动车辆的控制结果，生成监控信号，并将所述监控信号在设定设备上进行显示。

本申请实施例所提供的技术方案，通过设置地面集中控制中心和无人驾驶机动车辆，其中：所述地面集中控制中心和所述无人驾驶机动车辆采用通信连接；所述地面集中控制中心包括：交通状况感知系统和计算决策系统；所述交通状况感知系统用于获取交通环境状况信息；所述计算决策系统包括规划决策模块，所述规划决策模块用于根据所述交通环境状况信息，确定无人驾驶机动车辆的控制信息；所述计算决策系统还包括第一通信模块，用于将所述控制信息发送给无人驾驶机动车辆；所述无人驾驶机动车辆包括：控制系统和执行系统；所述控制系统，包括第二通信模块和车辆控制模块，所述第二通信模块用于接收所述控制信息，所述车辆控制模块用于根据所述控制信息生成车辆控制信号；所述执行系统，用于根据所述车辆控制信号，执行车辆控制操作。通过采用本申请所提供的技术方案，可以实现降低无人驾驶车辆的出厂技术复杂度以及降低无人驾驶车辆的生产及维护成本的效果。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的智能交通系统的结构框图；

图2是本发明实施例一提供的交通状况感知系统的示意图；

图3是本发明实施例二提供的智能交通控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

自动驾驶技术的努力方向是让车载计算系统完全模拟人的所有驾驶行为和思想，也就是让无人驾驶车辆具备智能感知、计算、实时规划决策等等强大的能力，这些能力的实现依赖于一系列高性能的电子设备。当前的无人驾驶系统主要由环境感知系统、计算决策中心、执行系统等三部分组成。其中环境感知系统包括各种类型的传感器，如摄像头、雷达等，以及GPS定位系统、移动通信系统等等。这些传感器采集的信息是机动车辆下一步动作的原始依据。计算决策中心的本质是强大的计算能力，主要体现了自动驾驶车辆的智能，是自动驾驶系统的核心组成部分。车辆控制系统用于最终控制车辆的油门、刹车以及转向等。

计算决策中心又主要由信息融合、决策规划、车辆控制等几部分组成。信息融合部分的作用是对各种类型传感器送来的信息进行融合分析处理，从而确定车辆的位置，道路状况及其它周边环境信息，相关结果送给决策规划单元。决策规划单元根据信息融合单元的处理结果对车辆运动进行规划，相关结果送给车辆控制系统。车辆控制系统根据来自决策规划单元的输入信息以及结合车辆的当前状况，按照一定的控制算法计算得出油门、刹车、转向等控制量，形成控制指令送给底层的执行系统。

可以看出，当前的自动驾驶系统依赖于许多高性能、高成本的传感设备，以及强大的计算能力。将这么多的东西集成到单独的车辆上，使得车辆的自动驾驶系统非常复杂，且成本高昂。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的智能交通系统的结构框图，本实施例可适用无人驾驶车辆的控制情况，该系统可以由软件和/或硬件的方式来实现。

如图1所示，所述智能交通系统包括：

地面集中控制中心10和无人驾驶机动车辆20，其中：

所述地面集中控制中心10和所述无人驾驶机动车辆20采用通信连接；

所述地面集中控制中心10包括：

交通状况感知系统110和计算决策系统120；

所述交通状况感知系统110用于获取交通环境状况信息；

所述计算决策系统120包括规划决策模块121，所述规划决策模块121用于根据所述交通环境状况信息，确定无人驾驶机动车辆的控制信息；所述计算决策系统还包括第一通信模块122，用于将所述控制信息发送给无人驾驶机动车辆；

所述无人驾驶机动车辆20包括：

控制系统210和执行系统220；

所述控制系统210，包括第二通信模块211和车辆控制模块212，所述第二通信模块211用于接收所述控制信息，所述车辆控制模块212用于根据所述控制信息生成车辆控制信号；

所述执行系统220，用于根据所述车辆控制信号，执行车辆控制操作。

在本实施例中，把交通状况感知系统设置于地面集中控制中心，而不是设置在无人驾驶机动车辆上，这样就可以避免每个无人驾驶机动车辆都需要配置极其复杂的交通状况感知设备，并且地面集中控制中心根据交通环境状况信息，确定无人驾驶机动车辆的控制信息，这样设置就把软件计算方面的任务交由地面集中控制中心完成，从而减小无人驾驶机动车辆的软件方面的配置负担。而地面集中控制中心通过无线通信的方式把控制信息发送给无人驾驶机动车辆，这样可以在无人驾驶机动车辆端只要设置通信装置就可以完成对控制信息的接收，再根据控制信息，确定车辆控制信号，再执行所述车辆控制信号，即可以实现无人驾驶机动车辆对路面情况的及时反映。

另外，由于控制信息是从地面集中控制中心处得到的，地面集中控制中心可以通过预先设置的方式对于每种特定路段，设定相应的限速信息，比如在学校路段，限速为30Km/h，则在无人驾驶机动车辆行驶至学校路段时，可以通过学校路段处的地面集中控制中心向无人驾驶机动车辆发送相应的限速信息，车辆可以在得到相应信息后，根据自身当前速度，确定执行减速等操作。

在本实施例中，可选的，所述交通状况感知系统包括：设置在路面上的摄像头、雷达、无线定位装置中的一种或者多种。图2是本发明实施例一提供的交通状况感知系统的示意图，在本实施例中，可以将摄像头、雷达以及无线定位装置设置在到路边的信号灯杆上，除此之外，还可以设置在路边建筑物以及其他位置，本实施例这样设置的好处是可以减少因为周边车辆高度而影响无人驾驶机动车辆的探测范围，可以做到全方位获知路面信息，提高了无人驾驶机动车辆的行车安全。

在本实施例中，可选的，所述计算决策系统还包括：信息融合模块，用于将交通状况感知系统中获取到的交通环境状况信息进行融合，形成交通环境状况信息集合，并删除所述交通环境状况信息集合中的重复信息。这样设置的好处是可以对摄像头、雷达以及无线定位装置所获取的交通环境状况信息进行整合，避免对于重复的信息进行重复的识别和计算，而降低计算速度，增加计算负担，进一步可以保证无人驾驶机动车辆的行车安全。

在上述各技术方案的基础上，可选的，所述信息融合模块，还用于：通过第一通信模块获取无人驾驶机动车辆获取到的交通环境状况信息；并将所述无人驾驶机动车辆获取到的交通环境状况信息融合到交通环境状况信息集合中，并删除所述交通环境状况信息集合中的重复信息；其中，所述无人驾驶机动车辆获取到的交通环境状况信息包括：车辆定位信息、图像信息、雷达信息以及车速信息中的一种或者多种。

本技术方案提供了一种在无人驾驶机动车辆也能够获取交通环境状况信息的情况下，通过通信装置将其获取，并与地面集中控制中心获取到的交通环境状况信息进行融合，得到融合后的交通状况环境信息的方法，可以实现地面集中控制中心与无人驾驶机动车辆同时获取交通环境状况信息，根据交通状况更加准确的进行响应，提高车辆运行过程中的行车安全。

在本实施例中，可选的，所述无人驾驶机动车辆的控制信息，包括制动信息、动力信息以及转向信息中的一种或者多种。这样设置的好处是可以根据交通环境及时的做出加速、减速、制动以及转向等各种反应，实现了车辆行驶过程中的全面可控性。

在本实施例中，可选的，所述系统还包括：智能交通监控中心，与所述地面集中控制中心连接，用于将所述地面集中控制中心的控制信息以及车辆运行情况生成显示图片或者生成显示影像。这样设置的好处在于可以将道路交通控制情况形成相应的图片或者影像显示给工作人员，可以供工作人员进行实时监督，并能够实现道路交通控制与监测同时进行的效果，为道路交通安全提供更深层次的保障。

本实施例的技术方案，通过设置地面集中控制中心和无人驾驶机动车辆，其中：所述地面集中控制中心和所述无人驾驶机动车辆采用通信连接；所述地面集中控制中心包括：交通状况感知系统和计算决策系统；所述交通状况感知系统用于获取交通环境状况信息；所述计算决策系统包括规划决策模块，所述规划决策模块用于根据所述交通环境状况信息，确定无人驾驶机动车辆的控制信息；所述计算决策系统还包括第一通信模块，用于将所述控制信息发送给无人驾驶机动车辆；所述无人驾驶机动车辆包括：控制系统和执行系统；所述控制系统，包括第二通信模块和车辆控制模块，所述第二通信模块用于接收所述控制信息，所述车辆控制模块用于根据所述控制信息生成车辆控制信号；所述执行系统，用于根据所述车辆控制信号，执行车辆控制操作。通过采用本申请所提供的技术方案，可以实现降低无人驾驶车辆的出厂技术复杂度以及降低无人驾驶车辆的生产及维护成本的效果。

实施例二

图3是本发明实施例二提供的智能交通控制方法的流程图。本智能交通控制方法可以在上述实施例中所提供的智能交通系统的基础上实现。并可以集成于智能交通系统中。

如图3所示，所述智能交通控制方法包括：

S310、获取交通环境状况信息；所述交通环境状况信息包括：通过路面上的摄像头获取车辆所处环境图像、通过路面上的雷达获取车辆所处环境物体移动速度以及通过路面上的无线定位装置获取车辆的定位信息。

S320、根据所述交通环境状况信息，生成无人驾驶机动车辆的控制信息；所述控制信息包括：制动信息、动力信息以及转向信息中的一种或者多种。

S330、通过无线通信系统，将所述控制信息发送给无人驾驶机动车辆，用于指示无人驾驶机动车辆根据所述控制信息，执行无人驾驶机动车辆控制。

本实施例所提供的技术方案，通过获取交通环境状况信息；所述交通环境状况信息包括：通过路面上的摄像头获取车辆所处环境图像、通过路面上的雷达获取车辆所处环境物体移动速度以及通过路面上的无线定位装置获取车辆的定位信息；根据所述交通环境状况信息，生成无人驾驶机动车辆的控制信息；所述控制信息包括：制动信息、动力信息以及转向信息中的一种或者多种；通过无线通信系统，将所述控制信息发送给无人驾驶机动车辆，用于指示无人驾驶机动车辆根据所述控制信息，执行无人驾驶机动车辆控制。通过采用上述技术方案，可以实现降低无人驾驶车辆的出厂技术复杂度以及降低无人驾驶车辆的生产及维护成本的效果。

在上述各技术方案的基础上，可选的，在通过无线通信系统，将所述控制信息发送给无人驾驶机动车辆之前，所述方法还包括：确定待控制无人驾驶机动车辆；相应的，通过无线通信系统，将所述控制信息发送给无人驾驶机动车辆，包括：通过无线通信系统，将所述控制信息发送给已确定的待控制无人驾驶机动车辆。其中，由于在一个道路上行驶着诸多车辆，则在对无人驾驶机动车辆进行通信之前，需要确定待控制无人驾驶机动车辆，这样设置是为了能够更加准确定发出控制信息，避免无人驾驶机动车辆在行驶过程中，收到不属于控制自身的信息而进行过滤和删除，从而达到消除噪声的效果。

在上述技术方案的基础上，可选的，确定待控制无人驾驶机动车辆，包括：通过路面上的固定位置的信号发送设备发送第一无线定位信号，根据无人驾驶机动车辆接收到的第一无线定位信号强度，确定待控制无人驾驶机动车辆；或者，通过至少两个路面上的固定位置的无线定位设备，获取无人驾驶机动车辆发送的第二无线定位信号，根据所述至少两个路面上的固定位置的无线定位设备获取到的第二无线定位信号的差异，确定待控制无人驾驶机动车辆。

其中，确定待控制无人驾驶机动车辆的方法本技术方案给出了两种，一种是通过路面上的固定位置的信号发送设备发送第一无线定位信号，根据无人驾驶机动车辆接收到的第一无线定位信号强度，确定待控制无人驾驶机动车辆，其中，强度越小，则表明与发出第一无线定位信号的距离越远，具体的数值可以通过实验得到的映射关系进行确定，进而确定待控制无人驾驶机动车辆。另一种方法是由待控制无人驾驶机动车辆向至少两个无线定位设备发送第二无线定位信号，根据所述至少两个无线定位设备获取到的第二无线定位信号的差异，确定发出第二无线定位信号的待控制无人驾驶机动车辆。

在上述技术方案的基础上，可选的，所述方法还包括：将无人驾驶机动车辆的控制结果，生成监控信号，并将所述监控信号在设定设备上进行显示。这样设置的好处是可以对车辆控制结果进行实时监控，及时发现问题制定应对策略，从而保证交通安全。

本发明的关键点在于：

把路面系统看成一个大的主动运输系统，而不仅是机动车辆的载体。路面系统和机动车辆共同合作实现车辆的自动行驶功能；

在这个系统中，路面系统更像是一个运输管道，而机动车辆更像是货物。在机动车辆从出发地到目的地的过程中，主要的驾驶判断和决策由路面系统完成，而机动车辆只需要执行指令即可。

在这个集中控制的模型下，各个机动车辆的驾驶功能被大大简化，因而机动车辆的实现成本可以大大下降。

在这个集中控制的模型下，相对来说，路面系统对成本没那么敏感，而且也较少受到空间的制约，因而可以采用更高性能的电子设备，这更有利于自动驾驶功能的实现。

路面系统在布置雷达、摄像头等传感设备时，相对于车辆来说，可以根据不同的路面状况，在密度、高度、视角等方面灵活选择。这样布置的系统对于路面的整体状况有更好、更全面的掌控。

由于路面系统对整个交通状况有整体的把握，因而能够根据实际情况实时灵活调整车流，这对于提高道路同行能力，缓解交通拥堵有重大意义。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种智能交通系统，其特征在于，包括地面集中控制中心和无人驾驶机动车辆，其中：

所述地面集中控制中心和所述无人驾驶机动车辆采用通信连接；

所述地面集中控制中心包括：

交通状况感知系统和计算决策系统；

所述交通状况感知系统用于获取交通环境状况信息；

所述计算决策系统包括规划决策模块，所述规划决策模块用于根据所述交通环境状况信息，确定无人驾驶机动车辆的控制信息；所述计算决策系统还包括第一通信模块，用于将所述控制信息发送给无人驾驶机动车辆；

所述无人驾驶机动车辆包括：

控制系统和执行系统；

所述控制系统，包括第二通信模块和车辆控制模块，所述第二通信模块用于接收所述控制信息，所述车辆控制模块用于根据所述控制信息生成车辆控制信号；

所述执行系统，用于根据所述车辆控制信号，执行车辆控制操作。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述交通状况感知系统包括：设置在路面上的摄像头、雷达、无线定位装置中的一种或者多种。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述计算决策系统还包括：

信息融合模块，用于将交通状况感知系统中获取到的交通环境状况信息进行融合，形成交通环境状况信息集合，并删除所述交通环境状况信息集合中的重复信息。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述信息融合模块，还用于：

通过第一通信模块获取无人驾驶机动车辆获取到的交通环境状况信息；并将所述无人驾驶机动车辆获取到的交通环境状况信息融合到交通环境状况信息集合中，并删除所述交通环境状况信息集合中的重复信息；

其中，所述无人驾驶机动车辆获取到的交通环境状况信息包括：车辆定位信息、图像信息、雷达信息以及车速信息中的一种或者多种。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无人驾驶机动车辆的控制信息，包括制动信息、动力信息以及转向信息中的一种或者多种。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

智能交通监控中心，与所述地面集中控制中心连接，用于将所述地面集中控制中心的控制信息以及车辆运行情况生成显示图片或者生成显示影像。

7.一种智能交通控制方法，其特征在于，包括：

获取交通环境状况信息；所述交通环境状况信息包括：通过路面上的摄像头获取车辆所处环境图像、通过路面上的雷达获取车辆所处环境物体移动速度以及通过路面上的无线定位装置获取车辆的定位信息；

根据所述交通环境状况信息，生成无人驾驶机动车辆的控制信息；所述控制信息包括：制动信息、动力信息以及转向信息中的一种或者多种；

通过无线通信系统，将所述控制信息发送给无人驾驶机动车辆，用于指示无人驾驶机动车辆根据所述控制信息，执行无人驾驶机动车辆控制。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在通过无线通信系统，将所述控制信息发送给无人驾驶机动车辆之前，所述方法还包括：

确定待控制无人驾驶机动车辆；

相应的，通过无线通信系统，将所述控制信息发送给无人驾驶机动车辆，包括：

通过无线通信系统，将所述控制信息发送给已确定的待控制无人驾驶机动车辆。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，确定待控制无人驾驶机动车辆，包括：

通过路面上的固定位置的信号发送设备发送第一无线定位信号，根据无人驾驶机动车辆接收到的第一无线定位信号强度，确定待控制无人驾驶机动车辆；

或者，

通过至少两个路面上的固定位置的无线定位设备，获取无人驾驶机动车辆发送的第二无线定位信号，根据所述至少两个路面上的固定位置的无线定位设备获取到的第二无线定位信号的差异，确定待控制无人驾驶机动车辆。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

将无人驾驶机动车辆的控制结果，生成监控信号，并将所述监控信号在设定设备上进行显示。