(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210917252.5 (22)申请日 2022.08.01 (71)申请人 安徽工业大学 地址 243002 安徽省马鞍山市经济技 术开 发区南区嘉善科技园2号楼 (72)发明人 马小陆　马明杰　王兵　徐立伟　 钟振华　郑睿　唐得志　 (74)专利代理 机构 安徽顺超知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 34120 专利代理师 陈波 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 50/30(2012.01) G08G 1/01(2006.01) (54)发明名称 基于5G和CV2X的车路云公交优先在线仿真 平台 (57)摘要 本发明公开了车路云公交仿真系统技术领 域的基于5G和CV2X的车路云公交优先在线仿真 平台， 主要包括S UMO仿真平台、 V2X ‑车联网设备、 车联网云端服务器和Web平台显示四个部分， 所 述SUMO仿真平台是S UMO交通仿真软件和Pycharm 集成开发环境， 主要功能是交通模拟， 解决了基 于V2X技术的车联网纯仿真平台中无法仿真真实 的V2X场景问题。 本发明的仿真平台可测试V2X ‑ 车联网设备之间的车车和车路通信场景性能， 提 高了公交车的运行安全； 可手动下 发控制指令实 时更改公交车车速和路口信号灯的状态； 当启动 服务器公交优 先算法后， 可计算得到最优信号灯 相位及公交车车速， 自动下发给控制指令实时更 改公交车车速和路口信号灯的状态。 提高了公交 车的交通效率。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 115270475 A 2022.11.01 CN 115270475 A 1.基于5G和CV2X的车路云公交优先在线仿真平台， 其特征在于， 包括主要包括SUMO仿 真平台、 V2X ‑车联网设备、 车联网云端服务器和Web平台显示四个部分， 所述SUMO仿真平台 是SUMO交通仿真软件和Pycharm集成开发环境， 主要功能是交通模拟， 包括真实的路网地 图、 公交车、 路口信号灯； 四个部分的流 程有以下步骤： S1： 在SUMO软件中， 先完成对公交车辆、 真实道路、 信号灯的模拟仿真； 具体步骤： 首先 创建真实道路文件， 通过NETCONVERT工具将OpenStreetMap地图数据转化为SUMO道路网络 文件， 编辑路 网文件， 设定红绿灯的位置、 相位状态信息； 设定场景完成后再创建车流文件， 设定公交车辆行驶的路径、 速度； 最后 将这两个文件作为输入文件写入配置文件； 完成上述 文件后， SUMO 即可进行交通仿真； S2： 在Pycharm软件中， 编写python程序， 利用TraCi接口导出SUMO中公交车、 信号灯的 状态信息并发送到V 2X‑车联网设备中； S3： V2X‑车联网设备连接P ycharm获取公交车和信号灯状态信息， 并将信息传送到云服 务器； 具体步骤： 首先V2X ‑车联网设备中编写TCP客户端程序， 获取Pycharm公交车和 信号灯 状态信息， 并启动5G通信将这些信息与云端服 务器实时交 互。 S4： 在云端服务器中， 获取并解析V2X ‑车联网设备传送来过来的数据， 并将车和信号灯 状态实时输出至web端中， V2X ‑车联网设备和云端服务器通过订阅和发布相关主题， V2X ‑车 联网设备将公交车、 信号灯状态信息按JSON格式打包发送至云端服务器， 云端服务器解析 收到的JSON格式数据。 S5： 在服务器中运行公交优先算法， 实现公交车多路口绿波通行； 具体步骤： 公交优先 算法的输入包括公交车速度、 公交车位置和路口的信号灯相位信息， 输出为公交车建议速 度与绿波通行的信号灯相位， 最终 实现多路口绿波通。 2.根据权利 要求1所述的基于5G和CV2X的车路云公交优先在线仿真平台， 其特征在于： 所述V2X‑车联网设备包括两个部分， 一个是实际测试的V2X ‑OBU设备， 该设备使用5G 网络与 云服务器进 行通信， 传输的信息包括 公交车车辆位置、 速度和方向信息； 另一个是实际中的 V2X‑RSU设备， 即路口的信号机设备， 该设备使用5G网络与云服务器进行通信， 传输的信息 包括信号灯路口 的位置、 信号灯相位信息和红绿灯状态信息 。 3.根据权利 要求1所述的基于5G和CV2X的车路云公交优先在线仿真平台， 其特征在于： 所述车联网云端服务器用于解析并存储公交车车联网设备发送的来消息和路口信号灯发 送过来的信号灯状态信息， 云端服 务器通过公交优先算法计算出控制指令 。 4.根据权利 要求3所述的基于5G和CV2X的车路云公交优先在线仿真平台， 其特征在于： 所述指令包括的公交车 车速和公交车通过的路口信号灯相位信息 。 5.根据权利 要求1所述的基于5G和CV2X的车路云公交优先在线仿真平台， 其特征在于： 所述Web平台显示当前 所关注的公交车的运行状态和信号灯状态及地图信息 。 6.根据权利 要求1所述的基于5G和CV2X的车路云公交优先在线仿真平台， 其特征在于： 在S2中， 在Pycharm软件 中的具体步骤： 编写python文件， 启动仿真时接入SUMO， 利用Traci 函数获取公交车辆的速度、 位置坐标、 行驶里程和信号灯的相位状态信息； 再编写TCP服务 器程序将信息发送到V 2X‑车联网设备中。 7.根据权利 要求1所述的基于5G和CV2X的车路云公交优先在线仿真平台， 其特征在于：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115270475 A 2所述平台云端服务器可实时获取公交车辆、 路口信号灯的状态信息， 可手动下发控制指令 实时更改公交车车速和路口信号灯的状态； 当启动服务器公交优先算法后， 可计算得到最 优信号灯相位及公交车车速， 自动下发给控制指 令实时更改公交车车速和路口信号灯的状 态。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115270475 A 3