一种基于V2X-MEC技术的跨区域紧急通行引导方法及系统

本发明涉及智能交通技术领域，特别是涉及一种基于V2X-MEC技术的跨区域紧急通行引导方法及系统。

V2X(Vehicle-to-X)指车辆与周边设备的通讯，X包含车辆、路边设施、服务站等，目前其无线通信技术遵循IEEE802.11P协议，被设计传输距离为300-1000m，传输速率为3M-27Mbps，V2X通讯和3G/4G相比的优势在于传输实时性高，不需要，无需运行商流量和收费问题。V2X主要用在智能交通和驾驶主动安全领域，以此来降低交通事故，提高交通效率。V2X的通讯技术主要采用WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments)自组网通讯，该技术具有很好的灵活性，非常适用于机动性极强的车载环境。其中物理层采用IEEE802.11P协议，使用5.9GHZ无线通信频段；数据链路层、传输层及以上传输标准，采用IEEE1609协议组；而MEC指边缘计算中心，负责C-V2X系统中，区域信息统筹与处理。

当前在发生紧急情况需要跨区域等长距离通行时，只能依靠人力资源来进行道路通行的安排和实施，耗费很大的人力物力，并且效率也受到人力能力的瓶颈的限制。而需求发起人现阶段想发起紧急通行的请求程序比较复杂，从而也进一步导致了通行效率低下。

故此，在新的V2X-MEC技术日益发展的情况下，我们可以合理利用MEC的调度功能，针对紧急通行的情况进行通行的调度，可以节约大量的人力物力的消耗，并且可以更加快速准确的进行通行方案的计算和安排。

本发明为克服上述现有技术中在发生紧急情况需要跨区域等长距离通行时，只能依靠人力资源来进行道路通行的安排和实施，耗费很大的人力物力，并且效率也受到人力能力的瓶颈的限制等问题，提供一种基于V2X-MEC技术的跨区域紧急通行引导方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于V2X-MEC技术的跨区域紧急通行引导方法，包括以下步骤：

S10.车辆需要紧急通行时，向MEC中心发出VIR请求；

S20.MEC中心收到车辆发出的VIR请求后，通过SSM消息发出安全鉴权请求至车辆，以请求车辆上报安全鉴权所需要认证的相关资料信息；

S30.车辆上报安全鉴权所需要认证的相关资料信息至MEC中心；

S40.MEC中心对车辆上报的安全鉴权所需要认证的相关资料信息进行鉴权，鉴权成功后，根据当前的实时交通状况计算路径引导方案并发送至申请的车辆；

S50.申请的车辆按照引导路径向目的地行驶。

进一步的，作为优选技术方案，步骤S40中，实时交通状况包括通过相关路边单元RSU、相关信号灯控制中心以及相关车辆获取的实时路况。

进一步的，作为优选技术方案，步骤S40还包括，鉴权成功后，MEC中心还将路径引导方案下发至相关路边单元RSU、相关信号灯控制中心以及相关车辆。

进一步的，作为优选技术方案，步骤S40具体包括：

MEC中心对车辆上报的安全鉴权所需要认证的相关资料信息进行鉴权，鉴权通过后，查询相关通行路径的实时交通状况，通过所述实时交通状况计算路径引导方案；

MEC中心将路径引导方案发送至申请的车辆。

进一步的，作为优选技术方案，步骤S50具体为：

申请的车辆按照引导路径向目的地行驶的过程中，MEC中心还根据相关路边单元RSU和相关通行路径上的相关车辆实时上报的当前道路信息优化路径引导方案，并实时发送优化后的路径引导方案至申请的车辆。

进一步的，作为优选技术方案，步骤S40还包括，若鉴权失败后，MEC中心紧急通行引导结束。

进一步的，作为优选技术方案，还包括步骤：

S60.申请的车辆到达目的地后，路径引导结束，MEC中心结束本次协作。

进一步的，作为优选技术方案，安全鉴权所需要认证的相关资料信息包括：紧急通行事件相关材料和身份信息。

一种基于V2X-MEC技术的跨区域紧急通行引导系统，其特征在于，上述一种基于V2X-MEC技术的跨区域紧急通行引导方法实现紧急通行和交通调度，以确保具有紧急需求的车辆快速到达目的地，所述系统包括：搭载有V2X单元的申请车辆和MEC中心；

所述MEC中心通过所述V2X单元与所述申请车辆通信连接；

所述MEC中心用于接收申请车辆通过V2X单元发送的VIR请求，并通过SSM消息发出安全鉴权请求，同时审核申请车辆发送的安全鉴权所需要认证的相关资料信息，根据当前的实时交通状况计算路径引导方案并发送至申请车辆；

所述申请车辆用于通过V2X发送申请车辆需要上传至MEC中心的安全鉴权所需要认证的相关资料信息，同时接收MEC中心下发至申请车辆的路径引导方案。

进一步的，作为优选技术方案，还包括搭载有V2X单元的相关车辆、路边单元RSU以及信号灯控制中心；

所述MEC中心分别与所述相关车辆、路边单元RSU和信号灯控制中心通信连接；

所述MEC中心还将计算的路径引导方案并发送至路边单元RSU、信号灯控制中心以及相关车辆，根据路边单元RSU和通行路径上的相关车辆实时上报的当前道路信息优化路径引导方案，并实时发送优化后的路径引导方案至申请车辆；

所述路边单元RSU用于接收所述MEC中心下发的路径引导方案，同时发送实时路况信息至MEC中心；

所述相关车辆用于通过V2X单元接收所述MEC中心下发的路径引导方案，同时通过V2X单元发送实时路况信息至MEC中心；

所述信号灯控制中心用于接收所述MEC中心下发的路径引导方案，并根据路径引导方案控制信号灯，以方便申请车辆通行。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明中，当需要紧急通行需求时，可以向MEC中心发出紧急通行的请求，MEC中心会对本次请求发出安全鉴权请求，在车辆提交安全鉴权所需要认证的相关资料信息后，会根据当前的实时交通状况生成路径引导方案，然后对道路上的相关车辆与道路信号灯进行实时的干预，从而保证紧急需求的车辆快速到达目的地。

本发明依托V2X技术，通过MEC中心的运算和调度功能，解决紧急通行场景下区域内或者跨区域通行方案的计算和协调，节约大量的人力物力的消耗，并且可以更加快速准确的进行通行方案的计算和安排，从而提供更加经济，简便，安全高效的通行方案。

图1为本发明一种基于V2X-MEC技术的跨区域紧急通行引导方法流程示意图。

图2为本发明一种基于V2X-MEC技术的跨区域紧急通行引导系统结构框图。

图3为本发明一种基于V2X-MEC技术的跨区域紧急通行引导系统中路径引导方案具体计算流程示意图。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚的界定。。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

此外，若有“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

实施例1

本实施例公开涉及一种基于V2X-MEC技术的跨区域紧急通行引导方法，其基于搭载有V2X单元的车辆HV和具有区域信息统筹与处理功能的MEC中心，当需要紧急通行需求时，车辆HV通过V2X单元可以向MEC中心发出紧急通行的请求，MEC中心会对本次请求发出安全鉴权请求，在车辆HV提交安全鉴权所需要认证的相关资料信息后，会根据当前的实时交通状况生成路径引导方案，然后对道路上的相关车辆RV与道路信号灯进行实时的干预，从而保证紧急需求的车辆HV快速到达目的地。

故此，本实施例的方法，基于搭载在车辆HV上的V2X单元和具有区域信息统筹与处理功能的MEC中心。所述方法如图1所示，包括如下步骤：

S10.车辆HV需要紧急通行时，向MEC中心发出VIR请求。

故此，在本实施例中，当我们遇到紧急通行需求时，例如紧急就医、紧急救援等事情，车辆HV通过V2X单元向MEC中心发出协作通行的请求，也就是紧急通行请求。

在本实施例中，发出的该协作通行的请求可为同区域紧急通行，也可为跨区域紧急通行。

S20.MEC中心收到车辆HV发出的VIR请求后，通过SSM消息发出安全鉴权请求至车辆HV，以请求车辆HV上报安全鉴权所需要认证的相关资料信息。

本步骤具体为：

MEC中心收到车辆HV发出的VIR请求后，即MEC中心收到车辆HV发出的协作通行的请求后，然后通过SSM消息发出安全鉴权请求至车辆HV，以请求车辆HV上报安全鉴权所需要认证的相关资料信息。

在本步骤中，VIR表示C-V2X系统中用于车辆HV发起协作的请求消息，SSM表示C-V2X系统中用于路边单元RSU答复车辆HV请求协作的消息。

S30.车辆HV上报安全鉴权所需要认证的相关资料信息至MEC中心。

在本步骤中，安全鉴权所需要认证的相关资料信息包括：紧急通行事件相关材料和身份信息。例如就医医院相关认证信息等。

S40.MEC中心对车辆HV上报的安全鉴权所需要认证的相关资料信息进行鉴权，鉴权成功后，根据当前的实时交通状况计算路径引导方案并发送至申请的车辆HV、相关路边单元RSU、相关信号灯控制中心以及相关车辆RV。

在本步骤中，实时交通状况包括通过相关路边单元RSU、相关信号灯控制中心以及相关车辆RV获取的实时路况。

故此，本步骤具体包括：

MEC中心对车辆HV上报的安全鉴权所需要认证的相关资料信息进行鉴权，鉴权失败后，MEC中心紧急通行引导结束，鉴权通过后，MEC中心通过相关路边单元RSU、相关信号灯控制中心以及相关车辆RV同时查询相关通行路径的实时交通状况，通过实时交通状况计算路径引导方案。

MEC中心将路径引导方案发送至申请的车辆HV、相关路边单元RSU、相关信号灯控制中心以及相关车辆RV。

S50.申请的车辆HV按照引导路径向目的地行驶。

在本步骤中，申请的车辆HV按照引导路径向目的地行驶的过程中，相关信号灯控制中心进行红绿灯调度，MEC中心还根据相关路边单元RSU和相关通行路径上的相关车辆RV实时上报的当前道路信息优化路径引导方案，并实时发送优化后的路径引导方案至申请的车辆HV。

S60.申请的车辆HV到达目的地后，路径引导结束，MEC中心结束本次协作。

在本实施例中，紧急通行适用于所有需要紧急通行和交通调度的场景，不限于跨区域，也包括区域内的紧急通行。故此，在紧急通行过程中，多个MEC中心相互协作。

采用本实施例的方法，可以使得紧急通行的效率大大提高，成本大大降低，从而达到更好的出行体验。

实施例2

本实施例公开一种基于V2X-MEC技术的跨区域紧急通行引导系统，采用实施例1所述的一种基于V2X-MEC技术的跨区域紧急通行引导方法实现紧急通行和交通调度，以确保具有紧急需求的车辆HV快速到达目的地，所述系统如图2所示，包括：搭载有V2X单元的申请车辆HV和MEC中心；该MEC中心通过V2X单元与申请车辆HV通信连接。

在本实施例中，MEC中心用于接收申请车辆HV通过V2X单元发送的VIR请求，并通过SSM消息发出安全鉴权请求，同时审核申请车辆HV发送的安全鉴权所需要认证的相关资料信息，根据当前的实时交通状况计算路径引导方案并发送至申请车辆HV。

申请车辆HV用于通过V2X发送申请车辆HV需要上传至MEC中心的安全鉴权所需要认证的相关资料信息，同时接收MEC中心下发至申请车辆HV的路径引导方案。

本实施例的实现过程具体为：

S10.车辆HV需要紧急通行时，向MEC中心发出协作通行的请求。

S20.MEC中心收到车辆HV发出的协作通行的请求后，发出安全鉴权请求至车辆HV，以请求车辆HV上报安全鉴权所需要认证的相关资料信息。

S30.车辆HV上报安全鉴权所需要认证的相关资料信息至MEC中心。

S40.MEC中心对车辆HV上报的安全鉴权所需要认证的相关资料信息进行鉴权，鉴权成功后，根据当前的实时交通状况计算路径引导方案并发送至申请的车辆HV；若鉴权失败后，MEC中心紧急通行引导结束。

S50.申请的车辆HV按照引导路径向目的地行驶。

S60.申请的车辆HV到达目的地后，路径引导结束，MEC中心结束本次协作。

上述步骤中，详细执行方案参见实施例1，本实施例不对其进行重复阐述。

实施例3

本实施例公开一种基于V2X-MEC技术的跨区域紧急通行引导系统，其在实施例2的基础上公开了根据实时交通情况优化路径引导方案。

在本实施例中，该基于V2X-MEC技术的跨区域紧急通行引导系统如图2所示，还包括：搭载有V2X单元的相关车辆RV、路边单元RSU以及信号灯控制中心。

在本实施例中，MEC中心分别与相关车辆RV、路边单元RSU和信号灯控制中心通信连接。

MEC中心还将计算的路径引导方案并发送至路边单元RSU、信号灯控制中心以及相关车辆RV，根据路边单元RSU和通行路径上的相关车辆RV实时上报的当前道路信息优化路径引导方案，并实时发送优化后的路径引导方案至申请车辆HV。

路边单元RSU用于接收所述MEC中心下发的路径引导方案，同时发送实时路况信息至MEC中心。

相关车辆RV用于通过V2X单元接收MEC中心下发的路径引导方案，同时通过V2X单元发送实时路况信息至MEC中心。

信号灯控制中心用于接收MEC中心下发的路径引导方案，并根据路径引导方案控制信号灯，以方便申请车辆HV通行。

在本实施例中，搭载有V2X单元的相关车辆RV、路边单元RSU以及信号灯控制中心用于实施例1的步骤S40和S50中，故此，步骤S40和S50的实现过程如图3所示，具体为：

S401.MEC中心对车辆HV上报的安全鉴权所需要认证的相关资料信息进行鉴权，鉴权失败后，MEC中心紧急通行引导结束，鉴权通过后，通过相关路边单元RSU、相关信号灯控制中心以及相关车辆RV同时查询相关通行路径的实时交通状况，通过实时交通状况计算路径引导方案；

S402.MEC中心将路径引导方案发送至申请的车辆HV、相关路边单元RSU、相关信号灯控制中心以及相关车辆RV。

S50.申请的车辆HV按照引导路径向目的地行驶的过程中，相关信号灯控制中心进行红绿灯调度，MEC中心还根据相关路边单元RSU和相关通行路径上的相关车辆RV实时上报的当前道路信息优化路径引导方案，并实时发送优化后的路径引导方案至申请的车辆HV。

S60.申请的车辆HV到达目的地后，路径引导结束，MEC中心结束本次协作。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。