[发明专利]一种连续交叉路口车辆通行控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通控制技术领域，特别是涉及一种连续交叉路口车辆通行控制方法及装置。

背景技术

随着汽车保有量的不断攀升，交通效率、能源消耗和环境污染等问题日益严重。在实际交通中，增加燃油消耗和排放的一个重要因素为交叉路口。当车辆通过交叉路口，遭遇红灯时，必须停车等待通行。在停车等待的过程中，汽车大多处于怠速状态。在怠速过程中，汽车会继续消耗燃料，排放温室气体和其它有害气体。如何通过技术手段提高交叉路口交通效率，减少车辆在交叉路口的停车怠速和燃油消耗，成为国内外学者研究的重点。

近年来，智能交通装置(ITS，Intelligent Transportation System)的发展为上述问题提供了解决方案。其中减少车辆通过连续信号交叉路口燃油消耗的一个重要方法是绿波通行技术，其可以通过协调干路交通的信号灯配时来实现交通流的顺畅通行。该技术的原理是对公共信号时长、各个交叉路口绿信比、各个交叉路口主干道方向的上、下行相位差进行调整和优化，然后给予行驶在该路段的车辆以速度提示，保证车辆顺畅地通过干路上的连续交叉路口，提高交通效率。

上述绿波通行技术虽然对提高交叉路口的整体交通效率具有一定的积极作用，但仍然存在许多缺陷和问题。首先，该技术仅适用于干路，对于复杂的城市连续交叉路口应用具有局限性；其次，该技术对交通流整体具有提示和优化作用，并不能根据单个车辆的运动状态和位置不同对单个车辆做出相应的速度提示。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

术语解释

连续交叉路口是指车辆行驶在城市道路上，其行驶路线上的一连串的交叉路口。

本发明的目的在于提供一种连续交叉路口车辆通行控制方法及装置来克服或至少减轻现有技术的中的至少一个上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种连续交叉路口车辆通行控制方法，其包括：

步骤1，采集车辆行驶路线上的信号灯信息和车辆信息；

步骤2，根据步骤1)中采集到的各所述信息，结合预先装载的地图信息，计算出车辆行驶路线上N个信号灯的相位时空图，N为车辆行驶路线上交叉路口的数量；

步骤3，取速度v_k，k＝1、2、…、n，n为自然数，且初始位置d₀＝0，d_i为车辆距离第i个信号灯的距离；

步骤4，判断以速度v_k通过第i个信号灯的通行时间是否在相位时空图中的绿灯相位内，i＝1、2、…、N，若是，则该速度v_k为有效速度u_i，反之，则进入步骤3；

步骤5，计算若干组通过N个交叉路口的有效速度组合(u₁,u₂,…,u_N)，求出每一组有效速度组合的总油耗，并将总油耗最低的有效速度组合作为经济车速，并将该经济车速提示给驾驶员。

进一步地，步骤2中的车辆行驶路线上N个信号灯的相位时空图的计算方法为：

信号灯信息包括第i个信号灯的当前相位，绿灯相位时长为G_i，红灯相位时长为R_i，当前相位剩余时间为t_left；

若第i个信号灯当前相位为绿灯，则第i个信号灯第j个绿灯相位开始的时刻g_ij＝t_left－G_i+(j-1)×(G_i+R_i)，第i个信号灯第j个绿灯相位结束时刻r_ij＝t_left+(j-1)×(G_i+R_i)；

若第i个信号灯当前相位为红灯，则第i个信号灯第j个绿灯相位开始的时刻g_ij＝t_left+(j-1)×(G_i+R_i)，第i个信号灯第j个绿灯相位结束时刻r_ij＝t_left+G_i+(j-1)×(G_i+R_i)。

进一步地，步骤4中，以速度v_k通过第i个信号灯的通行时间t_k的计算公式为：