[发明专利]自动驾驶环境下单向通行道路相交路口通行控制方法

说明书

本发明公开了一种自动驾驶环境下单向通行道路相交路口通行控制方法，包括：以交叉口中心为确定区中心，建立确定区；实时获取进入系统的车辆位置信息及车辆运行状态信息；确定第一组产生冲突的车辆并计算两种备选方案对应的系统总滞留时间，选择其中系统总滞留时间最小的备选方案。本发明以车路协同和自动驾驶为技术背景，以单向通行道路相交的十字交叉口通行控制为研究对象，考虑系统内车辆的总滞留时间，提出了一种兼顾系统需求和系统优势的两条单向道路相交路口通行控制策略。

技术领域

本发明涉及交通管理中的信号控制领域，以车路协同和自动驾驶为背景，自动确定两条单向通行道路相交时的车辆通行控制方案，属于智能交通领域，具体是一种车路协同和自动驾驶环境下单向通行道路相交十字交叉口智能通行控制方法，简称自动驾驶环境下单向通行道路相交路口通行控制方法。

背景技术

车路协同和自动驾驶是交通发展不可避免的两大趋势，该趋势下车辆和道路以及车辆与车辆之间能进行信息的共享，车辆的驾驶主要依赖于车辆控制中心的命令，属于交通的高阶智能化状态。当前，在交通的高阶智能化状态成熟前，十字交叉口的车辆通行控制以信号控制方案为主，该模式和交通的高阶智能化状态并不相容。针对交通的高阶智能化状态，部分研究者提出基于车辆的实时信息对信号控制方案进行优化，或在路口处实行“先到先行”原则，提出的方案或者并未充分发挥交通高阶智能化状态的优势，或者没有兼顾系统的最优化需求。

为给交通高阶智能化状态下的交叉口控制提供更优的通行控制策略，需要以单向通行道路相交十字交叉口为例，提出兼顾系统需求和系统优势的交叉口智能通行控制方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种车路协同和自动驾驶环境下单向通行道路相交十字交叉口智能通行控制方法，本发明以车路协同和自动驾驶为技术背景，以单向通行道路相交的十字交叉口通行控制为研究对象，考虑系统内车辆的总滞留时间，提出了一种兼顾系统需求和系统优势的两条单向道路相交路口通行控制策略，给交通高阶智能化状态下的交叉口控制提供更优的通行控制策略。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种自动驾驶环境下单向通行道路相交路口通行控制方法，包括：

(1)定义基本参数，所述基本参数包括车长、车宽、车速v_max、加速度a、同向最小车头时距t₁、异向最小车头时距t₂和道路宽度；

(2)以交叉口中心为确定区中心，建立一个b×b的确定区，其中b为确定区宽度；

(3)将两条单向通行道路的运行方向分别记为a方向和c方向，系统中a方向车辆数为m，c方向车辆数为n；记a方向第x辆车预计到达交叉口中心的时间为t_ax，记c方向第y辆车预计到达交叉口中心的时间为t_cy；

当任一方向有车辆触碰确定区边界时，触发优化程序；

所述优化程序包括以下步骤：

(3.1)当|t_ax-t_cy|t₂时，则认为a方向上的车辆x和c方向的车辆y产生冲突；按照上述判断方法找出a方向和c方向上第一组产生冲突的车辆，将第一组产生冲突的车辆分别记为车辆ax和车辆cy；

(3.2)确定消除车辆ax和车辆cy冲突的两种备选方案，两种备选方案包括：车辆ax先行和车辆cy先行；

比较两种备选方案的系统总滞留时间，选择其中系统总滞留时间最小的备选方案，该备选方案为消除该车辆ax和车辆cy冲突的最优解；

(3.3)提取最优解中每个车辆对应的滞留时间D，计算出每个车辆对应的减速行驶时间和加速行驶时间；