[发明专利]人机混合驾驶环境下交叉口信号控制参数的优化方法

权利要求书

1.一种人机混合驾驶环境下交叉口信号控制参数的优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、实时收集交叉口各进口、流向的车辆通行需求数据；

步骤二、确立人机混合车道的功能；

步骤三、在控制系统中设定信号相位方案；

步骤四、根据不同信号相位方案，设定对应的配时参数；

步骤一中，实时收集交叉口各进口、流向的车辆通行需求数据的方法为：在南北方向全部相位放行结束时刻，采集东西方向第r进口左转车流与直行车流中，有人驾驶车道、混合驾驶车道、无人驾驶车道上停车排队的车辆数东西方向全部相位放行结束时刻，采集南北方向第r进口左转车流与直行车流中，有人驾驶车道、混合驾驶车道、无人驾驶车道上停车排队的车辆数

步骤二中，人机混合车道的功能通过如下方法确定：根据历史同时段采集到的各流向有人驾驶、自动驾驶车辆到达数量，基于同进口同流向不同属性车道，即有人驾驶车道、混合驾驶车道和无人驾驶车道的流率比接近原则，重新划分各相位进口车道的功能与属性；

步骤三中，每个周期在先放行东西进口，再放行南北进口的情况下，东西进口信号相位方案按如下规则确定：

①若[max(y_pl,1，y_pl,3)+max(y_pt,1，y_pt,3)]≤[max(y_pl,1，y_pt,1)+max(y_pl,3，y_pt,3)]，则采用对称放行相位方案；

②若[max(y_pl,1，y_pt,1)+max(y_pl,3，y_pt,3)]≤[max(y_pl，1，y_pl,3)+max(y_pt,1，y_pt,3)]，则采用单进口轮流放行相位方案；

y_pl,r为第r进口左转车流流量比，

y_pt,r为第r进口直行车流流量比，

确立信号相位方案的具体操作如下：

每个周期在先放行南北进口，再放行东西进口的情况下，南北进口信号相位方案按如下规则确定：

①若[max(y_pl,1，y_pl,3)+max(y_pt,1，y_pt,3)]≤[max(y_pl,1，y_pt,1)+max(y_pl,3，y_pt,3)]，则采用对称放行相位方案；

②若[max(y_pl,1，y_pt,1)+max(y_pl,3，y_pt,3)]≤[max(y_pl，1，y_pl,3)+max(y_pt,1，y_pt,3)]，则采用单进口轮流放行相位方案；

y_pl,r为第r进口左转车流流量比，

y_pt,r为第r进口直行车流流量比，

其中，分别为第r进口左转车流、直行车流中，有人驾驶车道、混合驾驶车道、无人驾驶车道的饱和流率，单位为pcu/h；

步骤四中，确立信号配时参数方案具体操作如下：

在对称放行相位情况下，按照先左转再直行的顺序放行，包括如下步骤：

步骤a、左转相位的设定

在本相位清空排队车辆期间，若后续到达车辆能在排队车辆清空时抵达交叉口停车线，则这部分车辆安排在本相位内放行，在最大诱导速度约束下，可界定本相位各类车道放行车辆的路段边界长度，即：

l_pl,1、l_pl,2、l_pl,3分别为左转车流中，有人驾驶专用车道、混合驾驶车道、自动驾驶专用车道的启动损失时间，V_max为最大诱导限速，分别为第r进口左转车流中有人驾驶专用车道、混合驾驶车道、自动驾驶专用车道的条数；

记上一相位结束时范围内有人驾驶车道、混合驾驶车道、自动驾驶车道上行驶的车辆数分别为则该左转相位绿灯时长确立方法如下：

若则：

其中，l_r为第r进口路段的长度，此时，所有在途车辆的速度诱导方案需确保本相位绿灯期间以车队的形式离开停车线，且后车不能超过前车；

若受上游交叉口控制的影响，超出l_r部分的车辆无法进行速度诱导，此时，以l_r范围内排队的车辆和在途的车辆作为本相位绿灯配时的基础，确立初始的绿灯时长，即：

其中

为在上一相位结束时，本相位，即东西左转相位路段l_r上有人驾驶车道、混合驾驶车道、自动驾驶车道上正在行驶的车辆数；同样，所有在途车辆的速度诱导方案需确保本相位绿灯期间以车队的形式离开停车线，且后车不能超过前车；

转入本相位运行；

步骤b、直行相位的设定

左转相位结束时刻，直行相位的绿灯时长设定过程与左转相位相同。

2.根据权利要求1所述的人机混合驾驶环境下交叉口信号控制参数的优化方法，其特征在于，步骤四中，确立信号配时参数方案具体操作如下：

在单进口轮流放行相位情况下，按照先东进口独立相位，再西进口独立相位的顺序放行，包括如下步骤：

步骤a、东进口独立相位放行

在本相位清空排队车辆期间，若后续到达车辆能在排队车辆清空时抵达交叉口停车线，则这部分车辆安排在本相位内放行，在最大诱导速度约束下，可界定本相位各类车道放行车辆的路段边界长度，即：

l_pl,1、l_pl,2、l_pl,3、l_pt,1、l_pt,2、l_pt,3分别为左转车流、直行车流中，有人驾驶专用车道、混合驾驶车道、自动驾驶专用车道的启动损失时间，V_max为最大诱导限速，分别为东进口左转车流、直行车流中，有人驾驶专用车道、混合驾驶车道、自动驾驶专用车道的条数；

记上一相位结束时东进口范围内左转车流中，有人驾驶车道、混合驾驶车道、自动驾驶车道上行驶的车辆数分别为范围内直行车流中，有人驾驶车道、混合驾驶车道、自动驾驶车道上行驶的车辆数分别为

则左转相位绿灯时间为：

若则：

其中，l₁为东进口上游路段的长度，此时，所有在途车辆的速度诱导方案需确保本相位绿灯期间以车队的形式离开停车线，且后车不能超过前车；

若受上游交叉口控制的影响，超出l₁部分的车辆无法进行速度诱导，此时，以l₁范围内排队的车辆和在途的车辆作为本相位绿灯配时的基础，确立初始的绿灯时长，即：

其中

为在上一相位结束时，本相位，即东进口独立相位路段l₁上左转车流、直行车流中，有人驾驶车道、混合驾驶车道、自动驾驶车道上正在行驶的车辆数；同样，所有在途车辆的速度诱导方案需确保本相位绿灯期间以车队的形式离开停车线，且后车不能超过前车；

转入本相位运行；

步骤b、西进口独立相位放行

东进口独立相位结束时刻，西进口独立相位的绿灯时长设定方法与所述左转相位的设定方法相同。