[发明专利]一种基于车路协同道路的车辆安全合流控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于车路协同道路的车辆安全合流控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在待合流车辆进入汇入支路前，判断对应所述汇入支路是否允许驶入；

S2：在所述待合流车辆进入汇入支路后，调度所述待合流车辆的车速；

S3：在所述待合流车辆进入合流路段后，判断所述待合流车辆是否需要加速；

其中，不同所述待合流车辆的间距不小于预设的安全时距；

所述步骤S1包括以下步骤：

S11：确定合流路段在预设周期时间内的车流容量Ch，其运算式如下：

Ch=vh/Kh(lp+Sh)；

其中，lp为预设的车辆额定长度，Sh为预设合流速度vh对应的车辆安全间距，Kh为冗余安全系数，Kh1；

S12：实时获取各个汇入支路的待合流车辆的数量以及实时车速；

S13：对每辆所述待合流车辆进行校验判断，判断所述待合流车辆是否允许驶入对应所述汇入支路；

所述校验判断包括以下步骤：

S131：计算每条所述汇入支路的额定行车时间，其运算式如下：

ET(i)= Z(i)/ vt(i)；

其中Z(i)为第i条汇入支路的长度；vt(i)为该条汇入支路上最后一辆所述待合流车辆的实时车速；

S132：获取当前时刻起，需要通过汇入支路j，并在ET(i)时间内通过合流点的车辆数量C(j)，1≤j≤N，N为所述汇入支路的数量，N≥2；

S133：判断下式是否成立：

；

若成立，所述待合流车辆允许进入对应所述汇入支路；

若不成立，所述待合流车辆不允许进入对应所述汇入支路，需调度到其余路径行驶。

2.根据权利要求1所述的一种基于车路协同道路的车辆安全合流控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：

S21：获取各个所述待合流车辆的车辆数据以及当前与合流点最近的完成合流车辆的车辆数据；

所述车辆数据包括所述待合流车辆的车长l(x)、车头与合流点的距离h(x)以及实时车速v(x)，其中，0≤x≤M，M为车头位于汇入支路上的所有车辆的总数，x=0时为所述完成合流车辆的所述车辆数据；

S22：计算每个所述待合流车辆与合流点的时距t(x)，其运算式如下；

；

S23：根据所述时距t(x)的数值，由小到大对所述待合流车辆进行排序，生成队列D(y)，1≤y≤M；

S24：依次计算各个所述待合流车辆y的车头与前一所述待合流车辆y-1的车尾的时距W(y)；

S25：验证W(y)是否满足预设的安全时距要求；

若满足，则对应所述待合流车辆在本控制周期内不进行车速调整；

若不满足，则根据前一车辆的车长l(y-1)、距离h(y-1)以及设定车速调整所述待合流车辆的车速。

3.根据权利要求2所述的一种基于车路协同道路的车辆安全合流控制方法，其特征在于，所述安全时距为预设的车辆安全间距除以对应车辆的实时车速。

4.根据权利要求3所述的一种基于车路协同道路的车辆安全合流控制方法，其特征在于，所述步骤S25中的车速调整方法为：

当y=1时，调整所述待合流车辆的车速为预设合流速度vh；

当2≤y≤M时，根据所述待合流车辆y-1的设定速度v’(y-1)、所述待合流车辆y-1与合流点的距离h(y-1)，获取所述待合流车辆y-1到达合流点的所需的时间T’(y-1)；再根据所述待合流车辆y与合流点之间的距离h(y)，获取所述待合流车辆y在T’(y-1)时间后，与所述待合流车辆y-1保持安全距离所需的速度，作为所述待合流车辆y的设定速度v’(y)。

5.根据权利要求1所述的一种基于车路协同道路的车辆安全合流控制方法，其特征在于，所述是否加速的判断包括：

判断合流路段的期望行驶速度是否高于新进入合流路段的完成合流车辆的当前速度；

若高于，则新进入的完成合流车辆在车头越过合流点之后就开始加速，直至所述完成合流车辆的车速达到当前合流路段的期望行驶速度。