[发明专利]一种自动驾驶环境下交叉口行人过街摆渡车行驶通道的设置方法

说明书

本发明公开了一种自动驾驶环境下交叉口行人过街摆渡车行驶通道的设置方法，提出一种自动驾驶行人过街摆渡车，在自动驾驶环境下交叉口各角落设置行人过街摆渡车的停靠点，有过街需求的行人通过乘坐摆渡车运送过街，为了控制行人过街摆渡车在交叉口内部通行，本发明面向行人过街摆渡车设置行驶通道，并通过数学模型，确定行人过街摆渡车在通道内行驶的路径内、外边界方程，根据路径的长度以及摆渡车的行驶速度、加速度确定停靠点之间的运行时间，确定上下客人数及进入交叉口时刻。本发明通过控制行人过街摆渡车在设置的通道内运行，使得所有过街行人的总延误最小。

技术领域

本发明属于智能交通控制领域，涉及城市道路针对自动驾驶环境下行人过街的交通管控技术领域，更具体地说，涉及一种自动驾驶环境下交叉口行人过街摆渡车行驶通道的设置方法。

背景技术

随着5G通信、毫米波雷达及高精地图等技术的发展，为自动驾驶车辆在交叉口控制提供技术支持，自动驾驶技术是未来交通发展的趋势。自动驾驶技术的不断发展，城市平面交叉口的管理方法会随之发生改变。如IEEE Trans.Intelligent Vehicles(第3卷第2期，2018年1月)、Transportation Research Part C-Emerging Technologies(第103卷，2019年6月)、中国公路学报(第32卷第12期，2019年12月)等许多研究均表明，自动驾驶交叉口可无需信号灯控制，交通控制的对象将直接面向车辆，每辆车可以通过制定专属的通行方案，避免在交叉口发生冲突，相互穿插地通过交叉口，能较大程度降低车辆在交叉口的延误，极大程度上改变了现有的交叉口管理模式。

在自动驾驶环境下，由于上述改变，交叉口不再为过街行人安排信号灯、设置行人过街相位确保行人过街安全。按现有的让行规则，过街行人与自动驾驶车辆之间的冲突很多，且冲突点较为随机，很难实现安全、有效地交叉口管理。为了规范交叉口过街行人的通行秩序，减少冲突点，保障通行安全，本发明通过在交叉口各角落设置行人过街摆渡车停靠点，在交叉口各角落放置行人过街摆渡车，在行人过街之前，将每个角落的行人先集中在行人过街摆渡车上，通过行人过街摆渡车统一运送到目的地，实现行人的安全过街。如何控制行人过街摆渡车在交叉口内部的通行，是本发明需要解决的问题。

本发明通过建立行人过街摆渡车的行驶通道，当行人过街摆渡车从停靠点出发时，确定在交叉口区域运行路径的内外边界方程，根据摆渡车的速度、加速度以及路径的长度计算在路径上的运行时间，严格控制摆渡车按照此行驶方案在交叉口区域行驶，能最大限度的减少运行时的相互干扰，本发明的核心内容是制定行人过街摆渡车的行驶通道，并且控制行人过街摆渡车交叉口内部，在该通道内通行。

经过现有技术的文献检索发现，目前针对交叉口行人过街的研究主要针对两个方面，①无信号交叉口行人过街与车辆冲突的预测和识别，确保行人过街安全；②在信号交叉口通过行人过街相位等的优化，挖崛交叉口的通行能力。目前针对自动驾驶环境下交叉口行人过街摆渡车的设置方法的相关研究很少，没有在交叉口安排行人过街摆渡车、设置摆渡车行驶规则，并通过严格的数学方程，确定行驶方案的研究。

发明内容

技术问题：针对现有研究的不足，本发明的目的是提供一种自动驾驶环境下交叉口行人过街摆渡车行驶通道的设置方法，从自动驾驶环境下交叉口行人过街安全性考虑，在交叉口各角落设置行人过街摆渡车，并确定行驶通道及行驶方案，确保行人过街安全。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的方法，包括如下步骤：

步骤1：确定交叉口的基本信息，包括交叉口的大小、车道数及车道宽度，确定行人过街摆渡车的信息、包括：车辆大小、车辆的容量、车辆的运行参数，确定行人过街摆渡车的停靠位置的数量和大小，并规定行驶区域，设置行人过街摆渡车在交叉口区域的行驶通道。

步骤2：在交叉口内部建立直角坐标系，在步骤1确定的行驶通道下，通过确定路径的边界方程来确定停靠节点之间行人过街摆渡车的行驶路径方程；