[發明專利]車路協同環境下的無信號交叉口優化控制方法和系統

有效

• 申請號: 201510065215.6
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN104637315A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 上官偉;蔡伯根;王劍;劉江;鄭子茹;崔曉丹
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

技術領域

本發明涉及智能交通技術領域，尤其涉及一種車路協同環境下的無信號交叉口優化控制方法和系統。

背景技術

近年來，隨著無線通信、自動控制、傳感檢測等技術的發展，CVIS(Cooperative?Vehicle?Infrastructure?System，車路協同系統)逐漸興起并成為智能交通領域的研究熱點。CVIS是指基于無線通信、傳感探測等技術獲取車輛和道路信息，通過車-車、車-路通信進行信息交互和共享，實現車輛與基礎設施之間智能協同與配合，達到優化利用系統資源、提高道路交通安全、緩解交通擁堵的目標。CVIS能全面獲取車輛個體時空運行狀態和道路網絡交通狀態信息，并能通過速度引導實現信號控制與交通流的動態交互，這為改進交通信號控制方法提供了良好的條件。

道路交叉口是公路網絡或城市道路網絡的基本節點，也往往是道路網中通行能力的“隘路”和交通沖突的“多發地”。對于交叉口交通擁堵問題常規的解決辦法是增建新的道路或者拓寬原有道路的寬度，但是考慮到整個城市交通的投資預算以及城市在空間和資源上的有限性和稀缺性，這種治標不治本的辦法并不可取。

目前，還沒有利用CVIS對道路交叉口進行交通優化控制的方案。

發明內容

本發明的實施例提供了一種車路協同環境下的無信號交叉口優化控制方法和系統，以提高交叉路口的智能交通控制效率。

根據本發明的一個方面，提供了一種車路協同環境下的無信號交叉口優化控制方法，包括：

車載單元將車輛的行車狀態信息發送給路側設備，所述行車狀態信息包括車輛的速度和位置，所述路側設備將各個車載單元發送過來的行車狀態信息發送給路側管理設備；

所述路側管理設備根據通過交叉口的各個車輛的行車狀態信息，利用預先設定的交叉口信號優化模型計算出各個車輛的路權信息及車輛速度引導信息；

所述路側管理設備將各個車輛的路權信息及車輛速度引導信息發送給所述路側設備，所述路側設備將路權信息及車輛速度引導信息發送給對應的車輛。

優選地，所述預先設定的交叉口信號優化模型基于通過交叉口的所有車輛的停車次數最少和延誤時間最短而構建。

優選地，所述的車載單元將車輛的行車狀態信息發送給路側設備，所述行車狀態信息包括車輛的速度和位置，所述路側設備將各個車載單元發送過來的行車狀態信息發送給路側管理設備，包括：

車載單元通過傳感器和車載電子設備采集車輛的行車狀態信息，所述行車狀態信息包括車輛的車輛ID、速度、加速度、位置和車體外形尺寸數據，通過無線通信網絡將所述行車狀態信息發送給路側設備；

所述路側設備根據接收到的交叉口的各個進口車道的所有車輛的行車狀態信息，計算出各個進口車道的車流量、排隊長度，將各個進口車道的所有車輛的行車狀態信息，以及各個進口車道的車流量、排隊長度通過無線通信網絡發送給路側管理設備。

優選地，所述的路側管理設備根據通過交叉口的各個車輛的行車狀態信息，利用預先設定的交叉口信號優化模型計算出各個車輛的路權信息及車輛速度引導信息，包括：

所述路側管理設備計算出各個進口車道的初始綠燈時間g₀

g0=N0Qs+σ]]>

式中：N₀為當前周期各進口車道上排隊車輛數的最大值，Q_s為單條進口車道的飽和流率，σ為車輛啟動損失時間；

將滑動時間窗T平均分為M個時間間隔，每個時間間隔為ΔT，所述的路側管理設備計算出各個進口車道的優化綠燈時間g_c(m)

g_c(m)＝g₀+(m-M/2)ΔT,m＝0,1,…,M