[發明專利]一種基于車車聯網的高速公路入口匝道安全控制方法

有效

• 申請號: 201610296352.5
• 申請日: 2016-05-05
• 公開（公告）號: CN105761549B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 王煒;李燁;邢璐;董長印;趙德
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G08G1/16
• 分類號: G08G1/16
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 陳國強

技術領域

本發明屬于智能交通管理與控制技術領域，特別涉及一種基于車車聯網的高速公路入口匝道安全控制方法。

背景技術

隨著近些年來我國居民生活水平不斷改善，經濟快速發展，國內小汽車擁有量迅速增加。根據公安部相關數據顯示，截止2012年底，我國機動車保有量達到2.4億余量，機動車駕駛人數達到2.6億，而且在不斷增長。劇增的機動車帶來了巨大的交通壓力，同時也對交通安全造成了很大的影響。數據表明，僅2010年，全國就發生交通事故210821起，事故造成死亡人數達6.5萬之多。而在眾多事故中，高速公路入口匝道車輛匯入不當，造成主線車輛與入口匝道匯入車輛碰撞的事故占據了很大的比例，為人民生命財產安全帶來了巨大損失。如何有效解決高速公路入口匝道匯入車輛與主線車輛的沖突以防止車輛碰撞這一問題，至關重要。

已有高速公路入口匝道車輛匯入控制方法，主要通過利用信號牌引導主線車輛提前換至內側車道，以保障入口匝道匯入車輛的安全運行。然而，已有控制方法存在兩個明顯的缺陷，首先，通過信號牌引導主線車輛的方式過于被動，無法主動控制主線的車輛，存在部分車輛未能及時識別信號牌信息或者未遵守引導的現象，此時入口匝道若有匯入車輛極易引發嚴重的交通事故，在這種情況下控制效果就很難保障；其次，已有控制方法不考慮入口匝道是否有匯入車輛，統一引導主線車輛換入內側車道以期避免碰撞事故，這種控制方法降低了外側車道的利用效率，不利于充分利用高速公路的道路資源。

隨著智能交通技術的迅猛發展，車車聯網技術也得到了廣泛關注。車車聯網通過車輛-控制中心-車輛之間的無線連接，能夠實現信息的無線傳遞與交通的實時控制，因此為高速公路入口匝道安全控制奠定了非常良好的基礎。經過發明人的深入研究發現，將車車聯網技術應用于高速公路入口匝道，通過車輛-控制中心-車輛之間的緊密銜接，能夠很好的實現高速公路入口匝道的安全控制，解決已有研究中存在的巨大缺陷。因此，基于車車聯網的高速公路入口匝道安全控制方法對改善我國高速公路的交通安全現狀具有非常重要的工程運用價值。

發明內容

為克服已有高速公路入口匝道安全控制的兩大缺陷，有效降低道路交通事故率，改善交通安全，本發明的目的是提供一種基于車車聯網的高速公路入口匝道安全控制方法，通過車輛-控制中心-車輛之間的信息傳輸與控制，來實現車輛的及時減速或換道；同時，通過車輛之間的實時信息傳輸，提高高速公路車道的利用效率，克服已有控制方法存在的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種基于車車聯網的高速公路入口匝道安全控制方法，由車輛發送實時速度與位置的信息至控制中心，控制中心根據車輛信息判斷是否有碰撞風險，若有碰撞風險則控制車輛減速或換道，具體步驟為：

1)采集交通基礎數據，包括：高速公路車輛最大安全減速度a，高速公路車輛最大安全加速度b，高速公路主線車輛最低速度限制值V₁，高速公路主線車輛最小安全間距K₁，高速公路入口匝道車輛最小安全間距K₂，臨界安全時間Δt；

2)在高速公路主線與入口匝道上運行的車輛實時發送信息至控制中心，信息包括車輛實時速度、位置，控制中心收集上述信息；

3)控制中心判斷入口匝道匯入主線的第一輛車B與主線外側車道駛向匝道的第一輛車A之間是否有碰撞風險，判斷的標準為：

其中：

L₁為車輛A至入口匝道匯入點的距離；

L₂為車輛B至入口匝道匯入點的距離；

v_A為車輛A的速度；

v_B為車輛B的速度；

Δt為臨界安全時間；

若則車輛A與車輛B之間有碰撞風險，轉入步驟4)；否則無事故風險，轉入步驟9)；

4)根據步驟2)中統計的信息判斷入口匝道車輛能否安全減速，具體步驟為：

4-1)判斷入口匝道匯入主線的第一輛車B能否安全減速，判斷標準為：

其中：

v_B為車輛B的速度；

K₂為高速公路入口匝道車輛最小安全間距；

若則轉入步驟4-2)；否則，轉入步驟5)；

4-2)判斷入口匝道匯入主線的第二輛車D能否安全減速，判斷標準為：

其中：

v_D為車輛D的速度；