[發(fā)明專利]一種自動(dòng)駕駛下交叉口通行權(quán)設(shè)置方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810822950.0
• 申請(qǐng)日: 2018-07-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108932856B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳偉;劉洋;劉威;杜榮華;龍科軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/08
• 分類號(hào): G08G1/08;G08G1/081;G08G1/0967
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種自動(dòng)駕駛下交叉口通行權(quán)設(shè)置方法，屬于智能交通領(lǐng)域，能為自動(dòng)駕駛車輛提供進(jìn)入交叉口的最佳時(shí)刻并選擇最佳出口車道。在自動(dòng)駕駛環(huán)境下，確定交叉口的物理參數(shù)，將交叉口的內(nèi)部空間分為若干正方形的方格。采集車輛所在進(jìn)口道編號(hào)，轉(zhuǎn)彎方向，到達(dá)停車線的預(yù)測(cè)時(shí)刻。建立車輛行駛路徑選擇模型、車輛實(shí)際到達(dá)停車線時(shí)刻的計(jì)算模型、駛?cè)牒婉偝龇礁駮r(shí)刻的計(jì)算模型；確保同一個(gè)方格在同一時(shí)刻只能被一輛車占用，建立多臺(tái)車輛占用同一個(gè)方格的約束條件公式；以交叉口到達(dá)車輛的總延誤最小為目標(biāo)函數(shù)，優(yōu)化獲得每輛車的最佳出口車道以及通過(guò)交叉口的最佳時(shí)刻。本發(fā)明方法能保障自動(dòng)駕駛車輛在交叉口的安全與高效通行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能交通領(lǐng)域，涉及城市道路針對(duì)自動(dòng)駕駛車輛的交通管控技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種自動(dòng)駕駛下交叉口通行權(quán)的設(shè)置方法。

背景技術(shù)

自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展前景非常廣闊，2018年以來(lái)，北京、上海、重慶、深圳多地針對(duì)自動(dòng)駕駛車輛先后出臺(tái)自動(dòng)駕駛路測(cè)細(xì)則，杭州、廣州、武漢正在規(guī)劃建設(shè)無(wú)人駕駛實(shí)驗(yàn)基地。自動(dòng)駕駛環(huán)境下，通過(guò)采用無(wú)線通信和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)車輛之間、車輛與道路的通信。這使得車輛在交叉口不再需要信號(hào)燈控制，車輛間能相互協(xié)作、相互配合地通過(guò)交叉口，實(shí)現(xiàn)從基于信號(hào)相位的信號(hào)控制轉(zhuǎn)變?yōu)獒槍?duì)“單個(gè)車輛”的通行權(quán)控制。但是，當(dāng)?shù)竭_(dá)的交通量較大時(shí)，如何協(xié)調(diào)自動(dòng)駕駛車輛在交叉口內(nèi)部空間的通行權(quán)，在不同進(jìn)口道不同轉(zhuǎn)彎方向的車輛間，確定最優(yōu)的通過(guò)交叉口的車輛次序，成為需要研究的重要問(wèn)題。

另一方面，現(xiàn)有絕大多數(shù)交叉口，對(duì)進(jìn)口車道的左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)做了嚴(yán)格的劃分，車輛在進(jìn)入交叉口之前需要換道到相應(yīng)的車道，而車輛駛出交叉口時(shí)卻沒(méi)有規(guī)定必須駛?cè)肽臈l車道，可以選擇任一條出口道駛出。而在自動(dòng)駕駛條件下，需嚴(yán)格設(shè)置每輛車駛?cè)牒婉偝鼋徊婵诘能嚨?，一方面，可提高自?dòng)駕駛車輛的安全性，另一方面可通過(guò)最優(yōu)選擇出口車道，提高交叉口的通行效率。

因此，本發(fā)明提供了一種自動(dòng)駕駛下交叉口通行權(quán)的設(shè)置方法，在自動(dòng)駕駛條件下，交叉口進(jìn)口道無(wú)需劃分車道功能，即所有進(jìn)口道均可“左直右”行駛，在此條件下，同時(shí)優(yōu)化自動(dòng)駕駛車輛的通行時(shí)間和出口車道。以總延誤最小為目標(biāo)，將交叉口內(nèi)部區(qū)域劃分為若干方格，計(jì)算車輛選擇不同出口車道時(shí)，占用每個(gè)方格的時(shí)間，通過(guò)約束一個(gè)方格最多被一輛車占用，實(shí)現(xiàn)車輛安全高效地通過(guò)交叉口區(qū)域。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，已有針對(duì)自動(dòng)駕駛交叉口通行權(quán)的文獻(xiàn)主要基于先到先服務(wù)的通行方法，缺乏統(tǒng)籌考慮整個(gè)交叉口到達(dá)車輛的總延誤。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)自動(dòng)駕駛車輛在進(jìn)口道所有車道都能“左直右”通行的條件下，如何最佳確定通行次序的同時(shí)選擇最佳出口車道的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種自動(dòng)駕駛下交叉口通行權(quán)的設(shè)置方法，確保自動(dòng)駕駛車輛安全、高效、有序地通過(guò)交叉口。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種自動(dòng)駕駛下交叉口通行權(quán)設(shè)置方法，包括如下步驟：

步驟1：確定交叉口各進(jìn)口道、出口道車道數(shù)并分別對(duì)其編號(hào)，將交叉口的內(nèi)部空間分為若干正方形的小方格并將方格進(jìn)行編號(hào)，確定各方格的坐標(biāo)范圍；采集車輛所在進(jìn)口道編號(hào)，轉(zhuǎn)彎方向，到達(dá)停車線的預(yù)測(cè)時(shí)刻，輸入交叉口所有的車輛通行路徑壓到的方格以及車輛進(jìn)入和駛出方格的位置點(diǎn)；

步驟2：建立車輛行駛路徑選擇模型，建立車輛實(shí)際到達(dá)停車線時(shí)刻的計(jì)算模型，建立駛?cè)敕礁竦臅r(shí)刻和駛出方格的時(shí)刻的計(jì)算模型；

步驟3：確保同一個(gè)方格在同一時(shí)刻只能被一輛車占用，建立多臺(tái)車輛占用同一個(gè)方格的約束條件公式；

步驟4：以交叉口到達(dá)車輛的總延誤最小為目標(biāo)函數(shù)，優(yōu)化獲得每輛車的最佳出口車道以及通過(guò)交叉口的最佳時(shí)刻。

本發(fā)明中，步驟1包括如下步驟：