[發明專利]車路協同環境下交叉口可變導向車道功能變換方法

有效

• 申請號: 201810855042.1
• 申請日: 2018-07-31
• 公開（公告）號: CN108831166B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 鹿應榮;范越;丁川;王云鵬;魯光泉;陳鵬
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08;G06Q10/04;G06Q50/30
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本發明公開了一種車路協同環境下交叉口可變導向車道功能變換方法，根據各轉向交通流飽和度同時結合信號配時、速度誘導來判斷是否觸發可變導向車道，具體包括：當左轉、直行車流飽和度均小于0.8時，僅對車輛進行普通速度誘導；當直行車流飽和度小于0.8而左轉車流飽和度大于0.8時，對直行車輛進行普通速度誘導而對左轉車輛進行適用于高飽和度的速度誘導，同時調整信號配時以降低左轉車流飽和度，若經過速度誘導和信號配時優化后左轉及直行車流飽和度均小于0.8，則不改變可變車道，否則改變可變導向車道功能；當左轉、直行車流飽和度均大于0.8時，僅對車輛進行適用于高飽和度的速度誘導。

技術領域

本發明屬于道路交通控制領域，具體涉及車路協同環境下依據道路飽和度不同采取不同的策略，從而確定可變導向車道功能變換的方法。

背景技術

隨著社會經濟的發展，汽車保有量急劇增加，交通擁堵現象也日趨嚴重。而城市交叉口往往是造成擁堵的關鍵節點，因此提高交叉口的通行效率可以顯著的緩解交通擁堵。

在傳統信號控制交叉口，通常保持車道功能不變，采用信號調整來應對交通需求的改變，但是這種方式在面對不同時段各轉向車流量波動明顯的進口道時，往往會造成某轉向車流排隊過長，或當前相位對向車流因放行綠燈時間增大而引起時空資源浪費，因此可變導向車道應運而生。現階段，針對可變導向車道的轉換基本還是由人工來進行調控，這可能會造成變換時刻不恰當，效率低下等問題。

同時車路協同技術的快速發展為可變導向車道的轉向功能變換提供了技術支持，車路協同環境下，可以實現數據的實時處理，也可以實現車、路、信號的協同控制。

因此本發明基于車路協同環境，結合車路速度優化及信號配時優化，提出了可變導向車道轉向功能變換的方法。

發明內容

本發明的目的是提出一種車路協同環境下交叉口可變導向車道功能變換方法，克服依靠人工判定可變導向車道變換的弊端，同時結合速度誘導、信號優化提高了可變導向車道的通行效率，降低車輛在交叉口的延誤。

本發明的技術方案為：車路協同環境下交叉口可變導向車道轉向功能變換觸發方法，具體包括：

1)獲取交通參數數據：

車路協同環境下可實時獲取各交通參數，包括車流量、車輛速度、車輛位置、車輛加速度及車輛預期行駛方向等；

2)計算各轉向飽和度：其中q_i-i轉向車流的單車道車流量，單位為當量交通/小時；CAP_i-i轉向車流的通過能力，單位為當量交通量/小時；

3)根據左轉及直行車流飽和度確定不同的策略：

美國的《通行能力手冊》將道路的服務水平根據飽和度指標的不同分為六級，我國則根據飽和度值將道路擁擠程度、服務水平分為以下四級：(一)一級服務水平：道路交通順暢、服務水平好，飽和度介于0-0.6之間；(二)二級服務水平：道路稍有擁堵、服務水平較高，飽和度介于0.6-0.8之間；(三)三級服務水平：道路擁堵、服務水平較差，飽和度介于0.8-1.0之間；(四)四級服務水平：道路嚴重擁堵、服務水平極差，飽和度大于1.0；基于我國從道路飽和度的分類出發，選取飽和度為0.8作為一個分界線，當車道飽和度低于0.8時，認為車道順暢，當飽和度高于0.8時，認為車道擁堵；因此針對某交叉口，當左轉、直行車流飽和度均小于0.8時，僅對車輛進行普通速度誘導；當直行車流飽和度小于0.8而左轉車流飽和度大于0.8時，對直行車輛進行普通速度誘導而對左轉車輛進行適用于高飽和度的速度誘導，同時調整信號配時以降低左轉車流飽和度，若經過速度誘導和信號配時優化后左轉及直行車流飽和度均小于0.8，則不改變可變車道，否則改變可變導向車道功能；當左轉、直行車流飽和度均大于0.8時，僅對車輛進行適用于高飽和度的速度誘導；

4)普通車速誘導：