[發明專利]一種路口級的主動交通誘導方法

有效

• 申請號: 201811110173.3
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN110176138B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 首艷芳;王鈺;徐建閩
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/09
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

1.一種路口級的主動交通誘導方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、路口級的主動交通誘導策略分析；

步驟2、判斷車輛到達周期的交通狀態；

步驟3、判斷車速為合理速度的標準；

步驟4、根據車輛到達周期的交通狀態和信號狀態，實施對應的路口級主動交通誘導算法；

其中，所述步驟4中包括以下步驟：

步驟41、若到達周期的交通狀態為未飽和狀態、到達時刻的信號狀態為有效綠燈時間時，所述到達周期的交通狀態為理想狀態和非理想狀態，需分別建立相應的誘導算法；否則執行步驟42；

步驟42、若到達周期的交通狀態為未飽和狀態、到達時刻的信號狀態為有效紅燈時間時，車輛i以初始速度v₀行駛至排隊范圍邊界，信號狀態仍為有效紅燈時間，需建立相應的路口級主動交通誘導方法；否則執行步驟43；

步驟43、若到達周期的交通狀態為過飽和狀態時，到達交叉口的所有車輛都要經歷停車，才能通過交叉口，對于剩余隊列里的車輛，等待時間還要包括下一個周期的有效紅燈時間，即為過飽和延誤狀態，需建立相應的路口級主動交通誘導方法；

所述步驟41中包括：

所述理想狀態為車輛i以初始速度v₀行駛至排隊范圍隊尾的時候，排隊長度已經達到了最大值，并且車輛能夠在剩余的有效綠燈時間內通過停車線，則相應的誘導策略為：以初始誘導速度為v₀，從誘導范圍邊界R_d到到達周期的排隊長度最大值的位置此區間的誘導速度為原始速度v₀；從到停車線，仍然以速度v₀行駛，或者以為加速度，逐漸加速到后勻速行駛；每一個誘導速度都對應一個誘導策略；

在理想狀態下，算法步驟如下：

其中，表示當車輛i以速度v₀行駛至排隊范圍邊界的時間，R_q為排隊范圍的長度，R_d為誘導區域；表示第n個信號周期為正常狀態；表示當車輛i行駛至最大排隊長度的位置的時候，排隊長度已經達到了最大值，并開始消散；表示車輛i到達停車線的時間小于下一個周期的有效紅燈的開始時間，其中t_l表示車輛從最大排隊長度的位置行駛到停車線的時間，若則若則t_l由加速度以及加速以后的速度決定，所述表示在第n個周期，車輛i到達最大排隊區域位置后，需要加速或減速到的目標車速，為對應的加速度，通過以下公式計算：

其中，v'_t為臨時速度變量，a'為臨時加速度變量，t'為臨時加速時間變量；若不存在符合要求的與則與的值為NULL，V_lim為限制車速；

在公式(2)中，②為計算符合條件的誘導速度；③為加速距離的限制條件；④⑤⑥為合理的誘導車速判斷標準；⑦表示取在a'所有解中的最小值；在理想狀態下，加速度a'大于等于0；

若和的值不為NULL，則

否則，不合符理想狀態的條件，要按非理想狀態處理；

Road(v₀)＞0表示速度v₀能夠符合交通條件的要求，Road(v₀)≤0表示當前交通狀態不符合車速為v₀的條件，Road(v₀)定義為：

d⁺⁽ⁱ⁾(T₀)≥v₀表示車輛i以速度v₀在本車道行駛需要具備的條件；And表示車輛i滿足換道條件；表示t時刻車輛i與相鄰車道上前后相鄰的車輛之間的間距，x可以是+或者-，+表示前方，-表示后方；為換道的動機條件，為換道的安全條件；

當車輛i由于臨近交叉口而不允許隨意換道時，令不符合換道條件的相鄰車道的

所述步驟41中包括：

所述非理想狀態為車輛i以速度v₀行駛至排隊范圍隊尾的時候，排隊長度沒有達到最大值，則相應的誘導策略為使其到達時間符合到達周期的理想狀態，相應的誘導策略為：以初始誘導速度為從誘導范圍邊界到到達周期的排隊長度最大值位置，以為加速度，逐漸加速或減速到后勻速行駛；從排隊長度最大值的位置到停車線，以為加速度，逐漸加速到再勻速行駛；根據排隊長度達到最大值的時間與最大值的長度計算車輛i行駛至隊尾時排隊長度已達到最大值的誘導速度；若誘導速度存在，則建議車輛調整至誘導速度，實現不停車通過交叉口；

在非理想狀態下，算法步驟如下：

其中，表示當車輛i以速度v₀行駛至最大排隊長度的位置的時候，排隊長度還沒有達到最大值；表示在車輛i進入到誘導區域以后，需要加速或減速到的目標車速，為對應的加速度；表示在車輛i到達最大排隊長度位置后，需要加速到的目標車速，為對應的加速度；

所述與的值通過以下公式計算得到：

其中，v_t'為臨時速度變量，a'為臨時加速度變量，t'為臨時加速時間變量；若不存在符合要求的與則與的值為NULL；

在公式(5)中，②為理想狀態的條件，即車輛i在第n個到達周期排隊長度達到最大值以后，到達最大排隊長度位置；③④⑤⑥為合理的誘導車速限制條件；⑦表示取在a'所有解中，絕對值最小的解；

若與的值不為NULL，的值通過以下公式計算得到：

其中v'_t為臨時速度變量，a'為臨時加速度變量，t'為臨時加速時間變量；若不存在符合要求的與則與的值為NULL；

在公式(6)中，除去②，其它部分與公式（ 2） 基本一致；在②中，為車輛行駛至的時間，為車輛從行駛至停車線所需要花費的時間；取符合條件的a'的最小值，為對應的速度；

的含義與理想狀態的函數Road()相同，即表示速度能夠符合交通條件的要求；定義為：