[發(fā)明專利]車路協(xié)同環(huán)境下信號交叉口單向交通流控制系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109345825B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設計）人: 華雪東;王煒;苗迪;于維杰;謝文杰
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/017;G08G1/08;G08G1/081;G08G1/096
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 葉倩

本發(fā)明公開了提供了一種車路協(xié)同環(huán)境下信號交叉口單向交通流控制系統(tǒng)及方法，包含了車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸、車輛位置信息數(shù)據(jù)庫更新、時間窗口及空間窗口計算、車速誘導控制策略確定、車輛控制策略傳輸、實時信號控制方案確定、信號控制方案傳輸七個步驟，通過對車路協(xié)同環(huán)境下信號交叉口單向交通流的車流位置、速度等信息的獲取，計算并確定車輛的實時誘導與控制策略，并通過交叉口處的信號控制方案的配合，克服了現(xiàn)有技術中難以克服交通擁堵，交通控制效率不高的問題，實現(xiàn)信號交叉口單向交通流控制，有效利用車路協(xié)同環(huán)境下產(chǎn)生的各類車輛數(shù)據(jù)，提升車路協(xié)同環(huán)境下信號交叉口單向交通流控制的效率。

所屬領域

本發(fā)明屬于城市交通系統(tǒng)交通流運行控制技術領域，具體涉及一種車路協(xié)同環(huán)境下信號交叉口單向交通流控制系統(tǒng)及方法。

背景技術

現(xiàn)階段，我國巨大的城市交通需求與現(xiàn)有交通系統(tǒng)和交通結(jié)構(gòu)正日益形成矛盾，城市交通擁堵及其伴生的環(huán)境污染與安全等問題已引起整個社會的廣泛關注。在通勤出行的高峰時段，在許多重要交通節(jié)點上，長時間、常態(tài)性的交通擁堵制約了城市經(jīng)濟的快速發(fā)展。為解決城市中交叉口處日益嚴峻的交通擁堵問題，交通管理者及學者們嘗試了多種角度的努力。一方面，在傳統(tǒng)的交通組織與優(yōu)化領域，通過對進口道數(shù)量較少的交叉口設置單向交通的方式來降低交叉口處的交通沖突數(shù)量及強度，提升交叉口處的通行效率，這一做法已經(jīng)在國內(nèi)外包括青島、南京、西雅圖、紐約等很多城市實地使用，并取得了很好的效果；另一方面，國家也投入了大量的科研力量在車路協(xié)同這一交通前沿領域，期望通過汽車與路的協(xié)同實現(xiàn)對車輛對道路交通狀態(tài)的實時感知與信息交互，進而誘導與控制車輛的運行路徑與運行速度。

實際上，通過將新興的車路協(xié)同技術與較為傳統(tǒng)的信號交叉口單向交通流控制技術進行有機的結(jié)合，將會產(chǎn)生許多新的有益效果：車路協(xié)同技術的引入，將有利于實時的把握車輛的運行狀態(tài)，同時車輛也能較為容易的獲取交通運行環(huán)境的相關情況；在這種環(huán)境之下，實現(xiàn)對信號交叉口單向交通流控制將會更加的容易與便利，進一步克服交通擁堵的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明正是針對現(xiàn)有技術中的問題，提供了一種基于車路協(xié)同環(huán)境下信號交叉口單向交通流控制系統(tǒng)及方法，克服了現(xiàn)有技術中難以克服交通擁堵，交通控制效率不高的問題，通過對車路協(xié)同環(huán)境下信號交叉口單向交通流的車流位置、速度等信息的獲取，計算并確定車輛的實時誘導與控制策略，并通過交叉口處的信號控制方案的配合，實現(xiàn)信號交叉口單向交通流控制，有效利用車路協(xié)同環(huán)境下產(chǎn)生的各類車輛數(shù)據(jù)，提升車路協(xié)同環(huán)境下信號交叉口單向交通流控制的效率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：車路協(xié)同環(huán)境下信號交叉口單向交通流控制方法，包括如下步驟：

S1，通訊終端獲取車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)，所述車輛狀態(tài)至少包括當前時刻t、車輛的車牌號碼p、車輛的行駛進入交叉口內(nèi)的進口方向i^p、車輛距離交叉口停車線的距離車輛的速度

S2，實時更新車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，計算車牌號碼為p的車輛到達交叉口停車線所需的時間其中代表對的商向上取整；

S3，計算車輛的時間窗口及空間窗口，所述時刻t時，車牌號碼為p的車輛的時間窗口范圍為空間窗口范圍為其中，v_max為路段的限速值；

S4，根據(jù)步驟S3中時間窗口及空間窗口范圍，確定車速誘導控制策略；

S5，將車速誘導控制策略通過通訊終端實時傳輸回車牌號碼為p的車輛，該車輛根據(jù)策略執(zhí)行；

S6，根據(jù)車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)庫中車輛的位置數(shù)據(jù)，判斷車輛通行與交叉口信號控制間的關系，確定交叉口的實時信號控制方案；

S7，將信號控制方案實時傳輸回信號控制終端，信號控制終端實時調(diào)整信號控制方案。

作為本發(fā)明的一種改進，所述步驟S4中確定車速誘導控制策略進一步包括：