[發(fā)明專利]一種基于時(shí)空協(xié)同的可變車道控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010836862.3
• 申請(qǐng)日: 2020-08-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112017434B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉東波;何廣進(jìn);劉成生;華璟怡;徐棱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 公安部交通管理科學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G08G1/01
• 分類號(hào): G08G1/01;G08G1/015;G08G1/065;G08G1/08;G08G1/16
• 代理公司: 無(wú)錫盛陽(yáng)專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32227
• 代理人: 張寧;黃瑩

1.一種基于時(shí)空協(xié)同的可變車道控制方法，其特征在于，其包括以下步驟：

S1：設(shè)：待監(jiān)測(cè)可變車道所在路段為待監(jiān)測(cè)路段；所述待監(jiān)測(cè)路段上與所述待監(jiān)測(cè)可變車道同向的車道共同擁有一個(gè)車道入口，記做可變車道進(jìn)口；

找到所述待監(jiān)測(cè)路段進(jìn)口方向的上游路口所在路段上的各個(gè)車道，記做上游車道；

設(shè)，所述上游路口中，共有I個(gè)所述上游車道；其中，I取值為正整數(shù)；

獲取所述待監(jiān)測(cè)可變車道、所有的所述相鄰車道、所有的所述上游車道的交通狀態(tài)，獲取車道狀態(tài)數(shù)據(jù)；

S2：基于當(dāng)前的所述車道狀態(tài)數(shù)據(jù)、參照歷史數(shù)據(jù)，計(jì)算每一個(gè)所述上游車道的車輛進(jìn)入所述可變車道進(jìn)口的流量比例，記做可變車道進(jìn)口轉(zhuǎn)向比例Q(i)，其中i表示第i個(gè)上游車道，i為正整數(shù)，且i≤I；

S3：計(jì)算進(jìn)入到所述可變車道進(jìn)口的車輛的可能的駛?cè)氩煌较虻牧髁浚涀鲛D(zhuǎn)向預(yù)計(jì)流量；

自第i個(gè)所述上游車道轉(zhuǎn)入所述可變車道進(jìn)口方向的流量為C(i)；

車輛進(jìn)入到所述可變車道進(jìn)口后，共有K個(gè)可能的行駛方向；進(jìn)入所述可變車道進(jìn)口的所有車輛繼續(xù)轉(zhuǎn)向不同的方向的比例，記做進(jìn)口轉(zhuǎn)向比例P(k)，k為正整數(shù)，且k≤K；

針對(duì)第k個(gè)轉(zhuǎn)向，所述待監(jiān)測(cè)路段的所有車道中當(dāng)前已存在流量分別為TC(k)；

針對(duì)第k個(gè)轉(zhuǎn)向，當(dāng)前周期下，所述待監(jiān)測(cè)路段的路口的當(dāng)前轉(zhuǎn)向最大放行流量為TM(k)；

則：所述可變車道進(jìn)口下一波的各個(gè)轉(zhuǎn)向預(yù)計(jì)流量T(k)計(jì)算方法如下：

其中，k取值為正整數(shù)，且P(1)+P(2)+...+P(k)＝1；

S4：基于所述待監(jiān)測(cè)可變車道的進(jìn)口的各個(gè)所述轉(zhuǎn)向預(yù)計(jì)流量T(k)，計(jì)算后獲得所述待監(jiān)測(cè)路段上的所述待監(jiān)測(cè)可變車道是否需要切換的預(yù)判結(jié)果；

設(shè)：可變車道各個(gè)轉(zhuǎn)向出發(fā)條件為最小觸發(fā)車道流量為TS(k)，當(dāng)前轉(zhuǎn)向車道數(shù)為N(k)，車道流量觸發(fā)差值為DTS(k)，所述待監(jiān)測(cè)可變車道當(dāng)前轉(zhuǎn)向?yàn)閙，m為正整數(shù)，且m≤K；

是否切換為第k個(gè)轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向判斷參數(shù)為R(k)：

如果R(k)的值不為零，則所述預(yù)判結(jié)果為：進(jìn)行可變車道切換，切換為第k個(gè)轉(zhuǎn)向的可變車道；

否則，所述預(yù)判結(jié)果為：針對(duì)第k個(gè)轉(zhuǎn)向的可變車道，不實(shí)施切換操作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于時(shí)空協(xié)同的可變車道控制方法，其特征在于：步驟S4中，K取值為1～3，P(1)+P(2)+P(3)＝1；K＝1代表直行，K＝2代表左轉(zhuǎn)加掉頭，K＝3代表右轉(zhuǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于時(shí)空協(xié)同的可變車道控制方法，其特征在于：所述上游車道的類型包括：混合車道、轉(zhuǎn)入車道、非轉(zhuǎn)入車道；

所述轉(zhuǎn)入車道為根據(jù)所述上游車道的轉(zhuǎn)向，必然進(jìn)入所述可變車道進(jìn)口的車道；所述轉(zhuǎn)入車道對(duì)應(yīng)的所述可變車道進(jìn)口轉(zhuǎn)向比例Q(i)＝1；

所述非轉(zhuǎn)入車道為根據(jù)所述上游車道轉(zhuǎn)向，必然不會(huì)進(jìn)入所述可變車道進(jìn)口的車道；所述非轉(zhuǎn)入車道對(duì)應(yīng)的所述可變車道進(jìn)口轉(zhuǎn)向比例Q(i)＝0；

所述混合車道為根據(jù)所述上游車道轉(zhuǎn)向，存在一部分車輛會(huì)轉(zhuǎn)入所述可變車道進(jìn)口的車道；所述混合車道對(duì)應(yīng)的所述可變車道進(jìn)口轉(zhuǎn)向比例0≤Q(i)≤1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于時(shí)空協(xié)同的可變車道控制方法，其特征在于：所述混合車道的所述可變車道進(jìn)口轉(zhuǎn)向比例Q(i)的計(jì)算方法是根據(jù)其對(duì)應(yīng)的所述上游車道的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算獲得，具體方法包括以下步驟：

a1：獲取指定時(shí)間段、指定周期內(nèi)的所述混合車道的過(guò)車歷史數(shù)據(jù)，記做混合車道歷史數(shù)據(jù)；

a2：計(jì)算所述混合車道歷史數(shù)據(jù)中向右轉(zhuǎn)和直行車輛的比例；

設(shè)向右轉(zhuǎn)和直行車輛的比例為：Right：Straight；

a3：根據(jù)所述混合車道與所述可變車道進(jìn)口的相對(duì)位置計(jì)算所述可變車道進(jìn)口轉(zhuǎn)向比例Q(i)：

如果所述混合車道中右轉(zhuǎn)車輛進(jìn)入到所述可變車道進(jìn)口，則其對(duì)應(yīng)的所述可變車道進(jìn)口轉(zhuǎn)向比例Q(i)為：

如果所述混合車道中直行車輛進(jìn)入到所述可變車道進(jìn)口，則其對(duì)應(yīng)的所述可變車道進(jìn)口轉(zhuǎn)向比例Q(i)為：